TWI760880B - 與儲存裝置相關的傳輸控制電路、資料傳輸系統及操作資料傳輸系統的方法 - Google Patents

Abstract

資料傳輸系統包含主控電路、從屬電路及傳輸控制電路。從屬電路儲存具有第一格式的複數筆資料。主控電路處理具有第二格式的資料以完成對應的功能。傳輸控制電路耦接於從屬電路及主控電路。傳輸控制電路根據主控電路的第一存取指令，自從屬電路中存取對應之第一資料，將具有第一格式的第一資料轉換成具有第二格式的第一應用資料，及將第一應用資料回傳至主控電路。

Description

與儲存裝置相關的傳輸控制電路、資料傳輸系統及操作資料 傳輸系統的方法

本發明是有關於一種傳輸控制電路，特別是一種能夠在主控電路及從屬電路之間進行資料傳輸及格式轉換的傳輸控制電路。

為了有效運用系統資源，不同功能的電路常會共用相同的儲存裝置。在此情況下，為了讓不同功能的電路能夠存取相同之儲存裝置中的資料，常會在功能電路和儲存裝置之間設置資料網路(data interconnect)電路。資料網路電路可以接收不同功能電路所傳來的指令，並依序自儲存裝置中讀取或寫入對應的資料。如此一來，就可以簡化功能電路存取儲存裝置的程序。

然而，當共用儲存裝置的功能電路數量較多時，傳輸資料量的多寡就會顯著地影響系統的傳輸效能。為了減少傳輸資料量，現有技術常會對傳輸資料進行壓縮及解壓縮。然而，不同的功能電路所使用的壓縮格式可能不同，因此為了確保能夠對所需的資料進行解壓縮，就必須使得每個功能電路都搭載各種壓縮格式轉換的電路。如此一來，不僅使得功能電路變得複雜，也增加了功能電路所需的面積。

本發明的一實施例提供一種資料傳輸系統，資料傳輸系統包含從屬電路、主控電路及傳輸控制電路。

從屬電路儲存具有第一格式的複數筆資料。主控電路處理具有第二格式的資料以完成應用功能。傳輸控制電路耦接於從屬電路及第一主控電路。傳輸控制電路根據主控電路的存取指令，自從屬電路中存取對應之資料，將具有第一格式的資料轉換成具有第二格式的應用資料，及將應用資料回傳至主控電路。

本發明的另一實施例提供一種操作資料傳輸系統的方法。資料傳輸系統包含從屬電路、主控電路及傳輸控制電路。

操作資料傳輸系統的方法包含從屬電路儲存具有第一格式的複數筆資料，主控電路傳送存取指令至傳輸控制電路，傳輸控制電路根據存取指令，自從屬電路中存取對應之資料，傳輸控制電路將具有第一格式的資料轉換成具有第二格式的應用資料，傳輸控制電路將應用資料回傳至第一主控電路，及主控電路處理應用資料以完成應用功能。

本發明的另一實施例提供一種傳輸控制電路。傳輸控制電路耦接於主控電路及從屬電路，其中從屬電路儲存具有第一格式的複數筆資料，傳輸控制電路根據主控電路的指令回傳具有第二格式的應用資料以使主控電路完成應用功能。

傳輸控制電路包含定址單元、格式轉換單元及裁切控制單元。定址單元根據存取指令中所包含的位址資訊及資料長度資訊產生控制資訊，格式轉換單元將具有第一格式的資料轉換成具有第二格式的資料。裁切控制單元耦接於格式轉換單元，裁切控制單元根據控制資訊，將自從屬電路取得之具有第一 格式之資料傳送至格式轉換單元以使格式轉換單元轉換資料的格式而產生轉換資料，及根據控制資訊裁切轉換資料以產生應用資料。

100:資料傳輸系統

110A、110B、110C:主控電路

120:傳輸控制電路

130:從屬電路

122:定址單元

124A、124B:格式轉換單元

126:裁切控制單元

128:先進先出儲存單元

129:橋接單元

INST1:第一存取指令

INST2:第二存取指令

CTRL1、CTRL2:控制資訊

D1、D2、D3:資料

D1’、D2’:裁切後資料

DT1、DT2:轉換資料

DA1、DA2:應用資料

IA1、IA2:讀取指令

200:方法

S210至S260:步驟

第1圖是本發明一實施例之資料傳輸系統的示意圖。

第2圖是本發明一實施例之資料傳輸系統的方法流程圖。

第1圖是本發明一實施例之資料傳輸系統100的示意圖。資料傳輸系統100可包含主控電路110A、傳輸控制電路120及從屬電路130。在有些實施例中，主控電路110A可例如但不限於是直接記憶體存取(Direct Memory Access，DMA)控制單元、影像處理單元、繪圖處理單元(Graphic Processing Unit，GPU)或中央處理單元(Central Processing Unit)。從屬電路130可以是記憶體，例如但不限於是雙倍資料率(Double Data Rate，DDR)記憶體。

從屬電路130可以儲存複數筆資料。在有些實施例中，為了有效利用從屬電路130中的儲存空間，資料傳輸系統100可以將欲寫入從屬電路130的資料先以第一格式進行壓縮。也就是說，從屬電路130中所儲存的資料可具有第一格式。

然而，在第1圖的實施例中，主控電路110A主要是透過處理具有第二格式的資料來完成所需的應用功能。也就是說，主控電路110A可能無法直接處理從屬電路130中以第一格式壓縮儲存的資料。在此情況下，當主控電路110A欲自從屬電路130中讀取資料時，主控電路110A可傳送第一存取指令INST1至傳輸控制電路120。傳輸控制電路120可根據第一存取指令INST1自從屬電路130中存 取對應之第一資料D1，將具有第一格式的第一資料D1轉換成具有第二格式的第一應用資料DA1，並將第一應用資料DA1回傳至主控電路110A。

如此一來，主控電路110A就無需設置格式轉換單元，而可以透過傳輸控制電路120取得具有第二格式的資料來進行處理。在有些實施例中，資料傳輸系統100還可包含更多的主控電路，而傳輸控制電路120則可以將具有第一格式的資料轉換成各個主控電路所需的格式。

舉例來說，資料傳輸系統100還可另包含主控電路110B。主控電路110B可耦接於傳輸控制電路120，且主控電路110B可以處理具有第三格式的資料以完成所需的應用功能。在此實施例中，傳輸控制電路120還可根據主控電路110B的第二存取指令INST2，自從屬電路130中存取對應之第二資料D2，並可將具有第一格式的第二資料D2轉換成具有第三格式的第二應用資料DA2，最後再將第二應用資料DA2回傳至主控電路110B。

由於傳輸控制電路120可以根據主控電路110A及110B的存取指令，將第一格式的資料轉換成第二格式的資料或第三格式的資料，因此主控電路110A及110B就無須設置格式轉換單元，從而簡化主控電路110A及110B的設計。

在第1圖中，傳輸控制電路120可包含定址單元122、格式轉換單元124A及124B以及裁切控制單元126。定址單元122可以根據主控電路110A及110B所傳來的指令判斷出資料的位址及應轉換的格式。在有些實施例中，裁切控制單元126可耦接於格式轉換單元124A及124B。裁切控制單元126可以根據定址單元122所判斷出的格式轉換資訊，將自從屬電路130中取得的資料傳送至格式轉換單元124A以將具有第一格式的資料轉換成具有第二格式的資料，或將自從屬電路130中取得的資料傳送至格式轉換單元124B以將具有第一格式的資料轉換成具有第三格式的資料。

舉例來說，當主控電路110A欲自從屬電路130中取得第一應用資料 DA1時，主控電路110A可以傳送第一存取指令INST1至傳輸控制電路120。在有些實施例中，第一存取指令INST1可包含第一應用資料DA1的位址資訊及資料長度資訊。由於主控電路110A及110B可以使用相異的定址區間，因此根據第一存取指令INST1中所記錄的位址資訊，就可以判斷出目前主控電路所需的資料格式為何。在此情況下，定址單元122可以根據第一存取指令INST1產生對應的第一控制資訊CTRL1，第一控制資訊CTRL1中可以記錄需轉換的格式為何，以便傳輸控制電路120在取得第一資料D1之後，能夠選擇對應的格式轉換單元124A或124B來進行資料格式的轉換。然而，本發明並不限定根據定址區間來判斷所需轉換的資料格式，在有些其他實施例中，傳輸控制電路120也可根據傳送存取指令的主控電路為何來判斷所應轉換的資料格式。舉例來說，當接收到主控電路110A的存取指令時，傳輸控制電路120便可選擇利用格式轉換單元124A來進行資料格式的轉換，而接收到主控電路110B的存取指令時，傳輸控制電路120便可選擇利用格式轉換單元124B來進行資料格式的轉換。

此外，由於主控電路110A是根據具有第二格式的資料來設計定址規則，而從屬電路130是根據具有第一格式的資料來設計定址規則，因此兩者可能有所差異。舉例來說，以第一格式壓縮的資料可能是以16位元為單位，而以第二格式壓縮的資料則可能是以10位元為單位。在此情況下，若主控電路110A所送出的第一存取指令INST1是對應到具有第二格式的第一應用資料DA1，就可能無法以相同的定址規則直接對應到從屬電路130中以第一格式儲存的資料。在此情況下，定址單元122會根據第二格式及第一格式之間的差異進行換算，以得出在從屬電路130中實際上會包含第一應用資料DA1之第一資料D1的位址及資料長度。

如此一來，傳輸控制電路120就可以向從屬電路130發送讀取指令IA1以自從屬電路130中存取第一資料D1。接著，裁切控制單元126可以根據第一控 制資訊CTRL1得知第一資料D1應被轉換為第二格式，因此可將第一資料D1傳送至格式轉換單元124A，而格式轉換單元124A則可轉換第一資料D1的格式而產生第一轉換資料DT1。由於第一轉換資料DT1中可能包含第一應用資料DA1以外的資料，因此裁切控制單元126還可根據第一控制資訊CTRL1中所記錄的資料長度，對應地裁切第一轉換資料DT1以取得主控電路110A實際上所需的第一應用資料DA1。

相似地，當主控電路110B欲自從屬電路130中存取出第二應用資料DA2時，主控電路110B可以傳送第二存取指令INST2至傳輸控制電路120。定址單元122可以根據第二存取指令INST2中所包含的位址資訊及資料長度資訊產生第二控制資訊CTRL2，並且可以根據第三格式及第一格式之間的差異進行換算，以得出在從屬電路130中實際上會包含第二應用資料DA2之第二資料D2的位址及資料長度。接著傳輸控制電路120可向從屬電路130發出讀取指令IA2，而在自從屬電路130中讀取第二資料D2後，裁切控制單元126便可根據第二控制資訊CTRL2，將第二資料D2傳送至格式轉換單元124B以使格式轉換單元124B轉換第二資料D2的格式而產生第二轉換資料DT2，然後裁切控制單元126還可根據第二控制資訊CTRL2，對第二轉換資料DT2進行裁切，以產生第二應用資料DA2。

在有些實施例中，傳輸控制電路120還可包含先進先出儲存單元128，而定址單元122可以將第一控制資訊CTRL1及第二控制資訊CTRL2儲存在先進先出儲存單元128中，以便傳輸控制電路120能夠依序處理主控電路110A及110B所傳來的存取指令，並在自從屬電路130讀取第一資料D1及第二資料D2之後做出對應的處理。

此外，在有些實施例中，從屬電路130在儲存資料時，可能會在儲存的資料中附加上用以分類或管理的儲存位元。也就是說，儲存在從屬電路130中的第一資料D1及第二資料D2可能會包含冗餘的儲存位元，在此情況下，裁切控 制單元126可以在將第一資料D1傳送至格式轉換單元124A之前，裁切掉第一資料D1中的冗餘位元產生裁切後第一資料D1’，並將裁切後第一資料D1’傳送至格式轉換單元124A，或在將第二資料D2傳送至格式轉換單元124B之前，裁切掉第二資料D2中的冗餘位元產生裁切後第二資料D2’，並將裁切後第二資料D2’傳送至格式轉換單元124B。在此情況下，格式轉換單元124A可對裁切後第一資料D1’進行格式轉換，而格式轉換單元124B則可對裁切後第二資料D2’進行格式轉換。

再者，在第1圖中，資料傳輸系統100還可包含主控電路110C，主控電路110C可耦接於傳輸控制電路120，並且可以透過傳輸控制電路120對從屬電路130寫入具有第一格式的資料D3。也就是說，傳輸控制電路120不僅可以協助主控電路110A、110B及110C來讀取從屬電路130中的資料，也可以協助主控電路110A、110B及110C來對從屬電路130寫入資料。在第1圖的實施例中，從屬電路130可只儲存相同格式的資料，然而在有些其他實施例中，從屬電路130中也可以儲存兩種以上不同格式的資料，此時也可在傳輸控制電路120中設置對應的格式轉換單元。如此一來，主控電路110A、110B及110C就可以透過傳輸控制電路120自從屬電路130中取得不同格式的資料，並轉換成所需的格式，而無需在主控電路110A、110B及110C中重複設置各種格式轉換單元，增加設計上的複雜度。

此外，在第1圖中，傳輸控制電路120還可包含橋接單元129。橋接單元129可耦接於主控電路110A、110B及110C、定址單元122以及裁切控制單元126。橋接單元129可以管理傳輸控制電路120與主控電路110A、110B及110C之間的資料傳輸。舉例來說，橋接單元129可以將主控電路110A、110B及110C所傳來的指令依序傳送給定址單元122，以避免有主控電路同時傳送指令而產生衝突。再者，橋接單元129也可以紀錄每筆應用資料所對應的主控電路，以確保傳輸控制電路120可將第一應用資料DA1回傳至主控電路110A，並可將第二應用資 料DA2回傳至主控電路110B。

雖然在前述的實施例中，傳輸控制電路120可包含定址單元122、格式轉換單元124A及124B、裁切控制單元126、先進先出儲存單元128及橋接單元129，然而本發明並不以此為限。舉例來說，在有些其他實施例中，傳輸控制電路120中的部分單元可以合併設計，也可能根據需求而另外包含其他功能的單元。

第2圖是本發明一實施例之操作資料傳輸系統100的方法200的流程圖。方法200可包含步驟S210至S260。應瞭解到，在本實施方法中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。

S210：從屬電路130儲存具有第一格式的複數筆資料；S220：主控電路110A傳送第一存取指令INST1至傳輸控制電路120；S230：傳輸控制電路120根據第一存取指令INST1，自從屬電路130中存取對應之第一資料D1；S240：傳輸控制電路120將具有第一格式的第一資料D1轉換成具有第二格式的第一應用資料DA1；S250：傳輸控制電路120將第一應用資料DA1回傳至主控電路110A；S260：主控電路110A處理第一應用資料DA1以完成第一應用功能。

在有些實施例中，第一存取指令INST1可包含位址資訊及資料長度資訊，而在步驟S230中，傳輸控制電路120中的定址單元122可根據第一存取指令INST1中所包含的位址資訊及資料長度換算出在從屬電路130中對應於第一應用資料DA1之第一資料D1的位址及資料長度，以便自從屬電路130中讀取第一資料 D1。

此外，定址單元122還可根據第一存取指令INST1產生第一控制資訊CTRL1，而在步驟S240中，裁切控制單元126便可根據第一控制資訊CTRL1，將自從屬電路130取得之第一資料D1傳送至第一格式轉換單元124A，第一格式轉換單元124A可轉換第一資料D1的格式以產生第一轉換資料DT1，而裁切控制單元126則可根據第一控制資訊CTRL1裁切第一轉換資料DT1以產生第一應用資料DA1。在有些實施例中，若第一資料D1中包含了儲存裝置130所附加的冗餘位元，則裁切控制單元126也可在將第一資料D1傳送至格式轉換單元124A之前，裁切掉第一資料D1中的冗餘位元產生裁切後第一資料D1’。裁切後第一資料D1’將被傳送至格式轉換單元124A，在此情況下，格式轉換單元124A將會對裁切後第一資料D1’進行格式轉換。

相似地，主控電路110B也可以利用與方法200類似的步驟，透過傳輸控制電路120自從屬電路130中取得第二資料D2，並將第二資料D2轉換成具有第三格式的第二應用資料DA2。由於不同的控電路都可以透過傳輸控制電路自從屬電路130中取得不同格式的資料，並轉換成所需的格式，因此無須在各個主控電路中重複設置各種格式轉換單元，而可以簡化主控電路的設計。

綜上所述，本發明的實施例所提供的資料傳輸系統及操作資料傳輸系統的方法可以將格式轉換單元設置在主控電路及從屬電路之間的傳輸控制電路，因此主控電路可以透過傳輸控制電路存取從屬電路中的資料，並且轉換成所需的格式。如此一來，不同的主控電路都可以透過傳輸控制電路取得所需格式的資料，而無須在各個主控電路中重複設置各種格式轉換單元，因此可以簡化主控電路的設計，並減少硬體元件的使用。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100:資料傳輸系統

110A、110B、110C:主控電路

120:傳輸控制電路

130:從屬電路

122:定址單元

124A、124B:格式轉換單元

126:裁切控制單元

128:先進先出儲存單元

129:橋接單元

INST1:第一存取指令

INST2:第二存取指令

CTRL1、CTRL2:控制資訊

D1、D2、D3:資料

DT1、DT2:轉換資料

DA1、DA2:應用資料

IA1、IA2:讀取指令

Claims (9)

1. 一種與儲存裝置相關的資料傳輸系統，包含：一從屬電路，用以儲存複數筆資料，該些筆資料具有第一格式；一第一主控電路，用以處理具有第二格式的資料以完成一第一應用功能；一傳輸控制電路，耦接於該從屬電路及該第一主控電路，用以根據該第一主控電路的一第一存取指令，自該從屬電路中存取對應之一第一資料，將具有該第一格式的該第一資料轉換成具有該第二格式的一第一應用資料，及將該第一應用資料回傳至該第一主控電路；及一第三主控電路，耦接於該傳輸控制電路，用以透過該傳輸控制電路對該從屬電路存取具有該第一格式的一第三資料。
2. 如請求項1所述之資料傳輸系統，其中該傳輸控制電路包含：一定址單元，用以根據該第一存取指令中所包含的一位址資訊及一資料長度資訊產生一第一控制資訊；一第一格式轉換單元，用以將具有該第一格式的資料轉換成具有該第二格式的資料；及一裁切控制單元，耦接於該第一格式轉換單元，用以：根據該第一控制資訊，將自該從屬電路取得之該第一資料傳送至該第一格式轉換單元以使該第一格式轉換單元轉換該第一資料的格式而產生一第一轉換資料，及根據該第一控制資訊裁切該第一轉換資料以產生該第一應用資料。
3. 如請求項2所述之資料傳輸系統，另包含：一第二主控電路，耦接於該傳輸控制電路，用以處理具有第三格式的資料 以完成一第二應用功能；其中該傳輸控制電路另用以根據該第二主控電路的一第二存取指令，自該從屬電路中存取對應之一第二資料，將具有該第一格式的該第二資料轉換成具有該第三格式的一第二應用資料，及將該第二應用資料回傳至該第二主控電路。
4. 如請求項3所述之資料傳輸系統，其中該傳輸控制電路另包含：一第二格式轉換單元，耦接於該裁切控制單元，用以將具有該第一格式的資料轉換成具有該第三格式的資料；其中：該定址單元另用以根據該第二存取指令中所包含的一位址資訊及一資料長度資訊產生一第二控制資訊；及該裁切控制單元另用以根據該第二控制資訊，將自該從屬電路取得之該第二資料傳送至該第二格式轉換單元以使該第二格式轉換單元轉換該第二資料的格式而產生一第二轉換資料，及根據該第二控制資訊裁切該第二轉換資料以產生該第二應用資料。
5. 如請求項2所述之資料傳輸系統，其中該裁切控制單元另用以在將該第一資料傳送至該第一格式轉換單元之前，裁切掉該第一資料中的冗餘位元。
6. 如請求項2所述之資料傳輸系統，其中：該第一存取指令中所包含的該位址資訊及該資料長度資訊是該第一應用資料的一對應位址及一資料長度；及 該定址單元另用以根據該第一存取指令中所包含的該位址資訊及該資料長度資訊換算出在該從屬電路中對應於該第一應用資料之該第一資料的一位址及一資料長度。
7. 一種操作與儲存裝置相關的資料傳輸系統的方法，該資料傳輸系統包含一從屬電路、一第一主控電路、一第三主控電路及一傳輸控制電路，該方法包含：該從屬電路儲存具有第一格式的複數筆資料；該第一主控電路傳送一第一存取指令至該傳輸控制電路；該傳輸控制電路根據該第一存取指令，自該從屬電路中存取對應之一第一資料；該傳輸控制電路將具有該第一格式的該第一資料轉換成具有第二格式的一第一應用資料；該傳輸控制電路將該第一應用資料回傳至該第一主控電路；該第一主控電路處理該第一應用資料以完成一第一應用功能；及該第三主控電路透過該傳輸控制電路對該從屬電路存取具有該第一格式的一第三資料。
8. 一種與儲存裝置相關的傳輸控制電路，耦接於一第一主控電路、一第三主控電路及一從屬電路，其中該從屬電路用以儲存具有第一格式的複數筆資料，該傳輸控制電路用以根據該第一主控電路的一第一存取指令回傳具有第二格式的一第一應用資料以使該第一主控電路完成一第一應用功能，該第三主控電路透過該傳輸控制電路對該從屬電路存取具有該第一格式的一第三資料，該傳輸控制電路包含： 一定址單元，用以根據該第一存取指令中所包含的一位址資訊及一資料長度資訊產生一第一控制資訊；一第一格式轉換單元，用以將具有該第一格式的資料轉換成具有該第二格式的資料；及一裁切控制單元，耦接於該第一格式轉換單元，用以根據該第一控制資訊，將自該從屬電路取得之具有該第一格式之一第一資料傳送至該第一格式轉換單元以使該第一格式轉換單元轉換該第一資料的格式而產生一第一轉換資料，及根據該第一控制資訊裁切該第一轉換資料以產生該第一應用資料。
9. 如請求項8所述之傳輸控制電路，另耦接於一第二主控電路，該傳輸控制電路另用以根據該第二主控電路的一第二存取指令回傳具有第三格式的應用資料以使該第二主控電路完成一第二應用功能，該傳輸控制電路另包含：一第二格式轉換單元，耦接於該裁切控制單元，用以將具有該第一格式的資料轉換成具有該第三格式的資料；其中：該定址單元另用以根據該第二存取指令中所包含的一位址資訊及一資料長度資訊產生一第二控制資訊；及該裁切控制單元另用以根據該第二控制資訊，將自該從屬電路取得之一第二資料傳送至該第二格式轉換單元以使該第二格式轉換單元轉換該第二資料的格式而產生一第二轉換資料，及根據該第二控制資訊裁切該第二轉換資料以產生該第二應用資料。

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