專利名稱：時鐘門控電路和總線系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本技術涉及一種總線系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種用于總線系統(tǒng)的時鐘門控電路。
背景技術：
隨著越來越多的主站和從站被連接，并且由于例如分割總線協(xié)議的引入而導致的越來越大的柵極規(guī)模，總線系統(tǒng)的功耗傾向于增長得越來越大。因此，已提出被設計為控制時鐘的供應以抑制總線系統(tǒng)的功耗的技術。在使用多個總線的計算系統(tǒng)中，例如，已提出只將時鐘提供給適于傳遞數(shù)據(jù)的總線的技術(參照例如日本專利早期公開N0.2008-305215)。
發(fā)明內容
在上述的相關技術中，通過生成來自前一級的請求信號與時鐘的邏輯積來將時鐘提供給每一級。即，只有當數(shù)據(jù)被輸入時才提供時鐘。然而，隨著在最近的總線系統(tǒng)中使用分割總線協(xié)議，請求和對該請求的響應在事務中是分開和異步地被執(zhí)行的。其結果是，單獨處理它們是效率低下的。鑒于上述情況，希望提供適于作為單元來處理事務的總線系統(tǒng)的降低的功耗。根據(jù)本技術的第一模式，提供了一種時鐘門控電路，其包括時鐘使能信號生成部和掩蔽時鐘生成部。時鐘使能信號生成部在由總線系統(tǒng)分割成的多個區(qū)中的每一個區(qū)中對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，從而生成用于多個區(qū)中的每一個區(qū)的時鐘使能信號。掩蔽時鐘生成部通過使用用于多個區(qū)中的每一個區(qū)的時鐘使能信號來掩蔽時鐘，從而生成被掩蔽的時鐘。這提供了 一種逐個事務地控制每一個區(qū)的時鐘的有利效果?？商娲?，在第一模式中，時鐘使能信號生成部可在請求被輸入到多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加未完成的事務的數(shù)目，并在對請求的響應被輸出時減少未完成的事務的數(shù)目，從而對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)。掩蔽時鐘生成部可在未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出時鐘作為被掩蔽的時鐘。這提供了根據(jù)未完成的事務的數(shù)目來控制每一個區(qū)的時鐘的有利效果。另外可替代地，在第一模式中，時鐘使能信號生成部可包括計數(shù)器，計數(shù)器適于在請求被輸入到多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加未完成的事務的數(shù)目并且在對請求的響應被輸出時減少未完成的事務的數(shù)目，從而對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)。掩蔽時鐘生成部可包括適于在未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出時鐘作為被掩蔽的時鐘。這提供了根據(jù)由計數(shù)器計數(shù)的未完成的事務的數(shù)目來控制每一個區(qū)的時鐘的有利效果。根據(jù)本技術的第二模式，提供了一種總線系統(tǒng)，其包括多個請求解碼器、多個請求仲裁器、多個響應解碼器、多個響應仲裁器、時鐘使能信號生成部和掩蔽時鐘生成部分。多個請求解碼器中的每一個請求解碼器被設置成與多個主站中的每一個主站相關聯(lián)以便解碼來自相關聯(lián)的主站的請求。多個請求仲裁器中的每一個請求仲裁器被設置成與多個從站中的每一個從站相關聯(lián)，以便仲裁由多個請求解碼器解碼的請求并將請求輸出到相關聯(lián)的從站。多個響應解碼器中的每一個響應解碼器被設置成與多個從站中的每一個從站相關聯(lián)，以便解碼來自相關聯(lián)的從站的響應。多個響應仲裁器中的每一個響應仲裁器被設置成與多個主站中的每一個主站相關聯(lián)，以便仲裁由多個響應解碼器解碼的響應并將響應輸出到相關聯(lián)的主站。時鐘使能信號生成部通過將多個請求解碼器和響應仲裁器進行分類以使得與同一主站相關聯(lián)的請求解碼器和響應仲裁器被分類到同一區(qū)或通過將多個請求仲裁器和多個響應解碼器進行分類以使得與同一從站相關聯(lián)的請求仲裁器和響應解碼器被分類到同一區(qū)，來在多個區(qū)中的每一個區(qū)中對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，以便生成用于多個區(qū)中的每一區(qū)的時鐘使能信號。掩蔽時鐘生成部通過使用用于多個區(qū)中的每一個區(qū)的時鐘使能信號來掩蔽時鐘，以生成被掩蔽的時鐘。這提供了在總線系統(tǒng)中逐個事物地控制每一個區(qū)的時鐘的有利效果?？商娲?，在第二模式中，時鐘使能信號生成部可在請求被輸入到多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加未完成的事務的數(shù)目，并且在對請求的響應被輸出時減少未完成的事務的數(shù)目，從而對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)。掩蔽時鐘生成部可在未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出時鐘作為被掩蔽的時鐘。這提供了在總線系統(tǒng)中根據(jù)未完成的事務的數(shù)目來控制每一個區(qū)的時鐘的有利效果。另外可替代地，在第二模式下，時鐘使能信號生成部可包括計數(shù)器，計數(shù)器適于在請求被輸入到多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加未完成的事務的數(shù)目，并且在對請求的響應被輸出時減少未完成的事務的數(shù)目，從而對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)。掩蔽時鐘生成部可包括時鐘使能器，時鐘使能器適于在未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出時鐘作為被掩蔽的時鐘。這提供了在總線系統(tǒng)中根據(jù)計數(shù)器計數(shù)的未完成的事務的數(shù)目來控制每一個區(qū)的時鐘的有利效果。本技術提供了在降低適于作為單元來處理事務的總線系統(tǒng)的功耗方面的優(yōu)異的有利效果。
圖1是示出了本技術的實施例中的總線系統(tǒng)的整體配置的示例的圖；圖2是示出了本技術的實施例中的互連的配置示例的圖；圖3是示出了在本技術的實施例中分類成區(qū)的示例的圖；圖4A到4C是示出了本技術的實施例中的每一個區(qū)的操作轉換的示例的圖；圖5是示出了在本技術的實施例中的時鐘控制單元的時鐘門控部件的基本配置的示例的圖；圖6是示出了在本技術的實施例中的用于觸發(fā)對時鐘門控部件中的目標區(qū)的輸入的開始和輸出的完成的事件的示例的圖；圖7是示出了在本技術的實施例中的時鐘控制單元的配置示例的圖；圖8是示出了在本技術的實施例中的時鐘門控部件的配置示例的圖9是示出了在本技術的實施例中的時鐘使能信號生成部的配置示例的圖；圖10是示出了在本技術的實施例中的掩蔽時鐘生成部的配置示例的圖；圖11是示出了在本技術的實施例中的時鐘控制單元的修改示例的圖。
具體實施例方式將在下面給出用于執(zhí)行本技術的模式(以下簡稱為實施例)的描述。應當注意的是，描述將以如下的順序給出。1.實施例(逐個事務地控制每一個區(qū)的時鐘)2.修改示例〈1.實施例 >總線系統(tǒng)的整體配置圖1是示出了本技術的實施例中的總線系統(tǒng)的整體配置的示例的圖。在這一總線系統(tǒng)中，多個連接設備被連接到作為總線的互連300。多個連接設備被分類成M個主站100和S個從站200。主站100是適于在數(shù)據(jù)傳輸中采取主動的連接設備。從站200是適于被動操作的連接設備。處理器能夠例如用作作為主站的連接設備。存儲器能夠例如用作作為從站的連接設備。應當注意的是，“M”和“S”每一個都是等于或大于“ I ”的整數(shù)。圖2是示出了本技術的實施例中的互連300的配置示例的圖。這里將假設總線系統(tǒng)包括兩個主站100和兩個從站200來給出描述。另外，在這里，我們假設AXI (高級可擴展接口)協(xié)議被用作適于彼此獨立地控制數(shù)據(jù)傳輸請求和實際的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?分離事務)總線的典型示例。在這一 AXI協(xié)議中，讀地址信道和讀數(shù)據(jù)信道是可作為讀操作路徑來用的。當包括讀地址的請求通過讀地址信道從主站100傳送到從站200時，讀取的數(shù)據(jù)響應于該請求被從從站200通過讀數(shù)據(jù)信道傳送到主站100。另外，在AXI協(xié)議中，寫地址信道、寫數(shù)據(jù)信道和寫響應信道是可作為寫操作路徑來用的。當寫請求被從主站100通過寫地址信道和寫數(shù)據(jù)信道傳送到從站200時，從站200響應于該請求執(zhí)行寫操作。然后，寫操作的結果被從從站200通過寫響應信道傳送到主站100。在這樣的分離事務總線中，請求發(fā)出后還沒有做出響應的事務被稱為未完成的事務?；ミB300包括地址信道總線矩陣310和響應矩陣總線矩陣320。地址矩陣總線矩陣310是適用于通過讀地址信道或寫地址信道和寫數(shù)據(jù)信道處理傳輸?shù)男诺?。響應信道總線矩陣320是適于通過讀數(shù)據(jù)信道或寫響應信道處理傳輸?shù)男诺?。地址矩陣總線矩陣310包括解碼器311、312和仲裁器313、314。解碼器311解碼通過信號線301從主站#1發(fā)送來的請求，并在請求被編址到從站#1時將該請求輸出到信號線315。在請求被編址到從站#2時，解碼器311將該請求輸出到信號線316。解碼器312解碼從主站#2通過信號線305發(fā)送來的請求，并在請求被編址到從站#1時將該請求輸出到信號線317。解碼器312在請求被編址到從站#2時將該請求輸出到信號線318。仲裁器313仲裁從解碼器311或312通過信號線315或317發(fā)送來的請求，并將請求輸出到信號線303。仲裁器314仲裁從解碼器311或312通過信號線31 6或318發(fā)送來的請求，并將請求輸出到信號線307。應當注意的是，解碼器311和312中的每一個是根據(jù)本技術的實施例的請求解碼器的示例。另外，仲裁器313和314中的每一個是根據(jù)本技術的實施例的請求仲裁器的示例。響應信道總線矩陣320包括仲裁器321、322和解碼器323、324。解碼器323解碼從從站#1通過信號線304發(fā)送來的響應并在響應被編址到主站#1時將該響應輸出到信號線325。在響應被編址到主站#2時，解碼器323將該響應輸出到信號線327。解碼器324解碼從從站#2通過信號線308發(fā)送來的響應，并在響應被編址到主站#1時將該響應輸出到信號線326。當響應被編址到主站#2時，解碼器324將該響應輸出到信號線328。仲裁器321仲裁從解碼器323或324通過信號線325或326發(fā)送來的響應，并將該響應輸出到信號線302。仲裁器322仲裁從解碼器323或324通過信號線327或328發(fā)送來的響應，并將該響應輸出到信號線306。應當注意的是，仲裁器321和322中的每一個是所附權利要求中定義的響應仲裁器的示例。此外，解碼器323和324中的每一個是所附權利要求中定義的響應解碼器的示例。即，解碼器311被設置成與主站#1相關聯(lián)，解碼器312被設置成與主站#2相關聯(lián)。仲裁器313被設置成與從站#1相關聯(lián)，仲裁器314被設置成與從站#2相關聯(lián)。解碼器323被設置成與從站#1相關聯(lián)，解碼器324被設置成與從站#2相關聯(lián)。仲裁器321被設置成與主站#1相關聯(lián),仲裁器322被設置成與主站#2相關聯(lián)。在AXI中，讀地址信道和讀數(shù)據(jù)信道形成事務，寫地址信道、寫數(shù)據(jù)信道和寫響應信道形成事務。 在AXI協(xié)議中，當有效(VALID)信號和準備就緒(READY)信號均被在每個信道中被斷言(assert)時，信息傳輸(例如，數(shù)據(jù)傳輸)被執(zhí)行。在讀地址信道中，例如，主站100即發(fā)送者設置例如讀地址并斷言有效信號(ARVALID)為“I”。此時，從站200即接收者在它已準備好接收信號時斷言準備就緒信號(ARREADY)為“I”。這允許讀地址和其他信息在有效信號(ARVALID)和準備就緒信號(ARREADY)都被斷言為“I”時被傳送。區(qū)圖3是示出了在本技術的實施例中分類成區(qū)的示例的圖。地址信道總線矩陣310和響應信道總線矩陣320被分成四個區(qū)，每個區(qū)作為用于控制時鐘的單元。區(qū)#1(31)和區(qū)#2 (32)位于連接到啟動器的接口處。這些區(qū)主要具有解碼來自啟動器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康牡氐哪芰?。區(qū)#3(33)和區(qū)#4(34)位于連接到目標的接口處。這些區(qū)主要具有仲裁來自多個啟動器的數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)以該順序傳送到目標的能力。這里，術語“啟動器”是指開始數(shù)據(jù)傳送的主站或從站，并且術語“目標(target)”是指接收傳送的數(shù)據(jù)的主站或從站。S卩，地址啟動器是主站，地址目標是從站。響應啟動器是從站，響應目標是主站。在本示例中，解碼器311和仲裁器321被分類成區(qū)#1(31)，解碼器312和仲裁器322被分類成區(qū)#2 (32)。此外，解碼器323與仲裁器313被分類成區(qū)#3 (33)，解碼器324和仲裁器314被分類成區(qū)4(34)。彼此獨立的時鐘從稍后描述的時鐘控制單元被提供到這些區(qū)。因此，屬于一個區(qū)的解碼器與仲裁器在與用于屬于不同的區(qū)的解碼器和仲裁器的時鐘不同的時鐘上操作。即，有可能通過控制提供給每一個區(qū)的時鐘來控制每一個區(qū)的功耗。應當注意的是，優(yōu)選地，解碼器和仲裁器應以確保每個區(qū)中的觸發(fā)器的數(shù)目平衡的方式被分類成區(qū)。圖4A到4C是示出了本技術的實施例中的每一個區(qū)的操作轉換的示例的圖。例如，如果數(shù)據(jù)傳送自主站#1開始到從站#2，則僅到區(qū)#1的時鐘供應首先通過來自主站#1的地址輸入信號而開始，如圖4A所示。此時，時鐘不僅被提供給解碼器311，也被提供給仲裁器321。地址由解碼器311解碼，并且時鐘接下來被提供到區(qū)#4的事實被通知給稍后描述的時鐘控制單元。結果，到區(qū)#4的時鐘供應在地址到達區(qū)#4之前開始，如圖4B所示。此時，時鐘不僅被提供給仲裁器314，也被提供給解碼器324。在這個示例中，地址信道總線矩陣310和響應信道總線矩陣320中的區(qū)是共同的。因此，當響應從從站發(fā)出時，時鐘已經被提供給區(qū)#1和區(qū)#4使用。響應通過解碼器324和仲裁器321被發(fā)送到主站，如圖4C所示。然后，如果到主站的響應完成，并且如果不再有使用區(qū)#1和區(qū)#4的事務，則時鐘供應被終止。時鐘門控圖5是示出了在本技術的實施例中的時鐘控制單元的時鐘門控部件40的基本配置的示例。時鐘門控部件40被提供給每一個區(qū)，并包括時鐘使能信號生成部41和掩蔽時鐘生成部42。時鐘使能信號生成部41在相關聯(lián)的區(qū)中對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，從而生成用于相關聯(lián)的區(qū) 的時鐘使能信號。輸入開始信號和輸出完成信號被饋送到時鐘使能信號生成部41。輸入開始信號指示請求已被輸入到相關聯(lián)的區(qū)。輸出完成信號表示對到相關聯(lián)的區(qū)的請求的響應已被輸出。時鐘使能信號生成部41具有計數(shù)器，并在請求被輸入到相關聯(lián)的區(qū)時增加在相關聯(lián)的區(qū)中的未完成的事務的數(shù)目。然后，當對到相關聯(lián)的區(qū)的請求的響應被輸出時，時鐘使能信號生成部41減少在相關聯(lián)的區(qū)中的未完成的事務的數(shù)目。如果如上所述計數(shù)的未完成的事務數(shù)目是零，則這意味著在該區(qū)沒有未完成的事務。因此，時鐘使能信號被禁用。另一方面，如果如上所述計數(shù)的未完成的事務的數(shù)目是一個或多個，則這意味著在該區(qū)中有至少一個未完成的事務。因此，時鐘使能信號被啟用。掩蔽時鐘生成部42通過使用時鐘使能信號生成部41所生成的時鐘來掩蔽時鐘，從而生成被掩蔽的時鐘。即，如果時鐘使能信號被啟用，則掩蔽時鐘生成部42按原樣輸出時鐘作為被掩蔽的時鐘。另一方面，如果時鐘使能信號被禁用，則掩蔽時鐘生成部42掩蔽時鐘并輸出被掩蔽的時鐘。因此，在后面的情況下，有效的時鐘沒有被提供給相關聯(lián)的區(qū)。結果，屬于該區(qū)的電路停止與時鐘同步操作。圖6是示出了在本技術的實施例中的用于觸發(fā)對時鐘門控部件40中的目標區(qū)的輸入的開始和輸出的完成的事件的示例。在區(qū)#1中，作為來自主站#1請求發(fā)出的結果，事務開始。這用作輸入開始的條件。即，當指示來自主站#1的事務開始的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目增加。另一方面，作為區(qū)#1中對主站#1的響應到達的結果，事務完成。這用作輸出完成的條件。即，當指示來自主站#1的事務完成的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目減少。如上所述，在區(qū)#1中，對來自主站#1的已開始但尚未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)。當有一個或多個這樣的事務時，區(qū)#1的時鐘被啟用。在區(qū)#2中，作為來自主站#2的請求發(fā)出的結果，事務開始。這用作輸入開始的條件。即，當指示來自主站#2的事務開始的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目增加。另一方面，作為區(qū)#2中對主站#2的響應到達的結果，事務完成。這用作輸出完成的條件。即，當指示來自主站#2的命令完成的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目減少。如上所述，在區(qū)#2中，對來自主站#2的已開始但尚未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)。當有一個或多個這樣的事務時，區(qū)#2的時鐘被啟用。在區(qū)#3中，作為從主站#1到從站#1的命令發(fā)出的結果，操作開始。這用作輸入開始的條件。即，當指示從主站#1到從站#1的命令發(fā)出的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目增加。另一方面，作為在區(qū)域3中從主站#1到從站#1的命令完成的結果，操作完成。這用作輸出完成的條件。即，當指示從主站#1到從站#1的命令完成的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目減少。如上所述，在區(qū)#3中，已從主站#1被發(fā)給從站#1但尚未完成的命令的數(shù)目被計數(shù)以作為第一條件。當有一個或多個這樣的命令時，區(qū)#3的時鐘被啟用。另外，在區(qū)#3中，作為從主站#2到從站#1的命令發(fā)出的結果，操作開始。這用作輸入開始的條件。即，當指示從主站#2到從站#1的命令發(fā)出的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目增加。另一方面，作為在區(qū)#3中從主站#2到從站#1的命令完成的結果，操作完成。這用作輸出完成的條件。即，當指示從主站#2到從站#1的命令完成的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目減少。如上所述，在區(qū)#3中，已從主站#2被發(fā)給從站#1但尚未完成的命令的數(shù)目被計數(shù)以作為第二條件。當有一個或多個這樣的命令時，區(qū)#3的時鐘被啟用。在區(qū)#3，有可能訪問被從主站#1和#2發(fā)給從站#1。這是存在上述兩種條件的原因。但是，如果任一條件被滿足時，即如果存在來自主站#1或#2中的任一個的未完成的事務時，則區(qū)#3的時鐘被啟用。在區(qū)#4中，作為從主站#1到從站#2的命令發(fā)出的結果，操作開始。這用作輸入開始的條件。即，當指示從主站#1到從站#2的命令發(fā)出的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目增加。另一方面，作為在區(qū)#4中從主站#1到從站#2的命令完成的結果，操作完成。這用作輸出完成的條件。即，當指示從主站#1到從站#2的命令完成的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目減少。如上所述，在區(qū)#4中，已從主站#1被發(fā)給從站#4但尚未完成的命令的數(shù)目被計數(shù)以作為第一條件。當有一個或多個這樣的命令時，區(qū)#4的時鐘被啟用。另外，在區(qū)M中，作為從主站#2到從站#2的命令發(fā)出的結果，操作開始。這用作輸入開始的條件。即，當指示從主站#2到從站#2的命令發(fā)出的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目增加。另一方面，作為區(qū)#4中從主站#2到從站#2的命令完成的結果，操作完成。這用作輸出完成的條件。即，當指示從主站#2到從站#2的命令完成的信號被輸入時，未完成的事務的數(shù)目減少。如上所述，在區(qū)#4中，已從主站#2被發(fā)給從站#2但尚未完成的命令的數(shù)目被計數(shù)以作為第二條件。當有一個或多個這樣的命令時，區(qū)#4的時鐘被啟用。在區(qū)#4中，有可能訪問被從主站#1和#2發(fā)給從站#2。這是存在上述兩種條件的原因。但是，如果任一條件被滿足時，即如果存在來自主站#1或#2中的任一個的未完成的事務時，則區(qū)#4的時鐘被啟用。時鐘控制單元的配置圖7是示出了在本技術的實施例中的時鐘控制單元400的配置示例的圖。時鐘控制單元400被設置在互連300的內部或外部，從互連300的內部獲取必要的信息，從而控制不同區(qū)的時鐘。
時鐘控制單元400包括時鐘門控部件410、420和時鐘使能信號生成部430、440、450,460以及掩蔽時鐘生成部470、480。
時鐘門控部件410為區(qū)#1供應時鐘。時鐘門控部件410的基本配置與參照圖5描述的時鐘門控部件40的基本配置是相同的。當通過信號線301饋送指示來自主站#1的事務開始的信號時，時鐘門控部件410將未完成的事務的數(shù)目增加。另一方面，當通過信號線302饋送指示來自主站#1的事務完成的信號時，時鐘門控部件410將未完成的事務的數(shù)目減少。如果未完成的事務的數(shù)目是一個或多個，則從信號線401饋送的源時鐘被原樣輸出，作為區(qū)#1的時鐘。如果未完成的事務的數(shù)目為零，則掩蔽從信號線401饋送的源時鐘，并且不供應有效的時鐘。時鐘門控部件410的詳細配置將在后面參照附圖描述。時鐘門控部件420為區(qū)#2供應時鐘。時鐘門控部件420在配置上等同于上述的時鐘門控部件410。當通過信號線305饋送指示來自主站#2的事務開始的信號時，時鐘門控部件420將未完成的事務的數(shù)目增加。另一方面，當通過信號線306饋送指示來自主站#2的事務完成的信號時，時鐘門控部件420使未完成的事務的數(shù)目減少。如果未完成的事務的數(shù)目是一個或多個，則從信號線401饋送的時鐘源被原樣輸出，作為區(qū)#2的時鐘。如果未完成的事務的數(shù)目為零，則從信號線401饋送的源時鐘被掩蔽，不提供有效的時鐘。時鐘使能信號生成部430、450和掩蔽時鐘生成部470為區(qū)#3供應時鐘。合并的這些部分的基本配置與參照圖5描述的時鐘門控部件40的基本配置是相同的。即，時鐘使能信號生成部430和450對應于時鐘使能信號生成部41，掩蔽時鐘生成部470對應于掩蔽時鐘生成部42。當通過信號線315饋送指示從主站#1到從站#1的命令發(fā)出的信號時，時鐘使能信號生成部430將未完成的事務的數(shù)目增加。在另一方面，當通過信號線325饋送指示從主站#1到從站#1的命令完成的信號時，時鐘使能信號生成部430將未完成的事務的數(shù)目減少。如果未完成的事務的數(shù)目是零，則時鐘使能信號生成部430禁用時鐘使能信號。另一方面，如果未完成的事務的數(shù)目是一個或多個，則時鐘使能信號生成部430啟用時鐘使能信號。當通過信號線317饋送指示從主站#2到從站#1的命令發(fā)出的信號時，時鐘使能信號生成部450將未完成的事務的數(shù)目增加。另一方面，當通過信號線327饋送指示從主站#2向從站#1的命令完成的信號時，時鐘使能信號生成部450使未完成的事務的數(shù)目減少。如果未完成的事務的數(shù)目是零，則時鐘使能信號生成部450禁用時鐘使能信號。另一方面，如果未完成的事務的數(shù)目是一個或多個，則時鐘使能信號生成部450啟用時鐘使能信號。當由時鐘使能信號生成部430和450所生成的時鐘使能信號中的任一個被啟用時，掩蔽時鐘生成部470按原樣輸出通過信號線401饋送的源時鐘，作為區(qū)#3的時鐘。另一方面，如果由時鐘使能信號生成部430和450所生成的時鐘使能信號兩者都被禁用，則掩蔽時鐘生成部470掩蔽通過信號線401饋送的源時鐘，不供應有效的時鐘。時鐘使能信號生成部440、460和掩蔽時鐘生成部480為區(qū)#4供應時鐘。合并的這些部分的基本配置與參照圖5描述的時鐘門控部件40的基本配置是相同的。即，時鐘使能信號生成部440和460對應于時鐘使能信號生成部41，掩蔽時鐘生成部480對應于掩蔽時鐘生成部42。當通過信號線316饋送指示從主站#1到從站#2的命令發(fā)出的信號時，時鐘使能信號生成部440將未完成的事務的數(shù)目增加。在另一方面，當通過信號線326饋送指示從主站#1到從站#1的命令完成的信號時，時鐘使能信號生成部440將未完成的事務的數(shù)目減少。如果未完成的事務的數(shù)目是零，則時鐘使能信號生成部440禁用時鐘使能信號。另一方面，如果未完成的事務的數(shù)目是一個或多個，則時鐘使能信號生成部440啟用時鐘使能信號。當通過信號線318饋送指示從主站#2到從站#2的命令發(fā)出的信號時，時鐘使能信號生成部460將未完成的事務的數(shù)目增加。另一方面，當通過信號線328饋送指示從主站#2到從站#2的命令完成的信號時，時鐘使能信號生成部460使未完成的事務的數(shù)目減少。如果未完成的事務的數(shù)目是零，則時鐘使能信號生成部460禁用時鐘使能信號。另一方面，如果未完成的事務的數(shù)目是一個或多個，則時鐘使能信號生成部460啟用時鐘使能信號。當由時鐘使能信號生成部440和460所生成的時鐘使能信號中的任一個被啟用時，掩蔽時鐘生成部480按原樣輸出通過信號線401饋送的源時鐘，作為區(qū)M的時鐘。另一方面，如果由時鐘使能信號生成部440和460所生成的時鐘使能信號兩者都被禁用，則掩蔽時鐘生成部480掩蔽通過信號線401饋送的源時鐘，不供應有效的時鐘。圖8是示出了在本技術的實施例中的時鐘門控部件410的配置示例的圖。時鐘門控部件410包括邏輯積門411、412、414、計數(shù)器413、SR觸發(fā)器415、邏輯和門416和時鐘使能器417。邏輯積門411是適于針對來自主站#1的請求而生成兩個信號、即來自主站的有效信號(AVALID)和來自從站的準備就緒信號(AREADY)的邏輯積的與門。在AXI協(xié)議中，當有效信號和準備就緒信號都在每個信道中斷言時，信息傳輸實現(xiàn)。因此，生成這兩個信號的邏輯積，以檢測事務的開始。邏輯積門411的輸出被饋送到計數(shù)器413的增加(INC)端。邏輯積門412是適于為來自主站#1的請求的響應而生成兩個信號、即來自從站的有效信號(RVALID)和來自主站的準備就緒信號(RREADY)的邏輯積的與門。邏輯積門412的輸出被饋送到計數(shù)器413的減少(DEC)端。計數(shù)器413根據(jù)饋送給它的指令進行計數(shù)。該計數(shù)器413具有兩個輸入端，即增加(INC)端和減少(DEC)端。當增加端被斷言時，計數(shù)器413增加內部計數(shù)。當減少端被斷言時，計數(shù)器413減少內部計數(shù)。這些增加和減少的操作與饋送給時鐘(CLK)端的時鐘同步進行。如果在當前的定時其內部計數(shù)不為零，則計數(shù)器413斷言非零(XEMPTY)端。此夕卜，如果在下一定時其內部計數(shù)不為零，則計數(shù)器413斷言下一非零(NEXT_XEMPTY)端。邏輯積門414是適于生成兩個值即下一非零端的倒相值和非零端的值的邏輯積的與門。即，邏輯積門414的輸出指示內部計數(shù)在當前定時為一且在下一定時為零的定時。SR觸發(fā)器415在來自主站#1的請求被允許時被設置，并在計數(shù)器413的計數(shù)從“I”變?yōu)椤癘”時被重置。該SR觸發(fā)器415與饋送到時鐘(CLK)端的時鐘同步操作，并將它的狀態(tài)輸出到輸出(Q)端。邏輯和門416是適于生成兩個值即計數(shù)器413的非零端的值和SR觸發(fā)器415的輸出端的值的邏輯和的或門。即，該邏輯和門416啟用時鐘使能信號，并在計數(shù)器413的內部計數(shù)不為零或SR觸發(fā)器415被設置時將它提供給時鐘使能器417。時鐘使能器417根據(jù)從邏輯和門416提供的時鐘使能信號掩蔽源時鐘。即，在時鐘使能信號被啟用時，時鐘使能器417按原樣提供時鐘源作為區(qū)#1的時鐘。當時鐘使能信號被禁用時，時鐘使能器417不提供源時鐘。應該注意的是，雖然已經在這里示出了時鐘門控部件410的配置示例，但時鐘門控部件420以相同的方式配置。圖9是示出了在本技術的實施例中的時鐘使能信號生成部430的配置例的圖。該時鐘使能信號生成部430包括計數(shù)器431。計數(shù)器431根據(jù)饋送給它的指令進行計數(shù)。該計數(shù)器431具有兩個輸入端，即增加(INC)端和減少(DEC)端。當增加端被斷言時，計數(shù)器431增加內部計數(shù)。當減少端被斷言時，計數(shù)器431減少內部計數(shù)。這些增加和減少的操作與饋送給時鐘(CLK)端的時鐘同步進行。從時鐘門控部件410提供的區(qū)#1的時鐘被饋送到該時鐘端。當信號線315或325是活動的時，區(qū)#1也是活動的，從而提供時鐘使能信號生成部430自身的減少的功耗。如果在當前時刻其內部計數(shù)不為零，則計數(shù)器431斷言非零(XEMPTY)端。在時鐘使能信號生成部430，當指示從主站#1到從站#1的命令發(fā)出的信號被饋送到增加端時，計數(shù)器431增加未完成的事務的數(shù)目。另一方面，當指示從主站#1到從站#1的命令完成的信號被饋送到減少端時，計數(shù)器431減少未完成的事務的數(shù)目。如果這些操作導致的計數(shù)器431的內部計數(shù)不為零，則啟用區(qū)#3的時鐘使能信號中的一個。應該注意的是，時鐘使能信號生成部450也為區(qū)#3生成時鐘使能信號。掩蔽時鐘生成部470生成這些時鐘使能信號的邏輯和。應該注意的是，雖然時鐘使能信號生成部430的配置示例已在這里被示出，但時鐘使能信號生成部440、450和460中的每一個都以相同的方式被配置。圖10是示出了在本技術的實施例中的掩蔽時鐘生成部470的配置例的圖。掩蔽時鐘生成部470包括邏輯總和門471和時鐘使能器472。邏輯總和門471是適于生成兩個信號即時鐘使能信號生成部430和450所生成的時鐘使能信號的邏輯總和的或門。邏輯總和門471的輸出被饋送到使能器472的時鐘使能端，作為區(qū)#3的時鐘使能信號。時鐘使能器472根據(jù)從邏輯總和門471提供的時鐘使能信號掩蔽源時鐘。即，在時鐘使能信號被啟用時，時鐘使能器472按原樣提供源時鐘作為區(qū)#3的時鐘。在時鐘使能信號被禁用時，時鐘使能器472不提供源時鐘。應該注意的是，雖然掩蔽時鐘生成部470的配置示例已在這里被示出，但掩蔽時鐘生成部480中相同的方式被配置。如上所述，本技術的實施例將互連300的內部分成多個區(qū)，從而有可能逐事務地控制要被提供給每一個區(qū)的時鐘。即，通過使用來自主站的總線訪問作為觸發(fā)器而將時鐘動態(tài)地只提供給事務所需的路徑，從而有助于總線系統(tǒng)的降低的功耗。這種方法僅當事務是活動的時才為最小必要電路部分提供時鐘，從而將由時鐘導致的功耗保持為最低。<2.修改例 >圖11是示出了在本技術的實施例中的時鐘控制單元400的修改例的圖。在圖7所示的時鐘控制單元400中，用于區(qū)#1的時鐘被饋送給時鐘使能信號生成部430和440，用于區(qū)#2的時鐘被饋送給時鐘使能信號生成部450和460。相反，在這一修改例中，從信號線401饋送來源時鐘的被供應給時鐘使能信號生成部430、440、450和460。雖然這可能導致時鐘使能信號生成部430、440、450和460自身消耗功率，但這提供了在芯片上提供電路布局的靈活性的有利效果。應該注意的是，上述實施例僅僅是實施本技術的示例。在本技術的實施例的特征和在權利要求中所提出的技術的具體特征之間存在對應關系。類似地，在在權利要求書中提出的技術的具體特征和本技術的實施例的同樣命名的特征之間也存在對應關系。然而，應該注意的是，本技術并不限于該實施例，而是可以通過以各種方式修改實施例而不脫離本技術的范圍來實施。應該注意的是，本技術可以具有以下配置。(I)一種時鐘門控電路，包括:時鐘使能信號生成部，所述時鐘使能信號生成部適于在由總線系統(tǒng)分割成的多個區(qū)中的每一個區(qū)中對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，從而生成用于多個區(qū)中的每一個區(qū)的時鐘使能信號；以及掩蔽時鐘生成部，所述掩蔽時鐘生成部適于通過使用用于多個區(qū)中的每一個區(qū)的時鐘使能信號來掩蔽時鐘從而生成被掩蔽的時鐘。(2)具有特征⑴的時鐘門控電路，其中，所述時鐘使能信號生成部在請求被輸入到多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加未完成的事務的數(shù)目，并在對請求的響應被輸出時減少未完成的事務的數(shù)目，從而對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，并且所述掩蔽時鐘生成部在未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出時鐘作為被掩蔽的時鐘。(3)具有特征⑴或⑵的時鐘門控電路，其中，所述時鐘使能信號生成部包括計數(shù)器，所述計數(shù)器適于在請求被輸入到多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加未完成的事務的數(shù)目并且在對請求的響應被輸出時減少未完成的事務的數(shù)目，從而對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，并且所述掩蔽時鐘生成部包括適于在未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出時鐘作為被掩蔽的時鐘。(4)一種總線系統(tǒng)，包括:多個請求解碼器，每一個請求解碼器被設置成與多個主站中的每一個主站相關聯(lián)以便解碼來自相關聯(lián)的主站的請求；多個請求仲裁器，每一個請求仲裁器被設置成與多個從站中的每一個從站相關聯(lián)，以便仲裁由多個請求解碼器解碼的請求并將請求輸出到相關聯(lián)的從站；多個響應解碼器，每一個響應解碼器被設置成與多個從站中的每一個從站相關聯(lián)，以便解碼來自相關聯(lián)的從站的響應；多個響應仲裁器，每一個響應仲裁器被設置成與多個主站中的每一個主站相關聯(lián)，以便仲裁由多個響應解碼器解碼的響應并將響應輸出到相關聯(lián)的主站；時鐘使能信號生成部，所述時鐘使能信號生成部適于通過將多個請求解碼器和響應仲裁器進行分類以使得與同一主站相關聯(lián)的請求解碼器和響應仲裁器被分類到同一區(qū)或通過將多個請求仲裁器和多個響應解碼器進行分類以使得與同一從站相關聯(lián)的請求仲裁器和響應解碼器被分類到同一區(qū)，來在多個區(qū)中的每一個區(qū)中對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，以便生成用于多個區(qū)中的每一區(qū)的時鐘使能信號；以及掩蔽時鐘生成部，所述掩蔽時鐘生成部通過使用用于多個區(qū)中的每一個區(qū)的時鐘使能信號來掩蔽時鐘，以生成被掩蔽的時鐘。(5)具有特征⑷的總線系統(tǒng)，其中:所述時鐘使能信號生成部在請求被輸入到多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加未完成的事務的數(shù)目，并且在對請求的響應被輸出時減少未完成的事務的數(shù)目，從而對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，并且所述掩蔽時鐘生成部在未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出時鐘作為被掩蔽的時鐘。(6)具有特征(4)或(5)的總線系統(tǒng)，其中:所述時鐘使能信號生成部包括計數(shù)器，所述計數(shù)器適于在請求被輸入到多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加未完成的事務的數(shù)目，并且在對請求的響應被輸出時減少未完成的事務的數(shù)目，從而對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，并且所述掩蔽時鐘生成部包括時鐘使能器，所述時鐘使能器適于在未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出時鐘作為被掩蔽的時鐘。本公開包含與在2011年11月14日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權專利申請JP2011-248148中所公開的主題有關的主題，將其全部內容通過引用結合于此。
權利要求
1.一種時鐘門控電路,包括: 時鐘使能信號生成部，所述時鐘使能信號生成部適于在由總線系統(tǒng)分割成的多個區(qū)中的每一個區(qū)中對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，從而生成用于所述多個區(qū)中的每一個區(qū)的時鐘使能信號；以及 掩蔽時鐘生成部，所述掩蔽時鐘生成部適于通過使用用于所述多個區(qū)中的每一個區(qū)的所述時鐘使能信號來掩蔽時鐘從而生成被掩蔽的時鐘。
2.如權利要求1所述的時鐘門控電路，其中， 所述時鐘使能信號生成部在請求被輸入到所述多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加所述未完成的事務的數(shù)目，并在對所述請求的響應被輸出時減少所述未完成的事務的數(shù)目，從而對所述未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，并且 所述掩蔽時鐘生成部在所述未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽所述時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在所述未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出所述時鐘作為所述被掩蔽的時鐘。
3.如權利要求1所述的時鐘門控電路，其中， 所述時鐘使能信號生成部包括計數(shù)器，所述計數(shù)器適于在請求被輸入到所述多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加所述未完成的事務的數(shù)目并且在對所述請求的響應被輸出時減少所述未完成的事務的數(shù)目，從而對所述未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，并且 所述掩蔽時鐘生成部包括適于在所述未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽所述時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出所述時鐘作為所述被掩蔽的時鐘。
4.一種總線系統(tǒng)，包括: 多個請求解碼器，每一個請求解碼器被設置成與多個主站中的每一個主站相關聯(lián)以便解碼來自相關聯(lián)的主站的請求； 多個請求仲裁器，每一個請求仲裁器被設置成與多個從站中的每一個從站相關聯(lián)，以便仲裁由所述多個請求解碼器解碼的請求并將所述請求輸出到相關聯(lián)的從站； 多個響應解碼器，每一個響應解碼器被設置成與所述多個從站中的每一個從站相關聯(lián)，以便解碼來自相關聯(lián)的從站的響應； 多個響應仲裁器，每一個響應仲裁器被設置成與所述多個主站中的每一個主站相關聯(lián)，以便仲裁由所述多個響應解碼器解碼的響應并將所述響應輸出到相關聯(lián)的主站； 時鐘使能信號生成部，所述時鐘使能信號生成部適于通過將所述多個請求解碼器和所述響應仲裁器進行分類以使得與同一主站相關聯(lián)的請求解碼器和響應仲裁器被分類到同一區(qū)或通過將所述多個請求仲裁器和所述多個響應解碼器進行分類以使得與所述同一從站相關聯(lián)的請求仲裁器和響應解碼器被分類到同一區(qū)，來在所述多個區(qū)中的每一個區(qū)中對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，以便生成用于所述多個區(qū)中的每一區(qū)的時鐘使能信號；以及 掩蔽時鐘生成部，所述掩蔽時鐘生成部通過使用用于所述多個區(qū)中的每一個區(qū)的所述時鐘使能信號來掩蔽時鐘，以生成被掩蔽的時鐘。
5.如權利要求4所述的總線系統(tǒng)，其中， 所述時鐘使能信號生成部在請求被輸入到所述多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加所述未完成的事務的數(shù)目，并且在對所述請求的響應被輸出時減少所述未完成的事務的數(shù)目，從而對所述未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，并且 所述掩蔽時鐘生成部在所述未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽所述時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在所述未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出所述時鐘作為所述被掩蔽的時鐘。
6.如權利要求4所述的總線系統(tǒng)，其中， 所述時鐘使能信號生成部包括計數(shù)器，所述計數(shù)器適于在請求被輸入到所述多個區(qū)中的每一個區(qū)時增加所述未完成的事務的數(shù)目，并且在對所述請求的響應被輸出時減少所述未完成的事務的數(shù)目，從而對所述未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，并且 所述掩蔽時鐘生成部包括時鐘使能器，所述時鐘使能器適于在所述未完成的事務的數(shù)目是零時掩蔽所述時鐘并輸出被掩蔽的時鐘，并且在所述未完成的事務的數(shù)目是一個或多個時按原樣輸出 所述時鐘作為所述被掩蔽的時鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種時鐘門控電路和總線系統(tǒng)。本技術提供了在降低適于作為單元來處理事務的總線系統(tǒng)的功耗方面的優(yōu)異的有利效果。此處公開的是時鐘門控電路，包括時鐘使能信號生成部，所述時鐘使能信號生成部適于在由總線系統(tǒng)分割成的多個區(qū)中的每一個區(qū)中對未完成的事務的數(shù)目進行計數(shù)，從而生成用于多個區(qū)中的每一個區(qū)的時鐘使能信號；以及掩蔽時鐘生成部，所述掩蔽時鐘生成部適于通過使用用于多個區(qū)中的每一個區(qū)的時鐘使能信號來掩蔽時鐘從而生成被掩蔽的時鐘。
文檔編號G06F13/42GK103198045SQ20121044210
公開日2013年7月10日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權日2011年11月14日
發(fā)明者青木蘇美 申請人:索尼公司