JP2017027212A - Data processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データ処理装置に関する。 The present invention relates to a data processing apparatus.
内部の論理回路構成を再構成(変更)可能なPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などの再構成可能回路(プログラマブル論理回路とも呼ばれる)が普及している。PLDやFPGAは、回路起動時に内部の論理回路構成を設定するものが一般的であるが、回路が動作中に論理回路構成を変更可能なものも開発されている。また、内部の論理回路構成を動的に再構成可能な動的再構成可能プロセッサ(DRP:Dynamically Reconfigurable Processor)の利用が進んでいる。 Reconfigurable circuits (also called programmable logic circuits) such as PLDs (Programmable Logic Devices) and FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) capable of reconfiguring (changing) internal logic circuit configurations have become widespread. PLDs and FPGAs generally set an internal logic circuit configuration at the time of circuit startup, but those capable of changing the logic circuit configuration while the circuit is operating have been developed. In addition, the use of dynamically reconfigurable processors (DRPs) that can dynamically reconfigure internal logic circuit configurations is advancing.
一方、プログラマブルではない固定型の回路構成も装置等の設計において必要であり、固定型の回路構成を実現するASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのデバイスも依然として多くの装置に利用されている。 On the other hand, a non-programmable fixed circuit configuration is also necessary in designing the apparatus, and devices such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) that realizes the fixed circuit configuration are still used in many apparatuses.
例えば、特許文献1と特許文献2には、固定型の回路構成の代表例であるASICと再構成可能な回路構成の代表例であるFPGAを組みわせた回路構成が記載されている。
For example,
本発明は、固定型の回路構成における少なくとも1つの処理段階にあるデータに対するデータ処理の回路構成を再構成可能にすることを目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to reconfigure a data processing circuit configuration for data in at least one processing stage in a fixed circuit configuration.
請求項1に係る発明は、段階的なデータ処理を実行可能な固定型の回路構成を備える固定型処理部と、前記段階的なデータ処理における複数の処理段階のうちの少なくとも1つの処理段階にあるデータに対する補助的なデータ処理の回路構成を再構成可能な再構成可能処理部と、を有することを特徴とするデータ処理装置である。
The invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に記載のデータ処理装置において、前記再構成可能処理部により前記補助的なデータ処理を施されたデータを前記固定型処理部に送り、前記複数の処理段階のうちの任意の処理段階から当該データに前記段階的なデータ処理を施す、ことを特徴とするデータ処理装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the data processing device according to the first aspect, the data subjected to the auxiliary data processing by the reconfigurable processing unit is sent to the fixed-type processing unit, and the plurality of processes The data processing apparatus is characterized in that the stepwise data processing is performed on the data from any of the steps.
請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載のデータ処理装置において、前記段階的なデータ処理は、複数の単位処理で構成され、前記補助的なデータ処理には、前記複数の単位処理のうちの少なくとも1つである変更対象処理の代替となる代替処理が含まれ、前記固定型処理部による前記段階的なデータ処理において前記複数の単位処理を順に実行させるにあたり、前記変更対象処理の処理順において当該変更対象処理に代えて前記再構成可能処理部に前記代替処理を実行させる、ことを特徴とするデータ処理装置である。
The invention according to
請求項4に係る発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載のデータ処理装置において、前記補助的なデータ処理には、前記段階的なデータ処理に付け加えられる追加処理が含まれ、前記固定型処理部に前記段階的なデータ処理を実行させて前記再構成可能処理部に前記追加処理を実行させる、ことを特徴とするデータ処理装置である。
The invention according to claim 4 is the data processing device according to any one of
請求項1に係る発明によれば、固定型の回路構成における少なくとも1つの処理段階にあるデータに対するデータ処理の回路構成が再構成可能になる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to reconfigure a data processing circuit configuration for data in at least one processing stage in a fixed circuit configuration.
請求項2に係る発明によれば、固定型の回路構成における任意の処理段階からデータ処理が実行される。 According to the second aspect of the present invention, data processing is executed from an arbitrary processing stage in a fixed circuit configuration.
請求項3に係る発明によれば、固定型の回路構成における変更対象処理に代わる代替処理が実現される。 According to the third aspect of the invention, an alternative process is realized in place of the process to be changed in the fixed circuit configuration.
請求項4に係る発明によれば、固定型の回路構成におけるデータ処理に付け加えられる追加処理が実現される。 According to the fourth aspect of the present invention, the additional processing added to the data processing in the fixed circuit configuration is realized.
図1は、本発明を実施するための形態として好適なデータ処理装置100の具体例を示す図である。図1のデータ処理装置100は、対象データ(処理対象となるデータ)に対してデータ処理を実行するデータ処理部10を備えている。対象データの好適な具体例は画像データ(文字や数字や記号のみのデータを含む)等であり、例えばコンピュータ等の外部の装置から画像データがデータ処理装置100に送られる。 FIG. 1 is a diagram showing a specific example of a data processing apparatus 100 suitable as a mode for carrying out the present invention. The data processing apparatus 100 in FIG. 1 includes a data processing unit 10 that performs data processing on target data (data to be processed). A suitable specific example of the target data is image data (including data of only characters, numbers, and symbols), and the like. For example, image data is sent to the data processing apparatus 100 from an external device such as a computer.
また、図1のデータ処理装置100が、画像読み取り機能(スキャン機能)等を備えた画像処理装置内に組み込まれ、画像読み取り機能を介して紙などの媒体から得られた画像データが対象データとされてもよい。さらに、データ処理装置100による処理後の画像データに対応した画像が紙などに印刷されてもよいし、処理後の画像データが外部の装置に提供されてもよい。なお、画像処理装置の好適な具体例には、複写機、印刷機、ファクシミリ(FAX)などが含まれる。さらに、複写機、印刷機、ファクシミリのうちのいずれか複数の機能を兼ね備えた複合機も画像処理装置の好適な具体例である。 1 is incorporated in an image processing apparatus having an image reading function (scanning function) or the like, and image data obtained from a medium such as paper via the image reading function is the target data. May be. Furthermore, an image corresponding to the image data processed by the data processing apparatus 100 may be printed on paper or the like, or the processed image data may be provided to an external apparatus. Note that suitable specific examples of the image processing apparatus include a copying machine, a printing machine, and a facsimile (FAX). Further, a multifunction machine having a plurality of functions among a copying machine, a printing machine, and a facsimile is also a preferable specific example of the image processing apparatus.
データ処理部10は、固定型データ処理部20と再構成可能データ処理部30を備えている。固定型データ処理部20は、固定型の(例えばプログラマブルではない)回路構成により対象データに対してデータ処理を実行する。プログラマブルではない回路構成には例えばハードワイヤードロジック等が含まれる。ハードワイヤードロジックは、例えば、演算素子の配置や配線などが固定化された回路である。 The data processing unit 10 includes a fixed data processing unit 20 and a reconfigurable data processing unit 30. The fixed data processing unit 20 performs data processing on target data with a fixed (for example, not programmable) circuit configuration. Non-programmable circuit configurations include, for example, hard wired logic. The hard wired logic is, for example, a circuit in which the arrangement and wiring of arithmetic elements are fixed.
一方、再構成可能データ処理部30は、再構成可能(プログラマブル)な回路構成により対象データに対してデータ処理を実行する。再構成可能な回路構成は、例えば、動的再構成可能プロセッサ(DRP:Dynamic Reconfigurable Processor)により実現することができる。もちろん、PLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などのプログラマブル論理回路により、再構成可能な回路構成が実現されてもよい。 On the other hand, the reconfigurable data processing unit 30 performs data processing on target data with a reconfigurable (programmable) circuit configuration. The reconfigurable circuit configuration can be realized by, for example, a dynamic reconfigurable processor (DRP). Of course, a reconfigurable circuit configuration may be realized by a programmable logic circuit such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).
固定型データ処理部20が備える固定型の回路構成は、対象データに対して段階的なデータ処理を実行することができる。再構成可能データ処理部30は、固定型データ処理部20による段階的なデータ処理における複数の処理段階のうちの少なくとも1つの処理段階にあるデータを処理対象とする補助的なデータ処理の回路構成を再構成することができる。 The fixed type circuit configuration provided in the fixed type data processing unit 20 can execute stepwise data processing on target data. The reconfigurable data processing unit 30 is a circuit configuration of auxiliary data processing for processing data in at least one processing stage among a plurality of processing stages in the staged data processing by the fixed data processing unit 20 Can be reconfigured.
なお、固定型データ処理部20における複数の処理段階には、段階的なデータ処理前の段階(データ処理前段階)、段階的なデータ処理の途中段階(データ処理途中段階)、段階的なデータ処理後の段階(データ処理後段階)が含まれる。また、再構成可能データ処理部30による補助的なデータ処理には、固定型データ処理部20による段階的なデータ処理のうちの少なくとも一部の代替となる代替処理と、固定型データ処理部20による段階的なデータ処理に付け加えられる追加処理などが含まれる。 The plurality of processing stages in the fixed data processing unit 20 include a stage before staged data processing (stage before data processing), a stage during staged data processing (stage during data processing), and staged data. A post-processing stage (post-data processing stage) is included. Further, the auxiliary data processing by the reconfigurable data processing unit 30 includes an alternative process that replaces at least a part of the stepwise data processing by the fixed data processing unit 20, and a fixed data processing unit 20. This includes additional processing that is added to the step-by-step data processing.
図2は、データ処理部10の好適な具体例1を示す図である。ハードワイヤードロジック22は、固定型データ処理部20(図1)の好適な具体例であり、再構成可能回路32は再構成可能データ処理部30(図1)の好適な具体例である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a preferred specific example 1 of the data processing unit 10. The hard wired logic 22 is a preferable specific example of the fixed data processing unit 20 (FIG. 1), and the reconfigurable circuit 32 is a preferable specific example of the reconfigurable data processing unit 30 (FIG. 1).
ハードワイヤードロジック22は、段階的なデータ処理を実行可能な固定型の回路構成を備えている。つまりデータ処理(1),データ処理(2),データ処理(3),・・・,データ処理(N)のN個(Nは自然数)の単位処理に対応した回路構成を備えている。各単位処理(段階的データ処理の各ステージ又は各機能)の具体例としては、シェーディング補正、色空間変換、解像度変換等の画像処理が好適であるものの、各単位処理はこれらの具体例に限定されない。 The hard wired logic 22 has a fixed circuit configuration capable of executing stepwise data processing. That is, a circuit configuration corresponding to N (N is a natural number) unit processing of data processing (1), data processing (2), data processing (3),..., Data processing (N) is provided. As specific examples of each unit process (each stage or each function of stepwise data processing), image processing such as shading correction, color space conversion, and resolution conversion is suitable. However, each unit process is limited to these specific examples. Not.
再構成可能回路32は、回路構成を再構成することができるプログラマブルな回路構成部を備えており、データ処理を実行するための回路が回路構成部内に構成される。再構成可能回路32におけるデータ処理の具体例はデータ圧縮処理等である。例えば、データ圧縮処理の回路を再構成可能とすることにより、固定的な回路構成とする場合に比べ、所望の圧縮率などの変更に柔軟に対応することができる。また、再構成可能回路32におけるデータ処理として、ハードワイヤードロジック22におけるデータ処理の少なくとも一部に代わる代替処理が実現されてもよい。これにより、例えば、ハードワイヤードロジック22におけるデータ処理のバージョンアップ等に柔軟に対応することが可能になる。 The reconfigurable circuit 32 includes a programmable circuit configuration unit that can reconfigure the circuit configuration, and a circuit for executing data processing is configured in the circuit configuration unit. A specific example of data processing in the reconfigurable circuit 32 is data compression processing or the like. For example, by making it possible to reconfigure the data compression processing circuit, it is possible to flexibly cope with a change in a desired compression ratio or the like as compared with the case of a fixed circuit configuration. Further, as the data processing in the reconfigurable circuit 32, an alternative processing that replaces at least a part of the data processing in the hard wired logic 22 may be realized. Thereby, for example, it is possible to flexibly cope with an upgrade of data processing in the hard wired logic 22.
ハードワイヤードロジック22は、データ処理(1),データ処理(2),データ処理(3),・・・,データ処理(N)の各単位処理に対応した回路構成の他に、複数のマルチプレクサ(MUX)と複数のデマルチプレクサ(DEM)を備えている。 The hard wired logic 22 includes a plurality of multiplexers (in addition to a circuit configuration corresponding to each unit process of data processing (1), data processing (2), data processing (3),..., Data processing (N)). MUX) and a plurality of demultiplexers (DEM).
DEM(1)は、データ処理(1)により処理された対象データをデータ処理(2)又は出力選択マルチプレクサ(MUX)に出力する。また、DEM(2)は、データ処理(2)により処理された対象データをデータ処理(3)又は出力選択MUXに出力し、DEM(3)は、データ処理(3)により処理された対象データを後段のデータ処理又は出力選択MUXに出力する。 The DEM (1) outputs the target data processed by the data processing (1) to the data processing (2) or the output selection multiplexer (MUX). The DEM (2) outputs the target data processed by the data processing (2) to the data processing (3) or the output selection MUX, and the DEM (3) is the target data processed by the data processing (3). Is output to the subsequent data processing or output selection MUX.
出力選択マルチプレクサ(MUX)は、ハードワイヤードロジック22が備える複数のデマルチプレクサ(DEM)のいずれかから得られる対象データを選択し、再構成可能回路32に出力する。なお再構成可能回路32の入力バッファが複数のバッファ領域を備えている場合には、出力選択MUXからいずれかのバッファ領域に対象データが入力される。出力選択MUXから出力された対象データは、再構成可能回路32においてデータ処理される。 The output selection multiplexer (MUX) selects target data obtained from any of the plurality of demultiplexers (DEM) included in the hard wired logic 22 and outputs the target data to the reconfigurable circuit 32. When the input buffer of the reconfigurable circuit 32 includes a plurality of buffer areas, the target data is input from the output selection MUX to any buffer area. The target data output from the output selection MUX is subjected to data processing in the reconfigurable circuit 32.
再構成可能回路32において処理された対象データは、入力選択デマルチプレクサ(DEM)に出力される。なお、再構成可能回路32の出力バッファが複数のバッファ領域を備えている場合には、入力選択DEMがいずれかのバッファ領域から対象データを取得する。例えば、出力選択MUXにより選択された入力バッファのバッファ領域(番号)に対応した出力バッファのバッファ領域(番号)から対象データが取得される。 The target data processed in the reconfigurable circuit 32 is output to an input selection demultiplexer (DEM). When the output buffer of the reconfigurable circuit 32 includes a plurality of buffer areas, the input selection DEM acquires target data from any of the buffer areas. For example, the target data is acquired from the buffer area (number) of the output buffer corresponding to the buffer area (number) of the input buffer selected by the output selection MUX.
そして、入力選択DEMは、ハードワイヤードロジック22が備える複数のマルチプレクサ(MUX)のいずれかに対象データを出力する。 Then, the input selection DEM outputs the target data to any one of a plurality of multiplexers (MUX) included in the hard wired logic 22.
MUX(1)は、入力選択DEMから得られる対象データ又はデータ処理(1)により処理された対象データのいずれか一方を選択してデータ処理(2)に出力する。また、MUX(2)は、入力選択DEMから得られる対象データ又はデータ処理(2)により処理された対象データのいずれか一方を選択してデータ処理(3)に出力し、MUX(3)は入力選択DEMから得られる対象データ又はデータ処理(3)により処理された対象データのいずれか一方を選択して後段のデータ処理に出力する。 The MUX (1) selects either target data obtained from the input selection DEM or target data processed by the data processing (1) and outputs the selected data to the data processing (2). The MUX (2) selects either the target data obtained from the input selection DEM or the target data processed by the data processing (2) and outputs the selected data to the data processing (3). The MUX (3) Either target data obtained from the input selection DEM or target data processed by the data processing (3) is selected and output to the subsequent data processing.
複数のマルチプレクサ(MUX)と複数のデマルチプレクサ(DEM)と出力選択マルチプレクサ(MUX)と入力選択デマルチプレクサ(DEM)は、データ制御部40による制御に従って、対象データを選択し又は対象データの出力先を選択する。データ制御部40は、例えば複数のマルチプレクサ(MUX)と複数のデマルチプレクサ(DEM)と出力選択マルチプレクサ(MUX)と入力選択デマルチプレクサ(DEM)に対するレジスタ設定等により、対象データが所望の順で所望のデータ処理を施されるような制御を実現する。
The plurality of multiplexers (MUX), the plurality of demultiplexers (DEM), the output selection multiplexer (MUX), and the input selection demultiplexer (DEM) select the target data or output the target data according to the control by the
なお、複数のマルチプレクサ(MUX)と複数のデマルチプレクサ(DEM)と出力選択マルチプレクサ(MUX)と入力選択デマルチプレクサ(DEM)のうちの少なくとも一部が省略されてもよいし、少なくとも一部の機能が他の代替構成により実現されてもよい。 Note that at least some of the plurality of multiplexers (MUX), the plurality of demultiplexers (DEM), the output selection multiplexer (MUX), and the input selection demultiplexer (DEM) may be omitted, or at least some functions. May be realized by other alternative configurations.
また、ハードワイヤードロジック22のデータ処理(1)の前段にマルチプレクサ(MUX)とデマルチプレクサ(DEM)を設けて、データ処理(1)を施される前の対象データを再構成可能回路32で処理できるようにしてもよいし、再構成可能回路32で処理された対象データをデータ処理(1)で処理できるようにしてもよい。 In addition, a multiplexer (MUX) and a demultiplexer (DEM) are provided before the data processing (1) of the hard-wired logic 22, and the target data before being subjected to the data processing (1) is processed by the reconfigurable circuit 32. Alternatively, the target data processed by the reconfigurable circuit 32 may be processed by the data processing (1).
図3は、データ処理部10の好適な具体例2を示す図である。ハードワイヤードロジック22は、固定型データ処理部20(図1)の好適な具体例であり、再構成可能回路32は再構成可能データ処理部30(図1)の好適な具体例である。 FIG. 3 is a diagram illustrating a preferred specific example 2 of the data processing unit 10. The hard wired logic 22 is a preferable specific example of the fixed data processing unit 20 (FIG. 1), and the reconfigurable circuit 32 is a preferable specific example of the reconfigurable data processing unit 30 (FIG. 1).
ハードワイヤードロジック22は、段階的なデータ処理を実行可能な固定型の回路構成を備えている。つまりデータ処理(1),データ処理(2),データ処理(3),・・・,データ処理(N)のN個(Nは自然数)の単位処理に対応した回路構成を備えている。各単位処理は、例えば図2の具体例1と同じである。また、図3の再構成可能回路32も、図2の具体例1と同じであり、回路構成を再構成することができるプログラマブルな回路構成部を備えており、回路構成部内にデータ処理の回路が構成される。 The hard wired logic 22 has a fixed circuit configuration capable of executing stepwise data processing. That is, a circuit configuration corresponding to N (N is a natural number) unit processing of data processing (1), data processing (2), data processing (3),..., Data processing (N) is provided. Each unit process is the same as, for example, the specific example 1 in FIG. Also, the reconfigurable circuit 32 of FIG. 3 is the same as the specific example 1 of FIG. 2 and includes a programmable circuit configuration unit that can reconfigure the circuit configuration, and a data processing circuit is included in the circuit configuration unit. Is configured.
図3の具体例2では、複数のバスインターフェイス(バスIF)により、対象データがデータバスを介して転送される。データバスを利用した対象データの転送はアービトレータによって制御される。 In specific example 2 of FIG. 3, target data is transferred via a data bus by a plurality of bus interfaces (bus IFs). Transfer of the target data using the data bus is controlled by the arbitrator.
ハードワイヤードロジック22は、データ処理(1),データ処理(2),データ処理(3),・・・,データ処理(N)の各単位処理に対応した回路構成の他に、複数のマルチプレクサ(MUX)と複数のデマルチプレクサ(DEM)を備えている。 The hard wired logic 22 includes a plurality of multiplexers (in addition to a circuit configuration corresponding to each unit process of data processing (1), data processing (2), data processing (3),..., Data processing (N)). MUX) and a plurality of demultiplexers (DEM).
DEM(1)は、データ処理(1)により処理された対象データをデータ処理(2)又はバスIF(1)に出力する。また、DEM(2)は、データ処理(2)により処理された対象データをデータ処理(3)又はバスIF(2)に出力し、DEM(3)は、データ処理(3)により処理された対象データを後段のデータ処理又はバスIF(3)に出力する。 The DEM (1) outputs the target data processed by the data processing (1) to the data processing (2) or the bus IF (1). The DEM (2) outputs the target data processed by the data processing (2) to the data processing (3) or the bus IF (2), and the DEM (3) is processed by the data processing (3). The target data is output to the subsequent data processing or bus IF (3).
ハードワイヤードロジック22が備える複数のデマルチプレクサ(DEM)のいずれかから得られる対象データが、データバスを介してバスIF(P)に転送され、バスIF(P)から再構成可能回路32に送られる。なお、再構成可能回路32の入力バッファが複数のバッファ領域を備えている場合には、バスIF(P)からいずれかのバッファ領域に対象データが入力される。バスIF(P)から出力された対象データは、再構成可能回路32においてデータ処理される。 The target data obtained from any of a plurality of demultiplexers (DEM) included in the hard wired logic 22 is transferred to the bus IF (P) via the data bus, and is sent from the bus IF (P) to the reconfigurable circuit 32. It is done. When the input buffer of the reconfigurable circuit 32 includes a plurality of buffer areas, the target data is input from the bus IF (P) to any buffer area. The target data output from the bus IF (P) is processed in the reconfigurable circuit 32.
再構成可能回路32において処理された対象データは、バスIF(P)からデータバスに送られる。なお、再構成可能回路32の出力バッファが複数のバッファ領域を備えている場合には、バスIF(P)がいずれかのバッファ領域から対象データを取得する。例えば、対象データが入力された入力バッファのバッファ領域(番号)に対応した出力バッファのバッファ領域(番号)から対象データが取得される。 The target data processed in the reconfigurable circuit 32 is sent from the bus IF (P) to the data bus. If the output buffer of the reconfigurable circuit 32 includes a plurality of buffer areas, the bus IF (P) acquires target data from any of the buffer areas. For example, the target data is acquired from the buffer area (number) of the output buffer corresponding to the buffer area (number) of the input buffer to which the target data is input.
バスIF(P)からデータバスに送られた対象データは、バスIF(1)〜(3)を介して、ハードワイヤードロジック22が備える複数のマルチプレクサ(MUX)のいずれかに出力される。 The target data sent from the bus IF (P) to the data bus is output to one of a plurality of multiplexers (MUX) included in the hard wired logic 22 via the bus IFs (1) to (3).
MUX(1)は、バスIF(1)から得られる対象データ又はデータ処理(1)により処理された対象データのいずれか一方を選択してデータ処理(2)に出力する。また、MUX(2)は、バスIF(2)から得られる対象データ又はデータ処理(2)により処理された対象データのいずれか一方を選択してデータ処理(3)に出力し、MUX(3)はバスIF(3)から得られる対象データ又はデータ処理(3)により処理された対象データのいずれか一方を選択して後段のデータ処理に出力する。 The MUX (1) selects either the target data obtained from the bus IF (1) or the target data processed by the data processing (1) and outputs it to the data processing (2). The MUX (2) selects either the target data obtained from the bus IF (2) or the target data processed by the data processing (2) and outputs the selected data to the data processing (3). ) Selects either the target data obtained from the bus IF (3) or the target data processed by the data processing (3) and outputs it to the subsequent data processing.
複数のマルチプレクサ(MUX)と複数のデマルチプレクサ(DEM)と複数のバスインターフェイス(バスIF)は、データ制御部40による制御に従って、対象データを選択し又は対象データの出力先を選択する。データ制御部40は、例えば各マルチプレクサ(MUX)と各デマルチプレクサ(DEM)に対するレジスタ設定等により、対象データが所望の順で所望のデータ処理を施されるような制御を実現する。
The plurality of multiplexers (MUX), the plurality of demultiplexers (DEM), and the plurality of bus interfaces (bus IF) select the target data or select the output destination of the target data according to the control by the
なお、複数のマルチプレクサ(MUX)と複数のデマルチプレクサ(DEM)と複数のバスインターフェイス(バスIF)のうちの少なくとも一部が省略されてもよいし、少なくとも一部の機能が他の代替構成により実現されてもよい。 Note that at least some of the plurality of multiplexers (MUX), the plurality of demultiplexers (DEM), and the plurality of bus interfaces (bus IFs) may be omitted, or at least some of the functions may be based on other alternative configurations. It may be realized.
また、ハードワイヤードロジック22のデータ処理(1)の前段にマルチプレクサ(MUX)とデマルチプレクサ(DEM)を設け、さらに、これらのマルチプレクサ(MUX)とデマルチプレクサ(DEM)にバスインターフェイス(バスIF)を接続することにより、データ処理(1)を施される前の対象データを再構成可能回路32で処理できるようにしてもよいし、再構成可能回路32で処理された対象データをデータ処理(1)で処理できるようにしてもよい。 Also, a multiplexer (MUX) and a demultiplexer (DEM) are provided in the previous stage of the data processing (1) of the hard wired logic 22, and a bus interface (bus IF) is provided to these multiplexers (MUX) and demultiplexer (DEM). By connecting, the target data before being subjected to data processing (1) may be processed by the reconfigurable circuit 32, or the target data processed by the reconfigurable circuit 32 is processed by data processing (1 ) May be processed.
なお、図2,図3の具体例において、ハードワイヤードロジック22における処理後の対象データがメモリ等に一時的に記憶(バッファリング)され、時間調整されてから再構成可能回路32に送られてもよいし、再構成可能回路32における処理後の対象データがメモリ等に一時的に記憶(バッファリング)され、時間調整されてからハードワイヤードロジック22に送られてもよい。 2 and 3, the target data after processing in the hard-wired logic 22 is temporarily stored (buffered) in a memory or the like, sent to the reconfigurable circuit 32 after time adjustment. Alternatively, the target data after processing in the reconfigurable circuit 32 may be temporarily stored (buffered) in a memory or the like and sent to the hardwired logic 22 after time adjustment.
また、図2,図3のデータ処理部10は、それぞれ、例えばパケージ部品として実現されてもよい。例えば、ハードワイヤードロジック22と再構成可能回路32を混載させた1パッケージ(1チップ)のASIC(Application Specific Integrated Circuit)により図2又は図3のデータ処理部10が具現化されてもよい。もちろん、複数のパッケージ部品(複数チップ)の組み合わせ、例えばASIC,FPGA,DRP等を組み合わせてデータ処理部10が実現されてもよい。 2 and 3 may be realized as package parts, for example. For example, the data processing unit 10 of FIG. 2 or FIG. 3 may be embodied by one package (one chip) ASIC (Application Specific Integrated Circuit) in which the hard wired logic 22 and the reconfigurable circuit 32 are mounted together. Of course, the data processing unit 10 may be realized by combining a plurality of package parts (a plurality of chips), for example, an ASIC, FPGA, DRP, or the like.
図4〜図6には、再構成可能回路32の回路構成例とデータ処理のタイミングチャートが示されている。図4〜図6において、データ処理(P)の具体例はデータ圧縮処理等であり、データ処理(1),データ処理(2),データ処理(3)の各単位処理の具体例はシェーディング補正、色空間変換、解像度変換等である。また、データ処理は、例えば対象データを構成する構成単位ごとに実行される。図4〜図6の具体例では、対象データが複数のラインで構成され、先頭のライン1から順に各ラインごとにデータ処理が実行される。
4 to 6 show a circuit configuration example of the reconfigurable circuit 32 and a timing chart of data processing. 4 to 6, a specific example of data processing (P) is data compression processing and the like. Specific examples of unit processing of data processing (1), data processing (2), and data processing (3) are shading correction. Color space conversion, resolution conversion, and the like. Further, the data processing is executed for each structural unit constituting the target data, for example. 4 to 6, the target data is composed of a plurality of lines, and data processing is executed for each line in order from the
図4は、再構成可能回路32の回路構成例1とデータ処理のタイミングチャートを示す図である。図4の回路構成例1では、再構成可能回路32(図2,図3)内にデータ処理(P)の回路が再構成される。また、ハードワイヤードロジック22(図2,図3)が、データ処理(1),データ処理(2),データ処理(3)の各単位処理に対応した回路構成を備えている。 FIG. 4 is a diagram illustrating a circuit configuration example 1 of the reconfigurable circuit 32 and a timing chart of data processing. In the circuit configuration example 1 in FIG. 4, the data processing (P) circuit is reconfigured in the reconfigurable circuit 32 (FIGS. 2 and 3). Further, the hard wired logic 22 (FIGS. 2 and 3) has a circuit configuration corresponding to each unit process of data processing (1), data processing (2), and data processing (3).
図4の具体例では、まず、対象データのライン1が、ハードワイヤードロジック22により、データ処理(1),データ処理(2),データ処理(3)の順にパイプライン処理される。例えば、ライン1は複数データで構成されており、各データはデータ処理(1)を実行された後に後続の他データの処理を待たずに直ちにデータ処理(2)を実行される。図4に示すΔtはパイプラインディレイであり、データ処理(1),データ処理(2),データ処理(3)の各データ処理に各データが入力されてから出力されるまでの処理時間に対応している。
In the specific example of FIG. 4, first, the
対象データのライン1は、ハードワイヤードロジック22によりデータ処理(3)を実行されると、ハードワイヤードロジック22から再構成可能回路32に送られ、再構成可能回路32によりデータ処理(P)を実行される。こうして、対象データのライン1が、データ処理(1),データ処理(2),データ処理(3),データ処理(P)の順にパイプライン処理される。
When the data processing (3) is executed by the hardwired logic 22, the
対象データのライン1に続く各ラインもライン1と同様にパイプライン処理される。例えば、対象データのライン1の最終データに引き続き対象データのライン2の先頭データがデータ処理(1)に入力され、ライン2に対するパイプライン処理が開始される。同様に、ライン2以降のライン3,ライン4,・・・に対して次々にパイプライン処理が実行される。
Each line following the
図4に示す具体例によれば、ハードワイヤードロジック22により実行されるデータ処理(1)とデータ処理(2)とデータ処理(3)に付け加えられる追加処理として、再構成可能回路32によりデータ処理(P)が実行される。 According to the specific example shown in FIG. 4, the data processing by the reconfigurable circuit 32 as an additional processing added to the data processing (1), the data processing (2) and the data processing (3) executed by the hard wired logic 22. (P) is executed.
図5は、再構成可能回路32の回路構成例2とデータ処理のタイミングチャートを示す図である。図5の回路構成例2では、再構成可能回路32(図2,図3)内にデータ処理(P)の回路とデータ処理(2´)の回路が再構成される。データ処理(2´)は、データ処理(2)の代わりに実行される代替処理である。また、ハードワイヤードロジック22(図2,図3)が、データ処理(1),データ処理(2),データ処理(3)の各単位処理に対応した回路構成を備えている。但し、図5の具体例では、ハードワイヤードロジック22においてデータ処理(2)が実行されない。 FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration example 2 of the reconfigurable circuit 32 and a timing chart of data processing. In the circuit configuration example 2 in FIG. 5, the data processing (P) circuit and the data processing (2 ′) circuit are reconfigured in the reconfigurable circuit 32 (FIGS. 2 and 3). The data process (2 ′) is an alternative process executed in place of the data process (2). Further, the hard wired logic 22 (FIGS. 2 and 3) has a circuit configuration corresponding to each unit process of data processing (1), data processing (2), and data processing (3). However, in the specific example of FIG. 5, the data processing (2) is not executed in the hard wired logic 22.
図5の具体例では、まず、対象データのライン1が、ハードワイヤードロジック22によりデータ処理(1)を実行されると、ハードワイヤードロジック22から再構成可能回路32に送られ、再構成可能回路32によりデータ処理(2´)を実行される。データ処理(2´)を実行されると、対象データのライン1は、再構成可能回路32からハードワイヤードロジック22に戻され、ハードワイヤードロジック22によりデータ処理(3)を実行される。さらに、データ処理(3)を実行されると、対象データのライン1は、ハードワイヤードロジック22から再構成可能回路32に送られ、再構成可能回路32によりデータ処理(P)を実行される。こうして、対象データのライン1が、データ処理(1),データ処理(2´),データ処理(3),データ処理(P)の順にパイプライン処理される。
In the specific example of FIG. 5, first, when the data processing (1) is executed by the hardwired logic 22, the
なお、図5におけるΔtもパイプラインディレイであり、各データ処理に各データが入力されてから出力されるまでの処理時間に対応している。 Note that Δt in FIG. 5 is also a pipeline delay, and corresponds to the processing time from the input of each data to the output of each data processing.
対象データのライン1に続く各ラインもライン1と同様にパイプライン処理される。例えば、対象データのライン1の最終データに引き続き対象データのライン2の先頭データがデータ処理(1)に入力され、ライン2に対するパイプライン処理が開始される。同様に、ライン2以降のライン3,ライン4,・・・に対して次々にパイプライン処理が実行される。
Each line following the
図5に示す具体例によれば、ハードワイヤードロジック22により実行されるデータ処理(1)とデータ処理(2)とデータ処理(3)に付け加えられる追加処理として、再構成可能回路32によりデータ処理(P)が実行され、さらに、ハードワイヤードロジック22により実行されるデータ処理(1)とデータ処理(2)とデータ処理(3)のうちの一部であるデータ処理(2)に代わる代替処理として、再構成可能回路32によりデータ処理(2´)が実行される。 According to the specific example shown in FIG. 5, the data processing by the reconfigurable circuit 32 as an additional processing added to the data processing (1), the data processing (2), and the data processing (3) executed by the hard wired logic 22. (P) is executed, and the data processing (1), the data processing (2), and the data processing (3), which is a part of the data processing (3), are executed by the hard-wired logic 22. As a result, the data processing (2 ′) is executed by the reconfigurable circuit 32.
図5に示す具体例は、例えば、データ処理(2)をデータ処理(2´)にバージョンアップする場合等に好適である。例えば、図5に示す具体例によれば、ハードワイヤードロジック22と再構成可能回路32のハードウェア資源を極力維持したまま、望ましくはハードウェア資源の変更なしで、データ処理(2)がデータ処理(2´)にバージョンアップされる。 The specific example shown in FIG. 5 is suitable, for example, when the data processing (2) is upgraded to the data processing (2 ′). For example, according to the specific example shown in FIG. 5, the data processing (2) is preferably performed without changing the hardware resources while maintaining the hardware resources of the hard-wired logic 22 and the reconfigurable circuit 32 as much as possible. The version is upgraded to (2 ′).
図6は、再構成可能回路32の回路構成例3とデータ処理のタイミングチャートを示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration example 3 of the reconfigurable circuit 32 and a timing chart of data processing.
図6の回路構成例3では、再構成可能回路32(図2,図3)内にデータ処理(P)の回路とデータ処理(2´)の回路とデータ処理(3´)の回路が再構成される。データ処理(2´)はデータ処理(2)の代わりに実行される代替処理であり、データ処理(3´)はデータ処理(3)の代わりに実行される代替処理である。 In the circuit configuration example 3 in FIG. 6, the data processing (P) circuit, the data processing (2 ′) circuit, and the data processing (3 ′) circuit are reconfigured in the reconfigurable circuit 32 (FIGS. 2 and 3). Composed. The data process (2 ′) is an alternative process executed instead of the data process (2), and the data process (3 ′) is an alternative process executed instead of the data process (3).
また、ハードワイヤードロジック22(図2,図3)が、データ処理(1),データ処理(2),データ処理(3)の各単位処理に対応した回路構成を備えている。但し、図6の具体例では、ハードワイヤードロジック22においてデータ処理(2)とデータ処理(3)が実行されない。 Further, the hard wired logic 22 (FIGS. 2 and 3) has a circuit configuration corresponding to each unit process of data processing (1), data processing (2), and data processing (3). However, in the specific example of FIG. 6, the data processing (2) and the data processing (3) are not executed in the hard wired logic 22.
図6の具体例では、まず、対象データのライン1が、ハードワイヤードロジック22によりデータ処理(1)を実行されると、ハードワイヤードロジック22から再構成可能回路32に送られ、再構成可能回路32によりデータ処理(2´)が実行される。
In the specific example of FIG. 6, first, when data processing (1) is executed by the hardwired logic 22, the
図6の具体例では、ハードワイヤードロジック22における各データ処理の処理速度に対して、再構成可能回路32における各データ処理の処理速度が2倍となっている。そこで、再構成可能回路32による各ラインに対するデータ処理(2´)は、ハードワイヤードロジック22における各ラインに対する各データ処理の処理時間Tの半分である遅延時間T/2だけ待ってから開始される。例えば、ハードワイヤードロジック22における処理後の対象データが、メモリ等に一時的に記憶(バッファリング)され、時間調整されてから再構成可能回路32に送られることが望ましい。 In the specific example of FIG. 6, the processing speed of each data processing in the reconfigurable circuit 32 is twice the processing speed of each data processing in the hard wired logic 22. Therefore, the data processing (2 ′) for each line by the reconfigurable circuit 32 is started after waiting for a delay time T / 2 that is half the processing time T of each data processing for each line in the hardwired logic 22. . For example, it is desirable that the target data after processing in the hard-wired logic 22 is temporarily stored (buffered) in a memory or the like and time-adjusted before being sent to the reconfigurable circuit 32.
対象データのライン1は、データ処理(2´)を実行されると、引き続き再構成可能回路32を再構成して、データ処理(3´),データ処理(P)の順にパイプライン処理される。
When the data processing (2 ′) is executed, the
対象データのライン1に続く各ラインもライン1と同様にパイプライン処理される。例えば、対象データのライン1の最終データに引き続き対象データのライン2の先頭データがデータ処理(1)に入力され、ライン2に対するパイプライン処理が開始される。同様に、ライン2以降のライン3,ライン4,・・・に対して次々にパイプライン処理が実行される。
Each line following the
図6の具体例では、タイミングチャートに示すように、期間A1において、ライン1に対するデータ処理(P)と並行してライン2に対するデータ処理(2´)が実行され、期間A2において、ライン2に対するデータ処理(P)と並行してライン3に対するデータ処理(2´)が実行される。つまり、期間A(A0,A1,A2,・・・)において、再構成可能回路32内に、データ処理(P)の回路とデータ処理(2´)の回路が必要とされる。
In the specific example of FIG. 6, as shown in the timing chart, in the period A1, the data process (2 ′) for the
また、期間B1において、ライン1に対するデータ処理(3´)が実行され、期間B2において、ライン2に対するデータ処理(3´)が実行される。つまり、期間B(B1,B2,B3,・・・)において、再構成可能回路32内にデータ処理(3´)の回路が必要とされる。
In the period B1, the data process (3 ′) for the
そこで、図6の具体例では、再構成可能回路32内に、期間Aにおいてデータ処理(P)とデータ処理(2´)の2処理(2機能)に対応した回路構成(2機能1コンフィグ型)が再構成され、期間Bにおいてデータ処理(3´)の1処理(1機能)に対応した回路構成(1機能1コンフィグ型)が再構成される。
Therefore, in the specific example of FIG. 6, a circuit configuration corresponding to two processes (two functions) of data processing (P) and data processing (2 ′) in the period A in the reconfigurable circuit 32 (two functions and one configuration type). ) Is reconfigured, and in the period B, the circuit configuration (1
複数ラインで構成される対象データに対するデータ処理の最中に期間Aと期間Bが交互に生じるため、再構成可能回路32内における回路構成は、データ処理の最中に動的に再構成される。動的な再構成を実現する現存のデバイスで好適な具体例は、動的再構成可能プロセッサ(DRP)であり、例えばDRPにより再構成可能回路32を実現することができる。もちろん、将来的に登場するDRP以外の動的再構成可能なデバイス(プロセッサ等)を利用して再構成可能回路32が実現されてもよい。 Since the period A and the period B occur alternately during the data processing for the target data composed of a plurality of lines, the circuit configuration in the reconfigurable circuit 32 is dynamically reconfigured during the data processing. . A specific example suitable for an existing device that realizes dynamic reconfiguration is a dynamic reconfigurable processor (DRP). For example, the reconfigurable circuit 32 can be realized by DRP. Of course, the reconfigurable circuit 32 may be realized by using a dynamically reconfigurable device (such as a processor) other than DRP that will appear in the future.
図6に示す具体例によれば、ハードワイヤードロジック22により実行されるデータ処理(1)とデータ処理(2)とデータ処理(3)に付け加えられる追加処理として、再構成可能回路32によりデータ処理(P)が実行され、さらに、ハードワイヤードロジック22により実行されるデータ処理(1)とデータ処理(2)とデータ処理(3)のうちの一部であるデータ処理(2)とデータ処理(3)に代わる代替処理として、再構成可能回路32によりデータ処理(2´)とデータ処理(3´)が実行される。 According to the specific example shown in FIG. 6, the data processing by the reconfigurable circuit 32 as an additional processing added to the data processing (1), the data processing (2), and the data processing (3) executed by the hard wired logic 22. (P) is executed, and further, data processing (2) and data processing (part of data processing (1), data processing (2), and data processing (3) executed by the hard-wired logic 22) As an alternative process in place of 3), the reconfigurable circuit 32 executes data processing (2 ′) and data processing (3 ′).
図6に示す具体例は、例えば、データ処理(2)とデータ処理(3)をそれぞれデータ処理(2´)とデータ処理(3´)にバージョンアップする場合等に好適である。例えば図6に示す具体例によれば、ハードワイヤードロジック22と再構成可能回路32のハードウェア資源を極力維持したまま、望ましくはハードウェア資源の変更なしで、データ処理(2)がデータ処理(2´)にバージョンアップされ、データ処理(3)がデータ処理(3´)にバージョンアップされる。 The specific example shown in FIG. 6 is suitable, for example, when data processing (2) and data processing (3) are upgraded to data processing (2 ′) and data processing (3 ′), respectively. For example, according to the specific example shown in FIG. 6, the data processing (2) is preferably performed without changing the hardware resources while maintaining the hardware resources of the hard-wired logic 22 and the reconfigurable circuit 32 as much as possible. 2 ′), and data processing (3) is upgraded to data processing (3 ′).
また、図6に示す具体例は、再構成可能回路32内に、データ処理(2´)とデータ処理(3´)とデータ処理(P)の回路構成を一度に再構成(3機能1コンフィグ型)できない場合に、有力な解決策の一つとなる。 In the specific example shown in FIG. 6, the circuit configuration of the data processing (2 ′), the data processing (3 ′), and the data processing (P) is reconfigured at once in the reconfigurable circuit 32 (three functions and one configuration). If it is not possible, it will be one of the most effective solutions.
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only a mere illustration in all the points, and does not limit the scope of the present invention. The present invention includes various modifications without departing from the essence thereof.
10 データ処理部、20 固定型データ処理部、22 ハードワイヤードロジック、30 再構成可能データ処理部、32 再構成可能回路、100 データ処理装置。 10 data processing units, 20 fixed data processing units, 22 hard-wired logic, 30 reconfigurable data processing units, 32 reconfigurable circuits, 100 data processing devices.
Claims (4)
前記段階的なデータ処理における複数の処理段階のうちの少なくとも1つの処理段階にあるデータに対する補助的なデータ処理の回路構成を再構成可能な再構成可能処理部と、
を有する、
ことを特徴とするデータ処理装置。 A fixed processing unit having a fixed circuit configuration capable of performing stepwise data processing;
A reconfigurable processing unit capable of reconfiguring an auxiliary data processing circuit configuration for data in at least one of the plurality of processing steps in the stepwise data processing;
Having
A data processing apparatus.
前記再構成可能処理部により前記補助的なデータ処理を施されたデータを前記固定型処理部に送り、前記複数の処理段階のうちの任意の処理段階から当該データに前記段階的なデータ処理を施す、
ことを特徴とするデータ処理装置。 The data processing apparatus according to claim 1,
The data subjected to the auxiliary data processing by the reconfigurable processing unit is sent to the fixed type processing unit, and the stepwise data processing is performed on the data from any processing step among the plurality of processing steps. Apply,
A data processing apparatus.
前記段階的なデータ処理は、複数の単位処理で構成され、
前記補助的なデータ処理には、前記複数の単位処理のうちの少なくとも1つである変更対象処理の代替となる代替処理が含まれ、
前記固定型処理部による前記段階的なデータ処理において前記複数の単位処理を順に実行させるにあたり、前記変更対象処理の処理順において当該変更対象処理に代えて前記再構成可能処理部に前記代替処理を実行させる、
ことを特徴とするデータ処理装置。 The data processing device according to claim 1 or 2,
The stepwise data processing is composed of a plurality of unit processes,
The auxiliary data processing includes an alternative process as an alternative to the change target process that is at least one of the plurality of unit processes.
In performing the plurality of unit processes in order in the stepwise data processing by the fixed-type processing unit, the replacement process is performed in the reconfigurable processing unit instead of the change target process in the processing order of the change target process. To execute,
A data processing apparatus.
前記補助的なデータ処理には、前記段階的なデータ処理に付け加えられる追加処理が含まれ、
前記固定型処理部に前記段階的なデータ処理を実行させて前記再構成可能処理部に前記追加処理を実行させる、
ことを特徴とするデータ処理装置。 The data processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The auxiliary data processing includes additional processing added to the stepwise data processing,
Causing the fixed type processing unit to execute the stepwise data processing and causing the reconfigurable processing unit to execute the additional processing;
A data processing apparatus.
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