CN1665233A - 数据丢弃模块及数据丢弃的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数据丢弃模块，通过在现有技术环行先入先出缓存器(FIFO)的基础上新增一组跳转控制状态线，通过控制状态线的输入信号实现对读指针是否跳转以及跳转距离的控制。本发明还同时公开了一种数据丢弃的实现方法，采用本发明的装置和方法能解决数据丢弃速度低，浪费数据通道带宽的问题，同时也能降低芯片额外工作量，减少芯片功耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据处理技术，具体涉及一种数据丢弃模块及数据丢弃的方法。
背景技术
目前的数据处理技术中，先入先出缓存器(FIFO)是一种被普遍应用的部件，它有效的保证了数据通道的数据顺序。在FIFO中，数据的读写均按顺序操作，当FIFO中存储数据已满，而又有新数据要存入时，最先写入的数据就要被先读出，以释放出数据空间，该操作就视为对数据的丢弃，这就是普通FIFO的数据处理机制。现在比较常用的是环行FIFO，其中数据的写入及读出均为环行，这样就省去了指针到达FIFO终止地址后指针地址向初始位的更新步骤，从而提高了FIFO的数据处理性能。
但是，无论是普通FIFO还是环行FIFO，其指针均为简单递增，通常是对要丢弃的FIFO中的数据逐一读出，将其丢弃。其数据处理操作如图1所示，其中标号10所示为数据缓存器，每个竖条表示一个数据存储区域，横纹区域表示要丢弃的数据，网格区域表示要保留的数据。读指针通过连续的读操作一步一步移动到网格区域，然后停止丢弃数据，继续进行正常的数据处理。
由于这种数据处理方法是逐个丢弃，那么为了丢弃N个数据，就需要消耗N个时钟周期。这样一方面丢弃速度慢，浪费了数据通道的带宽；另一方面增加了芯片的额外工作量，不利于降低芯片功耗。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种数据丢弃模块，以解决数据丢弃慢，浪费数据通道带宽的问题，同时也能降低芯片额外工作量，减少芯片功耗。
本发明的另一目的在于提供一种数据丢弃方法，使其能实现读指针的跳转，进而提高数据丢弃操作的处理效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明公开了一种数据丢弃模块，包括：用于存储数据的数据缓存器，用于对数据缓存器进行数据写操作的写指针操作单元。该模块还包括：
一组跳转控制状态线，包括跳转使能状态线、跳转距离状态线和跳转失败状态线；
信号生成器，用于产生数据缓存器中空满信号、跳转失败信号，通过跳转失败状态线输出跳转失败信号，接收跳转距离状态线输入的跳转距离信号和跳转使能状态线输入的跳转使能信号，同时对数据缓存器中的数据计数，并与写指针操作单元和读指针操作单元相连；
读指针操作单元，用于对数据缓存器进行数据读操作，接收跳转距离状态线输入的跳转距离信号和跳转使能状态线输入的跳转使能信号，并根据跳转距离和跳转使能信号跳转指针。
本发明还公开了一种数据丢弃方法，该方法包括以下步骤：
a.接收跳转使能信号和跳转距离信号；
b.判断所接收到的跳转使能信号是否有效，如果跳转使能信号无效，则不跳转读指针，如果跳转使能信号有效，则执行步骤c；
c.根据当前读、写信号的状态以及所收到的跳转距离信号和当前数据存储量，判断是否能跳转读指针，如果能跳转，则将读指针跳转至当前读指针加跳转距离的位置；否则不跳转读指针。
步骤c中所述能跳转状态为：读信号无效，且跳转距离不大于当前存储数据量；步骤c中所述不能跳转状态为：写信号无效，读信号有效；或写信号无效，读信号无效，且跳转距离大于当前存储数据量；或写信号有效，读信号有效；或写信号有效，读信号无效，且跳转距离大于当前存储数据量。
步骤c判断出能跳转后，进一步包括：将当前存储数据量变为跳转前存储数据量减跳转距离，并输出跳转失败信号无效；在写指针的当前位置写入数据，同时，将当前存储数据量变为跳转前存储数据量减跳转距离加1，并输出跳转失败信号无效。
本发明所提供的数据丢弃模块采用了指针跳转技术，使数据丢弃方式不再是逐一丢弃，从而使数据处理速度大大加快，增加了数据通道的处理能力，同时也减少了芯片的无谓功耗。
附图说明
图1为现有技术先入先出缓存器操作原理图；
图2为本发明数据丢弃模块硬件图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
本发明的数据丢弃模块主要是在现有技术环行FIFO的基础上新增一组跳转控制状态线，另外还包含数据缓存器203、写指针操作单元205、读指针操作单元206及信号生成器204，其硬件组成结构如图2所示。
当用到本发明模块的电路或软件需要对数据进行丢弃操作时，就通过一组跳转控制状态线向读指针操作单元206和信号生成器204发送跳转距离、跳转使能信号。其中，跳转距离大于1。
跳转控制状态线包含跳转使能状态线207、跳转距离状态线208及跳转失败状态线209。数据缓存器203根据其所接收到的读写信号对数据进行相应的读写操作；信号生成器204实现对数据缓存器203中数据的计数，其中对数据的计数要基于读信号、写信号、跳转使能信号、跳转距离信号以及数据缓存器203中的当前数据计数值来进行。
信号生成器204在收到跳转距离、跳转使能信号后，结合当前的读、写状态判断数据缓存器203的空、满状态，进而产生空、满信号。
信号生成器204在两种情况下会产生满信号，此时满信号被置1：一种情况是当发送到数据缓存器203中的读信号无效，写信号也无效，并且数据缓存器203中的数据量等于数据缓存器203的最大数据存储量时；另一种情况就是发送到数据缓存器203中的读信号无效，但写信号有效，且数据缓存器203中的数据量等于数据缓存器203的最大数据存储量减1时。
在三种情况下信号生成器204会产生空信号，此时空信号被置1：一种情况是当发送到数据缓存器203中的写信号无效，读信号也无效，并且数据缓存器203中的数据量为0时；另一种情况是发送到数据缓存器203中的写信号无效，但读信号有效，并且数据缓存器203中的数据量等于1时；还有一种情况就是发送到数据缓存器203中的写信号无效，读信号也无效，但跳转使能信号有效，且数据缓存器203中的数据量等于跳转距离时。
在判断数据缓存器203空、满状态的同时，信号生成器204还对跳转距离和计数器当前值进行比较，再根据当前数据缓存器中数据的读写状态使写指针操作单元205和读指针操作单元206对数据缓存器203中的读、写指针地址进行不同的操作。同时，在不同情况下，信号生成器204通过跳转失败状态线向用到本发明模块的电路或软件发送有效或无效的跳转失败信号。
图中201部分表示满信号取反并且有写信号时可写入，即数据缓存器203中数据未满时若有写信号则写信号有效，可向其写入数据，否则，就不能写入数据。同时，写指针操作单元205对写指针进行操作。写指针操作单元205的作用是：每次处理写信号时，如果发送到数据缓存器203的写信号有效，就将写指针加1；如果发送到数据缓存器203的写信号无效，指针就保持当前位置不变。
图中202部分表示空信号取反并且有读信号时可读出，即数据缓存器203中数据未空时若有读信号则读信号有效，可从中读出数据，否则，就不能读出数据。同时，读指针操作单元206对读指针进行操作。读指针操作单元206的作用是：当发送到数据缓存器203的读信号有效时，将读指针加1；当发送到数据缓存器203的读信号无效，跳转信号有效，并且跳转距离不大于当前数据缓存器203计数器的值时，将读指针加跳转距离；其他情况下，读指针保持当前位置不变。
基于上述装置，本发明的数据丢弃方法包括以下的步骤：
1)数据丢弃模块接收跳转使能信号和跳转距离信号。
2)判断所接收到的跳转使能信号是否有效，如果跳转使能信号无效，则不跳转读指针，如果跳转使能信号有效，则执行步骤3)。
3)根据当前读、写信号的状态以及所收到的跳转距离信号和当前数据存储量，判断是否能跳转读指针，如果能跳转，则将读指针跳转至当前读指针加跳转距离的位置；否则不跳转读指针。
上述方法中，所述读指针能跳转和不能跳转包括以下各种状态：
a.当发送到数据缓存器的写信号无效，并且发送到数据缓存器的读信号无效，跳转使能信号也无效时，数据计数器值不变，输出跳转失败信号无效。
b.当发送到数据缓存器的写信号无效，但发送到数据缓存器的读信号有效，并且跳转使能信号无效时，数据计数器值减1，输出跳转失败信号无效。
c.当发送到数据缓存器的写信号无效，但发送到数据缓存器的读信号有效，并且跳转使能信号有效时，数据计数器值减1，输出跳转失败信号有效。
d.当发送到数据缓存器的写信号无效，发送到数据缓存器的读信号也无效，但跳转使能信号有效，并且跳转距离大于计数器当前值时，数据计数器值不变，输出跳转失败信号有效。
e.当发送到数据缓存器的写信号无效，发送到数据缓存器的读信号也无效，但跳转使能信号有效，并且跳转距离不大于计数器当前值时，数据计数器值减跳转距离，输出跳转失败信号无效。
f.当发送到数据缓存器的写信号有效，但发送到数据缓存器的读信号无效，并且跳转使能信号无效时，数据计数器值加1，输出跳转失败信号无效。
g.当发送到数据缓存器的写信号有效，并且发送到数据缓存器的读信号有效，但跳转使能信号无效时，数据计数器值不变，输出跳转失败信号无效。
h.当发送到数据缓存器的写信号有效，发送到数据缓存器的读信号也有效，并且跳转使能信号有效时，数据计数器值不变，输出跳转失败信号有效。
i.当发送到数据缓存器的写信号有效，跳转使能信号也有效，但发送到数据缓存器的读信号无效，并且跳转距离大于计数器当前值时，数据计数器值加1，输出跳转失败信号有效。
j.当发送到数据缓存器的写信号有效，跳转使能信号也有效，但发送到数据缓存器的读信号无效，并且跳转距离不大于计数器当前值时，数据计数器值减跳转距离再加1，输出跳转失败信号无效。
本发明数据丢弃模块可置于数据处理芯片中，也可单独作为一个功能模块使用。本发明数据丢弃模块置于数据处理芯片中时，各信号线与数据处理芯片中相应信号线相连；单独作为一个功能模块使用时，各信号线与用到本发明模块的电路或软件的相应信号线相连。
与现有技术相比，本发明所提供的数据丢弃模块采用了指针跳转技术，使数据丢弃方式不再是逐一丢弃，从而使数据处理速度大大加快，增加了数据通道的处理能力，同时也减少了芯片的无谓功耗。以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种数据丢弃模块，包括：用于存储数据的数据缓存器，用于对数据缓存器进行数据写操作的写指针操作单元；其特征在于，该模块还包括：
一组跳转控制状态线，包括跳转使能状态线、跳转距离状态线和跳转失败状态线；
信号生成器，用于产生数据缓存器中空满信号、跳转失败信号，通过跳转失败状态线输出跳转失败信号，接收跳转距离状态线输入的跳转距离信号和跳转使能状态线输入的跳转使能信号，同时对数据缓存器中的数据计数，并与写指针操作单元和读指针操作单元相连；
读指针操作单元，用于对数据缓存器进行数据读操作，接收跳转距离状态线输入的跳转距离信号和跳转使能状态线输入的跳转使能信号，并根据跳转距离和跳转使能信号跳转指针。
2、一种数据丢弃方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a.接收跳转使能信号和跳转距离信号；
b.判断所接收到的跳转使能信号是否有效，如果跳转使能信号无效，则不跳转读指针，如果跳转使能信号有效，则执行步骤c；
c.根据当前读、写信号的状态以及所收到的跳转距离信号和当前数据存储量，判断是否能跳转读指针，如果能跳转，则将读指针跳转至当前读指针加跳转距离的位置；否则不跳转读指针。
3、如权利要求2所述的数据丢弃方法，其特征在于，步骤c中所述能跳转状态为：写信号无效，读信号无效，且跳转距离不大于当前存储数据量。
4、如权利要求2所述的数据丢弃方法，其特征在于，步骤c中所述能跳转状态为：写信号有效，读信号无效，且跳转距离不大于当前存储数据量。
5、如权利要求2所述的数据丢弃方法，其特征在于，步骤c中所述不能跳转状态为：写信号无效，读信号有效。
6、如权利要求2所述的数据丢弃方法，其特征在于，步骤c中所述不能跳转状态为：写信号无效，读信号无效，且跳转距离大于当前存储数据量。
7、如权利要求2所述的数据丢弃方法，其特征在于，步骤c中所述不能跳转状态为：写信号有效，读信号有效。
8、如权利要求2所述的数据丢弃方法，其特征在于，步骤c中所述不能跳转状态为：写信号有效，读信号无效，且跳转距离大于当前存储数据量。
9、如权利要求3所述的数据丢弃方法，其特征在于，步骤c判断出能跳转后，进一步包括：将当前存储数据量变为跳转前存储数据量减跳转距离，并输出跳转失败信号无效。
10、如权利要求4所述的数据丢弃方法，其特征在于，步骤c判断出能跳转后，进一步包括：在写指针的当前位置写入数据，同时，将当前存储数据量变为跳转前存储数据量减跳转距离加1，并输出跳转失败信号无效。
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