TW386193B - Circuits, system, and methods for processing multiple data streams - Google Patents
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Description
B7 B7 經濟部中央標準局貝工消资合作社印«. 五、發明説明(1 ) 發明背景 發明領域 本發明係關於-數位資料處理,更特別地是關於用以處理 多個資料流的電路、系統和方法。 相關技術之描敍 _____ - 處理音頻資訊的能力在個人電腦(PC)的環境下已變得愈來 愈重要,除此之外’音頻在許以媒體的顧中,例如遊戲 和電訊方面的應用亦是重要的。I頻的減基本上是可以在 大多數的傳統PC上取得的,不管是以一附加的音效卡戒是本 身之母板所提供的檩準特徵皆然》事實上,PC的使用者已漸 漸地期望不只擁有音頻的功能,亦需要高品質的聲音能力。 雖然PC的製造者對於其顧客提升音頻能力的需求十分敏感 ,但他們必須知道他們所製造的產品之價格範圍很緊,為能 平衡這些競♦條件,系統設計者必須努力在減少元件數目時 僅可能地提供很多音頻功能,以執行所給定的功能.。由功能 性的觀點來看,一本行所知的數位式音頻處理次系統應权供 如下的各種功能,如波形表合成、3D音效和取樣率轉換。此 外亦必須考慮聲音爆發器的相容性和與未來之不依賴聲音爆 發器(blaster)技術的系統的相容性,此外,這類的次系統必須 能經由目前已廣泛使用的具有較高頻寬的1>(::1匯流排而整合於 一PC系統母板一 β由成本和效率的觀點來看,單一晶片的解 決方式應是最好的。此外,下一世代的遊戲將要求同時處理 音頻^料流’因而任何系統皆應注意遊戲設計者的多流式 (multiple streaming)需求。 -4- 本紙浪尺度逋用中國國家橾率(CNS > A4規格(210X297公漦) ------;-Iύ------ir------J ( c (婧先g讀背面之注^項存|4寫本夷) A7 B7
五、發明説明(2 ) 因此,-個能同時處理多個數位音類資訊流的音頻處理器 的需姜已大大提异了’除此之外,尚需要—種能提供波形表 合成操作(包括,般的表合成和如反二e•合 音之語音頻道效果ϋ頻處埋器1外,也需要可提供30音 D。%、音頻:碼:處:功能乏裝置。尚需求能說明如 改變未來系統的結構之顧素的解衫式,例如,需要一能 ㈣或㈣外接音頻處 與一 CODEC介面之裝置,匕也要求這_置與—pci匯流排介面 發明概要 根據本發明之原理的一實施例,所提供、立 系統包括一用以同時處理多音頻資科流訊處3 記憶體藉由一第一匯流排與該流處理器耦合,它用以儲存用 以控制處理系統的指令,一資料記憶體經—第二匯流排與該 流處理器耦合。尚包括一直接記憶體存取電路以控制對該程 式和資料記憶體中之選定之一的直接記憶體存取。 經濟部中央標準局負工消费合作社印裝 --------I裝-- (请先《请背面之注^ϊ事項鼻^4本頁 订 所有實施本發明之原理的系統、電路和方法皆提供較習知 前案實質·的優點。除此之外,雖然本發明並不限於此原理, 但本原理可供建構和操作音頻加速器。有關該音頻加速器之 設計和操作,這些原理可允許處理多種格式的多資料流,此 外’這類加速器在需要波形表合滅、3D音頻處理和直接聲音 的應用上是有利的。再者,這些原理可允許一加速器有效地 —* _ 處理如Dolby AC/3的音頻解碼的音頻應用,此外,這些原理 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) A4规格(2丨0X297公釐) A7 _B7五、發明説明(3 ) 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 可允許一音頻加速器有效地與一PCI匯流排和Codec或音頻母 板交互作用。 圖式之簡述 為更了解本發明及其優點,現參考下列詳細說明和參考附 圖說明之,其中: ______________________ ______________________ 圖1所示為根據本發明之流處理器100之圖示; 圖2A所示為根據本發明之包括流處理器101之數位音頻資 料加速器控制器之方塊圖; 圖2B所示係說明前景和背景區福的選擇操作週波; 周2C所示為在根據本發明之圖·2Α的系統上執行一典型的軟 體操作圖; 圖2D係例示一根據本發明之用以執行軟體工作的通用方法 f 圖2E所示為以加速器200執行圖2C之工作之示意圖; 圖2F所示為一適合加速器200使用其中的第一資訊處理系統. 示意圖; 圖2G所示為一適合加速器200使用其中的第二資訊處理系 統示意圖; 圖3A所示為Mop、aOp和ALUop之指令格式圖; 圖3B所示一例示的並行擴展的載入/儲存和ALUop指令格式 之示意圖; 圖3C所示為一 wideOp指令格式·之示意圖·; 圖3D所示為用於一雙重包封的ALUop指令格式之格式示意 一 -團, -6- 本紙張尺度通用中囷國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐〉 (請先聞讀背面之注言 ΛΙ- 華項再 本頁) -裝·
*1T —線 1!»-> 經濟部中央橾率局員工消费合作社印裝 A7 _ B7 五、發明说明(4 ) ~ 圖4所示為16位元的ALU104之示意圖; 圖5所示為一元素/係數位址產生單元102之較詳細示意圖; 囷6A所示為取樣AGU103之方塊圖; 圖6B所示為請求器陣列之組織示意囷.; 圖6C所示為該請求器之操作金袁凰」— ___________________________ 圖7所示為一例示的DMA頻道之場示意囷; 圖8所示為在取樣位址產生單元的取樣記憶體位址(rsa)和取 樣記憶體位址增量(rsi)暫存器之場示意圖; 圖9所示為一DMA取樣雙重字元位址串的場示意圖;, 圖10所示為一模组緩衝器和不同的指示器之示意圖; 圖11所示為雙乘法累進單元105之示意圖; 圖12A所示為DMA控制器109之結構示意囷; 圖12B所示為DMA引擎209的位址儲存功能之示意圖; 圖13A所示為當主電腦是來源和加速器200是一主電腦啟始 的DMA轉換内的目的地時,在該主來源位址暫存器(HSAR)内 之場的示意圖; ,圖13B所示為當主電腦是目的地和加速器200是一主電腦啟 始的DMA轉換内的目的地時,在該主來源位址暫存器(HSAR) 内之場的示意圖; 圖13C所示為該主電腦是目的地和該加速器200是一DMA啟 始的轉換内之來源時,在主目的地暫存器(HDAR)内之場的示 意圖; - 圖13D所示為當該主電腦是來源和加速器200是一DMA啟始 的羼?奐期間之目的地時,在該主目的地暫存器(HDAR)内之場 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0Χ297公釐) (請先閱讀背面之注t事項再f本頁 裝. 訂 A7 B7 五、發明説明(5 ) ^ 的示意圖;. 圖14所示為用於該主DMA暫存器(HDMR)的格式圖; 圖15所示為用於該主DMA控制暫存器(HDCR)之場的示意圖 9 § 16所示為DMA狀態暫存器mMSR)之場;_______________________________ 圖17A所示為一位址串至元素RAM203之示意圖; 圖17B所示為一目的地位址字元之示意圖; 圖17C所示為一主來源位元组位址之示意圖; 圖17D所示為若來源是在一DSP記憶體中時,來源位元組位 址字元之示意圖; · 圖ΠΕ所示為當該主電腦表目的地時,目的崦拉址字元之示 意圖; 圖17F所赤為當目的地在一加違器200記憶體中時,目的地. 位社字元之示意圖;t 圖17G所示為定義記憶體中要被存取的下一頁之下一頁位 址字元之示意圖; 圖17H所示為下一頁控制字元的示意圖; » 圖171所示為具體的位元組位址迴路開始之位址字元的示意 rs * 園, 圖17J所示為在迴路開始以後的頁之具體的位元組位址之示 意圖; 圖17K所示為散亂/集中頁表之位址示意楣; 圖18所示為一說明當最佳模式被抑能時由任意迴路點所導 致題之示意圖; , 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4说格(210X297公釐) (請先Μ讀背面之注t事項再 — 1-- 本頁) 订 經濟部中央標準局負工消費合作社印装 A7 B7五、發明説明(6 ) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 圖19A所示為在最佳的16-d字元模式下在和圖1 &所_示的相同 迴路取’樣流之回播(playback)示意圖,其中該最小的雙重字元 被設定為15 ; 圖19B所示為在最小的雙重字元計數已被設定為14時,圖18 之相同迴路取樣流之回播示责薗; _______________ 圖20所示為一包含一跨越二個完全的記憶頁之迴路區間的 資料取樣,以說明散亂/集中DMA能力之操作方式; 圖21A係例示在32位元的記憶體之間的代表性資料傳送之 7F意圖; - 圖21B所示為在40位元記憶體之間的代表性資料傳送之示意 TSH ·團, 圖22A所示為一 16位元之立體聲以一小端區(endian)之格式 、且無須轉換的方式在32位元記憶體之間傳送時之狀態示意 圖, 圖22B所示為在32位元的記憶體之間傳送之示意圖,其中16 位元立體聲之大端區(endian)被轉換至小端區.(endian); 圖22C所示為在32位元記憶體之間傳送之示意圖,其中16位 元的單音之小端區(endian)被轉換至16位元立體聲之小端區 (endian)中; 圖22D所示為在32位元記憶體之間傳送之示意圖,其中 位元的單音之大端區被轉換為16位元立體聲之小端區; 圖22E所示為在32位元記憶體之間的傳送示意圖,其中被約 定的8位元立體聲被轉換為被約定的16位元立體聲之小端區中 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 請先閏讀背面之注f事項再本 -裝_ 页) 訂 .線 ί/ A7 B7 五、發明说明(7 圖2?F所示為一由未約定之8位元的立體聲轉換為約定的16 位元立體聲之轉換示意圖; 圖22G所示為在32位元記憶體之間的典型轉換示意圖,其 中約定的8位元單音被轉換為約定的16位元立體音; 圖勉趣接示音罔,其中长 約定的8位元單音被轉換為約定的16位元立號音; 圖221所示為用以實施囪21A和21B以及囷22A-22H所示的資 料操作之電路示意圖; 圖23所示為加速器200之記憶空間之示意圖; 圖24所示為加速器200之上平面視圖、其說明一封包方式 接腳拉出方式); 圖25A所示為初級串接之輸入和輸出埠之圖式; 圖25B所示為一辅助輸出埠之圖式; 圖25C所示為輔助輸入埠之圖式; 圖25D所示為強調對該串接埠207的時序輸入和輸出之較詳 細的示意圖; 圖26A所示之圖式係說明當加速器2〇〇作為一音頻母板上之 PCI加速器時之結構示意圖; 圖26B所示為用以說明在圖26A之結構中於Codec和加速器 200之間的時序和信號之基本交換的選定時序和信號之圖式·, 圖27所示為在圖26A中所說明的結構選擇之擴充解釋之示 意圖; :. . $ 士8所示為說明圖27所示的擴充結構之基本操作的時序圖 -10- 本纸張尺度適用中國國家標準
A7 B7 五、發明説明(8 ) 囷29所示為一 AC97 Codec2800與加速器200之互連的示意 圖’其中該加速器200係驅動多個DAC ; 圖30所示為在加速器200驅動多個DAC的情況下該加速器 200之可能的另一個結構示意圖; 接埠-主揸丄之示意眉;_________________ 圖32所示為一原理上的串接埠主控暫存器2(SERMC2)之示 意-; 圖33所示為用於該串接埠結構暫存器(SERCi)之位元場之示 意圖;. ._· 圖34所示為一串接埠結構暫存器2(SERC2)之示意圖; 圖35所示為用於串接埠結構暫存器3(SERC3)之位元場之示 意圖; 圖36A所示為用於串接埠結構暫存器4(SERC4)之位元場之 示意圖; 圖36B所示為串接埠結構暫存器5(SERC5)之示意圖; 圖3 7所示為當EEPROM串接時序(EECLK)被交換至 EEPROM3800時,所使用的一簡單的雙接腳連接之示意圖 圖38所示為一結構暫存器(CFGI)之示意圖,該暫存^勺本 用於一外部的EEPROM次系統(當與之連接時)之主要軟^ & 經濟部中央標準局ί工消费合作社印製 礎的操作之控制位元; S & 圖39所示為在和選擇性EEPROM次系統交換之期間, 和:貝料之間的最小時序關係圖;··. . _ 圖40所示為對該選擇的EEPROM之讀取存取仵列士 _ •— 』不意圖 11 張尺度適用中國®家榡準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
=41所不為結構暫存器(CFGI)之示意圖,該暫存器包含用 :外部的EEPROM (當與之連接時)之主要軟體基礎的操作 疋控制位元; 圖42所'^為時序控制暫存器l(CLKCRl)之示意圖; 遮序暫在器 2(C:LK:CR2) ;________ 囷44所不為鎖相迴路乘法暫存器(PLLM)之示意圖; 圖45所示為特徵報告暫存器(FRR)之 TF意囷: 圖46所不為結構負載暫存器l(CLFRl)之示意圖; 囷47所:為結構負載暫存器2(€LFR2)之示意圖; 圖48所示為加法器200之中斷模式之示意圖; 圓49所不為主中斷狀態(HISR)暫存器之示意圖; 圖50所不為主信號(iiSRO)暫存器之示意圖; 圖51所不為主中斷控制(HICR)暫存器之示意圖; 圖所不用於加速器200、可允許即時監視键内部系統和裝 置功能指示H之賴模型次系統之方塊圖; 圖53所737為功能控制暫存器(PFMC)之示意圖; 圖54八所示為功能計數Η直暫存器(PFCV丨)之示意圖; 圖5化所示為功能計數2值暫存器(PFCV2)之示意圖; 圖55所不為流處理器控制暫存器(SPCR)之位元場的示意圖 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裂 圖56所不為用於除錯暫存器索(DREG)暫存器之位元場的示 意圖; ♦ ΐ?7所示為群組暫存器(FCR1)之位元場的示意圖; 圖58所示為用以控制DMA流請求器陣列狀態寫入埠(DSWP) -12· 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 ___ B7五、發明説明(1〇 ) ~ 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印装 之暫存器; 圖59所示為流處理器時序狀態暫存器(SPCS)之示意圖; 圖60所示為一流處理器DMA狀態暫存器(SDSR)之示意圖; 圖61所示為策略(trap)寫入埠暫存器(TWPR)之示意圖; 16¾示為堆疊指示器窝入暫存器(SPwR)乏而章岡:__ 圖63所示為用於圖框定時器暫存器(FRmt)之位元場之示意 S3 ·國, 圖64A所示為圖框時間的目前計數(frcc)暫存器之示意圖; 圖64B所示為圖框計時器(FRS(3)暫存器之示意圖; 圖65所示為主介面程式模型之示意圖-; 圖66A所示為串接埠後門取樣指示器(SERBSP)之圖式; 圖66B所示為串接埠後門狀態(SERBST)暫存器之圖式; 圖66C所示為串接埠後門指令暫存器(SERBCM)之示意圖; 圖66D所示為串接埠後門位址暫存器(SERBAD)之示意圖; 圖66E所示為串接埠後門結構暫存器(SERBCF)之圖式; 圖66F所示為串接埠後門寫入埠(SERBWP)暫存器之示意圖; 圖66G所示為串接埠後門讀取埠(SERBRP)暫存器之示意圖 > 圖67八所示為八097控制暫存器(八0(:1^)之示意圖; 圖67B所示為AC97狀態暫存器(ACSTS)之示意圖; 圖67C所示為AC97輸出槽有效暫存器(ACOSV)之示意圖; 圖67D所示為AC97指令位址暫存·器(ACCAD)之圖式; 圖67E所示為AC97指令資料暫存器(ACCDA)之圖式; 所示為AC97輸入槽有效暫存器(ACISV)之圖式; -13- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0X297公釐) (請先Μ讀背面之注t事項再:本頁) ^" 太 訂 ύ. 五、發明説明(11 A7 B7 囷67G所示為AC97狀態位址暫存器(ACSAD)之圖式; 圖67H所示為AC97狀態資料暫存器(ACSDA)之圖式; 圖68A所示為MIDI輸入/輸出埠6900之示意圖; 囷68B所示為MIDI控制暫存器(MIDCR)之示意圖; —盟主MIDIjIUI暫在器示意要 圖68D所示為SPMIDI狀態暫存器乏示意圖; 〜 圖68E所示為MIDI篇入狀態(MIDWP)暫存器之圖式; 圖6吓所示為MIDI讀取狀態(MIDRP)暫存器之示意圖. 圖69A所示為壤戲搖桿投票/觸發暫存器(JSPT)之圖式· 圖69B所示為遊戲搖桿控制暫存器(JSCTL)之圖式; 圖69C所示為遊戲搖桿座標暫存器丨q^c】)之圖式; 圖69D所示為遊戲搖桿摩標暫存器2(JSPT2)之圖式; 圖69E所示為遊戲搖桿GPIO暫存器(jsi0)之圖式; 、圖70A所示為實施本發明之原理的同步器電路71之電子示貪圖, 70B所示為說明圖70A所示的同步化電路之操作的時序圖
C (請先«鲭背面之注會事項再本頁) :裝 訂 圖 經濟部中央梂準局負工消费合作社印製 圖70C所示為供在加法器200和PCI匯流之間交換資料和使 來自該PCI匯流排的位址交換到加法器2〇〇上之位址和資料管 道之示意圖; 圖70D係說明流經圖70C之電路的資料和位址流之基本的時 序圖; . - 圖71A所示為一先入先出暫存器系統之示意圖; 圖71B所示為圖71A所示的指示器環之一選定部份的啟始部 -14- 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS )八4说格(210X297公釐) 五、發明説明(ί2 份 A7 B7 圖71C係顯示當產生-接近空白信號時,來源與目 器重疊广 圖71D係顯示當產生-接近完全的信號時,來源與 指示重疊; 經濟部中央樣率局貝工消费合作社印*. 圖71Ε所示為目的地指示器環和產生該近乎空白的信號之^ 化之一可能實施例之示意圖; ’ Τ 圖71F所示為一用於來源指示器環之可能組織之一示意 較佳實施例之描沭 _ 本發明之原理和其優點可由參考圖式1_71之例示實施例而 有最佳的了解’其中類似之符號表示類似的部份。 圖1所示為一實施本發明之原理的流處理器(核心)丨〇〇之較 詳細的功能方塊圖"該流處理器100的初級功能組件包括一暫 存器摇101、一元素/係數位址產生單元(AGU)102 ' —取樣位 址產生單元(ALU)104、一具有一40位元加法器1〇5的雙重2〇_ 乘16位元之乘法累進單元(MAC)和一40位元的屏障位移器106 ,這些次系統將於下文較詳細討論之。 在本例示實施例中,暫存器檔1〇1包含一丨6個入口的暫存器 檔,該暫存器可以一個別的16位元暫存器(r〇、rl、 F)或是 32位元暫存器對(rlO、r32、r54、r76 ' r98、rBA、rDC、rFE) 的方式存取。該流處理器1〇〇尚包括多個額外的指令和資料暫 存器’此兩者將於下文做進一步的討論。本質上在該流處理 器$_的所有可利用的資料暫存器的簡述已說明於表1中,和該 流處理器的類似描述已說明於表2中。 {請先Μ讀背面之注t事項再'本頁) •裝· 訂 -15- 本紙張尺度適用中國国家榡準(CNS ) ( 21GX297公釐 A7 B7 五、發明説明(13 ) - 流處理器100是一個可操作以同時解碼和執行兩個或三個指 不之非常長的指示字元(VLIW)機器。表3已簡單的指定和描 述這些指示場每一個,本實施例的指示場編碼如表4所示。指 示管路(pipeline)最好是一具有可見的乘法累進單元之4級管路 ’最—發產^_1它使用1値孰行任铒單二 四個指示可以被管路在一起,以提供每週波一指示的有效輸 出。表5所示為本例示實施例中可得的不同信號處理操作之管 路示意圖,在該指示組中所示的暫存器上之情況(正交性)亦 同樣地顯示於表6中。 參考圖2A所示’該圖係顯示根據本發明之原理的直接存取 (DMA)的信號處理加速器200,.在本例示實施例中,信號處理 加速器200被製成在一單一基質上的積體電路(晶片)元件,但 疋本發明之原理並不限於此。例如,習於本行技藝之士將了 解加速器200可以做成在一積體的硬性結構上的多晶片模組, 亦應注意系統200只是流處理器的一可能的應用而已。 DMA加速器200實施一流處理器核心1 〇〇(將於下文較詳細地 敘述)和多個記憶體次系統。這些記憶體次系統包括一係數唯 讀記憶體(ROM)201、一程式記憶體202、元素隨機存取記憶 體(RAM)203、和一取樣RAM204。一策略單元205被連接到該 流處理器核心100和程式記憶體202上,它能監視程式位址由 程式記憶體202鳇匯流排211而流至流處理器核心100上》 本說明書中採用下列名詞和定:義:”雙重字元’’(dword)最好 是用以定義PCI和DMA匯流排寬以及流處理器100之字元大小 的3*2^元資料字元;’’字元”表示16位元之資料和’’位元組”指 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先《讀背面之注t事項再Wr本頁 訂 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印笨 五、發明説明(14 ) A7 B7 經濟部中央揉隼局貝工消费合作社印31 示為8位元之資料;主電腦將被定義為一如Intelx86TM或是 Pentium系統TM之主個人電腦(PC)系統的CPU ;,·Ρα傳送,,將指 一單一的雙重字元根據工業標準在週邊元件介面(PCI)匯流排 上之移動;’’PCI交易’’係指在匯流排的一單一擁有權期間所發 生的一串列之連績APOi專送(亦-即-,左使篮流排生效和被強 制廢止該匯流排之間的時間);”DMA交易”指所有經由直接記 憶體存取(DMA)的請求資料,該資料在存取主記憶體時可以 要求完成一或多次PCI交易;’’DMA讀取交易,,定義資料被由 主CPU的記憶體傳送到系統200内的晶片上記憶體中之交易( 即資料自主記憶體中讀取出來);· ’’DMA寫入交易”表示資料由 系統2 00内的晶片上記憶體傳送到主C P U的記憶體上之交易( 即資料被寫入主記憶體);一”DMA本地交易”指資料在系統 200内的隨機存取的晶片上記憶體中之兩個(如程式記憶體202 、元素記憶體203和取樣RAM204)之間傳送之交易;内部的除 錯暫存器也可以在一本地交易期間經由DMA資料匯流排而被 存取。 加速器200最好和一PCI匯流排介面,因而它包括一PCI匯流 排介面206,此PCI匯流排介面206尚被耦合至輸入/輸出埠207 ,以提供串接的音頻資料、MIDI指令和遊戲搖桿資訊。一 DMA引擎(控制器)208經由32位元的DMA匯流排209控制主記 憶體和程式記憶體202、元素RAM203和取樣RAM204之間以 及晶片上記憶體202/203/204之間直接記憶-體存取。 係數ROM201最好是一6K字元X32位元/字元的元件,它通 常能維持執行不同的信號處理運算所需的係數和元素,例如 -17 本紙張尺度通用中國囤家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 請 先 閱 讀 背 面 之 注
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頁 訂 五、發明说明(15 ) A7 B7 ,用以取樣率轉換的係數、用以音樂合成的正弦波形表、仁_ 定則和A·定則的解壓縮表、D〇lby(杜比)濾波係數和一 ADPCM解碼表皆是該係數ROM内所維持者。 加速器200是以一Harvard架構為基礎而建立的,該架構具有一與主互盤12必企座^置羞鬼爐體分開的相 經濟部中央揉準局負工消资合作社印製 111以及其相關的資料匯流。最好該程式記憶體202之組織為 3.5k字元X40位元/字元,該資料記憶體配置在兩個位址空間 中,且每一位址空間提供流處理器(核心)之運算子,其中一 位址空間包括和如前所述的係數^〇M201相關之元素RAM203 。此元素RAM20‘3最好具有一3.2K字元X32位元/字元的結構 ,除此之外,此元素RAM203包括用於音頻取樣流的流元素 、用於語音之波形表元素、3D聲音元素和3D聲音熱相關的轉 換函數(HRTF)濾波元素。第二位址空間包括取樣RAM105, 它在DMA匯流排211和PCI介面上接收和管理資料,並且經匯 流排213接收資料到和接收來自流處理器丨00之資料。 上述s己憶體203/204各具有兩個介面,一個介面用於流處理 器100,一個介面用於DMA引擎208。DMA208係負責經由 DMA記憶體介面而提供指示和資料至該流處理器1〇〇上,並 且將這些記憶體的結果傳回主電腦中β該每一個功能性記憶 體202/203/204在結構上是由兩個具體的記憶體組成,其使所 有的資料和指示被加至一記憶體的奇數位址上,和使所有的 資料和指示加至另一記憶體的偶··數位址上。該每個具體記憶 體内所包括的這兩個記憶體介面中,SP介面是一具有較高優 先性的介面,而DMA介面則具有較低優先性。應注意這些記 -18 本紙張尺度適用中囷國家標準(CNS ) M規格(2丨0X297公釐)
IT k 五、發明説明(1δ A7 B7 是真正雙埠的,而是具有兩個擯制和資料介面和 單 經濟部中央樣準局負工消费合作社印装 RAM只能在每個時序週波中被spi〇〇4*DMA引擎之一 (而非兩者)存取一次,若SP1〇〇在一DMA請求生效的 _ 該SP的存取。但是,在SP未做請求的下個時序週波中,將進 行DMA存取,並經以一”完成”信號提供給該〇河六。該,完成” 信號是由每個RAM所提供的。當DMA208做一存取動作時, 它必須繼續請求相同的存取,查到該,,完成”信號由正被存取 的RAM送回時為止,此時,完成了經Dma介面<Ram窝入 ,或是可以在DMA介面上取得有·效的READ(讀取)資料。 記憶體被内插的事實可確使(平均上來說)DMA可在每隔一 週波時對任何一個RAM做存取。此外,碼的形態器(pr〇filer^ 也可以保證DMA永遠不會缺乏對這些記憶體中的每一個做存 取。 上述之第二資料位址空間包括取樣RAM204,在本例示實 施例中,此取樣RAM204是一3K字元X32位元/字元的結構》 該取樣RAM204包括取樣率轉換緩衝器、波形表FIFO緩衝器 、波形表效果(合音和反響)緩衝器、3D聲音緩衝器和3D聲音 SRC緩衝器》 該主CPU或流處理器(核心)1〇〇任一者可啟始對晶片上RAM 的任何加速器之直接記憶體存取:,.在任何一種情況下,請求 裝置或次系統將暫存器載入該0河八引擎208中。該01^八引擎 20811提供載入裝置之優先性’以執行對該内部記憶體 19- 本紙尺度適用中卿家標準(CNS)八4胁(2丨0X297公袭) (請先閱讀背面之注 )I裝丨_ 7項本頁 訂 五、發明説明(17 ) A7 B7 202/203/204和來自該内部記憶體202/203/204之自動的區塊轉 換。此DMA引擎208亦提供主電腦執行對加速器 RAM202/203/204之一個接一個的存取作用(“peeks和pokes”) 之能力。這些存取必須是傳統的對RAM202/203/204内之個別 定j止的記憶體位置之讀取和窝入作用。___ 請 先 聞 讀 背 面 之 注 經濟部中央樣準局負工消費合作社印«. 主電腦不能直接地讀取和窝入程式記憶體以修正可能正在 執行的碼(雖然它可以要求一直接的記憶體存取以將資料複製 到程式記憶體中),例如,主電腦不能窝入程式記憶體以插入 一中斷點。因此,策略單元205被提供以與該程式記憶體匯流 排耦合。最好該策略單元205整合於該流處理器(核心)1〇〇中 ,但在圖2中以一分開的方區塊顯示以利分析其操作方式。該 策略單元205監視用以傳輸高至8個預設位址之一的位址匯流 排’當特定位址之一出現在該匯流排上時,則生效一使流處 理器100在程式碼執行期間分支的策略。既然ROM201内之碼 不能被修正以執行類似的工作,如插入中斷點,故習於本行 技藝之士將了解該策略亦可提供於ROM201中使用。 流處理器核心100必須是一 16位元的機器,但是它的累進器 是全寬的以能處理完整的產品以及保護位元。因此該係數 ROM201、元素RAM203和取樣RAM204皆是32位元寬的裝置 ,以支持在將於下文討論的雙乘法累進單元内的同時相乘和 相加作用。此特徵得有利地提供立體音之處理。通常,係數 是以20位元字元的方式由該ROM201中存取而得,和和以兩 個16位元之字元管路化的方式之取樣資料與之配對進入單一 的元取樣記憶體位置中》 -20- 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一言
|〇| %焱t I 訂 五、發明説明(18) A7 B7 經濟部中央樣準扃負工消费合作•社印簟 當主電腦存取加速器200記憶體時(例如在窥看和探刺; peeks and pokes期間)’加速器200之作用如同該PCI匯流排 上的從屬裝置(即執行從屬式存取)。當加速器200正在一DMA 操作期間驅動PCI匯流排時’不管是否資料正被送出或是正自 主電腦收得」镇加JH1M皆是麗流排之主從裝置」_______ DMA引擎208提供取樣RAM204内的基本能充填和洩出緩衝 器的設定。可以設定高達96個這類緩衝器,以支持96個個別 的資料流。特別地是’該DMA引擎208定義一用於該取樣記 憶體104内(例如)的每一流之模組緩衝器以及主記憶體内的對 應的圓形缓衝器。基本上,當該-流處理器100 —次讀出16個字 元時,該取樣記憶體204内.容變為全部的一半時,該流處理器 1 〇〇會請求該DMA引擎208充填取樣記憶體204内的模组緩衝 器。 一對DMA引擎之以流處理器100為基礎的請求以定址儲存 於元素記憶體203内的請求器結構之方式啟始,該請求器定義 諸如傳送之大小、開始的位址(假設在主記憶體中)和一目的 地(假設在取樣記憶體中)等之事項。雖然本例中係假設主記 憶體是來源和取樣記憶體204是目的地,但是其他和DMA傳 送有關的記憶體之聯合亦是可能的。接下來,DMA引擎208 可根據該請求器所定義者更新來源和目的地資訊,但只更新 來源或是目的地其中之一。有利地是,一在取樣記憶體204内 移動之圓形緩衝器和一在主電腦··中前進的緩衝器可被設定, 而不需要在該轉換期間被鎖定在一起。 該E)MA引擎208可有利的包括一種設備,若它在加速器記 -21 · 本紙張尺度適用中國囷家橾率(CNS ) Α4規格(210Χ 297公釐) (請先Mtf背- \)· 面之注t事項寫本萸> 裝·
,1T A7 B7 五、發明説明(19 憶體202/203/204和PCI匯流排之間傳送資料時,該DMA引擎 208即可選擇性地中斷和允許主電腦執行窥看和探刺作用。該 DMA引擎208亦支持對主記憶體之散亂/集中式存取,而允許 對邏輯上在主記憶體中是連續的但在具體的記憶體中是具體 上不連料取,在此情況下, 憶醴中,以識別散亂頁之位置。當DMA引擎208讀取主記憶 體内之一頁時,它可決定它是正在讀取一流,因此可立即地 設定對下一頁之請求,包括對頁表之請求。下一頁之請求通 常是在對目前頁之存取完成之前·即服務的,因而當DMA完成 了目前的頁時,它會檢查是否已完成了下一頁之頁表請求, 若已完成,則DMA引擎208只會·簡單地跳到產生對下一頁之 請求。正因為在一存取期間,它會花去相當長的時間在一資 料頁上移動(一頁基本是4BC位元組之長度,或者和1K取樣的 立體取樣有關),因而此處理的優點是可使頁表的優先性向下 推。換句話說,在一次讀取16個取樣時’它會花費足夠長的 時間,使得散亂/集中頁表之讀取會被延遲,直到對主記憶體 進行較高優先性的操作為止(因為他們不需要立即被執行)。 若說明起見,一PCI匯流排的基本特性是一個重要的考量因 素。對一與PCI匯流排耦合的裝置可使用的PCI即時頻寬並不 是以每秒多少位元組或是每秒多少字元的方式特定,而是以 每秒多少交易的方式特定的。此即暗示著和少量資訊有關的 交易可以花去和一大量資料有關:的交易,樣多的時間,在大 部份的PCI交易中,資訊是以叢集的方式傳送的。 屋束音頻應用中,在某些例子下音頻流是以相當高的速率 22 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS > Α4規格(210Χ297公釐) 請 先 Μ 讀 背 £ 之 注
頁 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2()) ―一 以叢集的方式出現至一加速器2〇〇中,該速率亦決定了資料必 須由匯流排讀出至記憶體的速率。一用以使系統功能最佳化 的方式是使在特定數目的非常快的交易被要求充填取樣 RAM204内的緩衝器時,移除?(:1匯流排所不需要的交易。取 器各被用來儲存一音頻流,而較小的緩衝器用以儲存可以被 處理的全部流。舉例而言,在諸如音樂合成的應用中,可能 就需要32或64個流以供做音樂合成本身之用,更不提可能需 要16至20個流以做其他執行的玉.# ^換句話說,全部的流可 能相當地大’因而要能支持所有的流但.不會使緩衝器太大的 要件是設計上的一大挑戰。 根據本發明之原理’該散亂/集中特性至少部份是因應將資 料裳集傳送到取樣記憶體緩衝器的問題而生,特別地是,瞬 間頻寬可以由向下推動頁表讀取的優先順序之方式增加。若 早一點啟始下一個存取請求,則可以在目前的頁存取期間的 任何時間進行下一頁表的讀取、使頁表讀取優先性降低以及 可使區流排傳送音頻流資料叢集。一 pci匯流排可供匯流排上 之單一裝置可利用之頻寬如每秒10M位元組之小者,雖然它 有一整合的最佳的每秒1331^位元组之頻寬。除此之外,匯流 排上之一給定的裝置必須與該匯流排上之亦要求頻寬的6個或 6個以上之其他裝置競爭。 一根據本發明之原理基本上由.主電腦啟始的DMA傳送之進 行方_式通常如下:主電腦將定義該傳送的資訊寫入主記憶體 中ή 一组暫存器中’在此同時,流處理器核心丨〇〇在pci介面 -23 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) <請先聞讀背面之注f事項死 --裝-- Λ/ 本頁) 訂 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 A 7 B7 經濟部中夫搮準扃負工消费合作社印装 五、發明説明(21) 206上啟始主DMA,和當該PCI介面準備好時’以信號通知 DMA引擎208自主記憶體内的暫存器中抓取設定的資訊。 DMA引擎208因響應於此設定的資訊而生效一請求以經由PCI 介面206而存取PCI匯流排’一旦該請求被允許且該DMA引擎 208已控制了Μ排,DMA引擎—2⑽ΙίΑϋ該^皮於資细— 傳送來自該主記憶體的資訊。 一旦主電腦允許PCI匯流排對DMA引擎208之請求,但是在 DMA引擎208可請求一資料之請求之前’該DMA引擎208即會 送出一位址至該主電腦上以供主電腦比較。此主電腦確定該 位址是在主電腦的位址空間内然後接受此交易。接著主電 腦會檢查其高速存取以決定是否所需的資料已被高速存取或 是否此存取必須由主系統記憶體中進行β當資料已被設置後 ,在主PCI橋内的控制器即開始讀取記憶體之資料,並將之傳 送到PCI匯流排上。 在進行對加速器200程式記憶體之寫入時,所生效的請求乃 定義被載入RAM的32位元之字元的數目,其載入上限為2〇14 個32位元之字元。最好該DMA引擎208以64個32位元之字元 叢集送出請求到PCI匯流排上,並與入記憶體中,直到完成了 一冗全的交易為止,在冗成存取後*該DMA引擎208即以信 號通知該加速器200中斷控制邏輯,以傳送一指示主〇1^八已 完成之中斷信號至該主電腦上》 應注意和什麼程式樓正在主電:腦上執行而定,可將—啟始 值載入元素記憶體或是取樣記憶體中。通常,該元素記憶體 203赛由一驅動器啟始’而非由前述之程式所啟始;該啟始化 -24- 本紙張尺度通用中國國家揉準(CNS } A4#!#· ( 210X297公釐) (請先W讀背面之注T項一^寫本頁) 裝 訂 五、發明说明(22 ) A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印装 是應用所特定的’且是由在主電腦上運作的DSP應用之代表 進行的。例如’可被設置於元素記憶體内的諸多運算法之一 是AC3 Dolby漉波運算法,假設此aC3 Dolby遽波運算法已經 被載入,則在主電腦内之碼以信號通知該加速器2〇〇内之一驅 數莽上啟始用於該夕記憶體。__ 一旦所有的次系統皆已被啟始化,該加速器2〇〇即準備開始 ,因而釋放重設,且該流處理器核心(sp)1〇〇開始運作。51>首 先開始在一被定址於程式記憶體位址〇〇4〇h處之’,背景工作,,下 執行’但是該背景工作最好始令由一圖框時間之開始時開始 ’因此’實際上所執行的第一値字元是-位於程式記憶體位址 0020h的前景中斷向量,接著該”前景工作,,執行完成,且本流 程回到背景的工作上。換句話說,由一軟體的觀點看之,由 流處理器100所執行的工作(操作)區分即是該前景和背景工作 之間。 背景工作是以8kHz速率運作,而該前景工作是在一8kHz圖 框中斷時所運作的。諸如D〇lby AC#3音頻濾波之運算法是在( 例如)非為百萬秒之比例而是可能為32或48百萬秒長的音頻區 塊上操作的,但因為程式必須被分成非常小的區塊以供執行 之故’這類的操作方式要以8ΚΗζ的圖框中斷率操作變得非常 的不方便。有利的是,這類操作是在背中進行的。在前景期 間’除了如Dolby AC#3音頻濾波之運算所花費的處理時間以 外還需要大量的處理。 :- _ 巧所示為一執行示意圖,為討論起見,其說明選定數目 的_]乍週波。在圖2B中,標示以BG的較低位準線指示背景工 •25- 本紙張尺度14用中1)國家樣準(CNS ) A4規格(21QX297公竣) 請 先 閱 * 之 注 項書〇旁 裝 訂 五、發明説明(23 ) A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印装 作,而標钟G之較高位料職外景 县開始在背景中:處理’接著立刻轉換到前景部份,然 =景工作之運作料,㈣細到背景㈣。 在每個處理圖框被一圖框中斷啟時即重 ^說明之故圖框率是職,若1料流㈣iKHz^^ 改變因而前景工作的時序可能也相此依需要而改變,^ 理每-圖框所取樣的多個取樣1注意其他的流也可各以^ 同的速率運作’例如32kHzm22.G5 k.Hz,而這些流皆 整合為單一聲音’因此’前景時間亦會在流之間改變。 取樣率轉換混合最好是前景工作之結構所基本的初級操作 。在取樣率轉換混合時,取樣係以一給定的取樣率聯合在一 起,例如,這些取樣可以被混合在一起,以某一給定位準受 音!的控制,然後被混合到高達44.1KHz的速率(由主電腦軟 體所設定的最終速率)。另一種變化是該最終速率可以是 32KHz,因而,若資料已經以此32KHz的速率運作時,該向 上混合的步驟可以省略,並可省去處理器的過度運作。由— 數位信號處理的觀點來看,由8KHz轉換到44 1KHz或是由 32KHz轉換到44_1ΚΗρ#是相等的操作。一多相的濾波方式係 於此軟體中實施,輸入的取樣被送至128個多相濾波器上,並 且在兩個最接近的響應濾波器甲.··進行一插置作用,以獲得高 解。換句話說,本處理實際上以128插置,然後線性插= 至高達44.1KHZ,且選出該線性插置之點的之一以映射到輸 26 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4祝格(2丨Οχ297公釐) (請先閲讀背面之注 •項 本Jr〕 裝
,1T » ! HI m · 經濟部中央樣準局負工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(24) 出上…相位增量被特定為時間上的増量,此外,既然已使 用了 2插置之次方,故可使用-小的修正因素;當由一8κΗζ 混合成44·1ΚΗζ時,f有-不足2之倍數的數字當作係數(因素 ),因此需要某些插置因素,如7、3、1 ^基本上,該插置是 A一玆俏小认/μ 1KH:: 之目標率的百萬分之3〇部分。 根據本發明所提供的一較佳方法是重視因為插置通常只使 用為2之次方的係數之故而產生的緩慢誤差。在每一圖框時, 一選定數目的LSB之修正被加至_相位中,而維持在一選定的 圖框數時相位的累進。例如,假設一插置是在8KHz和44KHz 之間,主要因素的分析顯Tjj在個8 KHz的圖框上有441 _ 44.1 KHz的取樣,因而,可以取出一共用的分除器。接著計 算等量的時間,並計算在該段時間上所產生的誤差,然後以 8KHz為基礎做修正,其中每81^^增加—小修正,直到已經 過80個圖框之期間結束為止。在此80個圖框以後,重復該修 正過程。 ' 前景是一習知方式的中斷。如圖2B所示者,前景/背景的區 隔是因為一圖框之中斷而產生的,其中前景工作是在該中斷 上啟始的,而在完成了前景工作後回到背景工作。在基本的 情況下,在該背景中並無處理要運作,且背景工作是瞬間運 作的,而決定無操作要被執行則進入睡眠狀態。在此睡眠狀 態期間,可停止時序以節省電力。+此背景可以因—處理器之 中卞而復甦,否則,流程在下一次圖框中斷時回到前景工作 -27- 本纸佚尺度適用中國國家樣準(CNS ) A4规格(2丨OX297公釐) {請先Μ讀背面之注篆事項再填寫本頁)
A7 B7 五、發明説明(25 ) 但是,若決定了一工作必須在背景期間執行時,例如主電 腦已經窝入一字元至記憶體以請求處理或繼續執行在需要中 斷之前已啟始的運算法,則此處理會發生於該背景期間。背 景工作由下一圖框中斷(即使它仍然在執行一工作時亦然)然 後進入睡眠狀態。此時,運作前景工作,且若正在執杆」一JEL 當簡單的搡作時,可節省CPU的週波。接著該背景工作基本 上可以消耗未在前景内消耗的CPU週波,此使用前景中未使 用的週波以執行背景的操作之能力可允許在需要實質的處理 時間量之背景中處理運算法,隹仍可維持高資料率取樣處理 的即時處理。例如,AC2運算法之圖框·週期在32和48百萬秒 之間,32百萬秒(舉例)等效於2.56個前景圖框。在此時間量上 ,前景的中斷(工作)需要某一數目的處理器MIA,因此,以 一 MIP觀點來看,要對背景工作做一計算以決定是否由前景 工作中保留適當的MIP,以即時地完成所期望的背景工作。 被配置在該前景工作的時間然後可以依需要而改變,以容納 該背景工作。 前景工作亦可能為一給定的圖框使用多於其所分攤的時間 。但是在此情況下,在下一圖框期間,前景工作所使用的時 間必須小於其分攤的時間。事實上,前景工作由一背景之中 斷開始,然後繼續其前景之處理,直到完成為止,此時再回 到背景工作。 本彈性的圖框特徵在當工作以湘當低的速率運作時是有利 的,這可能發生於(例如)處理8KHz或是4KHz取樣的期間。若 一4lCHz取樣正被處理和使用一非常長的濾波器時,濾波作用 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4说格(2丨0X297公釐) 請 先 閲 讀 背 之 注 項
1Γ 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(26) --------Μ裝— (請先《讀背面之注^事項本頁 可能只有在每隔-圖框時才需要,然後該遽波工作可八 攤-相當接近平均工作時間的時間週期,而非分攤 ς 況下的時間。只要給定的工作有在―圖框期間需要較; 間和在緊接下來的囷框中需要較少的時間之特性, 平均情況之時ϋϋΐι繼績進杆〇罝一 Λ刀琳 3* - - -----1_______________ 允許的’但若有兩個圖框過度運作發生時, 差的狀況。例如,可能需要充填輸入/輸出管路。 - 訂 在圖框中斷結束時,會由該中斷中回復。在每—圖框期間 ,前景工作内的任何時間皆可以r被執行,其中背景工作在圖 框中斷時繼績維持,而前景工作獨立地·在每—圖框期間執行 程式。在該前景内所運作的工作可以在一圖框上而非下一個 圖框上執行某些工作,雖然每個前景工作也有機會在每個圖 框上執行。 經濟部中央秣率局貝工消費合作·社印«. 支持前景工作的較佳軟體使用一全球的指示器實施一樹狀 結構。圖2C所示為說明本原理的一方塊圖。此時,召唤一輸 出工作以用於自取樣記憶體取出的兩個32ΚΗζ和一個22.05 KHz流,使其向上轉換成44·1ΚΗζ,並將之混合以供輸出》通 常本程式首先呼叫在次列表上的第一個工作,此第一個工作 依序呼叫其執行所需的所有需要的輸入。在本例示實施例中 ,該第一工作是在區塊220上的輸出工作,其呼唤混合的 44.ΙΚΗζ資料流和聲量控制,包括振幅封套產生。最初因為 沒有資料可供輸出,所以在22.1.時為零並且回復(null and return);主電腦保證任何未加工的輸入皆會在工作列表的尾 端。 -29- 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 經濟部中央揉準局貝工消資合作社印衷 五、發明説明(27) 用以混合和輸出的資料首先在32KHz取樣率轉換(SRC)和流 混合工作222時被叫出,若是未加工的32KHz資料,則混合的 工作需要來自取樣RAM204内的對應取樣緩衝器的兩個資料 流。在本例示的操作中’用於流1的32KHz資料在方區塊223 B♦被讀出,接下來 被讀取時,取樣位址產生單元產生請求以取還資料,而不管 在該取樣緩衝器内的用於下一個緩衝器之空間何時可用以充 填要被輸入的資料。此工作最好被分配到轉換/混合的工作上 ,因為該混合器當它自取樣RAM中取還資料時也負貴增強輸 入指示器。該取樣緩衝器之尺寸適合作為流速率之函數,當 在方區塊223和224處充填該32 KHz緩衝器時,本流程會到達 零225,且回到混合/轉換工作22以做混合。 該32KHz流的混合結果被儲存於一中間緩衝器中,然後在 自該中間緩衝器取還的32KHz取樣上執行取樣速率的轉換(方 區塊222),以將混合的資料流由32KHz轉換為44.1KHZ。較佳 的取樣速率轉換器是一以24個128多相濾波器或是3K濾波器 係數實施的24分接頭濾波器。取樣速率轉換的結果接著被送 到一輸出緩衝器中。 下一個呼叫的工作是在方區塊226上所執行的22.05KHz至 44.ΙΚΗζ的取樣速率轉換。此工作依序在方區塊227時呼叫未 加工的22.05KHZ輸入(本例中只有一單一的22.05KHZ流被處理 )。此22.05KHz輸入取樣緩衝器被充填以未加工的資料,且流 程繼續,直到在228時到達零為止。因為輸入資料是可利用的 ,¥)充程回到226的取樣速率轉換工作。22.04KHZ之流被自 -30- 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐_y (請先Μ讀背面之注t事項寫本頁 :裝. 訂 Α7 Β7 五、發明説明(28 (請先Μ婧背面之注t事項寫本頁 緩衝4中取還、混合然後使用取樣速率轉換法轉換成一 44.1KHZ的速率。此過程最好使用和32KHz所用之相同的碼, 但是以一不同的控制區塊和不同的速率為之。該22 〇51^^之 混合和轉換之結果被儲存於一輸出緩衝器中。 一换|已完成,則在229時到達一零,且歲_ 程回到輸出混合的工作22〇。資料被混合後被送至一輸出缓衝 器中以傳輸,例如傳輸至主電腦上,接下來執行下一個工作 〇 前面討論之流程遵循_樹狀結。指向一孩子工作,然後 在該孩=工作之下,指向器指向旁系兄.弟,如此允許實施一 在每個節點上只需要兩個指示器之多分支樹。一例示的组織 訂 化樹狀結構如圖2D所示。該流程由節點丨開始,然後進行節 點2,此時》需要來自旁系兄弟的輸入,節點2呼叫節點3以要求 其輸入,節點3需要輸入,且依序呼叫節點4。節點4執行必須 的處理=獲得所需的資料,並且回到節點3。此節點3完成其 輸出到節點2,然後分支到節點6,節點6完成其處理並到達-零,而回到節點2。 經濟部中央搮準局負工消费合作社印製 節點j分支到節點5 ’並重覆類似在節點3所執行的流程 ,當即點I完成其工作並回到節點〗以後,節點丨分支到節點9 ,剩下的節點以類似節點2之流程重覆進行。 圖所不是在圖2C中所說明之以流處理器100所實施的處 理步馭,其中類似的數字代表類似的操作。兩個32KHz的未 加f =料流輸入取樣速率轉換器222,和—22 〇5κΗζ之未加 工資科流輸入第二個取樣速率轉換器226中。由這些取樣速率 -31 - 本紙法尺纽財關2Ι〇χ297^) A7 _______B7五、發明说明(29 ) ' 經濟部中央標準局貝工消费合作杜印製 轉換器所輸出的44.1KHZ輸出被輸入一混合器/輸出220上。 樹狀結構要求執行的優先性。在前述討論的流程中,在圈 2D所示的樹上之工作的執行順序是由左到右,此樹狀結構能 有利地提供一用以組織這些工作的裝置。一工作被執行,然 後流程由向下進行,因為矣個左樹上方之工作會呼叫樹 下方之工作輸入》應了解輸高位準之工作所需的資料量與該 樹之較低的工作所需者不同,例如,若在該樹頂端需要六個 輸出取樣以執行44.ΙΚΗζ之轉換時,在該樹底部則只需要四 個輸入取樣。因此,藉著適當地.组織此樹的方式,有可能驅 動來自主從元件輸出的多個處理路徑- 主軟體負貴指示為SP程式記憶體202内之鏈結結構之樹,然 後該樹設置在程式記憶體中,和當在主電腦上運作的一應用 以一給定的取樣率請求一流時,該主電腦即會檢查以決定如 圖1C所示之取樣率轉換器樹要求取樣記憶體内的取樣轉換成 所需之輸出是否可行。若所要求之取樣率轉換器是可行的, 則使用該轉換器,否則主電腦創造一取樣率轉換器樹並使之 與系統的剩下部分鏈結。在本例中,樹被轉換兩次,一次是 做取樣率轉換,一次是做混合,因此,必須將額外的取樣提 供至輸出工作上’以確使符合輸出之需求β 主電腦只會以32位元之字元寫入。例如,對音量控制而言 ,主電腦寫入一完全的音量值,其中16位元用於左聲道和16 位元用於右聲道,這兩個16位元:的字元是不可分開的。接著 加$器2〇0更新左和右聲道音量字元,而該聲道音量字元可以 由主電腦在任何時候以寫入一32位元之字元至該加速器2〇〇的 -32- 本紙張尺度適用中國國 (請先Μ讀背面之注责事項再填寫本頁} oi 裝 訂 A7 B7 五、發明说明(30) 方式改變之。應注意該左和右聲道沒有必要需設定到相同的 音量,換句話說’這兩個音量控制字元對其個別的聲道而言 是獨特的,雖然他們配在一起合成一單一的雙重字元。為得 到較大範圍的音量,該左/右音量雙重字元分別被以在一單一 乘學-里内的一左/右取樣對相奭。__________一一- 囷2F和2G係說明兩個例示的资訊處理系統,其中加速器 200可以被適當地使用。習於本行技藝之士將知道該加速器 200可被應用於多個資訊處理系統中,因此,本發明之原理並 且限於例如囷2F和2G所顯示的备統。 在如圖2F所顯示的系統230中,加速器200被耦合於一PCI匯 流排231中,如上文已詳細說明者。本系統最好被應用於不需 要聲音爆發(Sound Blaster)之能力的系統中。該加速器200亦 由一串接的資料鏈結而被耦合於一 AC-’97音頻Codec232中’ 該系統230亦包括一 CPU,例如Intel X86™或PentiumTM、 ULTRASPARC或是經由一主電腦橋式/記憶體控制器234與一 PCI匯流排231搞合之PowerPC等級之處理器。 在加速器200和Codec232之間的串接鏈結在每一方向支持12 個頻道,其時序為12MHz和其取樣率為48KHz。此互連能有 利地提供電話通話法基礎的音頻,其包括電信遊戲和其他不 能被目前之系統支持的通信應用。 第二系統236如圖2G所示。在本系統236中,音頻經音頻母 板而被輸入和輸出至該系統中:,.而該母板最好是一 Crystal Semiconductor CS4237B母板音頻板237。此母板237係經由一 數卷^式鏈結而直接耦合至該加速器200上,並經由一 ISA匯流 -33 - 本纸張尺度適用中國國家揉準(CNS } A4规格(2丨0XM7公釐) (請先Μ讀背面之注t事項k寫本萸 . 經濟部中央樣準扃員工消贽合作社印«. 五、發明説明(3!) A7 B7 排238和一 ISA匯流排橋239而與PCI匯流排231耦合。該系統 236通常支持聲音爆發之處理以及更易於使用一13八匯流排執 行的類似操作。在此結構中,加速器200先是設置於該PCI匯 流排上’以得到高的頻寬和與主電腦之低潛伏性之存取。數 达 位式鏈結首先在諠迦益毋提展二-------, 娃,县相_ ha &仏一由加速器#結至該母板237上的數位混 今 請 Μ 讀 背 面 之 注 經濟部中央搮準局負工消费合作社印装 結,最好此鏈結包括一由加速器键結至該母板237上的數位混 合器上,做後混合,以及包括由該母板237鏈結到加速器200 的音頻資料輸入鍵結》所有使用該加速器200上之運算法來做 回音消除所需的資料可以由該母·板237經由此數位式鏈結而提 供》 · 圖3 A-3D乃說明在本例示實施例中可使用的四個基本的指 示格式,以及表7a-7所示為其對應的〇Pc〇de(運算碼)地圖; 每一個指示字元皆是40位元長。 圖3 A係說明一較佳的mOp、aOp和ALUop指示格式。移動 操作碼(tnOp)最好是同時以特定的aOp和ALUop場予以解碼和 執行。該m〇p場以及相關的移動運算子場 (mpy/mem/move〇perands)特定一乘法 '元素203記憶體負載/ 儲存、累進器負載(乘法-累進器單元105)或是取樣204記憶體 儲存操作。該乘法-累進(aOp)場以及其相關的乘法-累進運算 子場(addOpers)特定在該乘法-累進單元1 〇5内的一 40位元的位 元操作。此操作不是相加就是相減兩個累進器,或是使該乘 法器所得的乘積加至一累進器或:是一整數的常數中。用於此 mOpcode場的地圖如表7a所示,和用於a〇p場的地圖如表几所 示。 34 本紙張尺度適用中關家網t ( CNS ) ( 21()><297公着) 裝 订
(A 五、發明説明(32) A7 B7 經濟部中夹標準局負工消費合作社印製 該ALU操作碼/運算子’’ALUop”場包括ALU運算碼 (aluOpcode)和ALU運算子(aluOperands)場,該場特定16位元 的ALU104算術指示、16位元的ALU104位移指示以及16位元 的ALU104邏輯指示。用於此ALUop場的地圖已顯示於表7c中 上之進位/借位和選擇性飽和相加_/相減、比較和條件式相加 。最好地是這些指示各可以條件式地在一測試位元上執行, 並且可以在任合ALU狀態旗標出現時條件式地執行一特定條 件式相加。該位移指示因為溢流上之選擇性飽和而包括向左 位移上至15位元以及因為選擇性標識之.延伸而向右位移上至 15個位元,這些位移可以條件式地在一測試位元上執行。該 16位元的邏輯指示包括AND(及閘)、ANDNOT(非及閘)、0R( 或閘)、X〇R(互斥或閘)、測試和條件式移動(這些邏輯指示各 可以條件式地在—測試位元上執行)。條件式移動和該特定的 條件式相加指示類似者,可以在任何AUJ狀態旗標出現時條 件式地執行。 此外’在ALUop場内的移動、負載和儲存指示可指供部分 的雙重字元負載/儲存之能力’且可條件式地在—測試位元上 執行。只有一負載/儲存和一移動可以同時執行。 = 說明一例示的平行延伸的負載/儲存和副叩指示之二· μ ί ϋ *,_該m0p最好同時地以ALU〇p場中的特定操 4二邮、备并執仃,該m〇P或是該ALU〇P特定一索引的元素 負载或儲存,該用於本負載或儲存之f引係由未桴 識的四個位元延_已_^齡元/索丨係由未心 35- 本紙張尺度適用中國國家^^^2ΐ·〇 請 先 聞 之 注 |〇ιI f 頁 訂 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印装 A7 _B7 五、發明说明(33 ) ' 圖3C係說明一wideOp指示之格式。表7d是該wideOp指示場 的一較佳映射,該wideOpcode/wideOperands場最好單獨地被 解碼和執行。此指示格式被用以特定程式控制指示,例如條 件式分支、呼叫、回復和適路之零額外消耗(overhead),以及 只是的特殊目並之指示。當前面的指示已經生 效時一乘法已經在申請中,這些指示可以壓抑住前面一個乘 法指示之完成。有利地是,如此可允許這些指示被散置在該 管路式的乘法/相加處理之中。 圖3D所示為一雙重包封的ALUop指示之格式。該 aluOpcode2 和 alu0perands2 (ALUop2)場在該 aluOpcodel 和 aluOperands 1 (ALUop 1)被解碼和執行之後的一個週波時被解 碼和執行,有利地是此形式可允許控制碼的係數包封,該 ALUop 1和ALUop2場以一單元的方式執行,亦即一中斷不能 發生在兩個包封的指示場之間。 圖4所示為16位元的ALU104之功能方塊圖,在本例示實施 例中,該ALU104包括一 16位元的加法器400、一16位元的屏 障移位器401、一 16位元的邏輯單元402以及一輸出選擇器4〇3 。ALU104的算術功能指示係如附錄1所示,其基本的指示包 括相加、相減、比較和條件式相加指示。這些指示大部份是 為aluOp和wideOp格式。除此以外,指令是用以相加(溢流上 無飽和)、與溢流上之飽和相加、與進位相加(溢流上無飽和) 、以進位和溢流上之飽和相加、:·以溢流上飽和之條件式相加 、根據所需的條件比較和設定測試位元、相減(溢流上無飽和 )、β溢流上之飽和相減、以借位相減(溢流上無飽和)和以借 -36- 本紙張/^適用中国國家揉準(〔奶)八4胁(2丨()><297公釐) ' (請先Μ讀背面之注會事項ήί?寫本頁) "裝.
、1T 五、發明説明(34) 位及溢流上之飽和相減。 ALU位移指示被設定在附錄2中,其基本的位移操作 輯式向左、(溢流上無飽和)、以溢流上之飽和邏輯式向 邏輯式向右(未標識向右位移者,插入零位元)、和算 : 移向右識左嚴皇」_延^~ 用於ALU104之邏輯指示如附錄3所列 ^邏輯AND、邏輯ANDNOT、邏輯包含(inclusive)_〇R、: 輯互斥-OR、位元設^和清除、根據所需的條件做邏輯 和選擇性地設定測試位元、根據.巧需的條件做邏輯位元= 和選擇性的設定位元以及條件式·移動' ALU104接收所有來自暫存器檔1〇1之來源資料,雖然它也 可以採用來自一指示的立即資料,並將結果寫回該暫存器檔 中。该ALU104在16位元的資料上操作,因此,會有兩個輸入 同時地由暫存器檔提供到ALU114上,其中該暫存器檔1〇1的 左行之暫存器提供一輸入,而該暫存器檔1〇1的右行之暫存器 提供第二個輸入,其結果被寫回該暫存器檔1〇1的一單―的“ 位兀目的地上。例如,暫存器尺4之内容可以被加入暫存器 之内容以及儲存於暫存器R3内的結果中。除了 一加法器以外 ’此ALU104尚包含屏障位移器4(Π,以使得右或左屏障位移 可以在飽和之下進行。諸如AND/OR-儲存之其他的操作也可 在邏輯單元403中被支持,該ALU亦設定在一旗標暫存器中的 旗標為給定操作的結果之一部份:。_ . 巧5係為元素/係數位址產生單元1〇2之較詳細的功能方塊囷 該元素/係數位址產生單元1〇2可允許元素rAM2〇3和係數 -37- 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印«. A7 ____B7 五、發明説明(35 ) ~ ROM被以交替的位址模式存取,三個這類的模式具有·間接 的後增量定址、暫存器間接的索引定址、或是直接的定址, 其中該位址係在指示中直接特定者。 該索引定址對於存取元素RAM和係數ROM資料儲存所使用 的資料A構是非常有1放v在壹引定址虫丄=指千三货Θ贫 結構的開始’並且經由來自指示器的一給定值索引的方式, 可以隨機地存取該結構内的資料。大部分的DSp要求資料在 記憶體中依其要求的順序組構,然後進行一後增量之定址, 以在每個資料結構上移動。但是r,包括多個不同需要隨機存 取的元素之资料結構是沒有效率的,因此,元素RAM和係數 ROM使用一索引式定址。該索引定址對定時特殊的暫存器時 亦是有償值的。程式設計者可使用兩個指示,一是移動到索 引暫存器,一是由索引暫存器上移出。使用這些指示的方式 ,程式設計者可經由該索引定址的方法存取特定的暫存器。 定址模式是經由一多工器504選擇的,其輸出被供至加法器 502的第一輪入上。對增量定址而言,多工器5〇4在增量暫存 器500的值之間選擇,以做增量定址,和在做索引定址時,通 過索引暫存器501内之值。接著加法器502使選擇的增量或多 工器504所通過的索引值相加至一自檔暫存sr〇_r3的一選定之 一的讀取埠所收到的位址上。 該加法器502之輸出被送回到該選定的暫存器⑺-^的後修正 寫回埠上,而提供原始的位址。参工器5〇3亦允許做直接存取 。特別地是,多工器503在該加法器502的輸出或直接自該暫 存窸韃101内所選定的暫存器中收到的位址之間選擇β -38 - 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS> Α4規格(2丨0Χ297公釐) <請先«|讀背面之注f事項寫本頁 裝 訂 經濟部中夾梂準扃貝工消费合作社印装 A7 _B7 五、發明説明(36 ) ' 囷6A所示為取樣位址產生單元(AGU)103的一功能方塊圖, 該取樣位址產生單元103包括一 32位元的模組/反向進位加法 器600 ' — DMA檢查601和一串暫存器,其内容將詳細描述於 表1中。這些内容包括取樣記憶體位址暫存器(rsa)602、取樣 HI及、取歡AGU結l構象春^ (Γβ0:οηΙ^)604、取板AGU DMA位址暫存器60^和取樣AGU資 料暫存器606。將於下文詳細說明的DMA請求器607亦形成此 取樣位址產生單元103的一部份》 一Codec通常被搞合於串接的I/O痒207上,以做串接的音頻 資料之直接輸入和輸出。加速器200亦可以將該資料送回pci 匯流排中。 一位址被載入定義其中對取樣記憶體204的下一個〇ΜΑ將 被執行的位址之位址暫存器602中。該位址每當DMA引擎208 生效一DMA請求時即被更新》取樣RAM AGU103由此第一位 址以及指示流處理器100是否正在讀取或窝入的資訊決定是否 在寫入主電腦或是讀取主電腦期間,在取樣記憶體204中有可 利用的足夠資料、是否在該取樣記憶體中有足夠的空間供讀 取資料進來。若這些條件皆符合,則該DMA請求生效,取^ RAM AGU103基於取樣位址之部分而提供的元素來預估這此 情況。如此可有利地允許一程式設計者必須忽略何時於生一 DMA、所有必須做的是載入適當的暫存器’且在目前&處理 圖框期間位址最後一次前進以後4若程式設計者請求則^發 — DMA ° t取樣RAM AGUl〇3決定可服務一請求時,此請求會 -39- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) C婧先Μ婧背面之注^•項再填寫本筲)
A7 B7 五、發明説明(37) 在一設定輸出到該DMA引擎208的請求之優先順序的請求器 607上生效,一次只可以有—個DMA請求生效,雖然在請求 器陣列内有96個入口可用以支持進入主電腦和由主電腦出來 的(雖非雙向)的96個可能的音頻流亦是如此β由元素記憶體 所皇還並旅求器方—區遲與定了在主記憶龍與从及^速器 憶體内的所有位址之方向。 DMA請求器607以及取樣位址產生器兩者皆可有利地支持 資料流的多個型式,DMA請求器607和取樣AGU103支持16位 元/8位元的立體音/單音脈波碼調彎(pCM)的流,以取樣和回 播用於波形表合成回播的16位元/8位元迴路取樣。最好地是 ,每個DMA頻道消耗16個32位元的字元,且流處理器1〇〇可 處理高達96個DMA頻道。1536個32位元的字元(DMA頻道)支 持96個流。 增量暫存器603包括32位元的暫存器rsi〇、和16位元的暫存 器rsil和rsi2 ’該暫存器rsi2經匯流排sp_pd被載入來自元素記 憶體的低16位元,但是如果這些位元是一32位元暫存器的上 部16位元時則被讀出。 經濟部中央樣準局負工消费合作社印製 (請先Μ讀背面之注言事項再填寫本頁 訂 位址暫存器602包括32位元的暫存器rsa0*rsal以及16位元 的暫存器rsa2和rsa3。一自一選定的位址暫存器6〇2中取還的 位址以加法器增量一來自一對應的增量暫存器6〇3之值,後增 量的位址可被寫回原始位址所發自的位址暫存器,或是直接 地顯示回加法器600的輸入上。此外,取樣AGUi〇3在結構暫 存内設定的位元之控制之下,具有額外增量來自位址暫 存器~的一給定位址一位元組、一字元或是一雙字元之能力。 -40- 本纸浪尺度適用中囷國家榡準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 五、發明説明(38) 圖7係說明一例示的DMA頻道之較佳場。圖7中,DMApdo 代表DMA的優先順序(其中1,1=高、1,〇=中高、0,1=中低和 〇,〇=低優先性);D場是DMA的致能場,maxDMAsize場定義 在雙重字元仕的DMA傳送尺寸;streamNUM場定義識別給定 流的流數目;4上場_定1^1^^隻送的方其中最好是〇定義為-傳送到取樣RAM和1定義為由取樣RAM之傳送);ds場特定在 取樣FIFO緩衝器内被指向取樣相位累進器的資料大小,·該ds 場的一較佳解碼如表8所示。 圖7中的shrl場定義向右位移策一字元,這是一未標識的延 伸位移’以致能使用該雙乘法-累進單元1〇5以做雙倍的精確 算術6 RevCy場是反向進位模式.選擇位元,當此場被選擇時 ,忽略MODULO且只有位址暫存器的上14個位元被以該反向 進位模式計算,而其結果的較低18個位元被清除。 該取樣位址產生單元103的暫存器之功能通常將以圖8敘述 於下,此外尚應參考表1所示。一般而言,暫存器ras 〇_3的上 邵14個位元特定目前進入32位元之取樣RAM204内的位址》 若選擇16位元的已標識資料大小時,則下一個最小有效位元 (rsa 0-3[17]或是取樣位元pTR[i])特定目前的16位元取樣是否 在該取樣RAM204内的特定雙重字元位置中的低或高的16位 元字元中。取樣先以最小有效位元(小_endian)儲存,使得如 果rsa 0-3[17]==0時’會選擇最小有效的16位元之字元;否則 則選擇最大有效的16位元之字元·_〇 .同樣地_,若選擇8位元的已 標,資料’則下兩個最小有效位元(rsa〇_3[l7:16])特定在目前 的32¼元之雙重字元内所包含的四個位元中何者應被選擇。 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 -—------五、發明説明(39) — Μ濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 圖8中’ sampleBytePtr表示進入取樣ram之可以向下解析到 子元,.·且取樣的和示器,fracByteptr場是一進入取樣ram以用 用於取樣率轉換的比例相位(多相位或是線性内插)之 二器,取樣Bytelncr場定義一向下到位元組解析度的增量( 相侔複。j?_BxtdQ£r^ 邵份(用以做取樣率轉換)。 結構暫存器rsConfigOl是用以建構資料流模組、資料大小以 及用於在位址暫存器rsa〇和rsa 1中所定址的資料之資料型態, 二構暫存器rsC〇nfig23為經位址.暫存器rsa2和rsa3所定址的資 料做相同的動作。至於資料的大小,應.注意可利用四個資料 尺寸8位元的已標識資料,其基本上是用以使儲存於取樣記 憶體内的取樣輸入、提供使8位元的立體取樣配對在二起的^ 8位元模式資料、丨6位元的單音模式資料和必須是】6位元的立 體模式之32位元模式資料。這些資料尺寸的定義是模式支持 者,其可實際使用資料,例如單音或立體音,依應用而定。 換句話說,這些資料尺寸的定義可允許更有效率的儲存和處 理取樣,使得程式設計者只需要選擇資料的尺寸來設定取樣 和處理即可。 被寫入於結構暫存器604的位元亦可致能和抑能〇1^八操作 。流數目被送入DMA請求器607中以產生對對應的資料流之 請求,該流數目最好是向右位移4位元的外部流控制區塊之位 址,遠波數目是8位元的數目..,雖然整體的設計在實施時只處 理96個流。 八 ΰθΑ暫存器605包括分別與保持接下來的DM位址的位址暫 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) (請先Μ讀背面之注-T事項再填寫本頁) -裝· 訂 -n If 五 發明説明(40) A7 B7 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 存器rsaO-1和rsa2-3相關的暫存器rsDMAO 1和rsDMA23。 DMA檢查單元601檢查下溢(underflow)以及溢流,該下溢之 測量和輸入流有關,溢流之測量則與輸出流有關。結構暫存 器設定和相關資料流有關的資訊。當資料自取樣記憶體中被 存取時_,來J既位址暫農會|由ϋ器 —來自一選定的位址暫存器之值被後增量,該加法器6〇〇之輸 出到達後增量暫存器608上以及至DMA檢查單元601上。接著 該DMA檢查單元601自對應的DMA暫存器中取出DMA位址(該 位址係為DMA接下來的住址)和·該剛產生的位址,並且決定 是否應允許將該新產生的位址寫·回該暫存器rsa[〇_3]乏一。若 存在一溢流的情況,則保留該存取,直到目的地記憶體已準 備好接受資料為止,如此可防止迴路和不要的過度寫入。該 DMA檢查單元601必須決定在後增量之後的定址位置是否已 經被充填。 sp一sd匯流排回到來自取樣rA1v[2〇4的資料,並將它顯示在 該三個在一單一位元組、一向上位移的位元組、一 16位元的 早元(該位元已被位移進入該32位元之雙重字元的上16位元中 )或是一完全的32位元雙重字元之間選擇的多工器上。多工器 609以為位址暫存器6〇2之低階位址位元的函數之方式選擇位 元組或字元,且實際的資料寬是以作為在對應的結構暫存器 604内的資料尺寸位元設定的函數之方式選擇。 接著所有在該sp_sd匯流排上收到的資料被載入一作用如同 一 管路級的資料暫存器606上,在下一個週波時,該資科 再經由s p—y d匯流排而送至一累進器或該乘法累進單元1 〇 5的
---------II装! (讀先《讀背面之注*-事項k寫本頁 -订 -43
A7 _______B7 五、發明説明(41 ) ^ 乘法器中。由該資料暫存器6〇6提供的資料保留部分基本上是 有其優點的’例如,若資料被要求許多次,則該資料暫存器 606用以存取之用’而非做取樣記憶體之再讀取之用。如此又 可使處理週波被空下來以用作儲存週波。 是一邏輯星農丄它UL來接東DMAi^ 求、储存這些請求’然後使它們非同步式的再生效。一較佳 的圖6B是請求器陣列的一較佳配置,且圖6C所不是該請求器 607的一較佳操作示意圖。在圖6C中,信號最好以下列方式 描述: - dmatgx —程式已請求一DMA?
Svcdon —該DMA引擎己指示·完成了所請求的DMA。 spdebug —在除錯模式下跳到被指示的狀態。 reset —在”重設”模式下跳到被指示的狀態。 有利地是’當DMA請求之產生比DMA引擎208和PCI匯流排 所能服務他們的速度快時,該DMA請求器607可以負责其差 別。 經濟部中央樣準局貝工消资合作社印裝 通常,.DMA請求器607是設計在一 96個各用以儲存一描述 對一對應流之DMA請求的4位元值之位元場位置的陣列周圍 ,戎每一個4位元值係儲存於對應相關流之流數的陣列的一位 置内,该每一流數疋以8位元表示,而實際上只有7個位元被 使用。該7個被使用位元的最大有效的4個位元用以識別該陣 列人的列,和最小有效的3個位元用以識別該陣列的行。該每 個元儲存值包括一請求申請中之位元、2個表示優先性位 準之li元以及一表示一頁表請求位元的位元’習於本行技藝 44 - 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS > A4«l格( 五、發明说明(42 ) A7 B7 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 者將了解該請求器陣列可被擴展成例如128或256個流。 DMA請求器607是受暫存器rsc〇NHG01和rsCONFIG23之控 制。被載入這些暫存器的較佳場係說明於圖7中,特別鸠是, 當這些暫存器被載入時,該DMA請求器607會進行一測試, 丛決定H仍直二腿於被載入的jgjg:之申諸中的請本》苦目 前有一申請中的請求,則設定一旗標和將所有對該流的D MA 標記出來,直到達些請求被重新載入為止。該1)1^八請求器最 好已經擁有和下個傳送有關的資訊,以觸發下一個請求。 圖9中,DMA取樣雙重字元(i>^ord)位址包含一對被載入該 DMA暫存器605的雙重字元位址、在DMA引擎208抓取目前的 資料流内的最後一個取樣後,.SE旗標被設定為1,E旗標(位 元)被設定以指示已發生了一個錯誤,該SE和E旗標的邏輯OR 會標記用於目前流的任何DM請求。 藉著使在暫存器rsCONFIGO 1/23内所特定的maxDMAsize加 入下一個DMA位址以後’根據模式場内所特定的模組,一指 示器是由指經下一次的DMA交易之結束位址的方式獲得。因 此,最好在基本取樣位址位於此範圍外部時做一決定,若果 真如此’則觸發一用於此流的請求(因為任何標記已被設定之 故,其請求是連續的)》 圖10係說明一模組緩衝器1001和在DMA弓丨擎109内所實施 的不同指示器。該模組緩衝器1001包括濾波以後指向取樣位 址暫存器rsaO-3的指示器、指向緩衝器内所儲存的最接近之取 樣的指示器、在暫存器rsDMA01/23内的值之指示器、指向來 自存器rsa0-3的基本值之指示器和指向暫存器rsDMA01.23 -45- 本紙张尺度適用中國國家搮準(CNS) A4规格(2l〇X297公釐) 請 先 閱 面 之 注 r 裝 訂 A7 B7 五、發明説明(43 ) ' 内之值加上暫存器maxDMAsize内之值的指示器。這些指示器 是以一給定例的情況下以時間和指示器之間的關係之方式顯 示,且暫存器是對應於被載入該暫存器上之時間點的值。 經濟部中失橾準局負工消费合作社印装 除了當基本指示器rsaO-3通過要被充填的(或洩出的)區塊之 瘦主座iA發一 DMA請東以也上亦必頊防,該rsaOd指示器 之超該緩衝器内的最接近之取樣。基本上,達可以在當在一 波形表取樣緩衝器已被播放時或是該DMA引擎208不能保持 對目前頻道之DMA請求時才會發生。舉例而言,取樣 AGU103將會取消任何會導使-目前的取樣指示器超出該 rsDMAO 1/23以及maxDMAsize所定義的區域外部至一區域的 任何增量,而該區域對輸入緩衝器而言係對應於緩衝器下溢 ,和對輸出緩衝器而言係對應於緩衝器溢流。資料讀取將是 在未增量的位址上之資料讀取《若目前的流可因該DMA請求 而被致能時’一誤差即會經由一特殊的中斷信號以信號方式 送到主電腦中。該DMA請求器包括許多個内部暫存器,該暫 存器包括有一寬度和該流處理器100所支持的最大流數(如96 個流)一樣的申請中DMA請求暫存器陣列。如上所述,每個 元件%包含四個位元,其包括有一請求申請中之位元、兩個 DMA優先性位元和—個頁表請求申請中位元。該請求申請中 之場被設定為1,以指示一對所對應的流之資料/請求之申請 中之請求。該DMA優先性場特定對所識別的流上的一中請中 請求所給定的優先性,DMA優先姓.位元係依來自 rsCONFIGO 1 /23暫存器内之DMA優先性場之每個請求而設定 。焱I表請求申請中之場被設定為丨,以指示—對下一個頁映 -46- 本紙張尺度财ϋ目家CNS ) Α4祕(2i〇^7公爱) r (請先Μ讀背面之注t項一^寫本頁 經濟部中央揉準局工消费合作社印«.
本纸張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4祕(2丨〇;<297公廣) 射入口之申請中之請求要因對應的流而被讀出。 接記憶體存取以後,該DMA5丨擎2G8會通知 y成= 下個頁-映射人Π減予讀出。 該9 6個可利用的流也對應於一以元素記憶體2 〇 3 DMA描述(由DMA引擎208中斷的资料結構)開始,並且描述 流資料來源、目的地轉換尺寸和信號化。 DMA請求器607的狀態機器固定地掃描在圖6B所示的内部 DMA請求器暫存器陣列,以找出最高優先性的申請中請求( 即要被伺服的下一個請求)。當DMA引擎208完成了一交易時 ’它會以彳s號通知該請求器607,.然後使下一流的流數送到該 208上,以啟始下一個DMA傳送。取樣AGU103讀出在元素 RAM203内的特定流控制區塊中之DMA請求區塊,然後進行 下一個轉換(通常是重新補足一晶片上的FIFO緩衝器)。完成 後’該DMA引擎208在報告此DMA完成給DMA請求器知道之 前會更新元素記憶體203内的特定的流控制區塊。特別地是, 它會清除對對應被服務流的陣列暫存器之請求申請中和優先 性位元。接著該DMA請求器607繼續送出對應該優先性的下 個請求,直到目前的所有請求皆已被服務才停止。應注意在 所有的’’一般,,優先性的請求皆已完成時,該狀態機器走遍該 頁表(映射)請求位元,若發現任何有效的頁表請求位元’即 服務這些請求。如上所討論者,因為頻寬的理由,該頁表請 求之優先性最低。 鹵ΪΙ所示為雙乘法-累進單元1〇5之功能方塊圖,構成各乘 五、發明説明(45 S ^ 1 ίΓ之初級電路包括20位元x16位元之2的補數之乘法 、一 | λ /一總和向量暫存器2091、一進位向量暫存器2〇92 40位元的儲存進位加法器2093、一40位元的加法器2094 以及一組累進器/暫存器2〇95。 個奭法·累推里γΜΑΓ)同_ ^的資料上搡作’以允許則㈣取樣率轉換處理-3D的聲 獨特的左和右係數之需要以及該左和右頻道的3D聲音之 ,理亦決定元素和取樣記憶體的尺寸,在-較佳16位元之3D 一實施例中’其取樣的大小是.16位元,且其係數亦為16位 兀。習於此藝之士將知道既然該左和右頻道是同時處理的, 故而一次需要2個16位元的係數以及2個16位元的取樣,因此 元素和取樣記憶體各為32位元寬,且每個MAC皆執行平行 的16位元的操作。 炫雙乘去累進單元尚有利於實施取樣率轉換。在一 16位元 資料的取樣轉換時,以該資料相乘的係數必須以高於16位元 的解析度等量化〇因此’本架構亦可執行2Q位元χΐ6位元的 乘法作用。既然該左和右頻道之資料是以相同的係數相乘, 故自S己憶體取還的相同32位元之雙重字元可同時將2〇位元之 係數提供該兩個MAC單元2〇,或是當兩個資料字元被分別送 至每個MAC單元時將20位元的係數提供至每個MAC單元。 3D以及分開的波形表轉換之功能需求會指示一高度管路式 架構,其中為執行相乘和相加操··作時,該乘法累進單元將需 要至少兩個週波。根據本發明之原理,該提供左和右頻道之 串式處理的雙乘法-累進單元係在相同的週波内同時操作的 -48 本紙诛尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210X297公釐)
頁 訂 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 五、發明说明(46 ) A7 B7 。這兩個單元係為完全管路式的,以致於只需要一個乘法_累 進週波。本架構在例如一可能消耗50個MIP之3D處理的應用 中有其實質上的優點’在本系統中使用該雙乘法-累進單元以 做立體處理係等效於在傳統的處理器中的200個MIP。 在败皮激音樂全 請 先 閲 讀 背 面 之 注 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 量。例如,聲量控制和濾波器切除係數之更新是以相同的速 率進行的,它需要額外的濾波以及必須執行更多的累進操作 。通常,波形表操作本質上需要不同的處理,其應用4〇位元 的指示以提供執行3D之聲音處理以及一波形表合成所需的彈 性,經由這些指示,乘法-累進單元可進)亍平行的乘法和相加 作用。 此外,在波形表合成的過程中通常需要不同型式的平行原 理,除此以外,乘法-累進亦要求平行,其具有一般目的的資 料位移以及條件式操作《—般目的的ALU104能和MAC單元 105並聯地處理資料,該ALU指示的相乘/相加場能提供波形 表合成的編碼彈性。一ALU指示場之通則尚可允許流處理器 核心100依需要而執行額外的信號處理運算。 乘法器110之輸入可以由暫存器檔1〇1、元素/係數AGU102 或是取樣AGU103中任一個提供。該雙乘法累進單元1〇5是以 一單一的指示乘以資料(SIMD)的方式被驅動,以允許做雙資 料的平行操作,如使立體音頻、複雜的或雙重精確資料之處 理更有效率地被處理。該乘法和:相加指示可以獨立地或是兩 者同時地生效。MAC-單元模式改變指令控制相乘/相加指示 之模式’在一給定的MAC單元内計算之結果被讀出經提供溢 -49 本紙法尺度適用中國@家標牟(CNS )从胁(2丨〇χ297公瘦) 項 I |〇1 5裝 旁 訂 A7 B7 五、發明説明(47) 流上之選擇性飽和之40位元的屏障移位器1〇6儲存或做進一步 的處理。一用於此雙乘法累進單元1〇5之較佳的指示組如附錄 4所示。 資料係由MAC單TL105於sp—yd匯流排上自取樣入(}1;1〇3所接 收者—’ 現羞羞^器11Q上' 乘法器1不會考咔一最 後乘積結果,而是產生總和和進位向量,然後該 總和和向量 被40位元的儲存進位加法器2093相加起來❶此可繁助儲存一 管路級和一加法器旗標,但是要自累進器中減去一值的乘積 則變得較為困難。但是,Y輸入可被反相,以致於(其伴隨著 反相在未顯示的乘法器中所使的·LSB以下的位元)產生一負的 乘積,因而使得兩個數目的乘積可以被減去。 該sP_yd匯流器首先建立γ暫存器2〇96,雖然來自該sp—yd的 匯流排會出現在X暫存器2096和Y暫存器2097上,使得乘法器 110可使該y輸入平方。累進器2095亦直接由該邛^^匯流器載 入。 sp_pd匯流排係使來自元素R0M的資料直接出現在X輸入暫 存器2096上,資料也可以經邛一辟匯流排由暫存器檔1〇1和由 特殊目的的匯流排sp_xd顯示在該乂輸入上。該χ暫存器亦由 具有單一路由器檔暫存器或暫存器對載入。最好地是該父暫 存器2096有20位元寬,以提供不同操作的精確度。本例中之 20位元係來自於sp_gx匯流排的位元31至12,其攜有一暫存器 對的上面20位元或是元素記憶體的上面2〇_位元。 MAC105的一項特徵是它可乘自取樣記憶體取擐的為線性 内福$利的資料之比例部份之能力。(對線性内插而言,以比 -50- 本紙法尺度適用中國國家樣準(CNS ) A4规格(210 X 297公釐) 請先聞讀背面之注—事項寫本頁 裝
-、1T 經濟部中央標準扃負工消费合作社印¾ 經濟部中央樣隼局貝工消费合作社印«. A7 ____B7 五、發明説明(48 ) ' 例部份和一減該比例部份之乘法可產生所需因素的其中兩個 。)取樣位址產生器103使該(例如)暫存器rsa0之比例部份經該 sp_yd匯流排送到MAC105上。 ' "" 策略單元205包含一内建的中斷控制器以及除錯器策略機構 ,ϋ盤^量式中斷以及八個ψ略。 用的向量式中斷係維持於程式記憶體2〇2中,每個策略向是包 含高達四個指示碼字元,以當發生對應的策略時處理之(基本 上是一其後項中具有暫存器儲存的分支)。此外亦提供八個中 斷向量以保持在該策略處的所需_程式記憶體位址。該八個中 斷向量最好設置在該四個40位元的指示字元的階段内的程式 δ己憶體202位址0x20-0x3F上。和·該策略類似者,每個中斷向 量包含高達四個指.示碼字元,該字元在對應的中斷被觸發時 可被執行。 中斷在某些條件下可被禁止《除此以外,當一雙重的、包 封的aluOp指示對的第一個指示被解碼時可被禁止一個週波, 和當一分支、呼叫或回復被解碼時被禁止三個週波,或是當 一乘法指示被解碼時被禁止四到六個週波。該中斷也可在使 用索引的或後增量式*的定址方法載入該 rsCONFIG01/rsC〇NFIG23暫存器時被禁止一個週波(在本較佳 實施中,直接負載/儲存和直接1〇定址不會禁止該中斷。 當一乘法指示被解碼時,一中斷禁止會發生六個週波,以 允許該碼使用乘積暫存器(它不能以一中斷服務路流的方式儲 存/再儲存)。因此’在一背景工作期間,中斷被抑能期間的 時間袅度是有其最大值的,其上界通常小於週期性的圖框週 -51 - 本纸張纽適财關 (讀先M讀背面之注項寫本頁) -裝 訂 A7 B7 五、發明説明(49 期。 一元素s己憶體負載在於元素/係數AGU内生效之前可以不採 用負載一位址暫存器r〇/3或是—增量暫存器代沁/丨之延遲的優 點,同樣地,一取樣記憶體之負載或儲存在於取樣AGU内生 '敦—支_則t叹玉^用負載一取.级技_址暫存器rsafi-3或是増量暫存· 器rsia-Ο之延遲的優點。 該策略的目的在於除錯RA1V[或是ROM存在的程式碼。該策 略各具有一策略位址暫存器(iAGUtrapN)和一策略向量(在程 式記憶體内的位址4*N)。此外在^主控制之下,也可得到一 全球性的策略致能。 · 除錯器可使用策略以實施斷點和插入碼”斷片”(snippets), 以實施偵查和探測作用。若策略被致能且指示之指示器與任 何策略位址暫存器匹配時,則一非條件式的呼叫會被插入指 示流中’以呼叫在策略向量處的碼,而非呼叫在策略位址處 的指示。同樣地,目前的中斷可使狀態被儲存起來,而中斷 被抑能。接下來,流處理器核心100開始執行在對應的策略向 量内的碼,若這是一個斷點,則此碼設定一全球變數,以指 示發生了那個策略(斷點),並且將其分支到一共用的斷點處 理器上。該斷點處理器接著會以信號通知主電腦,並使流處 理器100深睡》當主電腦獲知此中斷並且決定其原因時,它即 會以信號通知除錯器,在此除錯器的控制之下,使用者可以 一單一步驟由該深睡之中出來,:·並繼續執行此程式。在重新 儲存完此中斷致能狀態和禁止該策略一個週波以後,一來自 策'4¾[示的回復會回到策略指示上(以允許該策略指示被執行 52- 本紙乐尺度適用中國國家樣率(CNS)A4規格(210X297公釐) 閱 讀 背 面 之 注 頁 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明说明(50) )0 附錄6宣告了一组用於流處理器1〇〇的程式控制指示β這些 指示控制條件式分支行、呼叫和回復、零〇verhead迴路、和 中斷相關者以及特殊的指示(包括策略呼叫和回復),該分支 一、一1 —叫—丄見農^零—幽中斷扭 執行以前(或是在四迴路的情形時開始執行時)皆需要三個延 遲槽。這些延遲係特定於一,,之後”條款中,該條款係特定在 所需指示被編碼後但在它完成執行之前要執行的指示佇列, 沒有任何一個要求延遲槽的指和可在另一個指示的延遲槽内 執行。既然在一條件式分支、呼叫或回復之後要充填該三個 延遲槽可能是困難的,因此提供—可特定由硬體插入的N〇p 所充填的第一延遲槽之指示編碼方法(對迴路而言不允許此選 擇)。較佳的移動/負載/儲存指令組如附錄5所提供者。 圖12A所7F為DMA控制器109結構之示意圖。一與pci主從 式/從屬式控制器的介面1201能允許該dma引擎經内部的PCI 匯沅2丨4而傳送位址和資料至/自卩〇1墊上。本介面12〇1提供位 址解碼,以對内部的DMA/中斷暫存器1201和1203做存取,以 及自PCI從屬式控制邏輯存取中斷控制信號,以允許暫存器之 讀取/寫入和SP203/204/205之記憶體的窺看(peeks)/探刺 (pokes) 〇 和SP s己憶體1204之介面可允許DMA經由内部的DMA位址和 資料匯流排(分別是14和32位元)而傳送資_料至SP記憶體和自 該SP記憶體而傳送。介面1204包含一仲裁器,以在用於DMA 傳送I存取請求和由該介面對PCI主從式/從屬式控制器所做 -53 - 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS)A4规格(210X297公釐) (請先《讀背面之注t事項寫本頁 :裝. *ΙΓ 經濟部中央樣準局—工消费合作社印S. 五、發明説明(51 A7 B7 經濟部中央橾隼局負工消费合作社印装 的單一窥看/探刺之間選擇》此介面1204尚包含一管路式的同 步器結構(後文將討論),以使資料由PCI時序域傳送到SP時序 域中。 該DMA暫存器1202和中斷暫存器1203包含所有可由主電腦 存―取姻MA暫存器(DMSR、HSAR、HDAR、HDMP、 以及中斷暫存器(HISR、HSRO、HICR)。暫存器1202/1203亦 包含供DMA控制邏輯使用之不可存取的暫存器,以在一DMA 傳送期間做計數位址和雙重字元計數之用。 FIFO控制器1206包含用以執扦所有的音頻轉換之控制和資 料路徑邏輯,以及一與FIFO RAM之介面。通常,該FIFO控 制器1206控制FIFO RAM、和P.CI控制器之介面以及SP記憶體 介面之間的DMA資料傳送。 FIFO RAM1207是一個單一的穩態記憶體,其結構為64個入 口 X32位元。 主要DMA狀態機器1208提供對正常的和散亂/集中DMA請 求之高階控制。此狀態機器如圖12B所示,該狀態機器係對 應於來自主電腦或SP100的請求、讀取該主電腦暫存器或SP 請求器之DMA資訊、控制DMA資料的負載和儲存(其方式是 傳出適當的信號給PCI主從介面1201、FIFO控制器1206以及 和SP記憶體之介面)、並且當傳送完成時控制暫存器/請求器 資訊之更新。其中尚有一較小的控制器,其可簡化自SP請求 器的資訊之讀取/窝入。 . 圖12Β係說明該DMA引擎208的較佳操作佇列的狀態圖。該 信發Γ的各簡述係如表10A所示。DMA引擎208可供在任何一個 請 先 閏 面 之 注 含 事 項 S〇 η 本 頁 訂 (1 -54 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210><297公釐) Α7 Β7 五、發明説明(52) f (請先《讀背面之注舍事項本頁 晶片上記憶體(即,程式記憶體202、元素RAM203或是取樣 RAM204)和主電腦系統CPU之間傳送資料,以及可供經由 DMA匯流排210而在他們自己的晶片上記憶體次系統之間傳 送資料。有利地是,該DMA引擎208可省去固定要在傳送中 於包括主雷腦和流處理器核100的系綠上加入任何處 需求,由該DMA所傳送的資料是在一與該每個記憶體202-105耦合的32位元之DMA匯流排209上移動,此外,該DMA引 擎208包括用以向散亂於一4096位元組之頁的主記憶體空間中 的流資料緩衝器報告存取的設偷'換句話說,在主電腦内的 緩衝器是由一主電腦内設置的頁映射表予以映射到該晶片上 DMA請求器所指向提供”散亂/集.中’’DMA機構的位置處。 订 上述之”散亂/集中”一般可以描述如下,其特定的資料結構 將再於下文敘述。在主電腦和SP記憶體202/203/204之間傳送 的每個音頻流是以一設置在SP元素記憶體203内的散亂/集中 的DMA請求器結構予以特定,該請求器的第一個八個雙重字 元包含由DMA控制器208使用以在主電腦和SP記憶體内的適 當緩衝器之間傳送正確資料量的資訊,以及可允許具有最少 要求的資料在P CI匯流上傳送的額外資訊》 經濟部中夬搮準局系工消费合作社印装 在散亂/集中式DMA期間,音頻資料被分佈於主記憶體内的 一或多個4K位元組的,,頁”上,且一頁映射表被設置於主電腦 中’該表特定這些頁的每一頁之開始的位元組位址,並且識 別一包含在音頻流内的迴路之尾λ端的頁,_此外,該表亦包含 整個音頻取樣的尾端。 為本頁表(包含每一頁的開始位址)是儲存於主記憶體 -55- 本紙铁尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(210X297公釐) A7 B7 炎、發明说明( 53 經濟部中央樣準局炎工消费合作社印装 中,因而每一新的入口必須在它被使用之前即已傳到該SP記 憶體中。一旦被設置於SP記憶體中以後,當它被需要時(當 DMA到達一頁之尾端和必須開始新的一頁時),即可快速地 取還。因為要將該頁表資訊由主電腦傳送到sp記憶體時需要 一『次兔此羞复二_垃.慶的系统史要相常的 時間量,因而該DMA機構以及請求器結構被設計為可允許這 些傳送可在一相當大的時間週期上的任何一個時間發生》。 特別地是,它的設計使得DMA引擎將永遠不需使一頁表更新 的完成時間少於D Μ A傳送該流略'取樣資料之一全頁所花的時 間。見圖2所示。 一般來說,只要流已開始一新.頁時,該DMA將會指示取樣 AGU103需要對有效流的下一頁做一頁表的更新。如此給了 取樣AGU103許多時間以請求該頁表DMA,因為它直到流到 達了剛才開始的頁之尾端時才需要做此請求。但是,因為迴 路開始和迴路結束之位址是在任意位置之故,該流有時會快 速地經過幾個頁,而不會提太多的時間給對每個通過頁所要 求的頁表更新。為避免此一問題,在DMA請求器中尚包括用 於S P記憶體中的每一流之額外的資訊。 除了例如雙重字元計數、來源/目的地位址和散亂/集中狀態 (PM ' LS、SS場)等的”正常的’’DMA資訊以外,還有下列的額 外資訊被儲存於請求器結構中,該額外資訊可由該DMA控制 器使用以降低其太快負載頁表入口.之需求_〇 迴路開始的位元組位址;因為迴路結束點可被設置在接近 一貢~之開始的位置上,故由迴路結束頁開始的時間到迴路結 請 先 閱 讀 背 <6 之 注
I (1 頁 订 -56- 本紙張尺度適用中國國家榡隼(CNS ) A4規格(210X297公釐) 五、發明说明(54 ) A7 B7 束頁到達的時間之中可能没有足夠的時間去負載一新的請求 入口,因此,該當流被啟始時,迴路開始的位址被儲存於請 求器中’以致於在迴路往回(l〇〇p_back)時’ DMA可沒有延遲 地繼績該迴路開始頁。 隻蜂開始後在缓置上位元組位址;同檨地,因為迴 請 先 閲 讀 背 面 之 注 經濟部中央樣隼局負工消费合作社印製 路開始點可能被設置在靠近一頁尾端的位置上,因此當DMA 迴路往回且快速地到達該迴路開始頁的結束時,可能沒有足 夠的時間載入該迴路開始頁後的頁之一新的請求器入口,因 而,此頁(迴路開始的後頁)的開·始位址亦被儲存於請求器中 〇 · - % » 在迴路開始頁後的第2頁之頁.映射入口偏離(offset);當該迴 路開始之後頁開始時,DMA即進行其正常的通知取樣AGU現 需要另一個頁表更新之行為當該取樣AGU請求一頁表DMA 時,該DMA控制器正常地會使用來自前次負載的頁表入口之 資訊來決定主頁表内的那一個索引由(流的下一頁)中傳出。 但是,在迴路往回時,DMA控制器208己跳過兩個頁表更新 ,以得到來自前文已敍述的請求場之所需的位址。因此該請 求器亦儲存用於該頁表的索引數’此數可識別用於迴路開始 後第2頁的頁表入口 °當取樣AGU在這些情況下請求一頁表 DMA,則該DMA控制器208將使用此索引找出用於該流之一 頁的頁表入口。 在操作期間,例如波形表合成,DMA引擎208負貴迴路化 ,在波形表合成時’ 一取樣被播放,為.討論起見,現假設該 取樣叉一鋼琴音符。一鋼琴音符的敲擊是獨特的’且必須被 57-
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頁 订 經涞部中*搮準局男工消费合作社印装 A7 ___B7 (55) 捕提一般時間,但是,一旦到達該音符的成立部份時,此音 符即會以一相當規則的波形動作。此時,會產生一迴路達該 波形的一個週期,接下來所必須做的是提供一將逐漸以一鋼 琴的自然衰減之方式比例化該音符波形的音量之振幅封套。 槔曳皇贫丄&實鸪一種-里趣路會往里— 導致一取樣流,且該振幅封套操作在該流上操作。因此,在 諸如波形表合成的操作期間,可能以省去執行取樣需佔據的 幾秒鐘來對抗完全衰退的方式來降低記憶體的需求。 此外由D Μ A引擎2 0 8所做的迴路尚可以和資料與p c丨匯流排 交换(基本上是以叢集的方式發生)比較起來相當慢的速度經 加法器200而解耦合資料管路式.的處理。通常若到達當資料被 要求而該資料在記憶體内與已被儲存於缓衝器的資料不連續 之點時,問通可能就會產生了。一般來說,在本例中,緩衝 器將被平壁化(flushed)和自迴路的開始處被重新載入。藉著 使迴路化工作自DMA引擎208脫離的方式,流處理器1〇〇可自 由地處理來自PCI匯流的資料叢集,此特徵對需要取樣率轉換 的音樂合成和3D音頻處理是特別有利的。例如,3D的聲音要 求施加一具有獨特係數的高功能濾波器於左和右頻道上。 雖然資料可以8-、16-或32-位元之位元组的形式傳送,但交 易連線最好疋雙重字元的整數數目《例如,在本例示實施例 中,DMA引擎208能夠在一内部的FIFO中緩衝高達64個資料 之雙重字元,或是可包封8位元之位元組或16位元之位元组的 字元於相同的空間中,如此而允許高達256個位元組或是128 個6应元的字元被緩衝。 -58- 匕未紙適用家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (锖先Μ讀背面之注告事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局貝工消費合作社印聚 A7 B7 五、發明説明(56 ) " 雖然該DMA引擎208控制DMA的傳送,但該主電腦CPU或 是流處理器100皆可啟始一 DMA交易。該主電腦CPU可以寫 入四個已被映射於主系統的記憶體空間中的3 2位元之暫存器( 如將於下文進一步討論的HSAR、HDAR、HDMR和HDCR)的 方式請求一 DMA交易。最好該暫存器被具體地設f左該DMA 引擎208中,且可經由單一資料的PCI交易而被寫入,其中主 電腦的PCI橋式晶片是PCI主晶片,而系統200是目標。若該 傳送和主系統記憶體有關,則開始一新的PCI交易以傳送該資 料,其中加速器200是主從器,而該主電腦的PCI橋式晶片是 目標。當進行此交易時,所選定的晶片上記憶體202/203/204 被連績地經由該DMA匯流排而讀取或寫入,不管何時該記憶 體是可資利用的(不是目前正被一較高領j先性之來源所存取者 )。在傳送結束時,在最後的資料已經被寫入目的地記憶體以 後’ DMA控制器208即中斷主電腦(經由PCI介面206)或是以信 號通知DMA請求器邏輯607,以使下一個最高優先性的請求 生效。 流處理器1〇〇可在一單一的硬體DMA頻道上請求一DMA交 易’其允許多達64個字元的交易,在本例中,流處理器核心 1〇〇首先在記憶體中產生一供DMA請求器607操作的結構,接 著’流數和所希望的優先性被窝入DMA請求暫存器陣列中, 該陣列排列DMA請求之順序,以根據其優先性而服務。也可 利用取樣位址產生單元103和一條件式DMA請求來排列直接 5己憶體存取。當DMA請求被選定以供DMA請求器邏輯607服 務時’它的位址就會出現在DMA引擎208上。接著該DMA引 -59- (讀先閲讀背面之注ί項再填寫本頁) ▼0裝 訂 本紙法又度適用中國國家橾準(CNS ) (2Η)χ297公楚) 經濟部中央標隼局w;工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(57 ) _ 擎讀取位指示器,並使用它來自晶片上記憶體讀取DMA請求 器結構’以產生對來源/目的地記憶體和/或PCI匯流排介面 206之請’以完全此項交易。在傳送結束時’在最後的資料已 被寫入目的地記憶體以後,該DMA控制器208即將已更新的 來的地位器結構中(若特直蓋益^兹 請求器607接收一指示目前之請求完成的信號,並在此時它以 信號通知下一個請求(若已被排序的話)。 散亂/集中式直接存取可以以一類似的方式由系統200啟始 ’逭些交易最好需要特定額外的_五個雙重字元,以描述迴路 點以及使下一個主電腦頁之位置映射到該流内。 該主電腦啟始的請求和基於流處理器的請求以一相等的優 先性被維持和以第一個進來即第一個服務的基礎儲存。此外 ’最好所有的DMA請求皆以一單元的方式執行,且永遠不會 被預先佔有。 資料是經由晶片上之PCI匯流排介面206而在主系統DRAM 和晶片上記憶體之間傳送,32位元的PCI資料被閂鎖至該PCI 介面中’以供輸入/輸出,且係利用握手信號傳送到/自DMA 引擎108傳送。 該PCI匯流排的可利用性、目標(主電腦PCI匯流排晶片)的 可讀性和在主電腦的橋式晶片内的潛伏本質可能影響PCI和 DMA的輸出。若一pci目標(如主電腦的橋式晶片)遭到了足夠 大的延遲,則它會迫使交易斷開减是終止(失敗)。若該PCI目 標只是使交易斷開,則晶片上的PCI介面206將會有利地自動 地茬''最後的未被傳送的位址上重新開始一個新的交易。若該 -60- 本紙張尺度適用中國囷家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注素事項再填寫本頁)
•飞裝· C 訂 A7 B7 經濟部中央樣準局負工消资合作杜印製 五、發明説明(58) PCI目標使交易失敗,則全部的交易會瞬間地停止,且失去所 有的緩衝器資料。一失敗的交易代表一大變動的系統誤差, 此時PCI介面206將以中斷主電腦CPU的方式指示此現象。 對非為散亂式/集中式流而言,傳送到主電腦系統記憶體和 自.農志_隻藏_系1良爐璧皇复的..資料Y系儲存於一姑囡索_和 洩出的圓形缓衝器+的主記憶體中6然而在此情況下的?01交 易是叢集式傳送的,其範園在一組連磧的雙重字元記憶體位 址上,每當在該圓形緩衝器内的位置纏繞於開始位址周圍時 ,DMA控制器208即請求一新的pci交易。這些圓形緩衝器的 最大尺寸是設定在2014個雙重字元或是一個主頁。 散亂式/集中式流可以傳送資料至/來自散亂在多個主頁上之 主記憶體位置上。一頁映射表由該主電腦提供,以映射第— 個兩頁後之缓衝器内的所有頁。該第一個兩頁以及迴路開始 和終點資訊係包括於該DMA請求器陣列中,此頁資就由流處 理器以使用該DMA請求器邏輯内的低優先性請求之方式而刷 新,如此可有利地使較高優先性的交易免於因頁表讀取而被 延遲。 如前所簡略討論者,該DMA引擎208包括一組可以由主處 理器經PCI匯流排而寫入的暫存器,一DMA引擎208所提供的 較佳DMA暫存器如表10B之列表所示。 兩個獨立的DMA頻道被提供,特別是主電腦DMA頻道以及 信號處理器DMA頻道。這些頻道:將各於下文詳細描述之。 該主電腦DMA頻道是受到主電腦DMA暫存器HSAR、 HDiR、HDMR和HDCR之控制。最好該暫存器各為一實際設 -61 - 本紙張尺度適用中國囷家榡準(CMS ) A4规格(2丨〇‘乂297公釐) ------,--1 裝 II C {請先閲讀背面之注事項再填寫本頁) 訂 B7 五、發明説明(59 ) ~ 於DMA引擎208内且被映射到主電腦cpu的記憶體空間中的 32位元之暫存器》 ^電腦可寫入的32位元主來源位址暫存器(HSAR)允許使用 者定義可被使用於一主電腦啟始的DMA交易之來源記憶體的 位扯如圖所彔,並中岡 13A顯示當主電腦是來源時之場示意圖和圖13B顯示當加速器 200是來源時之場的示意圖。有關該HSAR場的簡略敘述如表 11所示》HDAR暫存器允許使用者定義用於一主電腦啟的 DMA傳送之目的地記憶體。圖係說明當主電腦是目的地 時之HDAR暫存器場,和圖13D說明當.該加速器2〇〇是目的地 時之場。表12展示一較佳的編碼方法。 圖14所示為用於主電腦〇1^八暫存器(HDMR)暫存器之格式 圖。此暫存器定義如被用以操控資料的傳送模式之元素,以 及疋義會在X易結束時產生的本質頻道信號之產生。表13顯 示了 一較佳的位元編碼方式。 經濟部中央樣準局負工消费合作社印製 主電腦DMA控制暫存器(HDCR)被用以描述幾個用於一主電 腦啟始的DMA交易之元素,如來源和目的地記憶體位置以及 模組緩衝器尺寸〇其尚包括可使來源和目的地位址暫存器選 擇性地窝回之位元以及一致能最佳化的16/32雙重字元存取模 式之位元。此外尚致能一場,以特定要被傳送的雙重字元的 數目(由1-64) »寫入此暫存器的方式可自動地導使一主電腦啟 始的DMA請求。圖15顯示一用於:該場/暫存器的一較佳格式和 表14所示為一對應的編碼方法。 ί Γ6以及對定的表15係描述用於DMA狀態暫存器(DMSR)的 -62- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS>A4规格( 210X297公釐) A7 B7 五、發明説明(60) 格式編碼方法。此暫存器是一主電腦可讀取的暫存器,其包 括兩個狀態位元,以用於兩個DMA頻道。當一傳送動作在一 給定的頻道上請求時,一對應的申請中位元被設定為丨,既然 所有的交易沒有中斷的執行,故一旦一運作位元被設定了’ 它即不到交易完成為立」在給皮赴交 後,用於該頻道的申請中和運作中之位元皆會被重設為〇。主 電腦可讀取此暫存器,以決定那個DMA頻道具有申請中的請 求和那一個頻道目前正在運作。此外,主電腦可以圈選此暫 存器,並監視HP位元,以利用务易結束時會被中斷的方式來 決定其自己的DMA交易何時完成·。 _ 信號處理器DMA頻道使用它自.己的DMA請求器結構,其包 括有來源和目的地位址、記憶體識別器和模組緩衝器尺寸、 傳送模式和雙重字元計數(丨_64個雙重字元)。基本的請求器是 四個雙重位元長,且可特定任何非散亂式/集中式請求。另需 要一額外的五個雙重字元以支持散亂式/集中式請求,並含有 所有SP啟始的DMA請求所共用的雙重字元。圖17A至17K說 明一較佳的流處理器DMA請求器結構,圖17A說明對元素 RAM203的一例示位址,它最好是啟始的位址。圖17B說明在 啟始位址加1處生效的字元之目的地位址。在該啟始位址加2 的位址處,來源位址被生效,若來源是主記憶體,則主位址 字元之形式如圖17C所示,否則若來源是在一DSP記憶體中, 則來源位址字元如圖17D所示。. _ 在啟位址加3的位址處,一目的地位址字元被生效。若目的 是在_主記憶體内部時,該目的地位址將採用圖17E所示的格 -63 - 本紙张尺度適用中國國家橾率(CNS > A4規格(ZIOXW7公釐) (請先W婧背面之注 — 項再填寫本頁) i 經濟部中央搮準局負工消费合作社印窠 A7 B7 五、發明説明(61 式’若目的地是在一累進器200記憶體内,則該目的地位址字 元採用囷17F所示的格式。
該額外的DMA請求器雙重字元只使用於散亂式/集中式 DMA中。在啟始位址加4的位址處,定義記憶體中要被存取 的工二字元被呔敛,帚将如圃ΠΓτ所示。在啟 始位址加5的位址處,下頁控制字元被生效,如圖17Η所示。 圖171係說明在啟始位址加6的位址上所生效的迴路開始位址 字元。在啟始位址加7的位址上,在該迴路開始的字元後的下 一頁被生效。最後,在啟始位址如8的位址上,則定址到包含 該頁映射表之頁上’且定義一用於迴路開始以後之第二頁的 頁映射樹偏離。 經濟部中夫梂隼扃貝工消费合作社印裝 來源和目的地記憶體位址的記憶體所使用的位址場係依據 Η和DH位元如何被設定於DMA控制字元/暫存器的方式特定 主系統記憶體或是加速器20的記憶體位址。選擇主記憶體, 則全部的32位元字元以一主位元组位址被轉譯為一主位元組 位址,當晶片上記憶體是一加速器2〇〇時,請求器字元則包括 一選定為適當的晶片上記憶體的一記憶體10場和位元組位址( 來源或目的地)’並且以位元組的方式定址該記憶體。若Dsp 位址而言,ERR和END位元提供一誤差和取樣結束之旗標, 記憶體ID位元係用以定義那個記憶體202-105正被定址,一較 佳的記憶體ID解碼如表16所示。DSP位元組位址特定用於一 為位元組形式的給定記憶體之位··址》有利地是,此定址的方 式可允許一 32位元的位址映射高可達40G位元組的最大主記 憶體 寸以及一 64K位元组的DSP記憶體尺寸。 -64 本纸依尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(2丨0X297公釐) A7 B7 五、發明说明(62) 被載入該主電腦DMA暫存器和流處理器請求器内的來源目 的地位址係被假設指向位於主電腦尺八14内或是在如上所特定 的晶片上記憶體202-105内的記憶體緩衝器内部的開始位置上 β_Γ於表17内定義的3位元場定義了以雙重字元特定的模組緩 缓衝器的尺寸,sms县目 的地模組緩衝器的位址,請見表17所示)^第一個選擇(000)指 出緩衝器不是圓形的,且定址應連續地經記憶體進行,直到 父易元成為止。另一個選擇將使此交易圍繞緩衝器的開始位 址(最小有效位元為〇),此時,位址跨越一給定大小的緩衝器 之邊界,範園由16-2014。 · . 翅濟部中央梂牟局WC工消費合作社印製 --y^-- (請先閲讀背面之注含事項k寫本頁} 訂 一4位元的音頻轉換(AC)場(圖ΠΒ)定義音頻資料在一 DMA 交易期間被寫入目的地記憶體之前如何地被轉換。位元〇是用 以定義8-或16-位元的音頻轉換,其中音頻資料的每個位元組 被添加具有一0位元組的最小有效位元的結尾上,以形成一 16 位元的字元》位元1是用以進行單音至立體音的轉換,其中音 頻資料的每個16位元的字元被複製(寫入兩次),以將單一音 頻的資料轉換成立體的格式。位元2係定義一大至小的⑶出犯 轉換,其中每個被寫入的16位元的字元使其低的和高的位元 組被纏繞,以將進入的位元組式的大_endian音頻轉換為小_ 音頻,或反之。位元3定義已標識的/未標識的轉換,其 中每個正被寫入的16位元字元使其最大有效位元轉換,以將 進入的未標識音頻資料轉換為已標識的格減,反之亦然。 8位元的資料首先被轉換為16位元的資料, 複r,以產生立體的資料,接著每個字元的 • 65-
五、發明説明(63 A7 B7 經濟部中央樣準局負工消费合作社印*. 小-和大-endian格式之間轉換。最後,每個最終字元的最大有 效位元將被轉換,以在已識別的和未識別的格式之間轉換。 系統200内的中斷是以該裝置内的—,,虛擬頻道”機構予以支 持的。自一模組緩衝器讀出或寫入該緩衝器的每一流被指定 為 一 ”ΑΜϋΜϋ蓋】财麵 引擊208在任何時候模組緩衝器指示器通過中點或被圍繞時以 h號通知的。當某些虛擬頻道被以信號通知時(例如頻道〇-15) ,則觸發主電腦的中斷,如此即可立即地以信號通知緩衝器 的情況。該虚擬的頻道是用以發定一虚擬頻道信號化位元, 此位元可以由主電腦在一稍晚的時候讀·取之。由信號接收器 在一虛擬頻道被信號通知時所採取的動作之摘要已顯示於表 18中。 對所有的DMA請求器而言,2位元VSM場(圖ΠΒ)係特定是 否或何時以信號通知所特定的虛擬頻道有關DMA交易的完成 。表19描述了該VSM場的不同設定方式。雙重字元計數場(圖 17A)特定用於該交易的雙重字元之數目減1 ’因此,〇的值將 傳送一雙重字元、1的值將傳送兩個雙重字元等》所有的 DMA交易皆伴隨有可高達1〇24個雙重字元的最大轉換大小的 整數個32位元之雙重字元β 在DMA控制字元(圖17Α)内的OPT位元被用以選擇用來決定 在每一 DMA請求時所讀取的雙重字元的數目之最佳模式此操 作模式是用以減少用於例如波形表合成的i喿作之瞬間的PCI匯 流排交易速率的變化。特別地是,最佳方式可確使在一給定 的產每迴路期間可以在PCI上傳送的雙重字元的最佳數目。這 請 先 閱 之 注 TI, 裝 訂 66 本纸银尺度適用中國國家榡準(CNS) A4规格(210X297公釐) 經濟部中央標準扃系Η消费合作社印繁 A7 B7 一 一 五、發明説明(64 ) 些取樣可以是8-或16-位元寬,JL他們特定取樣重覆直到音符 被釋放為止的情況時之任意的迴路開始和終點。 圖18所示為當最佳化模式被抑能時由任意的迴路點所導致 的問題》本例中,在單一的PCI交易期間,於每個DMA請求 時被锗出16個勢重字元.,闵灰迴H東點不是DMA控制器· 208所預期的所致,因此該DMA控制器必須啟始兩個PCI交易 ,以滿足一通常只需要一次交易(當未遇到迴路終點時)的 DMA請求。第二個PCI交易變得必須,因為一PCI交易必須以 一單一的開始位址開始,因此,-為啟始一只對被切除的資料 之存取時,必須使一新的位址生效。換句話說,一迴路係任 意地在一DMA請求的期間開始’.更特別地是,在一DMA請求 期間結束;為滿足結束的DMA請求,必須在最後的迴路結束 點處額外的請求和PCI交易使雙重字元被切除。同樣地,當一 取樣延及主記憶體内的頁時,也可能發生問題,在此情況下 ,該頁的邊界(如迴路結束的位置)不是預期的,因此,當該 頁邊界到達且申請中的DMA請求尚未完成時,可能需要一額 外的PCI交易。 根據本發明之原理,每個迴路終點係與一偶數的16-或32雙 重字元的邊界對齊,接著DMA控制器208可以依與適當的16_ 或32雙重字元邊界對齊為基礎而彈性地選擇一不同的交易尺 寸,以使每一迴路有最佳的請求數目。特別地是,程式設計 者可特定在正常的雙重字元計數場内的每一DMA交易期間可 被讀取的最少數目之雙重字元。接著當OPT位元被設定時, DM*X引擎208將讀取特定的最少雙重字元和最多18個雙重字 -67- 本紙铁纽财國S家縣(CNS ) Μ规格(21QX297公度) (請先Μ讀背面之注秦事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明(65 ) 元(若特定的最少數目為16時)或是最多36個雙重字元(若特定 的最少數目大於16時)之間的雙重字元。依此方式,該DMA 引擎208可確使當到達一迴路之終點時不會再有額外的請求。
訂 圖19A係說明在該最小雙重字元計數為15時在最佳的16雙 重字元模式下迴路取樣的回播方式。如圖18所示,在乘最佳 化的情況下,有一為四(4)的偏離’,_在圖19A所示的最佳情況 下,在四次DMA請求以後,迴路端點已和一 16雙重字元的邊 界對齊。其偏離是由觀察該DMA請求器對主電腦所生效的位 址的方式所決定的,本例中係個:設該位址是到主記憶體的位 址(來源或是目的地)。最好使用·5 : 2的·位元來決定目前的替 換模組16,接著選擇每一請求中·有最小數目的雙重字元(本例 為15)。因為最小值低於16,故每一請求中的最多雙重字元的 數目將自動設定為18,該對齊所需的最大請求數目之計算如 下: 要對齊的最大請求數目=max 此係對16雙重字元的模式而言。 而對32雙重字元的模式而言,對齊的最大請求數目為: 要對齊的最大請求數目=max 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 總地來說,最佳化只依雙重字元的最小數目之規格以及主 電腦所知的現有DMA位址而定。 圖19B說明在該最小的雙重位元計數被設定為14時,相同的 取樣流的回播方式。應注意該最小值被設定的愈低,對齊愈 快發生。本例中,在兩次DMA讀取以後,即達到對齊。 ®乏0係例示一包含一跨越三個完全的記憶體頁之迴路式區 -68- 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS > A4说格(210X297公釐) A7 B7 五、發明説明(66) 間的資料取樣,以說明根據本發明之原理的散亂式/集中式 DMA能力的操作方式。如上已簡要說明者,頁邊界(如同迴 路終點的位置)不是DMA控制器208所預期的’因此當到達頁 邊界時,為滿足一請求,可能需要兩個PCI交易。當頁在雙重 孛元處已經對#者」可於此處直甩I定I値I求的字又範凰~ 以及允許DMA引擎208在該範圍内改變每一請求的字元之技 術。 訂 如前所討論者,在圖17A-K中,請求器字元被擴展以支持 散礼式/集中式的特徵β PM場(圖Ί7Α)是一指示對下一頁映射( 表)入口的申請中讀取的旗標,LS場(圓17A)指示迴路結束的 DMA狀態、SS場(圖17A)指示取樣結束的DMA狀態、和SSG 場(圖17A)是一指示來源是否是一散亂式/集中式緩衝器的旗 標。DSG場表示是一指示目的地是否是一散亂式/集中式緩衝 器的旗標,SV迴路場(圖ΠΒ)維持用於迴路往回的虚擬信號 化旗標,且LF場(圖ΠΒ)是迴路化旗標。表20所示是該Piv[場 的較佳編碼結果,表21所示是該LS場的解碼結果,表22是該 SS場的編碼結果,表23是用於該LF場的編碼和表24所示該SE 場的編碼結果。 經濟部中夾揉準局員工消费合作社印製 該DMA引擎208可用以包封、解包封和駕馭以幾種不同的 方式傳送的資料。在DMA暫存器/請求器(圖17B的例子中是一 請求器,而在圖14的例子中是一主電腦DMA請求)内的AC場 可允許在被傳送的資料上做特殊:的操作以在不同的數位式 音頻資料之間轉換。可改變的選擇的目的在於使幾種不同的 音蘋為式轉換為信號處理器核心100所期望的格式(例如16位 -69- 本纸张尺度適用中國國家搮準(CNS ) A4规格(2丨0x297公釐) 經濟部中央樣隼局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(67 ) _ 元的立體的、小端區已標識的音頻資料)。圖21A和21B分別 顯示在32和40位元的記憶體之間的傳送,特別地是,圖21A 顯示一32位元到32位元的轉換,而圖21B說明使來自一 40位 元記憶體的40位元字元到一32位元記憶體的基本轉換。 圖22A-22H係說明在32位元的記憶體之間所做的某本的音 頻資料轉換。圖22A顯示在不需要對以一小端區格式傳送的 16位元立體資料做轉換的情況,圖22B顯示由16位元的立體 大端區轉換為16位元的立體小端區的傳送例,圖22C說明由 16位元的單音之小端區轉換為16位元的立體之小端區的傳送 ,圖22D說明由16位元的單音、·大端區轉換為16位元的立體 音、小端區時之例示的傳送方式,圖22E說明由被標識的8位 元的立體音轉換被標示的16位元之立體音、小端區時之傳送 ,圖22F例示由未標識的8位元立體音轉換為被標識的16位元 立體音時的傳送方式,圖22G所示為由標識的8位元單音轉換 為被標識的16位元立體音的基本轉換方式,圖22H則說明由 未標識的8位元單音轉換為已標識的16位元立體音時之傳送。 圖221所示為用以執行圖21和22所顯示的資訊操控之較佳電 路2200之原理方塊圖。DMA控制器208負責在PCI介面206和 32位元的SP記憶體202/203/204之間傳送32位元的資料雙重字 元,此DMA控制器208允許主電腦記憶體内之位址,且SP記 憶體被特定為位元組位址,而不要求所有的所有的位址要與 雙重字元(32位元)的邊界對齊。因.為在PCI匯流上傳送的資料 必須和主記憶體内的一雙重字元的邊界對齊(每個PCI匯流排 規袼ΐ且被傳送到S P記憶體的資料必須定址雙重字元的品質( -70- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先Μ讀背面之注秦事項再填寫本頁) 0 訂 A7 _B7五、發明説明(68) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 它是一32位元的記憶體)之故’在傳送期間,一用於左和右位 移32位元X0、1、2或3位元組的機構是需要的。此可允許一 給定的位元組或多個位元組由主記憶體内的任何位元組發出 ’且被傳送到SP記憶體内的任何位元組位址上,縱使資料路 徑始終县一次係送32個位_______ 就在資料進入FIFO記憶體之前以及就在它離開該FIFO記憶 髏以後,該資料會經過如囷221所示的電路2200。每一多工器 2201在兩個或多個8位元的品質之間選擇,並且輸出一單一的 8位元品質。當該FIFO正被充填時,資料會來自該PCI介面 206或是SP記憶體202/203/204 ’ ·且當FIFO正在洩出時,資料 會來自該FIFO RAM。四個多工·器2201的第一組在這三個輸 入之間選擇,AND(及)閘2202可允許8位元的位元組被選擇性 地做記號》 該多工器2201的第二和第三列在一結構中互連,而允許輸入 資料在任一方向位移0、1、2或3個位元組,此通常可以一稱 為一屏障移位器的常被使用的電路達成。該電路不是一個屏 障移位器,但是是一個可允許資料在它被位移的同一時期被 做音頻轉換》 音頻轉換需要某些輸入位元组被複製於輸出上(以轉換單音 成為立醴資料),需要不同的位元组在相同的時候位移不同的 量(以轉換8位元為16位元的音頻),以及需要能以一,,零,,位元 组取代一或多個位元组的能力。 二複雜的控制電路被提供(未顯示),其操作可產生如圖21 和22>斤示的佇列’該電路控制在每個多工器22〇丨上的選擇行 •71 - {請先Μ讀背面之注 tt C 項再填寫本Ϊ 訂 五、發明説明(69) ,並允許資料路徑被位移一或多個 時地依需要而路由該位元組,^^ ’而在此時亦可同 32位元的暫衫勘㈣以— 以使得位元組可以在連續的雙、' ,雙重子元, 間聯合起來,以產生 在電路2200中,所有的音頻轉換皆口铲左- 成。在該FIFO的充填期間,資料//^jFIF〇戌出期間完 憶體内(主電腦或是SP記憶體⑷、疋2\3位償來源記 FIF0:出期間,資料被左移(和一位元組偏離對齊偏:J 轉換成一新的音頻格式(如果需要的話並且被 圖23所示為加速器2〇〇的記憶.雜系統之—較佳映射 4圖23所示者,為DMA之故,整個記龍系統可 = 一单一的記憶體空間。 破视為 圖24所示為該加速器200的一上平面視圖,以說明 2_插腳之PQFP,在此平面圖所示的輸出插腳的功 述於表24A-24D中所提供者,以供參考。在下文的討产田 皆假足在圖24中顯示的腳輸出以及表25内之對應的描$。奶 於本行技藝之士將了解具體的結構以及功能和‘語$二改$ 的。 < 經濟部中央捸举局負工消费合作社印* 串接式的10埠207(圖1)提供進入加速器200和出去加速 200的數位的音頻資料路徑,因為加法器2〇〇的主要功能是 以處理不同型式的音頻資料流(钶如直接聲音緩衝器、人成2 音流)。有利地是,輸入/輸出埠207可允許幾種操作模式,= 便罷~支持一多系統和晶片的結構。 以 -72 6紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) Α4规格(2丨ΟΧ297公釐)
發明説明 β、207疋由—組初級的輸入/輸出埠、一對輔助的輸出 直凰ααΪ控式的時序和控制埠。該初級的輸入/輸出埠包含一 軲y*立接式資料插腳組’而該輔助痒可使高達四個之多的 t曰類輸出流以兩個立體流的方式埠接。值得注意地,該 , &輸入轉多工。_ 經濟部中央樣隼局貝工消费合作社印笨 圖25A係顯示該初級的串接輸人和輸淳之原理方塊圖。該 :級r輸出埠包括—組先入/先出的暫存器2刪 ,以使自該流 «*理器loo所收得的資料管路化,由輸出取樣fif〇26〇〇管路 化的資料在經由該埠時序和控M26〇6而 出現的指令位址和資 =的控制弋下’提供到一資料移·位器,格式器26〇1上。串接的 貝料然後由該移位器/格式器26〇1經該串接的輸出埠 (SDOUT)2602而輸出。 資料是經由串接資料輸入埠(SDIN)2603而接收,所收到的 資料接著通過一移位器/資料取出器26〇4,接著最後取出的取 樣被供至輸入取樣FIFO2605中。該輸入取樣FIFO2605的輸出 伴隨著狀態位址和資料而被送至該流處理器1〇〇中。該經過初 級的串接輸入之資料的時序和控制是由和串接輸出區塊共通 的一埠時序和控制電路2606所控制。 該輔助輸出埠的較佳組構如圖25B所示。第一輔助的輸出埠 (輸出蜂2)包括一輸出取樣的先進先出記憶體2607以及一移位 器/資料格式器2608。該移位器/資料格式器2608的輸出是受 一多工器2609的控制,此多工器:2609可使串接的資料和遊戲 搖桿資訊經由一單一接腳(jABl/SDOUT2)2611而多工,該輔 助出埠亦受到埠時序和控制電路26〇6的控制。 -73 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X29*7公釐) 請先閲讀背面之注4m*項寫本頁)
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-Jfc /SHV A7 ___B7 五、發明説明(71 ) ' 經濟部中央搮隼局貝工消费合作社印装 第二輔助輸出埠(輸出埠3)的結構係類似於輸出埠2的結構 。此輸出埠3包括輸出取樣FIF02611、一移位器/資料格式器 2612和一多工另一個1〇接腳(JAB2/SDOUT3)的多工器2613 β 圖25C係說明該輔助輸入埠的一較佳結構。該亦是由埠時序 和控射|^2606時序化的梭跋輸_入』隼包括一释多工器 接收資料的移位器/資料取出器2615,該多工器2616多工10接 腳2617(SDIN2/GPIO),該腳係用以接收串接的輸入資料或者 被用以作為一通用的輸入/輸出接腳。 圖25D所示為強調對串接埠207的時序輸入和輸出的更詳細 之方塊圖。其時序產生方式將於下文再做進一步討論。腳 2619(ABITCLK/SCLK)最先是用以交換用於串接式音頻資料 的主從式時序,當加速器200和一IntelTMAC,97 Codec共同使 用時,此腳2619即自該AC’97 Codec接收位元率時序,當該加 速器200與一音頻母板共同使用時,該腳619自該音頻母板接 收一串接的音頻資料時序。在外接式的DAC結構中,該腳 2619可用來輸出一串接式的位元時序。 腳2620(ASYNC/FS YNC)係用以做串接式音頻資料的圖框式 時序之交換。在使用一 AC’97 Codec的結構中,腳2620是一定 義用於該AC97之鏈結的圖框式之輸出。在音頻母板的結構中 ,該腳2620則是一用以接收圖框同步化信號FSYNC。在外接 的DAC結構中,該腳2620是一用以提供LRCLK圖框時序的輸 出。 ’二. — 腳2621是一多工化的接腳,它接收來自遊戲搖桿B(按鈕1) 的訊。對非為AC97的Codec系統結構而言,本接腳2621被 (锖先閲讀背面之注素事項再填寫本頁) tt •nm· 訂 -74· ^紙張尺度適用中國國家揉準((:奶>八4規格(2丨〇><297公釐1 A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消费合作杜印製 五、發明说明(72 用來輸出一交流的囷框化時4LRCLK,以用於輔助的輸入埠 SD0UT2 和 SD0UT3。 腳2622做為用於遊戲搖桿B(按鈕2)的一輸入接腳,在非為 AC97的Codec系統加構上,該接腳2622在被致能時,被用來 ϋΑ__________________ 圖26A是一說明加速器200之作用如同一音頻母板上的PCI 加速器時之結構的原理式連接圖。在本例中,加速器2〇〇被耦 合於一Crystal Semiconductor 42373b ISA Codec 2700上。此時 ’鏈結取樣率是44.1KHz,和鎖相迴路時序來源以2.822MHz 的速率提供一 SCLK,最好該ISA C〇d6c2700是本結構的主從 元件。在圖26A的結構中之主從.式時序源是一個16.9344MHz 的可英振盪器,由加速器200的PLL/時序控制部份提供以產生 内部時序的串接式位元率時序(SCLK)將於下文進一步討論。 圖26B係顯示選定的時序和信號之時序圖,以證明在圖26A 所示的結構裏,在該Codec和加速器200之間的典型時序和信 號之互換方式。再次說明,該圖框同步化信號FSYNC是以一 固定的44·1ΚΗζ(此頻率是鏈結取樣速率)運作,SCLK是以 2.822MHz(提供一 64X之取樣率)運作’在圖26B中所示的時序 和信號之解釋和說明可見於表26中。 在圖26A以及圖26B所示的結構中,輸出格式是每個輸出頻 道(左和右頻道)為16個位元,首先是MSB(最大有效位元),然 後在輸出取樣之後為裝填之〇的16位元。該MSB位移最好是以 和FSYNC信號内的暫態相同之時序而輸出。在FSYNC之升緣 時差%道輸出,而在FSYNC之降緣時右頻道輸出。加速器 -75- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A视#·( 210X297公瘦} ------ί--、裝-- (讀先閲讀背面之注t事項再填寫本頁) 订 Λ, 五、發明説明(73 ) A7 B7 經濟部中央樣隼局貝工消费合作社印衷 200串接輸出埠的目標是對C〇dec27〇〇的串接輸入埠。 加速器200初級串接輸入埠在囷26A的結構中被致能,輸入 格式由兩頻道内(左/右)的四個資料場構成,最好地是,對左 頻道資料而言,第一個16位元的DAC資料是首先收到的MSB ’然後dac资料被放,亦县τντςκ帚先。棬下辛, 右頻道資料(另一個ADC/DAC對)被位移進入該串接式輸入埠 中,左頻道由FSYNC之邏輯為高時給予圖框化,右頻道則是 在FSYNC之邏輯為低時給予圖框化。在此結構中,輔助的輸 入和輸出埠是不需要的。 — 圖27是圖26Α中所說明的結構選擇之另一種解釋。在此情 況下’使用兩個數位類比轉換器28〇〇a*28〇〇b以舉例說明。 該數位至類比轉換器2800是(例如)Crystal Semic〇nduct〇r的 433x數位至類比轉換器。在圖27之結構中的加速器2〇〇之作用 如PCI加速器,以用於一共同存在的多媒體音頻次系統中如 Crystal Semiconductor的4237B母板,其具有一組額外的立體 DAC。一用以說明圖27中之結構的基本操作的較佳時序圖如 圖28所tit ’其對應的信號之簡要描述如表27所示。 在圖27所示的系統中,該初級的串接輸入和輸出埠之結構 和功能係如上所討論的圖26A之結構中所說明者。但是在圖 27之實施例中,串接式輸出2(圖25B)亦被致能和其操作如圖 28所示者。輸出格式是每頻道為16位元,MSB最先、然後是 在輸出取樣之前的裝填之〇的16個位元_,最好該MSB是在 FSY^C之暫態後的輸出的16個時序週期。左頻道在1/11(:1^:高 時备出和右頻道在LRCLK低時輸出,輸入輸出痒2的目標是 -76- 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS )人4規《格(210X297公釐) (請先Μ讀背面之注f項再填寫本頁) -^^1 · 1.. 装. 訂 經濟部中央樣準扃負工消费合作社印裝 Α7 _Β7 五、發明説明(74 ) ' DAC2800的一選定之一的輸入。 串接輸出埠3與另一個在圖27之結構中所提供的DAC2800耦 合,且被致能。該串接埠3的操作係類似於串接輸出埠2的操 作,在本結構中’第二串接輸入埠(即串接的輸入埠2)是不使 见 H._e—_______一 圖29係說明一具肴加速器200的AC,97 Codec之互連方式》 在本例中’鏈結取樣率最好為48kHz(PLL時序來源),時序AB 1丁0^是以12.2881^112運作。最好地是,該(:〇<^2800由一24. 576的石英振盪器中提供主從式的時序信號。 圖30係顯示該加速器200的進“步結樣的可能性。在圖3〇之 結構中’加速器200之作用如同,”直接聲音,,的加速器。此時 ,該加速器200驅動三個數位至類比轉換器2900,該轉換器最 好各是一Crystal Semiconductor的433x數位至類比轉換器。在 此情況下’時序是由加速器200因應於來自一 12.288MHz的石 英振盪器之主從式時序而產生的。最好該用於圖3〇之結構的 鏈結取樣率為48KHz。 輸入/輸出埠207是由設於加速器200内部的暫存器組選擇性 地建構和致能。為利於下述討論起見,現假設上述所有舉例 的四個結構皆可被支持,習於本行技藝者將了解若希望的話 ,這些可利用的暫存器也可以支持其他的結構。 圖31是串接埠主從式控制暫存器1的較佳示意圖。該暫存器 包括用以致能和抑能輸入/輸出串-·接埠功能和用以控制經1〇蜂 207而傳送的資料之時序的位元’本圖31中的串接崞主從式幹 制##器之位元場的簡要位元說明現已說明於表28中。 -77- 尺度通用?國國輯準(CNS ) A__ ( 270X297公釐Ί ---
A7 __— __B7 五、發明説明(75 ) 一 串接埠主從式控制暫存器2(SERMC2)係原理式地描述於囷 32中’該囷32顯示的串接埠主從式控制暫存器之位元場的簡 要描述係如表29所示者。一般而言,在此暫存器内的位元致 能和抑能用以選擇MCLK頻率的LRCLK和MCLK時序輸出。. i—3串接埠結椹塹在器(srr m )的#分.蜂丄 存器控制初級輪出埠的結構,其包括致能和抑能初級輸出埠 (OUTPUTl) ’並定義資料輸出格式。該暫存器位元場的簡要 敘述亦說明於表30中。 圖34中的_接埠結構暫存器2哆ERC2)係類似於初級輸入埠 ’它包括致能初級輸入埠(INPUT1)和定·義要藉該初級輸入埠 而接收的資料°圖34所對應的簡.要位元敘述如表31所顯示者 〇 圖35係說明用於串接埠結構暫存器3(SERC3)的位元場,此 暫存器控制在致能辅助的串接輸出埠(OUTPUT2)時的結構。 其位元場功能之簡要敘述可見於表32A。 曰圖36A —般係說明用於串接埠結構暫存器4(SERC4)之位元 場’表32係描述儲存於此串接埠結構暫存器4内的位元功能, ~般來講’此暫存器可致能第二輔助輸出(OUTPUT3)和定義 用於孩蜂的輸出資料格式。用於此暫存器的位元場如圖31B 所提供者》 圖係說明串接埠結構暫存器5(SERC5),一般來說此 暫存器控制輔助輪入埠(INPUTPORT2)的結構,其包括有致能 和輸_入資料格式的定義 。每一位元場的功能簡要說明如表33 所示。 -78- A7 B7 五 '發明説明(76 加速器20 0可作為一外部的串接式EEPR Ο Μ記憶體次系統的 介面,其可提供供電(power-up)的結構資訊。圖37所示為一強 調在該加速器200和一串接的EEPR0M3800之間的連接的原理 上功能方塊圖。當該EEPROM3800以一單一區塊說明時,它 實際上可能是由一或多個分開的装置捸槿而成,應注意當ι — 需要該串接式EEPR0M以供加速器200的適當操作時,它可能 被要求支持特定的操作系統之相容性需求。例如,它可包含 供應者和部分ID場,使得主電腦軟體可適當地建構,若一串 接式EEPR0M不出現時’加速器-200通常會被致能,以在pci 匯流上使用,且在此初級的結構·暫存器中的次系統ID場(ID和 供應者的ID場)被設定為0。 一外部EEPROM的出現是以企圖載入並且檢查在供電時的 有效頭引的方式偵而得。一所使用的簡單之兩接腳連接如圖 37所示,其中串接的時序EECLK被交換到EEPROM3800上, 串接的資料10被經由EEDAT接腳而交換》 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 f諸先«讀背面之注4$事項再填寫本頁)
OI 加速器200只有在一硬性重設或在供電時才會存取該 EEPR0M 3800。特別地是,該加速器200只讀取來自該 EEPR0M 3800的資料;寫入該EEPROM3800是以使用在本結 構介面暫存器内的PCI匯流排EEPR0M存取埠的方式達成。在 時序和資料之間的一較佳的最小時序關係如圖3 9所示。最好 地是’在資料線上的時序只當時序線為低時才改變,本例中 在時序時間為高的期間内,在资料線(EEDAT)上的狀態變化 用以指示開始和停止的狀況。 鹵5〇係說明來自EEPROM3800的一較佳的讀取存取彳宁列。 79 本紙張尺度速用中國國家橾準(CNS)A4規格(210X297公釐〉 五、發明説明(77 A7 B7 時序通常是跟在一隨機讀取的佇列之時序後。該加速器200首 先進行一 p亞式(dummy)的寫入操作、產生一開始情況,接下 來是為零的從屬式裝置位址和位元组位址。該從屬式位址是 由一裝置識別器(〇xA)和一庫選擇位元組成,該庫選擇位元由 EEPROM裝置的八個256位元組區塊中選擇,該庫選擇直元也 請 先 閲 面 之 注 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印氧 可用以在一單一的裝置記憶體内(亦即由一具有四個256位元 組之庫的單一的1K位元組之EEPROM组成的ικ位元組記憶體 )之256位元組的區塊中選擇。加速器200在位元组位址〇時開 始存取,並且一次一位元組的方·式繼續該存取作用,位元组 位址自動地增量1,直到偵測到一停止情況才停止。 圖38係為結構暫存器(CFGI)的.示意圖,當與之連接時,它 包含用於以外接EEPROM次系統3800之操控為基礎的主電腦 軟體之控制位元。該位元場的一簡要說明如表34所定義者。 PCI(主電腦)對EEPROM3800的存取亦經由結構介面暫存器 内的DIN/EEN位元而被致能,當該DIN/EEN位元被寫入一個1 日寺’貝1J會分另在EECLK洋口 EEDAT接聊上致育色CLK矛口 DOUT位 元。時序和資料信號的時序最好完全由以軟體程式為基本的 主電腦決定。 表35係描述當該EEPROM3800被使用時之内容,其結構空 間以雙重字元的對齊方式載入。 如上所討論者,加速器200包括一可程式化的時序控制,以 使它能依相關的裝置之功能而以不同的結構介面,其時序模 組如圖41所示。該時序的設計有幾種優點。其中之一是它支 持一 1蜀立的時序環境,其中加速器200必須作用如一獨立的系 80- 本紙張尺度適用中國國家棣準(CNS ) A4規格(210χ297公釐) 裝 頁 訂 Α7 Β7 五、發明説明(78 ) 統β此設計亦使用一鎖相迴路(PLL),以產生一範圍在60-100MHz内的可變速度時序,以由12 288ΜΗζ或是2 822Μη^ 進入時序用於核心處理器10〇。有利地是,該流處理器1〇〇不 會因此與主從式進入的時序偏移。較佳的設計尚用以清除時 序她nt-down),如同在當沒有緊密的虛理#敖行時為省 電而需的操作。 '衾時序模組係偏向於石英振重器4200和一鎖相迴路4201周 圍:多工器4202可允許在經該石英振盪器42〇〇而輸入或是輸 入量上升和輸入量下降資訊之間^選擇。一第二多工器4203在 軟體的控制之下在該石英振盪器42〇〇.、_串接埠位元時序或是 用以通到前分除器4204的PCI匯流排時序之間選擇。該前分除 器4204係可操作地以範圍在丨到丨6内的任何除數除信號輸入, 其輸出被連接於該鎖相迴路4201上。 該鎖相迴路之輸出經過一除2的電路4206到一除4的電路 4207和一多工器42〇8,該除4的電路42〇7提供一輸出來監視鎖 相迴路’以達到測試的目的。多工器42〇8在該pci時序(由該 除2電路4206所輸出者)和一測試SPCLK之間選擇。該可輸入 一測試時序的能力可有利地允許直接測試該流處理器1 〇〇,多 工器4208之輸出同時會出現在一對時序緩衝器4209和4210的 輸入上。 時序緩衝器4209驅動該流處理器核心1〇〇,而時序緩衝器 42丨0則驅動晶片上記憶體和DMA引擎2i)8。該時序緩衝器 4210尚驅動圖框計時器4211,而提供8ΚΗζ的圖框時序。該圖 框係定義處理的週期(在每個8ΚΗζ的圖框時序内),即分 -81 - 本紙伕尺度適用中國國家椟準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 锖先Μ讀背面之注t事項寫本頁 -裝. *1Τ 經濟部中央橾隼局負工消费合作社印* A7 B7 五、發明説明(79) 配到不同工作的時間,如波形表或合成器的運算執行。 時序是由一組時序暫存器所控制,時序控制暫存器 l(CLKCRl)控制振盪器接腳選擇、振盪器之供電、鎖相迴路 來源之選擇、PLL之供電以及軟體時序之致能和輸出時序之 選擇’_如屬41所示v圖42是該時序控制暫存器〗的示音岡二直 36則提供在暫存器位元場内的每一位元之功能的簡要描述。 圖43係以圖示說明用以控制pLL42〇1的來源時序的前分除 计數的時序控制暫存器2(CLKCR2)。圖43所示的位元場尚進 一步地描述於表37内。 _ 圖44係說鎖相迴路多工器暫存器,表38說明其中之位元場 的功能。特別地是該暫存器保有用以選擇供鎖相迴路之轉換 的乘法器之位元。 加速器200包括一特徵報告暫存器和負載暫存器之結構,負 載暫存器包含反饋位元,以用於以軟體為基礎來測試不同的 裝置和裝置家族結構之選擇。圖45所示為該特徵報告暫存器 的π意圖,表39則是位元場的簡要說明。一般而言,該特徵 報告暫存器用以識別用以建構加速器2〇〇的製程型式,以及一 可供一給定裝置識別高可達8個結構選擇的場。 結構負載暫存器l(CLFLl)和結構負載暫存器2(CLFL2)係分 別如圖46和47所示。這些暫存器通常可提供一主元件,以用 以讀取在一BIOS前負載期間或來自該bios前負載的裝置結構 選擇的位元組。該位元場的通論係如表4(1和41所示β $加速器200包括一中斷控制器,其接受來自晶片上之乘法 源乏中斷請求,和因響應而經由pci匯流排將一單一的中斷線 -82- 本紙浪尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注t項再填寫本頁〕 0. *v* 經濟部中央橾準局負工消费合作社印装 A7 _B7 五、發明説明(80) 一 (INTA)顯示於主系統上。該中斷控制暫存器提供一用以做來 源識別的主中斷服務路由埠’以及用以清除該來源和指示中 斷結束(EOI)之方法。 圖48所示為該加速器200的一通例。中斷來源包括虛擬頻道 (M 5、主電腦故始的傳送之DMA终點、SP中斷頻道〇、sp + 斷頻道1SP雙圖框過渡運作以及MIDI中斷。 可利用的暫存器包括用以報告申請中的中斷來源之主中斷 狀態暫存器(HISR)、用以報告虛擬頻道信號之主信號暫存器 0(HSR0)以及做為中斷控制和啟七化之結束的指令暫存器的 主中斷控制暫存器(HICR)。—— · 主從式中斷致能位元(INTENA)控制一全球性位準的中斷線 (INTA)之生效與否。當該INTENA被清除,不會有任何中斷 會因為任何中斷源動作而生效。當INTENA被設定,任何中 斷源之動作皆會產生一外部的中斷,該INTENA被設定(亦即 中斷致能),且HICR暫存器内收到EOI指令。接著該INTENA 響應於下列之數種情況而被清除(亦即中斷被抑能):若任何 中斷源位元被設定,則對該HISR暫存器做一主讀取;以該 HICR指令暫存器的寫入而澈底的清除;或是一元件硬體的重 設。應了解若該HISR暫存器被讀取,且沒有任何中斷源位元 被設定,則IMTENA不會有效。 較佳的中斷模式尚可以一 ’,虚擬頻道”機構支持。通常該虛 擬頻道是一信號化機構,它用來·使用於'給定的處理原理之 單一中斷頻道擴展成一多頻道的流處理和提供訊息的架構。( 用方擬頻道化的暫存器場已經於前文討論。)每個被一取樣 -83 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) 請先閱讀背面之注*事項寫本頁 -裝· 訂 經濟部中央樣牟局貝工消费合作社印製 A7 B7 經濟部中央標準局系工消费合作社印製 五、發明说明(si ) 記憶體内的模組緩衝器讀取或寫入的流皆被指派到一虛擬的 頻道數上。該虛擬頻道數是由該DMA引擎208在任何時候當 該模組緩衝器指示器通過中點或是纏繞時以信號通知的,以 指示該緩衝器正在充填或空的,並且正在中斷主電腦,直到 資_料是可利用時為止。 ___________ 對主電腦之中斷亦可以在某些虚擬頻道(M5被信號化時觸 發,此可允許立即地以信號通知缓衝器的狀況。其他的虚擬 頻道設定一虛擬頻道資料,該資料可以被主電腦或流處理器 核心100在稍後讀取。此方式對·於3D聲音以及DACSRC來源 緩衝器是特別有利的。在此情況下,任何要求嚴密的緩衝器 皆可使用一虛擬頻道以立即地中.斷目的地處理器(例如主電腦 CPU)。 該虚擬頻道也可以用以使訊息通過。在此情況下,每一訊 息的開端將被指定到它在軟體中的虚擬頻道上《某些訊息是 緊急的,且被指定到中斷中虛擬頻道(M5中,明顯地其他的 訊息要求服務,這些頻道則被指定到非中斷的虛擬頻道上。 表43則簡述由信號接收器響應給定的虛擬頻道信號而採取的 行動。 為使用虛擬頻道以當流緩衝器需要服務時即信號通知’在 DMA請求器區塊内的一個位元組可反映出所選定的處擬頻道 在每次DMA交易結束時或是只有在一 DMA交易結束時是否被 信號通知’如此花去了一模组緩:衝器内的—中點β信號暫存 器庫被定期地圈選,以決定那一個暫存器需被再充填,因此 當曇#時,這些暫存器可以被再充填。 -84- 本紙張尺度適用中國國家標芈(CNS)A4規格( 210X297公釐) —— ^—v (請先《讀背面之注#事項再填寫本頁) 订 五、發明説明(82) A7 B7 經濟部中央橾隼局貝工消费合作社印裝 囷49所示為HISR暫存器的一示意圖。通常此主中斷狀態暫 存器提供中斷來源資訊給主中斷服務路由,讀取不會有任何 不好的效果,其位元場的描述可見於表44。 圖50係說明HSRO暫存器,此主信號暫存器報告虛擬頻道因 為暫备器的最後讀取而已被信號通知。該組虑橱信號在主效 時不會中斷處理器,但卻依主電腦的週期式圈選而定。用於 暫存器HSR00之位元組場的描述如表45所提供。 圖51係顯tf HICR暫存器的一類似不意圖。此主中斷控制暫 存器提供一主電腦寫入埠’以供·中斷信號化週期結束和分開 標記中斷時之用,它亦提供一讀取举以供讀取〖ΝΤΕΝΑ的狀 態。該HICR暫存器的位元場係如表45所描述。 圖52所示為一用於加速器2〇〇的一較佳的功能監視模組的功 能方塊圖,此模組可即時地監視键内部系統以及元件功能指 示器。圖52所示的功能監視器形成PCI介面206的一部份。基 本的功能監視模组是以一對具有可程式化的計數來源之計數 器5301和5302為基礎’出現在計數器5301和5302的偶數計數 來源分別是多工器5303和5304。這些多工器又受到對應的控 制暫存器5305和5306組之控制。計數器5301的輸出被保持於 功能計數器值暫存器5307中,計數器5302的輸出則被保持於 功能計數器值暫存器5308中。這些暫存器的輸出被送到該主 讀取埠上。 該功能監視器允許使用者識別諸如頻寬使用和加速器2〇〇每 秒所需的PCI交易等因素。此監視器在當該加速器2〇〇作為 pcii流排之主控元件時之要求可以是嚴苛的,以致能存取該 -85 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Μ現格(2丨ox297公羞) (請先閲讀背面之注4m-項再填寫本頁) :裝· 訂 < A7 ------- -B7 五、發明説明(83 ) ~ 主記憶體。由於該功能監視,來源和工作之負載可以完全滿 足。例如,若加速器200被用在一較低功能的系統中,且由監 硯所形成的所需頻寬是不可得時,在該加速器2〇〇上的工作可 以依需要而重新配置,以使功能最佳。 本兔轉的雙计數器可尤許不同的元素被比較 丄—倒-知」 數器可監视正消耗的pci交易數,而另一個計數器可監视時序 的數目’由此可以計算出屬於系統功能的一規格的每一Pci 易中的平均時序數之值。 應注意該雙計數器的方法尚年另一項優點。計數器53〇1和 5302可用以決定前述之鎖相迴路之穩定·性,在一鎖相迴路的 開啟(start-up)期間’總是有一個不穩定的週期,藉著重覆地 叶數鎖相迴路在一和一已知頻率(時序)相關的給定的時間週 期上由該鎖相迴路所輸出的時序數之方式,可以決定其穩定 性。在該功能監视器上加上此功能,則可省去前述之具有二 序產生電路的分開計數器,進而可省去碎。 ’ 功能控制暫存器5305/5306PFMC之示意圖如圖53所示。 46是該PFMC位元場的一簡要說明。此暫存器通常可提供用 於该功能監视計數器5301和5302的主電腦控制辞^ 、 a圖54A所示為功能計數器暫存器(pFcV1),此暫存器 常是以用以讀取計數器53〇2之結果的回讀取暫存器,在其 致期間(即功能監視)(C1RS=1),此暫存器不會被即時更新, 且其内容是不可定義但可計數的...。此暫存器只有在計數停止 時才包含一有效值。表47所示為用於此功能計數器丨值 5308"*的位元場之描述。 -86- 本紙ft·尺度賴+ S@家標率(CNS ) A4規格(210X297公;t -___ A7 B7 經濟部中央橾準局系工消費合作社印«. 五、發明説明(84) 圖54B所示為功能計數器2值暫存器(PFCV2)5307之示意圖 °通,該暫存器是一用以讀取計數器2 5301之結果的回讀取 暫存器《在有效的功能監視期間(C2RS=1),此暫存器不會被 =時更新,且其内容是未定義的。該暫存器最好在只有計數 停止時ϋ含一^效的計數 。表48所示為此功能計激器7俏暫 存器5307的位元場之說明。 上述的計數器5301和5302兩者最好以相同的輸入事件組進 行,以做為計數來源使用,表49定義了該事件選擇和編碼方 式β _ 功能li视器的開始是由選擇·用於希玄的功能計量之計數 來源以及致能計數器5301和5302而組成。計數器5301和5302 的啟始化和開始之方式如下所述:將所希望的來源選擇和使 這兩個計數器停止、清除和準備計數等位元寫入功能監視器 控制暫存器5305和5306中。在對該功能監視控制暫存器執行 寫入來源選擇和兩個計數器時,該暫存器即被致能。用於該 功能監視之較佳的一來源選擇組如表50所示。 以停止和回讀取的方式決定系統的狀態可以下列步驟達成 :以用以啟始監視之相同的來源選擇以及用以停止計數器之 位元寫入該功能監視器控制暫存器5305/5306中。在RS(運作_ 停止)位元中由邏輯1轉換成返輯〇時,計數停止,且計數器的 内容被傳送到該值暫存器5307-5308上,然後計數器被清除為 0。接著自該功能計數值暫存器5307和5308中讀出結果。 PCI介面控制在加速器200和PCI匯流排之間的資料互換。表 51定1可以經該PCI介面206的傳送,這些資料傳送包括以主 87- 本纸張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先W讀背面之注—事項再填寫本頁} -飞裝_ 訂 A7 B7 經濟部肀央棣準局月工消費合作枉印裂 五、發明説明(85) 電腦致始以存取加速器200的晶片上記憶體,以及DMA引擎 2〇8所啟始的傳送,以讀取和寫入該主記憶體。表”定義用於 該加速器200的初級pci結構空間。 加速器200具有流處理器之能力,以助於流處理器的開始的 關閉以及助於除错時使用。 信號處理器控制特徵包括一軟重設、主從器運作/停止、下 一圖框時停止、下一圖框時運作、”tick,,(滴嗒)(亦即以一單一 時序所做的步進處理)、在滴嗒步進期間的圖框邊界競爭、 DMA請求引擎暫停/繼績、設定每一圖框的時序數的圖框分除 之可程式化和用以提供指示中斷點之能力的策略暫存器。 在加速器200中所提供的狀態設備和狀態可存取的元素中有 用於乘法-累進單元的暫存器⑺―"(圖2)累進器、來自Ybus的 乘法器輸入、指示策略暫存器、堆疊頂部、取樣AGU狀態、 CPU狀態暫存器、MAC模式暫存器、堆疊指示器、do迴路計 數器以及DMA請求器結構。這些設備可以在流處理器1 〇〇停 止時的除錯模式下操作。 另尚包含可被即時地更新和讀取的流處理器狀態設備和狀 態可存取的建議。這些包括有一流處理器時序狀態暫存器、 私式計數器、DMA目前的流數和圖框計時器目前的計數。此 外,DMA流請求器陣列、指示策略暫存器和堆疊指示器是可 以主電腦寫入狀態的。 圖55所示為流處理器控制暫存;·器(spcR)之示意圖。該流處 理制暫存器通常維持用以控制流處理器1〇〇之操作(包括 除錯支持)的位元。如圖56所示的每一位元場的功能之簡要描 —;=:,裝— /V {請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
•1^ /IV -88 A7 B7 發明説明(86) "ί:::=53中’其包括有主從式運作/停止位元、在圖框 B. I 〇位疋、一單一時序”滴嗒,,位元、DMA請求致能 位疋和一重設位元β / = 56說明除錯暫存器索引(DRE⑺暫存器的位元場 。此暫存 ^卜^7^除錯存取敢盤旗复、七位元暫在器ID索引揚、 和用以特=存取那—個除錯狀態暫存器的3位元暫存器區塊 如圖56所示的DREG暫存器的位元場之說明係於表54中提供 。暫存器1之功能组(FGR1)是一和圖56所示的DRE(^存器内 的位f·狀態相依的暫存器。除錯=0,則此暫存器在處 :里器私式sf數器監视器中提供—.即時v若除錯=1,則此暫存 器根據DREG暫存器内的RGBK和REGID場而提供處理器狀態 資訊。用於此暫存器的位元場係以圖示方式說明於圖57中。 當在該除錯索引暫存器内的RGBK場被設定為零時,暫存器 檔101内容因響應於報據表55的REGID場而回到功能群組暫存 器1中。 當RGBK%被設定為〇〇 1時,指示ram位址產生單元可以被 存取以決定狀態。特別地是,指示策略暫存器的内容和堆疊 暫存器的上部是可根據被寫入於該REGID場(如表56所示)的 位元而存取的。 經濟部中央標準局負工消费合作社印策 當該RGBK暫存器被設定為〇 1 〇時,取樣位址產生單元的暫 存器可以如表57所描述的方式存取。 表58係顯示在rGBk場被設定為.011時才請求的CPU狀態存 取監視指示》同樣地,表59A係描述在當該RGBK場被設定 20(Γ時才請求的可利用之DMA請求器狀態存取,表59B描述在 -89 本纸張尺度適用中國國家榡準(CNS ) ΑΊ規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局具工消费合作社印製 A7 _____B7 五、發明说明(87 ) ~ 該RGBK場已被設定為209時的情況,此時可允許對MAC單元 狀態暫存器作存取。 DMA流請求器陣列狀態窝入埠(DSWP)是由圖58所示的暫存 器所控制。此暫存器最好是一對DMA流請求器陣列的只可寫 入的年二巡叩:〇]場定義镇DMA請求器狀態Λ 時’該用於一給定流的DMA請求器之狀態被設定,而根據表 60之REGID場内的列和行特定流數。對DRS[3:0]場而言,位 元3被定義為請求申請中的位元、位元2是一優先性[1]、位元 1是優先性[0]和位元0表示一背景·請求。 圖59係為流處理器時序狀態暫存器(SPcs)的示意圖。此暫 存器是一用於流處理器時序控制.狀態機構的唯讀狀態暫存器 。最好SP時序狀態暫存器是一,,即時的”狀態暫存器,它可以 在任何時候被讀取,不管其處理中的運作狀態或是除錯位元 狀態為何。此暫存器可(例如)在對SPCR做一寫入後被監視, 以偵測實際上信號處理器何時會改變,因為許多狀態機器之 暫態發生在圖框的邊界上。表61描述在圖59的犯時序狀態暫 存器中的每一位元場之功能。 〜 流處理器DMA請求器狀態暫存器(SDSR)係如圖6〇所示。該 流處理器DMA請求器狀態暫存器最好是一用於DMA流請求^ 引擎的唯讀狀態暫存器。最好該暫存器亦是一,,即時的,,狀能 暫,器,它可以在任何時間被讀取,不管該流處理器的運; 狀態和除錯位元狀態為何。其位元場的描述如表62所示。 策格寫入蟑暫存器(TWPR)係顯示於圖όΙ之示意圖中。此 存器捉供對指示中斷點策略暫存器之寫人埠。個別的暫存器 -90- 本紙張尺(CNS ) ------- —y裝-- C諳先M讀背面之注束事項再填寫本頁) -訂 Λ /ΰ\
經濟部中央梂筚局員工消费合作社印製 是DREG暫存H_REGID之值選擇而得,讀取存取是 前述之功能性群組暫存器丨而提供。最好該暫存器可以一,,即 時’’的方式寫入,而此時該流處理器1〇〇仍在運作。此 號TRAPEN的狀態不會影響寫入此暫存器的能力。表g ^ 以REGIDJ1每個相關羞存取1指贲策略暫τ^11_ 接收一 16位元的中斷點位址之策略寫入。 堆疊指示器寫入暫存器(SPWR)係如圖62所示。當除錯爿 ,此暫存器提供對堆疊指示器的存取,當該堆疊的頂&在此 除錯模式下是可見的,則整個蜂.叠可以經由所有的16個原理 值而數列化該堆疊指示器的方式審查.,.場[3:〇]定義堆疊指示 器。 、 圖63係說明用於圖框計時器暫存的較佳位元場。 此圖框计時器暫存器提供一用以設定一圖框計時器預負載值 的主埠,並且可在任何時間對其做讀取和寫入,而不管流處 理器100之運作狀態為何。位元定義圖框計時器 值(即在圖框之間的SP時序的數目)。 圖框時間目前的計數(FRCC)暫存器係如圖64Α所說明者。 此圖框時間目前的計數暫存器可提供一讀取圖框計時器目前 的值之主埠’並且可以”即時,,的方式讀取。場FCC[15:0]定義 圖框計時器值(在圖框之間的SP時序的數目)》圖64B即說明圖 框計時器(FRSC)暫存器,其提供一用以讀取圖框計時器的儲 存值(它是在SP100進入睡眠狀態時被儲存的”在圖64B所示 的FRSC暫存器中,位元Fcs[15.0]保持圖框計時器儲存值。 稂據本發明之原理’有多個較佳之用以控制流處理器1〇〇的 -91 - 本纸張尺度適用中國國家標芈(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注含事項再填寫本頁) 裝- Γ -訂 Λ A7 _____—. —_B7 五、發明说明(89 ) 程寺被提供。習於本行技藝之士將了解在不同的實施例中也 可使用不同的程序。 在較佳的開始程序中,程式記憶體經一主BA1記憶體探刺 機構或一主電腦啟始的DMA載入β接著,經由一主記憶體探 剌盘ΜΑΑί疆—H的DMA,元素RAM202被載入一啟始化 影像(程式)(這是先前載入程式記憶體2〇3的sp程式影像所需 的)。設定在SPCR暫存器内的run和SPRUN位元。接著處理 器100開始在下一個圖框邊界上運作,然後,既然在它開始運 作以後硬體將重設此位元,因而可開始監視rUNFr。 經濟部中夫標準局負工消费合作社印«. —1 裝-- {請先閲讀背面之注毒事項再填寫本頁) 一為了除錯的目的而用以在圖框邊界·上停止流處理器操作 的一較佳程序亦提供。此時’ SPCR(圖55)暫存器内的STPFR 位元被設定。在SPCR暫存器(圖59)内的STFR位元被監視其由 1至0的轉換。現在該流處理器100已停止,且競爭的圖框模式 被自動地打開。在此SPCR暫存器内的STPFR位元在當SP在下 一圖框時停止時以硬體將之清除,然後監視SDSR位元組,直 到目前的流等於零(以確使所有的申請中DMA皆完成)為止。 接下來,SPCR暫存器内的DRQEN位元被清除,以禁止新的 DMA請求產生《最後,為確定流處理器1〇〇已經在圖框邊界 上停止且不響應一深睡指示’要審查程式記憶體,以確使該 深睡不會導致停止的狀況。 SP具有四次中斷,這些是由SPIR控制。中斷〇提供—競爭 的圖框,當SP100停止時,設'定此位元為_,,1”將導致在下個滴 嗒上有一競爭的圖框。 fin是雙圖框過度運作之中斷,此位元是當在完成前景工 en0 · -92- 本纸乐尺度適用中國國家榡準(CNS)A4規格(2丨0X297公廣) 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 A7 ____B7 五、發明説明(90 ) ' 作列表之前已看見兩個圖框中斷時#,由硬體所設定。若IP1被 設定,則此中斷將實際地中斷該前景工作,以致於工作經理 人可以動態地減少SP負載。 中斷2、3是用以在主CPU和SP之間通訊資訊的通用目的之 中I二董IP2/3.塗毯AjJl盤別的中斷有 ,否則它必須等待轉換到一背景工作。 對SP之中斷可執行對一以〇〇〇〇 〇〇〇〇 οοιχ χχοο B定址的中 斷向量之呼叫,其中XXX是中斷的數目》 有利地是,在流處理器1 〇〇已經停止以後,該流處理器1 〇〇 可以一次”單一步進”一個時序,-且在各·步進之間可以監視。 在本較佳程序中,SPCR暫存器内的TICK位元在每次執行了 一滴嗒作用時被設定為”1”。硬體將重設此位元為’,〇,,。當流 處理器100停止時,會自動地致能競爭的圖框模式,接著,該 DEBUG位元在DREG暫存器(圖56)中會自動地被設定為〇,然 後設定在SPCR内的TICK位元。流處理器100在該TICK位元由 0轉換為1上執行一單一的時序滴嗒。該DEBUG位元被設定為 1,和流處理器狀態以如前所述的方式自暫存器中存取出來。 在以TICK的基礎的步進期間,正常的步進程序被修正,以包 括設定SPIR内的FRI位元》 #玄流處理器時序亦可以圖框邊界程序步進,在此情況下, SPCR暫存器内的TICK位元被清除,以準備轉換,且在 内的FRI位元被設定,達一圖框邊界執行週波。在〇尺£〇暫存 器内的DEBUG位元被設定為0,然後在SPCR暫存器内的tick 位光1皮設定。流處理器1〇〇在TICK位元内由〇至1之轉換上以 -93 - 本紙張λ度適用中國國家榡李(CNS ) A4規格(210X2974^4 ) (讀先聞讀背面之注奢事項再填寫本頁}
•1T A7 B7 經濟部中夹樣準局負工消费合作社印装 五、發明说明(91) 及一競爭的圖框邊界上執行一單一的時序滴,荅作用。DEBUG 位元被設定為1,且根據前述之表的内容依需要對流處理器狀 態做存取β 流處理器1〇〇在其已經停止和步進以後,必須在一圖框邊界 時n哑二—圖框邊界上重新開始的敕佳租I 中,該SP應被滴嗒之次數為FRSC暫存器内剩下的時序週波數 ,以使它到達一圖框邊界。 在DREG暫存器内的DEBUG位元被設定為〇,接下來,在 SPCR内的RUNFR位元被設定。並做一檢查以確定STPFR位元 已被清除。處理器100將在下一個厨框邊界上開始運作, SPCR暫存器内的RUNFR位元被監視其由1至〇的轉換,以指 示SP已經採用指令。 流處理器100也可以在一圖框邊界處停止,審查狀態/暫存 器内容,並且無須使用任何的TICK指令在圖框上重新開始, 此停止/審查/重新開始的程序如下。如上所述的標準的圖框 邊界停止程序被執行以停止流處理器1〇〇,DEGUG位元被設 定為1 ’且根據前述之表所需者存取該流處理器。在DREG暫 存器内的DEBUG位元被設定為零,接下來,設定SPCR内的 RUNFR位元和DRQEN位元》STPFR位元會自動地由硬體清除 ’然後流處理器1〇〇將開始在下個圖框邊界時運作。監視該 SPCR暫存器内的RUNFER位元由1到0的轉換,以指示SP已經 取得指令。在相同的指令内設定:RUNFR和STPFR的方式可正 好執行一個圖框。 屋該流處理器100停止之後,則可使用下述的較佳程序讀取 -94- 本纸张尺度通州甲國國家^cNS)A4规格(2J〇x297公羡) (讀先閑讀背面之注秦事項再填寫本頁} 0 r A7 ____B7 五、發明说明(92 ) ' 流處理器除錯暫存器《應注意程式計數器、堆疊暫存器之頂 ------1--v^— (請先閱讀背面之注^事項>^?寫本頁 部和SPDMA請求器狀態暫存器不要求該流處理器停止,或是 DEBUG位元被設定,因為他們可以在任何時間被存取。首先 ,該DEBUG位元被設疋為1,和一特定的字元被窝入regid 盪j能群組暫存器敗讀取及取還嚴需^ 訊,這兩個步驟重覆,直到所有所需的狀態資料皆被取得為 止。一零被寫入DREG暫存器中以抑能DEBUG模式。該流處 理器可以由軟體使用SPCR暫存器内的軟體重設位元於任何時 間使之重設。最好的是在SPCR暫存器内的RSTSP位元被設定 ,和RUN ' RUNFR和DRQEN位元被清除,該流處理器將自 動地重設。接下來,在SPCR暫存器内的RSTSP位元被清除, .訂 且該流處理器100將被重設,但在RUN位元被清除為零時停止 〇 流處理器可以被放置於一深睡的狀態下,此點必須是提供 中斷點的一軟體啟始的時序停止。為使其深睡狀態存在,最 好採用在下個圖框上重新開始的程序,如上所述者。 經濟部中夬標準局貝工消费合作社印装 如上所討論者,加速器200包含一以—除錯器實施碼中斷點 的指示位準策略機構。其其有八個策略位址暫存器,以即時 地監視在處理器程式計數器内的電流,並且在偵測到一匹配 的狀態,則以BRANCH取代目前指示。該BRANCh位址是一 固定的策略向量’其為000h “0000 0000 οοοτ ΤΤ00”位元組, 其策略暫存器數以位元TTT表示(亦即,策略零到達位址〇〇〇h 、策略1到達位址lU4h,依此類推)。除此之外,該策略暫存 器亏·'以即時地經由除錯DREG暫存器存取方法而被窝入,但 -95- 本紙张尺度適用中國國家橾準(CNS ) M规格(210X297公釐) 五、發明説明(93) Α7 Β7 經濟部中央搮準局負工消费合作社印製 是該DEBUG位元不能被設定。該策略暫存器亦可當TRApEN 位元被設定為1時被寫入。策略暫存器的内容是由一具有該暫 存器較低的16位元之16位元的策略位址組成,其經由一全球 控制位元(DREG暫存器内的TRAPEN位元)而被策略致能。該 TRAP^Nm敦使程式对皇盖與所有的八個笛略脅·存器比 較,因此未使用的策略位址暫存應被設定為一個在信號處理 器100之具體的碼空間之外的位址。該策略暫存器可以由主電 腦或流處理器100本身操作,雖然最好這兩者之間沒有仲裁者 。該策略暫存器不會被即時地讀承,但是當流處理器1〇〇停止 和DEBUG等於1時,可以經由一獨立的debug存取暫存器而 讀取。所有的分支規用以規定位址组的策略。 用以經主電腦而經由該策略暫存器來設定指示中斷點的一 較佳程序如下:DREG暫存器被向上設定以經由使TRAPEN設 定為零的窝入方式對所需的策略暫存器存取、RGBK被設定 為100、DEBUG被設定為零、和REGID被設定以選擇策略暫 存器的數目。一 16位元的策略位址被寫入策略寫入埠暫存器 (TWPR)中,這兩個步驟被重複,直到所有的策略暫存器皆被 設定才停止。然後,該策略化由寫入DREG暫存器的方式被 致能,其中TRAPEN被設定為1且DEBUG被設定為零β —主 除錯器經由DREG和TWPR暫存器而修正該策略暫存器,而此 時TRAPEN被設定為1。除了在中斷點時使用以外,該策略暫 存器尚可被用以施加修補碼於..一嵌·入的指-示R〇m中® 圖65所示為主介面程式化模組的示意圖。加速器2〇〇主介面 被分成2個分開的介面區塊,它由記憶體映射到主記憶體位 (請先聞讀背面之注t項再填寫本耳) oi 裝 -訂- -96- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(2丨0X297公釐) 經濟部中央標準局負工消费合作社印簟 A7 _B7 - 五、發明説明(94 ) 址空間上。這些介面區塊可以載入由基本位址暫存器bai和 BA2所程式化的位址所定義的一32位元的具體空間内的任何 位置上,這些基本位址是由主電腦所啟始的,,插頭和播放 BIOS’’(Plug and Play BIOS)設定。第一個介面區塊ba置 在基本Μ零上〕A含13_且益的結構、甩於 狀態暫存器。這些暫存器的較佳暫存器映射可見於表64。該 第二介面區塊BA】設置於基本位,它使所有的加速器 200RAM映射到主記憶體區間中,以及DEBUG暫存器中。如 此將有利地允許主電腦直接窥奢和探刺加速器2〇〇J^的RAM 位置’用於此第二介面區塊的記憶體映射可見於表65中。 加速器200包括在I/O埠108内部的暫存器,這些暫存器可允 許主電腦對FIFO RAMMOO和26〇5(圖做寫又。有七個暫 存4被提供以建構和設立串接音頻輸入和輸出琿的狀,賤,以 利後門操作》 ~ 圖66A係說明串接音頻後門取樣指示器(serbsP)。表67A描 述該SERBSP暫存器的位元場。通常,此暫存器提供一主電腦 和流處理器100可存取的埠,以供啟始化和即時地監視用於輸 入和輸出取樣指示器的内部取樣指示器。 圖66B係顯示串接埠後門狀態(SERBST)暫存器的示意圖, 表67B則說明用於此SERBST暫存器的位元場。通常,該串接 埠後門狀態暫存器可提供一用以檢查在一傳送指令以後,主 埠對送至或是來自取樣FIFO的資料傳送的讀取程度》 圖66C顯示串接埠後門指令暫存器(SERBCM),此SERBCM 暫#器的位元場則描述於表67C中》此SERBCM暫存器通常 -97- 本纸張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ------!--1 裝-- I (請先閱讀背面之注—事項再填寫本頁) 订
A A7 ________Β7 五、發明说明(95) — 提供一用以啟始一資料傳送到或自取樣FIF〇傳送的主埠。 囷66D顯示串接埠後門位址(SERBAD)暫存器的示意圖,該 SERBAD暫存器的位元場則描述於表67D中。此_接蜂後門位 址暫存器可提供一用以特定一主電腦後門資料傳送的FIF〇位 址。—一― 一 圖66E顯示串接埠後門結構(SERBCF)暫存器的示意圖,表 67E所示為該SERBCF位元場則的對應之描述》此暫存器可提 供一用以建構用以做後門操作的串接埠。 圖66F顯示串接埠後門窝入埠fSERBWP)暫存器的示意圖, 表67F描述該SERBWP暫存器的位元場,該暫存器可提供—用 以特定用於一主電腦後門資料傳送的HFO資料》 圖66G顯示串接埠後門讀取埠(SERBRP)暫存器的示意圖, 此暫存器的位元場則描述於表67G中。通常此串接蜂後門讀 取埤暫存器可提供一用以存取用於一主電腦後門資料傳送的 FIFO RAM資料。 經濟部中央秣準局貝工消費合作.社印製 為啟始用於後門載入操作的串接埠,該串接埠首先以如上 所述者對SERC1-SERC5和SERMC1和SERMC2暫存器做寫人 的方式建構。然後取樣指示器在SERBSP暫存器内啟始。在 SERBCF暫存器內的主電腦後Π旁通位元(HBP)接著被設定, 然後是設定SERMC1暫存器内的MSPE位元。現在串接蜂將於 FIFO傳送發生時開始運作。此時該串接埠己被建構以能對 FIFO做主讀取和寫入操作。 _ 為將一20位元的取樣窝入FIFO RAM中’在SERBST暫存器 内岛〜窝入忙碌位元(WBSY)被設定為零,以使得主讀取3:皁可準 -98 - 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210x297公釐) A7 _ B7 五、發明説明(96 ) 備以接收另一個入口。在0-255之間的FIFO RAM位址在將該 20位元的取樣資料寫入SERB WP暫存器之後亦會被寫入 SERBAD暫存器中。一〇〇〇〇〇〇0 2h被寫入指令暫存器SETBWP 中,且使取樣資料窝入FIFO RAM與内部的時序同步化和執 行__________—_—— ______________________________________—______ 為讀取FIFO RAM内的一位置上之20位元的取樣,在0-255 之間的一FIFO RAM位址被寫入SERBAD暫存器中。此寫入指 令暫存器SERBCM指令暫存器被載入一〇〇〇〇〇〇0 lh(讀取指令 位元RDC生效)。然後讀取操作與内部時序同步北,且執行開 始。後者等待SERBST暫存器内的讀取資料備妥位元(RRDY) 被轉換為邏輯1,如此指示出主讀取埠包含所請求的資料。然 後該20位元的取樣由主電腦自該SERBRP暫存器中讀出。 如前所述,流處理器1〇〇和加速器200可與一 INTEL AC 97™音頻Codec相容。為實施此特徵,加速器200包括一組用 以控制加速器200和該AC97音頻Codec的暫存器。 圖67八為該八097控制暫存器(八0(:71〇的示意圖,表68八則描 述該ACCTL暫存器的位元場》通常此暫存器提供用以在該 AC97元件和加速器200之間做鏈結的主控制埠。 經濟部中央揉华局I工消费合作社印製 -------1—OI裝— (請先閏讀背面之注t事項再填寫本頁 訂 /Εκ 圖67B為AC97狀態暫存器(ACSTS)之示意圖,其位元場之 說明則如表6δΒ所示。通常此暫存器可提供一用於該主電腦 和監視該AC97鏈結/加速器2〇〇之鏈結的狀態埠。 圖67C所示為AC97輸出槽有效暫存器(AC0SV)的圖示,表 68C描述此AC0SV暫存器的位元場。此暫存器可提供主電腦 之設定用於AC97分接相位的穩定槽有效信號(slot0)。 -99- 本紙張尺度適用中國國家樣牟(CNS ) Α4規格(21〇X 297公楚) 五、發明説明(97 ) Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 圖67D顯示AC97指令位址暫存器(ACCAD)的示意圖,其對 應的位元場則描述於表68D中。此暫存器通常可允許埠設定 用於一 AC97圏框的指令位址场。 圖67E是該AC97指令資料暫存器(ACCDA)的示意圖,此 ACCDA>t5· 6BE 中。镇暫存_器可允許主 用於AC97圖框的指令資料場。 圖67F所示是AC97輸入槽有效暫存器(ACISV)的示意圖,表 68F顯示該ACISV之位元場的說明。此暫存器可允許主電腦感 測用於該AC97分接相位的輸入槽·有效信號(sl〇t〇)。 圖67G係顯示AC97狀態位址暫存器(ACSAD)之圖示,表 68G則描述該ACSAD位元場。此AC97狀態位址暫存器允許主 電腦抓取用於一 AC97輸入圖框的狀態位址場。 圖67H所示為AC97狀態資料暫存器(ACSDA)之示意圖,其 位元場則描述於表68H中。此AC97狀態資料暫存器允許主電 腦抓取用於一 AC97輸入圖框的狀態資料場。 圖671通常係描述可經由AC97介面而取得的特徵,該特徵 是由前述之暫存器所建構。 圖68 A為MIDI輸入/輸出埠6900的示意圖。來自主電腦的資 料被經由一 MIDI輸出FIF0(16個入口)、一移位器/資料格式器 6902和MIDI輸出埠6903而輸出到一MIDI裝置上。由一MIDI 來源輸入的資料被送經接腳6904、移位器/資料取出器6905和 一 16個入口的輸入FIFO6906。一:往回迴路被提供以使來自主 電腦的資料迴路往回經過移位器6905和FIFO6906。 ΙνϊΐΪΜ輸入/輸出埠6900扮演兩個主要的角色,其依系統的結 -100- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0Χ297公釐) (请先《讀背*之注妻事項再填寫本頁) ο裝 *1Τ .: /ΟΒ\ 五、發明説明(98 ) A7 B7 經濟部中央梯準局負工消费合作社印装 構而定。在AC97的結構之下,MIDI埠提供一基本雙向外接 的MIDI介面以和”盒子外部”的樂器連接。若使用—音頻母板 時’則MIDI輸入埠被用以連接母板輸出埠,以提供ampu-40 的資料給該MIDI控制器/合成器。 圈Mg一既^蓋IMIDI控制暫存器(MTDCR)的圖示 器的位元場則描述於表69A中。此MIDI控制暫存器可允許主 電腦控制該MIDI輸入和輸出埠。 圖68C所示為主電腦MIDI狀態暫存器(MIDSR),表69B描述 此主電腦MIDSR的位元場,此脅存器可允許主電腦檢查該 MIDI輸入和輸出埠的狀態。 · 圖68D所示為SPMIDI狀態暫存器,此暫存器的位元場則於 表69C中描述,該SPMIDI狀態暫存器可提供流處理器1〇〇存取 用於MIDI輸入埠的狀態。 圖68D所示為MIDI窝入埠(MIDWP)暫存器之圖示。表69〇描 述MIDWP暫存器的位元場。此暫存器可提供用以寫入Mmi 傳送FIFO的主埠。 圖68F所示為MIDI讀取塢(MIDRP)暫存器的示意圖,表69E 說明用於此暫存器的位元場。此MIDI讀取埠暫存器可提供用 以讀取MIDI接收FIFO的主埠,其亦提供該暫存器之流處理器 100可存取的說明。 I/O璋108的遊戲搖样蜂提供四個’,座標,,頻道和四個,,按鈕,,頻 道,以達到輸入的能力。該座標:頻道提供一用以提供位置的 遊p搖桿資訊給主系統的裝置,該按鈕頻道提供使用者事件 資訊"^·主電腦》此辞可以以一傳統的圈選模式操作,咬是以 請 先 閱 讀 背 面 之 注 言 事 項 再/ 金 裝 訂 101 - 本紙铢尺度適用中國國家揉準(CNS 規格(210X297公釐) 發明説明(99) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 一”硬體加速的,,模式操作,其中計數器係供座榡決定之用。 囷69A所示為遊戲搖桿圈選/觸發暫存器(JspT)的示意囷’ 此暫存器提供用以圈選輸入和座標比較器輸出的主電腦埠’ 對此埠之寫入亦會觸發用以座標值的被圈選量測之座標*充電/ 遊戲搖样圈選^發暫存器敢位 70Α所示。 ,69Β>斤示為遊戲搖桿控制暫存器(JSCTL)之示意圖此 存器可提供一用以控制遊戲搖桿埠之搡作的主埠’該 桿控制暫存器的位元場如表7〇B所示。 p圖69C係為遊戲搖桿座標暫存器1(Jsa)之示意圖該 器提供用以讀取第-遊戲搖桿座.標對的數位協助座二 的主埠,用於此暫存器的位元場可見於表7〇(:。 m 圖69D所示為遊戲搖样座標暫存器2(JSC2),表 用,此〒存器的位元場。該遊餘㈣標暫存幻提供用二二 取第二遊戲搖桿座標對的數位協助座標計數值的主埠、。" 圖69E係說明遊戲搖桿GPI〇暫存器(JSI〇),此暫 以使用遊戲搖样座標接脚以使用於非97結構中做為通用的、 场打開淺出的輸出。表观則描述此暫存器所用的位】場 係說明用以在系統、次系統或以不同的時序率 操作的兀件之間傳送資料的較佳系統。舉例而言圖 1〇=2可以被用甘以控制在加速器細之間的資料互換,而 的時間基礎而操作。而圖简示之電路可以 ^麻
{請先W讀背面之注當事項再填寫本頁) ο 裝. 訂 102 本紙浪尺度ϋ财關家標準(CNS ) Α4規格(210X297公f A7 B7 五、發明説明(100) 用上,為說明起見,此電路之結構和操作將於加速器200和 PCI匯流排之間的交換内容中討論之,但本發明的原理並不僅 限於此。 囷70A所示為實施本發明之原理的同步化電路的電子 免意_置_1_|^_後趙讀取/直.H求.是經由一 〇R(或)間71 而句 PCI匯流而收得,該〇R閘7102的輸出和信號(read γ)閘化至 一 AND閘7103上。如前所進一步討論者,該同步化電路71〇1 必須是一迴路,該READY信號基本上是一回復信號或是一確 認信號,它指示加速器200已經#備好接收來自該ρα匯流排 的新的記憶體請求。 · 該AND閘7103的輸出驅動一多.工器7104的控制輸入,該多 工器接下來控制一正反器71 〇5的觸發(toggle)。應注意多工器 7104和正反器71 〇5可以一單一的τ正反器替換,在此情況下 ’對多工器7104的控制線可以觸發該τ正反器。當一主動的 記憶體請求經該〇R閘7〗〇2而閘接時,且該rEADγ信號是有 效的(邏輯為高),則該AND閘的輸出7103也因此為邏輯高, 並且選擇了邏輯1的輸入多工器7104。在下一個PCI週波時, 在D輸入正反器7105上的邏輯1被時序經過Q輸出。另一方面 ’若沒有申請中的記憶體請求,且該READY信號也不是有效 的’則該AND閘7103的輸出選擇多工器7104的邏輯0輸入。 此時’邏輯0被維持於正和器7105的Q輸出端上。 正反器7105的Q輸出連接至被λ流處理器(sp)(加速器200)的 主時序予以時序化的同步器7106之輸入上,此同步器7106 包含一降緣觸發的正反器,此正反器後則是一升緣觸發的正 -103 -
本紙张尺度衝固國家標準(cnsu^( 210x297,^T {讀先閱讀背面之注t事¾¾寫本頁} •裝. 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印«. 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1Q1) 反器。在此情況下,正反器7105的輸出被經由正反器的資料 輸入而時序化,且該同步器之正反器的時序輸入是受信號處 理器時序的控制。 該同步器7106的輸出連接至一互斥或閘7107的一個輸入端 上,此互斥或閘7107的五一個輸入端則是 收得,此亦將於下文討論之。通常,一由同步器716信號輸出 的有效信號(邏輯高)只有在當記憶體確認信號(Mem Ack)指示 出前次對目標記憶體的存取已經完成時才會被該互斥或閘 7107送出。此功能是以邏輯7〗08執行,其一輸入是互斥或閘 7107的輸出。 邏輯7108的另一個輸入是一自.AND閘7109和正反器7110收 得的記憶體已完成之信號。只有當前次對加速器200記憶體的 存取完成時,下一個請求才會經該邏輯7】08送出。當一新的 記憶體請求是可得的且最後一次存取已完成時,該邏輯7108 才輸出到一串列的OR閘7111上。·一對OR閘7111是供每個加 速器200記憶體使用,其中一閘用以啟始一讀取和一閘用以啟 始一窝入。在圖70A中只顯示兩個控制對記憶體N的讀取和窝 入的閘,以為簡化說明。來自邏輯7108的控制信號閘接記憶 體解碼器選擇電路7112的輸出,在本例中,該記憶體解碼選 擇電路7112解碼在HSAR和HDAR暫存器内的來源ID和目的地 ID場,因此,當邏輯7108以信號通知記憶體請求可以被服務 時,一用以識別要被存取的加速器200記-憶體(以及該存取是 一讀取或是一寫入)之控制信號則經由對應的OR閘7111而自 該觫~碼7112而閘接。每個OR閘7111的輸出是經由一對應的降 -104- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉Α4規格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注贪事項再填寫本頁) :裝 訂 五、發明説明(1G2) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印東 緣觸發的閂鎖器7113而輸出的。 該邏輯7108的輸出亦被輸入於正反器7110的設定(S)輸入上 。來自該邏輯7108的請求接受(REQ ACC)信號設定正反器 7110和有效的已完成(DONE)信號(邏輯為低)重設該正反器 711 〇 °_旦A^鎖器711Q必須閂鎖該DONE信—號’和 使該信號送回到邏輯7108上,而指示前次請求已完成’和新 的請求可以向前。 邏輯7108並提供該請求接受信號到該回復迴路中的一多工 器7114中,如此控制了一正和器7115的觸發。該正反器7115 是以流處理器時序予以時序化的·。 除了可被餚回多工器7114的邏輯0輸入以外,正反器7115的 Q輸出亦被送至OR閘7107的第二輸入上和一同步器7116上。 此同步器使該正反器7115的輸出(記憶體確認)與PCI時序同步 ,該同步器7116亦包含一降緣觸發的正反器,該正反器後尚 有一以PCI時序予以時序化的升緣觸發的正反器。此同步器 7116的輸出接著被饋入一互斥NOR閘7117的一第一輸入端上 ’而其第二輸入則是正反器7105的輸出。此互斥1^01^#7117 的輸出是信號READY,該信號如上所述者,被送入該AND閘 7103 上。 因此’互斥OR閘7107使記憶體請求送到邏輯7108上’該信 號READY尚在讀取加速器200的期間被輸出到該PCI匯流排上 ,以指示該加速器200已經準備好接受一-新的01^^請求。該 READY信號並和閘7118和仲裁邏輯7119閘接。此仲裁邏輯 7lf9T允許主電腦在記憶體請求之間做仲裁’其以一在直接 105 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 請 先 Μ 讀 背 面 之 注 ----ft 項
訂 五、發明説明(103) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 記憶體叢集存取上具有優先性的窥看和探刺的方式為之接 又單的雙重夺元)。每當一新的記憶體r/w請求被接受時 (7103之輸出為高),正反器7〗〇5和7115則會一次接著一 觸發他們的狀態。 圖7QHM示圖同步化電路的搡並之in。| 據本發明之原S,當正反器71〇5和7115的輸出皆為—邏輯為 低的輸出狀態時,或是皆是在一邏輯為高的輸出狀態時一 讀取/寫入信號會被送到已識別的加速器2〇〇記憶體上。如圖 70B所示的位址和資料接著送到七址和資料匯流上,該等匯 流將於下文在圖70C中做進一步的討論6在對加速器2〇〇記憶 體做寫入時,例如,會有三個步驟必須被重疊。第一個步騾 是以PCI時序讀取來源記憶體(主電腦的記憶體)、使資料與信 號處理時序同步,然後以信號處理器時序對加速器2〇〇内的目 的地記憶體做寫入。 圖70C係顯示用以在加速器2〇〇和pCI匯流排之間做資料交 換和用以使來自PCI匯流排的位址被交換到加速器2〇〇的資料 和位址管路。 資料係經由一 FIFO RAM7121與該PCI匯流排交換,此管路 是由三個暫存器級组成,第一暫存器級⑴包含一以該PCI時 序予以時序化的單一暫存器7122,在可以使一對32位元的雙 重字元管路化的情況下,此第一暫存器級7122係作為一用於 該對中的第一位址的暫時暫存器:(在傳送到加速器200中的期 間内)’直到該對内的第二個位址已經準備好問鎖至第二級上 為第二級暫存器(II)7122a和7122b包含兩個以PCI匯流排 請 先 閱 讀 背 面 之 注 言 |〇 ?裝 订 I(i -106 本紙涑又度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 五、發明说明(1叫 A7 B7 經濟部中央揉準局WC工消费合作杜印¾ 時序基礎予以時序化的並聯之32位元暫存器,特及彳地是, 傳送之資料(在任一方向)在每當正反器7105觸發時皆^被 鎖至第二級暫存器7122上。 号 該管路的第三級(III)亦包含兩個並聯的32位元之暫存器, 但兔它支丛處處塁礎予叹 此第三級暫存器7123a和7123b在正反器7105觸發時即會觸於一 。該暫存器7123a和7123b亦與加速器200内部的32位元之資^ 匯流排7120介面,該匯流排最好是DMA匯流排21 〇(圖〗)的二 部份。 - 和該資料管路並聯操作的位址管路亦是類似的。第—級 存器(1)7125可做為用於每個雙重字元對的第一雙重字元 位元之位址以及HSAR和HDAR暫存器的對應來源出或目的地 的ID位元之暫時儲存器。資料被閂鎖至第一級位址暫存器 7115上’以響應該PCI時序。 第一位址/記憶體ID級(II)是由兩個並聯的暫存器71263和 7126b組成,這些暫存器皆被時序化到pcI時序基礎上,並且 接收在暫存器7125内所保有的第一位址/id字元,以及直接由 輸入所收到的第二位址/ID。特別地是,位址/ID資訊在正反 器7105觸發時即被閂鎖至暫存器71263和71261)上。來自暫存 器7126a内的該第一位址/id字元被送至讀取/窝入解碼器上。 第二級(ΙΠ)包含暫存器7127a和7127b,該暫存器皆是以信 號處理器時序基礎予以時序化。.特別地是,每當正反7115觸 發$ ’位址皆會被閂鎖至暫存器了^乃上,且記憶體1〇被閂鎖 至##器7127b上。 -107- (請先聞讀背面之注毒事項再填寫本頁} 0朴衣i
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本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) 格f2_1()x297公签J 五、發明説明(105) A7 B7 經濟部中央樣隼局員工消费合作社印裝 來自暫存器7127b的記憶體ID位元被顯示於讀取/寫入解碼 器7128上,且位址位元在正反器71〇5的下一次觸發時可經由 暫存器7127a而被管路化。暫存器7127&使管路位址位元轉到 最好是DMA匯流排210的一部份的位址匯流排7129上。 經由圖7P__Q..的...位..趾.和.資料營線而管路化的時序 圖。在此情況下,資料正被讀出該PCI匯流排,並且被寫入在 加速器2〇〇(舉例)内的一選定記憶體中。 圖70C中,該資料路徑管線顯示32位元資料閂鎖器、16位元 的位址閂鎖器,並且暗示有四位_元的記憶體_識別器閂鎖器。 一額外的位元組亦與每一位址閂鎖器.相關: 窝入有效一指示閂鎖器包含用以寫入的位址/資料; 讀取有效一位址閂鎖器包含用以讀取的位址; 讀取資料有效一資料閂鎖器包含回復讀取資料; 最後一指示此請求是一串列的最後請求; Γ最後一準備由SP時序回到pCI時序,以指示該,,最後的,,存取 已經完成》 讀取請求和寫入請求可以被配對在—起但是在一讀取請 求以後,該窝入請求必須保持被離開兩個管線前進,因為回 復的讀取資料將只能使用資料問鎖器(資料關器被用以以雙 方向通過資料;)。 如圖70C所示,資料和位址在ρα時序的每次升緣時被讀入 級I中,每次具有PCI時序的正反.器?1〇5和記憶體犯八的時, 對,二的記憶體核心則會送去以同步器7丨〇6使之盥流處理器時 序同~步化。換句話說,當一字元對的第二字元正被寫入時, -108 本纸張尺度通历*f因®豕標準(CNS ) A4说格(2ΐ〇χ297公釐) 0 (誇先聞讀背面之注事項再填寫本頁)
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經濟部中央橾準局貝工消费合作社印裝 該第-級會向前前進’且互斥〇R㈣的輸出在ρα時 升緣時是為高。 的 每當,反器7115觸發記憶體,來自前—請求的確認即被送 至同步H7116上’以與Pcm流排同步。對雙重字元叱的記 憶體查基直里羞此轉換而啟始。音際的窝 發生於幾個SP週波以後,當位址和資料被管路化到選定的記 憶體時發生。 總而言之,如圖70D所示,讀取是在每一 PCI週波時發生, 對應的同步化並且是在每次正务器7105轉換時發生。接著, 對應的圮憶體存取和記憶體認知·同步化在正反器2的轉換觸發 時發生。 習於本行技藝之士應了解圖70的同步化電路可以如圖71八_ 71F所示的先入先出暫存器系統取代,在本實施例中,一先入 先出的記憶體系統7200包括N個入口 7201,每一入口是由一M 位元寬的線性閂鎖器陣列組成。要被載入的入口秃以一來源 指示器7202選擇’它最好是基於來源時序所時序化的n個升 緣正反器的環’且每個這類的正反器各用於FIF〇72〇〇的每一 入口。在資料由PCI匯流排傳送到加速器200的情況下,來源 指示器正反器可以PCI時序予以時序化。 FIF07200的讀出是由一目的地指示器72〇3控制,它最好是 基於一升緣正反器環,且每一正反器對應一個入口 72〇1。在 目的地指示的情況下,正反器是以目的地時序予以時序化。 在一PCI至加速器2〇〇記憶體的傳送例中,該目的地時序可以 是汲1處理器時序為基礎。 • 109- 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS > A4规格(210X297公釐) f請先閑讀背面之注當事項再填寫本頁) oi 裝· *1Γ A7 B7 五、發明说明(107) ' 該來源7202和目的地7203指示器皆被啟始為零,有一短的 邏輯1串被載入以做為存取(讀取/寫入)標識器。囷71B說明該 指示器環7202或7203的一選疋之一的啟始部份,當領先緣邏 輯1到達該給定環7202或7203内的一正反器時,則對應於該正 反莽的JIFO入口會被存取。 ___ 一邏輯1的串列被載入一給定環的正反器上,使得當目的地 指示器和來源指示器之間有一比較時,可決定出是否FIF〇已 接近一空的或是一滿的狀態。圖71C顯示當產生一接近於空 的信號時’來源和目的地指示器的重疊。圖71D顯示當產生 一接近滿的信號時之重疊情形《因為FIF Ο7 2 0 0不能瞬間地停 止之故,在上述任一種情形下,·皆載入一邏輯1的串列,其以 邏輯1的領先緣為讀取/窝入標識,該1的串列指示滿的或空的 狀態將可在對應數目的時序週期内到達。既然該滿的和空的 信號在產生以後會通過一兩正反器的同步器上,三個邏輯丨被 載入指示器到達每一個標記上。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 Γ (請先閱讀背面之注Φ事項再填寫本頁)
圖71E係說明該目的地環和產生該接近空的信號之閘化的一 可能實施例圖。該環最好是以N個升緣觸發的正反器7204建 構而成。應注意圖71E之正反器的圍繞使得對應於入口 1的正 反器之輸出與用於入口 N的正反器之輸入耦合。一 NAND閘 7205和每一正反器7204相關,以偵測領先緣邏輯1,為達到此 目的,對應的正反器7204之Q輸出被輸入於每個NAND閘7205 上’以及本環内的前一個正反器7205的Q輸出上,和第一入 口相關旳NAND閘7205接收與N入口相關的正反器之Q輸出, 指示器1到指示器N的目的地指示器位元被反相和送到圖71F -110- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4规格(210x297公釐) B7 五、發明説明(108) • ' 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印袋 所示的電路上,以產生如下討論的接近滿的信號° 每一 NAND閘7205的輸出被供至一 OR閘7206的對應輸入上 和來自如圖71F所示的電路之反相的來源指示器上。該閘 7206的輸出被一閘7207反相而變成接近於空的指示器。 圖71F係說明用於來源指示器環的一3JL的皇禮。-存 環類似地,本來源指示器環包括一正反器環7208,其每一正 反器分別與一對應N的NAND閘7209相關,該正反器7208是以 來源時序時序化,且其輸出圍繞到對應的正反器7208或 NAND 閘 7209 上。 一 每一 NAND閘7209的輸出被供至一 〇R-閘7210的輸入上,該 OR閘7210的輸入上並有來自圖7.1E所示的電路之目的地指示 器(經過反相)’此OR閘7210的輸出由一閘7211反相,以提供 近於滿的指示器。 雖然本發明已由較佳實施例描述,但是,這些描述並不是 用以限制本發明,上述揭露的實施例之不同的修改以及本發 明的變化實施例將對習於本行技藝之士於參考了本發明之說 明而變得明顯。例如,習於本行技藝之士可將了解加速器2〇〇 可以經由幾種已知的匯流排或協定(如PC〗、isa、VESA等)之 一與母板介面。另一種方式是加速器2〇(^o/或流處理器1〇〇也 可以直接積體於一微處理器或其他的處理器晶片上,因此, 下列之申請專利範圍可涵蓋任何的這類修正或是落於本發明 之真正範圍内的實施例。 , -Ill - 本紙張尺度通用肀國困冢標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公後) j--0,裝-- (請先聞讀背面之注t事項再填寫本芄)
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Claims (1)
- 申請專利範固 經濟部中央揉準局負工消背合作社印«. 種音頻流處理器,包含· ―】以儲气資訊的暫存器檔; 丨外單元,接收來自該暫存器播内的選定暫存器 ' 訊’和輸出其結果至該暫存器㈣的選定g -9--------___________ 數兀Ξϊΐί生器,用以自元素記憶體中取還元素和係 ^. 京位址產生器可操作地以和該暫存器檔交換資 ,樣位址產生器,用以控制和取樣記憶體 ϋ音頻取 樣資料之互換,該取樣位址產生器·可響應自該元素記憶 體所收到的資料而操作;. " —乘法-累進單元,用以在接收自該取樣位址產生器單元 的取樣資料和接收自該暫存器檔内的選定暫存器的資訊 上操作。 根據申請專利範圍第1項之流處理器,其中該暫存器包 含數對暫存器,該每對暫存器中的暫存器可以個別地 和以一組的方式存取。 根據申請專利範圍第1項之流處理器,其中該算術邏輯 單元包含: 一加法器,用以使自該暫存器檔内的第一和第二選定 暫存器取得的資訊相加;和 邏輯電路,用以在自該暫存棺内的·暫存器中的一選 ^者取得的資訊上進行邏辑操作。 根據申請專利範圍第3項之流處理器,其中該暫存器檔 3. 112- 本紙S尺度適用中國國家揉準(CNS )八一規^ ( 210X297公釐) f諳先《讀背面之注項再填寫本頁) -訂 • I- I II - II ·申請專利範固 經濟部中央揉準局負工消背合作社印«. 種音頻流處理器,包含· ―】以儲气資訊的暫存器檔; 丨外單元,接收來自該暫存器播内的選定暫存器 ' 訊’和輸出其結果至該暫存器㈣的選定g -9--------___________ 數兀Ξϊΐί生器,用以自元素記憶體中取還元素和係 ^. 京位址產生器可操作地以和該暫存器檔交換資 ,樣位址產生器,用以控制和取樣記憶體 ϋ音頻取 樣資料之互換,該取樣位址產生器·可響應自該元素記憶 體所收到的資料而操作;. " —乘法-累進單元,用以在接收自該取樣位址產生器單元 的取樣資料和接收自該暫存器檔内的選定暫存器的資訊 上操作。 根據申請專利範圍第1項之流處理器,其中該暫存器包 含數對暫存器,該每對暫存器中的暫存器可以個別地 和以一組的方式存取。 根據申請專利範圍第1項之流處理器,其中該算術邏輯 單元包含: 一加法器,用以使自該暫存器檔内的第一和第二選定 暫存器取得的資訊相加;和 邏輯電路,用以在自該暫存棺内的·暫存器中的一選 ^者取得的資訊上進行邏辑操作。 根據申請專利範圍第3項之流處理器,其中該暫存器檔 3. 112- 本紙S尺度適用中國國家揉準(CNS )八一規^ ( 210X297公釐) f諳先《讀背面之注項再填寫本頁) -訂 • I- I II - II · 申請專利範圍 5. A8 B8 CE D8 之組構為兩行暫存器,和該加法器是在自該行中的第 一行内的一選定暫存器和該行的第二行内的一選定暫 存器上所收得的資料上操作。 根據申請專利範圍第3項之流處理器,其中該元素位址 的息接旅接的後增量戈Jbt 請 先 聞 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 接索引.定址和直接定址的組中所選擇的一模組下,以_ 一實際的定址方式操作的。 6. 根據申請專利範圍第3項之流處理器,其中該元素位址 產生包含: 一 一增量暫存器,用以儲存一增量值; 二索引暫存器,用以儲存一·因声解碼一指示而產生的 索引值;和 一加法器,用以使來自該增量和索引暫存器中的選定 之一的值和接收自該暫存器檔内的一選定暫存器的位 址相加。 7. 根據申請專利範圍第6項之流處理器,尚包含一多工器, 用以在該加法器的一位址輸出和直接接收自該暫存器 檔的暫存器中的選定之一的位址之間選擇。 8. 根據申請專利範圍第3項之流處理器,其中該取樣位址 產生器包含: 至少一位址暫存器,用以儲存一要被執行的直接記憶體 存取之位址; - 一加法器,用以使來自該位址暫存器的一位址與該增量 值相加,以產生一記憶體請求;和 -113 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4洗格(2丨0Χ297公釐) 面 之 注 i 項 再 金 訂 > A8 C8 D8 、申請專利範圍 一請求器,用以優先化該記憶體請求。 9·根據申請專利範圍第8項之流處理器,其中該請求器包 含: 一儲存位置陣列,該每一位置儲存描述一對應資料流的 —資—訊;和 _-______________________________________________ 一 — ____ 一狀態機器,用以掃描該陣列内的該資訊,以識別具有 一最高優先性的流,該請求器將一流數目送至直接記憶 體存取電路上,以存取對應該流數目的資料化。"〜 10. 根據申請專利範圍第1項之流ϋ埋器,其中乘去累進 單元包含: .. Λ 多個並聯的資訊處理路徑,該路徑各包含. 一乘法器,用以使輸入資訊的第一^第二 ,該多工器輸出一總和向量和一進位向量·一 兀目取 進位儲存加法器,用以使該總和向量、梦:田 和一儲存值相加; # 量 —加法器,用以使該進位儲存加法器的 輸出相加;和 $一 至少一累進器’用以儲存該加法器的〜輸出β 經濟部中央標率局貝工消費合作社印裝 ------^--1 (請先W讀背面之注t項再填寫本頁 訂 11. 根據申請專利範圍第10項之流處理器,I ^ ° 的第一和第二字元的選定之一包含接收自中二取訊 產生器内的一暫存器之資訊的一比例部份^ 7'址 12. 根據申請專利範圍第10項之流丨處理器,、其該多 ^理路控的至少其一包含用以反相該輸人“二 和第二字元的選定之一的電路,以使得—負乘積 •114· 本紙張尺度逋用中國囷家揉準(CNS ) A4规格(210X297公釐)申請專利範固 以 也由該乘法器產生,且可減去該資訊的兩個字 13.一種音頻資訊處理次系統,包含: 用以同時地處理複數個音頻資料流; 々儲存控制該處理次*系統的指示 流排與該流處理器_合的資⑽;和 中Hi林電路,用雜㈣祕式和資料記憶體 宁的選疋之—之直接記憶體存取。 H·根據中請專利範圍第13項之音頻資訊.次系統,其中該資 料圮憶體包含一用以儲存音頻資料取樣的取樣記憶體 和一用以儲存供該流處理器使用的元素之元素記憶體 〇 15. 根據申請專利範圍第13項之音頻資饥次系統,尚包含用 以使該處理次系統和一外接的P CI匯流介面的電路。 16. 根據申請專利範圍第14項之音頻資訊次系統,其中該流 處理器包含: 一雙乘法·累進單元,用以同時地處理並聯的資訊; 一通用的算術邏輯單元,用以在和由_該雙氣法_篆進單元 所執行的操作並聯的資訊上執行算撤和邏輯操作; 一暫存器檔,用以提供輸入資訊至該乘法-累進單元和該 算術邏輯單元,並且用以儲存:來自該乘法-累進單元和該 算術邏輯單元的輸出; 一位址產生器,用以控制在該元素記憶體和該暫存器檔 -115· 本纸法尺度適用中國國家榇準(CNS) A4規格( 210X297公釐) t锖先聞讀背由之注-^項存填寫本頁) 订 經濟部中央揉準局舅工消费合作社印製 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 之間的資訊互換;和 一位址產生器,用以控制在該取樣記憶體和該雙乘唐 累進單元之間的資訊互換。 17.根據申請專利範圍第13項之音頻資訊次系統,尚包含策 請 先 閱 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印装 器的指示,並且因響應而啟始一程式分支。 18. 根據申請專利範圍第13項之音頻資訊次系統,尚包含輸 入/輸出埠,以使串接的音頻資料與外接的音頻資訊處 理電路互換。 _ 19. 根據申請專利範圍第14項之音頻資訊次系統,其中該程 式記憶體、該元素記憶體、該取樣記憶體和該直接記 憶體存取電路係與一内部的DMA匯流排耦合" 20. —種用以操作音頻資訊處理電路之方法,包含之步驟 如下: 以一圖框化信號定義前景和背景工作週期; 在每一背景工作週期開始時決定是否需要執行一背景 處理工作,並且響應該決定步驟而執行下列次步驟: 當不需要執行一背景工作時,啟始一睡眠週期;和 當需要執行背景工作時,執行一背景工作的至少一 部份;和 在每一背景工作週期完成時,在接下來的前景工作週 期期間執行一前景工作,-該執行一前景工作的步驟包 含下列次步驟: ''在一工作樹上啟始第一工作,該第一工作呼叫在該 -116- 本紙伕尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4妖篇 ( 210X297公釐) 之 注 項 再 订 A8_ BS C8 --------- DS-申請專利範圍 — 經濟部中央揉準局β;工消费合作社印装 樹上的第二工作; 執行該樹上的第二工作以得到所需的輪入;和 使用在第二工作執行期間所獲得的資科完成該第一 工作。 21. 底周單項土主法_—’_—其卓該啟始一第二 工作的次步騾包含下列次步騾: 呼叫第-和第二輪入資料; 執行一第三工作,以獲得該第一輸入資料; 執行一5四工作,以獲得該第二輸入資料; 使用在第三和第四工作期間·所獲得的輸入資料完成第 二工作。 22. 根,申請專利範圍第20項之方法,其中在該工作樹上 的第一工作呼叫第二工作和第三工作的輸入,該第三 工作是在執行該第二工作之步騾後才執行的。 23. 根據申請專利範園第21項之方法,其中該執行第二工 作,步帮包含執行取樣率轉換的步驟,和該執行第三 和,四工作的次步驟包含輸入具有一選定頻率的第一 和第二音頻資料流之次步騾β 24. 根據申請專利範圍第22項之方法,其中該執行第二工 作步驟包含在一具有第一頻率的音頻資料上執行取 樣f轉換’和該執行第三工作的步驟包含用以在具有 一第二頻率的音頻資料上執彳亍取樣率轉換的步騾。 25. 據申請專利範圍第22項之方法,其中該第一工作包 含使第二和第三工作的輸出混合之工作。 -117- 本紙浪尺度速用中國固家榡準(CNS ) Α4说格(210x297公釐) 1^1 n^i tn In Iff— i f ί Q (請先Mtt背面之注東事項再填寫本頁) 訂 A8 B8 C8 D8 ~、申請專利範圍 ~ 經濟部中央標準局貝工消费合作社印$. 26. 根據申請專利範圍第22項之方法,尚包含在一選定的 前景工作週期期間執行一前景工作的步驟期間儲存週 波的次步驟,以供在一接下來的背景週期期間使用。 27. 根據申請專利範圍第20項之方法,尚包含延長一第一 前景工作调期的步驟ULji赶一還岌的 對應地縮短一第二前景工作週期。 28. 根據申請專利範圍第20項之方法,其中該執行一背景 工作的次步驟包含在多個背景工作週、期期間執行背景 工作的部愈之次步驟。 - 29. —種用以在以一匯流排耦合'的第一'和第二處理次系統 之間交換資料流之方法,包含下列步驟: 儲存第一次系統内的一緩衝記憶體内之不連續的頁内 之一選定流的至少一部份; 儲存一與該選定的資料流相關的結構於第二次系統内 的記憶體中,該結構包括用以識別要在第一次系統内 的緩衝器記憶體和在第二次系統内的記憶體中緩街器 之間交換的資料迴路,和一對該第一次系統内的記憶: 體中之選定流的資料迴路之迴路開始之位址; ,將資訊儲存於第一次系統内的記憶體内之頁表内,該 頁表包括用以識別記憶體内所儲存的非連續頁之位置 的資訊以及用以定義一用於該選定資鼻流劝資料迴路 之迴路結、束位址的資訊; : - 在該第一次系統和第一次系統之間交換一頁迴路.資料 —-一 ί和 •118- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4说格(210X297公釐) (請先《讀背面之注Φ —Ή裝— _事項^^€本頁) 訂 β. 申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局男工消费合作社印製 在該傳送一頁資料期m的任何時候使第一次系統内的 記憶體中之頁表的資訊傳送到第二次系統上,以存取 下頁資料。 ~ 30. 根據申請專利範圍第29項之方法,尚包含用以指定諒 資騾服於其也經屋流排而執社Jit克I為I 優先性的步驟。 31. 根據申請專利範圍第29項之方法,其中該匯流排包含 一 PCI匯流。 32. 根據申請專利範圍第31項之_方法,其中該記憶體包含 主記憶體,和該處理電路包含一音頻資訊加速器。 33. —種用以控制在一資訊處理系統内的記憶體互換之方 法,包含下列步驟: 對多個資料流的每一流,儲存一流控制區塊於一第一 記憶體空間内; 接收一請求以一第二記憶體空間與資料流的選定之一 互換之請求; 儲存指示在一對應於該選定的資料流之陣列中的一入 '口中所收到的請求之優先性的優先性資訊;. 掃描該陣列,以決定對一具有最高優先性的資料流之 請求; 當該選定的資料流的優先性最高時,自對應於該選定 的流的第一記憶體中取出流猃制區塊-。 34. 根據申請專利範圍第33項之方法,其中每一資料流是 長一流數相關,和該儲存步驟包含儲存對應於該選哀 -119- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 請 先 閱 f 1¾ 之 注 項頁 訂 Λ AS BS C8 D8六、申請專利範圍 經濟部中央梂率局工消费合作社印装 流的流數之陣列中的一入口之選定流的優先性資訊之 步驟。 35. 根據申請專利範圍第34項之方法,其中該取出步驟包 含以和該陣列中對應的入口相關的流控制數識別第一 記憶體内的流控制1放之皮逢里。 ___________ 36. 根據申請專利範亂第34項之方法,其中該陣列内的每 個入口是由一行和一列所定義,和對應的流數包括用 以識別對應列的選定位元數和用以識別該行的一選定 的位元數。 _ 37. 根據申請專利範圍第33項之·方法,…其中在該陣列内的 4· 一個入口尚儲存一申請中.的請求資訊和該方法尚包 含用以決定在該儲存優先性資訊之前是否有一對該選 定流之請求正在申請中之步驟。 38. 了種用以使資料流在匯流排上之傳送最佳之方法,包 含下列步驟: 決定在一交易期間,欲經該匯流排而傳送的字元群組 内的最小和最大字元數; 在該匯流排上傳送一資料字元群組流; 仲裁地開始多値L處理迴路,每一迴路至少存來自匯流 排的第一和第二字元群組,且具,有一開始和一結束點 1 使每一迴路的結束點與在該迪路間所存取的第一字元 洋狃的結束達界對齊;和. 調整在至少一迴路的第一和第二群組的至少之一内的 -120- 本紙張尺度適用中國國家搮準(CNS〉A4規格(210X297公釐) (請先聞讀背面之注t項再本頁 ,裝· 訂 AS B8 C8 D8々、申請專利範圍 ' 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 多個字元,以使該至少一迴路的第二群组之一開始邊 本惠益迴膝的_敗趟點對齊,該字元的數目大於或等於 所決定的最小數,並且小於或等於該決定的最大數。 39. 根據申請專利範圍第38項之方法,其中該決定步驟尚 包全工驟:_____________________ _______________ 程式化,在一交易期間在每個要被存取的群組内之最小 字元數;和 在一交易期間設定在每個要被存取的群組内之最大字 元數,使成為該已程式化的最小數之函數。 40. 根據申請專利範圍第38項之·方法,其中該調整步驟是 在許多迴路之内執的,該最·小迴路數被要求使該至少 一迴路的開始點與在該迴路期間取還的第二群組對齊 〇 41. 根據申請專利範圍第38項之方法,其中一被要求對齊 的最大的迴路數是用於每一群組而決定的最小字元數 之函數。 42. —種用以在以不同的時序速率操作的第一和第二電路 之間傳送資訊的電路,包含: 用以選擇性地啟始一記憶體請求,以響應一以第一時 序定時序的記憶體讀取/寫入信號和一目標記憶體備妥 信號; 一第一正反器,用以產生以:第一時序時序化的記憶體 請求,以響應該電路的選擇性啟始之輸出; 一— 一第一同步器,用以以一第二時序同步化該第一正反 -121 - 本紙诛尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 (請先Μ讀背面之注秦事項再填寫本頁) 0,裝 -5 _ A 六、申請專利範圍 AS B8 C8 D8 經濟部t央標準局負工消费合作社印装 器所輸出的該記憶體請求; 一互斥或閘,用以使該同步器的輸出和一記憶體確認 信號閘化處理; 邏辑電路,用以產生一請求接受信號,以響應該互斥 成的信號; 一第二正反器,用以產生一以第二時序時序化的一記 憶體認知信號,以響應請求接受信號; ..一第二同步器,用以使該第-二正反器的該記憶體認知 信號輸出與該第一時序同步;和… 一互斥反或閘(NOR),用以產生該目標備妥信號,以響 應該第二同步器的輸电和該第二正反器的記憶體請求 一卜 · 輸出。 43. 根據申請專利範圍第42項之電路,尚包含用以選擇性 地輸出一信號以啟始對目標記憶體之存取的電路。 44. 根據申請專利範圍第42項之電路,尚包含一管路,以 在第一和第二電路之間傳送資訊,該管路包含: 一第一暫存器,可操作地閂鎖在第一正反器的輸出之 傳送上的資訊;和 一與該第一暫存器串聯的第二暫存器,可操作地閂鎖 在第二正反器的一輸出之傳送上的資訊。 45. 根據申請專利範圍第42項之電路,尚包含: _一第一暫存器對,用以閂鎖在一對應的資訊字元對中 了以響應第一正反器的一輸出之傳送;和 請 先 聞 讀 背 Λ 之 注 I 旁 裝 订 (Λ -122- 本紙伕尺度適用中國國家橾準(CNS) A4洗格(210><297公釐) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一第二暫存器對,用以閂鎖在一對應的資訊字元對中 ,以響應第二正反器的一,輸出之傳送。 46. 根據申請專利範圍第45項之電路,尚包含一與該暫存 器和該第一暫存器對的選定之一串接設1的第三暫身第一時序。 47. 根據申請專利範圍第45項之電路,其中該資訴字元包 含資料字元。 48. 根據申請專利範圍第45項之-電路,其中該資訊字元包 含位址字元。 49. 根據申請專利範圍第45項之.電路,尚包含一與詨管路. [ 訂 串聯的先入先出暫存器。 50. —種用以在因響應一來源時序而操作的來源電路和因 響應於一目的地時序而操作的目的地電路之間傳送資 訊的電路,包含: 一先入先出暫存器,包含下列之數個入口: 一目的地指示器環,包括: 多個以一目的地序時序化的正反器,該正反器 各對應該暫存器内的一入口;和 經濟部中央標準局另工消费合作社印製 多個和該多個正反器相關的邏輯閘,以當一該正 反器内所保有的一標記到達該目的地指示器環的一預 設位置時,致能對該入口的二目的地入口之存取;和 _ 一來源指示器環包括: _多個以來源時序時序化的正反器,該正反器各對 -123 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) Ag B8 C8 D8々、申請專利範圍 "" 經濟部中夫標準局爲工消费合作社印衷 應該暫存器内的一入口;和 多個與該多個正反器相關的邏輯閘,以當一該正 反器内所保有的一標記到達該來源指示器環的二韻說 位置時,致能對該入口的一目的地入口之存取。 51.報搲申請鼻利範圍第50項之雷1,1主該LiLiijiAilL& 器環的正反器内所保持的標記包含多個具有一選定邏 輯狀態的位元。 52.,根據申請專利範圍第51項之電路,其中該來源指示器 環的正反器内所保持的、標記泡含多個具有一選定邏輯、 狀態的位元。 53. 根據申請專利範圍第52項之·電路,其中該目的地指示 器環的邏輯電路中尚可操作以產生一接近立的信號, 以響應於該來源和目的地指示環的JE反器内所保持的 標記重疊的狀況。 54. 根據申請專利範圍第52項之電路,其中該來源指示器 環的邏輯電路中尚可操作以產生一接近滿的信號,以 響應於該來源和目的地指示環的正反器内所保持的標 記重疊的狀況。 55. —種乘法-累進單元,包含·· 一用以處理一音頻資料頻道的乘法-累進路徑包含: 第一輸入電路,吊以選擇性地接收一Μ個位元寬的 係數字元; - 第二輸入電路,用以選擇性地接收一Ν位元寬的資 冉字元; -124- 本紙伕尺度適用_國國家標準(CNS > Α4说格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注參事項再填寫本莧) .0裝 订— Μ位tcxn位元的二之補數乘法器陣 a 量^^加一讀總數和進位向 和^法器,以使該進位储存加法器«- 存使該加法器之輸出儲 位使該至少—累進器的資料饋回至該進 56. 根據申請專利範圍第55項之乘法-累進單元, 於Ν。 爽·中Μ大 57. 根據申請專利範圍第55项之乘法-累進單元,尚勺本 -用以處理第二音頻資料頻道的第二乘法_累進^徑包 含· 第一輸入電路,用以選擇性地接收一^^固 係數字元; 几九的 經濟部中央標隼局β;工消费合作社印装 第二輸入電路,用以選擇性地接收_Ν位元寬的資 料子元, 一Μ位元ΧΝ位元的二之補數乘法器陣列,以輸出— 總數向量和一進位向量;/ 、 — __ 一Ρ位元寬的進位儲存加法器,以使該總數和進位 量和一累進器輸出相加; 125-中 S S 家齡(CNS ) 六、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 一 p位元寬的加法器,以使該進位儲存加法器的第一.. 和第二輸出相加;. 至少一p位元寬的累進器,用以使該加法器之输出儲 存起來;和 用以撰擇式地偵該至夂一 位儲存加法器中。 58. 根據申請專利範圍第55項之乘法-累進單元,其中該第 一和第二路徑可同時由一單一指示控制》 59. 根據申請專利範圍第55項之味法-黑進單元,其中該第 一和第二路徑係由分開的指示控制。_ 60. 根據申請專利範圍第55項之乘法-累進單元,其中該第 一和第二路徑是以一單一的指示乘以資料的方式控制 請 先 閱 之 注 訂 經濟部中央標準局貞工消费合作社印製 61. 根據申請專利範圍第57項之乘法-累單元,其中一出 現在該乘法-累進單元的R位元寬之係數字元係同時地 提供一Μ位元的係數字元於該第一和第二路徑上。 62. 根據申請專利範圍第55項之乘法-累進單元,是可操作 地相乘由該第二輸入電路所輸入的比例化資料。 63. 根據申請專利範圍第55項之乘法-累進單元,其中該乘 法-累進路徑包括用以使出現在該第二輸入上的資料字 元反相,以使一減法作用生效。 64. —種用以存取一記憶體内的·‘緩衝器之位址產生單元, 包含: ''二位址暫存器,用以使一目前位址保持於記憶體的一 -126- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > Α4现格(210X297公釐) -. A8 B8 C8 D8々、申請專利範圍 " 經濟部中央梂準局負工消費合作社印裝 緩衝器内的目前位置上; Λ —增量暫存器,用以使一用以增量一位址的值保持於 該位址暫存器中; 一加法器,用以使保持於該位址暫存器内的值與保持 於該尊量馨鼻器鸟輪值相加,以得到n锾街晷無功 下一位置之位址; 一結構暫存器,用以保持定義該加法器之操作的資訊 9 一電路,用以選擇地將該加·•法器之一輸出寫入該位址 暫存器中;和 ' 檢查電路,用以監視以該緩衝器流動的資訊。 65. 根據申請專利範圍第64項之位址產生單元,其中該加 法器包含一 η位元的模組/反向進位加法器。 66. 根據申請專利範圍第64項之位址產生單元,其中該檢 查電路是操作以: 在對該記憶體做寫入的期間,決定是否有足夠的記憶 體可利用;和 在對該記憶體做讀取的期間,決定在該記憶體是否有 足夠的資料可供利用。 67. 根據申請專利範圍第64項之位址產生單元,其中該撿 查電路係可搡作以: 根據一預設的模式使一表示★和該卧前緩衝器交換的 最大字元數之值和一該記憶體中要被存取的下一個緩 長器之位址相加,以得到一指示在該下一緩衝器的結 -127- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) Α4坑格(210Χ297公釐) (請先閲讀背面之注奢事項再填寫本頁) 訂 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 經濟部中央標隼局負工消費合作社印製 束位址之後的指示器;和 決定該位址暫存器的該位址是否位於該指示器的外部 〇 68. 根據申請專利範圍第64項之位址產生單元,其中檢查 電路可操作以1 根據一預設的模式使一表示為和該目前緩衝器_交換的 最大字元數之值和一該記憶體中要被存取的下一個緩 衝器冬位址相加,以得到一指示在該下一緩衝器的結 束位址之後的指示器;和 當該暫存器内的位址在該指示器的外部ϋΤ加法器的 輸出在該指示器的内部,時,刪除聲該加法器的輸出之 任何窝回動作。 69. —種用以監視在一音頻資訊處理系統内的功能之方法 ,包含下列步驟: 計數因第一來源而產生的第一事件抒列; 計數因第二來源而產生的第二事件佇列; 監視由該計數佇列步驟而產生的第一和第二計數;和 響應於該監視步驟而選擇式_地修正詨系統的資訊處理 〇 .70.根據申請專利範圍第69項之方法·,其中該計數第一佇 列的步驟包含計數在一相關的PCI匯流排上的PCL交易 數目之步驟,該計數第二佇列的步驟包含計數一時序 遍期的步驟,和該監視步驟包含由該計收步驟決定每 一交易的平均時序數目。 -128- 本紙張逍用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之主 Ir'裂— 意事項再填寫本頁) 、1T % 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 71. 根據申請專利範圍第69項之太法-,-其中該計數第一事 件'佇列的步驟包含計數自一鎖相迴路而輸出的時序週 期的步驟,該計數第二事件佇列的步驟包含計數一穩 定時序的時序週期之步驟,和該監視步驟包含用以監 視該鎖相迴路在該穩定時序下之輸出的穩定度之次步 驟。 72. 根據申請專利範圍第69項之方法.,…其中計數該監視第 一和第二計數的步驟包含使第一計數僙存在一和第一 計數器相關的第一暫存器内,和使第二計數儲存在和 該第二計數器相關的第二暫存器内之次步騾。 73. 根據申請專利範圍第69項之方法,尚包含自多個可利 用的來源中選出該第一來源的步驟。 74. 根據申請專利範圍第69項之方法,尚包含自多個可利. 用的來源中選出該每個第一和第二來源的步驟。 75.. —種流處理器系統,包含: 一PCI匯流排; 一與該PCI匯流排耦合的主處理系統,包括: 一中央處理單元; 一主記憶體;和 一使該中央處理單元和.該主記憶體與該PCI匯流排介 面的電路;和 一與該PCI匯流排耦合的流處理次系統,包括: 一流處理器,用以處理同時收到的多個資料流,該 流處理器尚可操作地以使用直接記憶體存取與該主系 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I —^i —II .....— ----- . - - - - II - r -I— - I -! I I X* I— -*- ..... I - n i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 統交換資訊;和 用以使該流處理器與一多資料流的來源介面之電路 0 76.根據申請專利範圍第75項之系統,其中該使該流處理器 和該貪来一ϋϊίΫ面了 ---------Γ^.------IT------- i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 -130- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS M4規格(210X297公釐)
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