專(zhuān)利名稱(chēng)：利用雙緩存加速u(mài)key數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種利用兩個(gè)緩存加速UKEY數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
UKEY(USB_KEY，優(yōu)盾)是ー種可靠高速的小型存儲(chǔ)設(shè)備，通過(guò)USB(通用串行總線(xiàn))接ロ可以直接與計(jì)算機(jī)連接；它設(shè)計(jì)小巧精致、攜帯方便、界面直觀、使用簡(jiǎn)單；UKEY具有密碼驗(yàn)證功能，其自身所具備的存貯器可以用來(lái)存儲(chǔ)ー些個(gè)人信息或證書(shū)，內(nèi)嵌的密碼算法可以為數(shù)據(jù)傳輸提供安全的通道。UKEY的USB接ロ采用USB協(xié)議的全速模式，作為廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品，UKEY的速度性能也越來(lái)越得到用戶(hù)的關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供ー種利用雙緩存加速UKEY數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，能使UKEY中USB接ロ的數(shù)據(jù)傳輸速度加快，數(shù)據(jù)傳輸性能得到提高。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的利用雙緩存加快UKEY數(shù)據(jù)傳輸速度的方法是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的設(shè)置兩個(gè)64字節(jié)的寄存器組分別作為兩個(gè)緩存器，用于存放UKEY中的USB接ロ的數(shù)據(jù)，該USB接ロ在接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)共用所述兩個(gè)緩存器；所述兩個(gè)緩存器分別具有獨(dú)立的地址總線(xiàn)和數(shù)據(jù)總線(xiàn)，可以分別被獨(dú)立訪(fǎng)問(wèn)，當(dāng)一個(gè)緩存器被USB接ロ訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，另一個(gè)緩存器可以被CPU同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)。本發(fā)明使用了兩個(gè)64字節(jié)的寄存器組作為緩存，用于存放UKEY傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，雙緩沖的設(shè)計(jì)使得USB接口和CPU可以同時(shí)分別訪(fǎng)問(wèn)兩個(gè)緩存，并行工作，這樣就能大大提高了UKEY數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，使?shù)據(jù)傳輸性能得到提高。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明附圖是用雙緩存加速UKEY數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D。
具體實(shí)施例方式如圖所示，在本發(fā)明的實(shí)施方式中緩存器A和緩存器B都是64字節(jié)的寄存器組，UKEY中的USB接ロ在接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)共用這兩個(gè)寄存器組。根據(jù)USB全速協(xié)議定義，在數(shù)據(jù)塊傳輸中，每次傳輸數(shù)據(jù)的最大值為64字節(jié)，因此，所述兩個(gè)寄存器組的容量符合USB全速協(xié)議的規(guī)定。緩存器A和緩存器B分別具有獨(dú)立的地址總線(xiàn)和數(shù)據(jù)總線(xiàn)，這就意味著兩個(gè)緩存器可以并行工作，在向緩存器B寫(xiě)數(shù)據(jù)的同吋，還可以從緩存器A讀出數(shù)據(jù)；理論上，可以使UKEY數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣燃颖?。也就是說(shuō)USB接口和CPU可以并行工作，兩個(gè)緩存器可以分別被獨(dú)立訪(fǎng)問(wèn)，在一個(gè)緩存器被USB接ロ訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，另一個(gè)緩存器可以被CPU同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)。在UKEY接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，分別設(shè)置兩組指針，用于指示目前所使用的緩存器。在UKEY接收數(shù)據(jù)時(shí)，兩組指針?lè)謩e是USB接收數(shù)據(jù)緩存指針和CPU讀數(shù)據(jù)緩存指針，分別用于表示USB接ロ接收數(shù)據(jù)當(dāng)前所使用的緩存器和CPU讀取數(shù)據(jù)當(dāng)前所使用的緩存器；在UKEY發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，另兩組指針?lè)謩e是USB發(fā)送數(shù)據(jù)緩存指針和CPU寫(xiě)數(shù)據(jù)緩存指針，分別用于表示USB發(fā)送數(shù)據(jù)當(dāng)前所使用的緩存器和CPU寫(xiě)數(shù)據(jù)當(dāng)前所使用的緩存器。在UKEY接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，分別使用一組標(biāo)志位。其中，空標(biāo)志位為1，滿(mǎn)標(biāo)志位為O表示兩個(gè)緩存器中都沒(méi)有數(shù)據(jù)；空標(biāo)志位為0，滿(mǎn)標(biāo)志位為I表示兩個(gè)緩存器都有數(shù)據(jù)；空標(biāo)志位為0，滿(mǎn)標(biāo)志位為O表示兩個(gè)緩存器中只有ー個(gè)有數(shù)據(jù)。對(duì)于UKEY數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程，UKEY根據(jù)標(biāo)志位判斷緩存器中是否有數(shù)據(jù)；如果有數(shù)據(jù)(即至少一個(gè)緩存器中有數(shù)據(jù))，UKEY根據(jù)USB發(fā)送數(shù)據(jù)緩存指針讀取相應(yīng)緩存器的數(shù)據(jù)，返回給USB主機(jī)USB數(shù)據(jù)包。UKEY在成功發(fā)送完USB數(shù)據(jù)包后，會(huì)切換USB發(fā)送數(shù)據(jù)緩存 指針，使得指針指向下一個(gè)緩存器，并且UKEY同時(shí)更改標(biāo)志位。如果標(biāo)志位表示兩個(gè)緩存器中都沒(méi)有數(shù)據(jù)，UKEY不會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)給USB主機(jī)，標(biāo)志位也不會(huì)改變。對(duì)于UKEY數(shù)據(jù)接收過(guò)程，USB主機(jī)發(fā)送USB數(shù)據(jù)包到UKEY，UKEY根據(jù)標(biāo)志位判斷兩個(gè)緩存器中是否可以接收數(shù)據(jù)。如果可以接收數(shù)據(jù)，UKEY根據(jù)USB接收數(shù)據(jù)緩存指針將USB數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)的緩存器，并且在UKEY成功接收完USB數(shù)據(jù)包后，UKEY切換USB接收數(shù)據(jù)緩存指針，使得指針指向下一個(gè)緩存器，同時(shí)更改標(biāo)志位。如果不可以接收數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)將不會(huì)寫(xiě)入緩存器，UKEY的標(biāo)志位也不受影響。CPU同樣根據(jù)標(biāo)志位和指針來(lái)訪(fǎng)問(wèn)雙緩存。在數(shù)據(jù)接收中，如果空標(biāo)志位為0，表示雙緩存器中至少有ー個(gè)緩存器已經(jīng)接收到USB主機(jī)的數(shù)據(jù)，CPU根據(jù)CPU讀數(shù)據(jù)緩存指針讀取相應(yīng)緩存器中的數(shù)據(jù)，并在操作結(jié)束后切換指針，同時(shí)更改標(biāo)志位。而在數(shù)據(jù)發(fā)送中，如果雙緩存器的滿(mǎn)狀態(tài)位為0，表示雙緩存器中至少有ー個(gè)緩存器是沒(méi)有數(shù)據(jù)的，可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)，CPU根據(jù)CPU寫(xiě)數(shù)據(jù)緩存指針將數(shù)據(jù)寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的緩存器中，并在操作結(jié)束后切換指針，同時(shí)更改標(biāo)志位。由于USB和CPU都是根據(jù)指針來(lái)操作雙緩沖器，而指針的值也一直是O到1，I到O這樣的變化，從而保證數(shù)據(jù)也是先寫(xiě)到緩存器A再寫(xiě)到緩存器B，然后再寫(xiě)到緩存器A ;讀數(shù)據(jù)也是如此，先讀緩存器A的數(shù)據(jù)，再讀緩存器B的數(shù)據(jù)，然后再讀緩存器A。這個(gè)機(jī)制保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞?。在?shù)據(jù)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，具有糾錯(cuò)機(jī)制。所述糾錯(cuò)機(jī)制可以簡(jiǎn)單的分為兩類(lèi)，一類(lèi)是針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始前出現(xiàn)的錯(cuò)誤，比如USB全速協(xié)議中的標(biāo)識(shí)符接收錯(cuò)誤等等，這種情況下，糾錯(cuò)機(jī)制將忽略USB主機(jī)的讀寫(xiě)操作，不對(duì)緩存器進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)，也不修改指針和標(biāo)志位；另ー類(lèi)是針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中和數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后數(shù)據(jù)檢查時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，比如數(shù)據(jù)包的檢校錯(cuò)等等，緩存器已經(jīng)被讀寫(xiě)過(guò)，這種情況下，糾錯(cuò)機(jī)制在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，會(huì)恢復(fù)緩存器的地址總線(xiàn)到原始位置，但不修改指針和標(biāo)志位。以上通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但在具體實(shí)施的時(shí)候，本領(lǐng)域人員可以在本發(fā)明的原理下做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和變化，比如緩存器容量的大小，緩存器的個(gè)數(shù)等等。這些調(diào)整也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用雙緩存加速UKEY數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征在? 設(shè)置兩個(gè)64字節(jié)的寄存器組分別作為兩個(gè)緩存器，用于存放UKEY中的USB接口的數(shù)據(jù)，該USB接口在接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)共用所述兩個(gè)緩存器； 所述兩個(gè)緩存器分別具有獨(dú)立的地址總線(xiàn)和數(shù)據(jù)總線(xiàn)，可以分別被獨(dú)立訪(fǎng)問(wèn)，當(dāng)一個(gè)緩存器被USB接口訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，另一個(gè)緩存器可以被CPU同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于在接收數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)置兩組指針，分別是USB接收數(shù)據(jù)緩存指針和CPU讀數(shù)據(jù)緩存指針，分別用于表示USB接口接收數(shù)據(jù)當(dāng)前所使用的緩存器和CPU讀取數(shù)據(jù)當(dāng)前所使用的緩存器；在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，也設(shè)置兩組指針，分別是USB發(fā)送數(shù)據(jù)緩存指針和CPU寫(xiě)數(shù)據(jù)緩存指針，分別用于表示USB發(fā)送數(shù)據(jù)當(dāng)前所使用的緩存器和CPU寫(xiě)數(shù)據(jù)當(dāng)前所使用的緩存器。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于設(shè)置兩組標(biāo)志位，分別為空標(biāo)志位和滿(mǎn)標(biāo)志位，當(dāng)兩個(gè)緩存器都沒(méi)有數(shù)據(jù)時(shí)，空標(biāo)志位為1，滿(mǎn)標(biāo)志位為O ;當(dāng)兩個(gè)緩存器都有數(shù)據(jù)時(shí)，空標(biāo)志位為O,滿(mǎn)標(biāo)志位為I ;當(dāng)兩個(gè)緩存器中只有一個(gè)有數(shù)據(jù)時(shí),空標(biāo)志位為O,滿(mǎn)標(biāo)志位為O。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于在數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，采用糾錯(cuò)機(jī)制，該糾錯(cuò)機(jī)制分為兩類(lèi)，一類(lèi)是針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)始前出現(xiàn)的錯(cuò)誤，糾錯(cuò)機(jī)制忽略其操作，不對(duì)緩存器進(jìn)行讀寫(xiě)，也不改變指針和標(biāo)志位；另一類(lèi)是針對(duì)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中和數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后數(shù)據(jù)檢查時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，緩存器已經(jīng)被讀寫(xiě)，糾錯(cuò)機(jī)制在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，要恢復(fù)緩存器的地址總線(xiàn)到原始位置，但不改變指針和標(biāo)志位。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用雙緩存加速UKEY數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā０▋蓚€(gè)64字節(jié)的寄存器組，用于存放UKEY中USB接口的數(shù)據(jù)；設(shè)置四組指針，在UKEY接收數(shù)據(jù)時(shí)，兩組指針?lè)謩e用于表示USB接收數(shù)據(jù)緩存指針和CPU讀數(shù)據(jù)緩存指針，在UKEY發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，另兩組指針?lè)謩e用于表示USB發(fā)送數(shù)據(jù)緩存指針和CPU寫(xiě)數(shù)據(jù)緩存指針；設(shè)置兩組標(biāo)志位，分別用于指示UKEY接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)雙緩存的狀態(tài)。本發(fā)明還具有數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤時(shí)的糾錯(cuò)機(jī)制，以保證錯(cuò)誤發(fā)送數(shù)據(jù)后，緩存、標(biāo)志位和指針能夠保持同步。本發(fā)明能使UKEY中USB接口的數(shù)據(jù)傳輸速度加快，性能得到提高；適用于符合USB全速協(xié)議的UKEY設(shè)備。
文檔編號(hào)G06F11/00GK102831074SQ201110159000
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者葉國(guó)平 申請(qǐng)人:上海華虹集成電路有限責(zé)任公司