數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口ram讀寫與仲裁控制器的制造方法
【專利摘要】一種數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器,包括雙口RAM、A讀寫端口控制模塊、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊;應用FPGA設計該控制器硬連接電路,分為n位A讀寫端口和2n位B讀寫端口;A讀寫端口控制模塊分時兩次完成2n位數(shù)據(jù)的訪問,提高A讀寫端口的讀寫速度,減小了電路規(guī)模;A讀寫端口低n位與B讀寫端口讀寫仲裁模塊和A讀寫端口高n位與B讀寫端口讀寫仲裁模塊設置A讀寫端口為高優(yōu)先級,兩個讀寫端口地址值相等時,A讀寫端口低n位正在執(zhí)行讀或寫操作,發(fā)送忙信號BusyB_1,A讀寫端口執(zhí)行高n位的讀或寫操作,發(fā)送忙信號BusyB_2,提高了仲裁性能。
【專利說明】數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器,尤其涉 及一種基于FPGA并行處理的特點,應用FPGA設計硬連接電路組成的數(shù)據(jù)總線寬度不相等 的雙口RAM讀寫與仲裁控制器。
【背景技術】
[0002] 雙口RAM是一個具有仲裁功能的兩個讀寫端口的存儲器,兩個端口具有完全獨立 的數(shù)據(jù)總線、地址總線和讀寫控制線,并允許兩個端口同時對雙口RAM進行隨機性的訪問, 其特點是對數(shù)據(jù)的存儲共享和兩個端口同時對同一地址存儲單元的讀寫訪問的仲裁;目前 雙口RAM芯片的數(shù)據(jù)總線寬度通常為16或8位,兩個端口的數(shù)據(jù)和地址的寬度都相等;對 于數(shù)據(jù)總線寬度相差2倍的兩個微處理器應用系統(tǒng)通過雙口RAM實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,需要選用 2片雙口RAM芯片,仲裁是針對數(shù)據(jù)寬度相等的雙口RAM的讀寫訪問仲裁,數(shù)據(jù)總線寬度窄 的微處理器應用系統(tǒng)與雙口RAM芯片的一個讀寫端口連接需要增加相應的數(shù)據(jù)接口電路, 其技術方案通常是增加4個鎖存器,寫入雙口RAM的數(shù)據(jù)時,首先分時寫入低位數(shù)據(jù)和高位 數(shù)據(jù)到2個寫入鎖存器予以鎖存組成2倍寬度的數(shù)據(jù),然后再將2個寫入鎖存器的數(shù)據(jù)寫 入雙口RAM,讀出雙口RAM的數(shù)據(jù)時,首先分時讀入低位數(shù)據(jù)和高位數(shù)據(jù)到2個讀入鎖存器 予以鎖存,然后再按照低位數(shù)據(jù)和高位數(shù)據(jù)分時讀入微處理器,這樣訪問一次雙口RAM需 要進行三次或四次分時操作;另一方面,雙口RAM芯片的容量是固定的,而在實際應用中會 出現(xiàn)存儲容量資源浪費的情況;應用FPGA雙口RAM的IP核,可以選用具有仲裁功能或無有 仲裁功能的雙口RAM的IP核,其數(shù)據(jù)寬度和存儲容量可以根據(jù)需要重構確定,但兩個端口 的數(shù)據(jù)和地址的寬度也是相等的,對于數(shù)據(jù)總線寬度相差2倍的兩個微處理器應用系統(tǒng)通 過雙口RAM實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,能夠解決存儲容量資源浪費的問題,但同樣也會出現(xiàn)上述訪問 雙口RAM需要進行三次或四次分時操作,數(shù)據(jù)總線寬度窄的微處理器與雙口RAM芯片的一 個讀寫端口連接也需要增加相應的數(shù)據(jù)接口電路的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的在于應用FPGA設計硬連接電路,提供一種能夠實現(xiàn)并行處理 的"數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器";該控制器能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)總線寬度 不相等的雙口RAM的兩個讀寫端口同時對不同存儲單元的隨機讀寫訪問,同時對同一存儲 單元的讀操作;該控制器根據(jù)A讀寫端口連接的n位系統(tǒng)的地址總線的最低位ABA[0]的狀 態(tài)確定是對低n位雙口RAM還是高n位雙口RAM進行讀或寫操作,達到分時兩次就完成讀 或寫低n位和高n位存儲單元的目的,B讀寫端口一次完成2n位存儲單元的讀寫操作;以 解決上述已有技術存在的問題:即:訪問數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM需要進行三次或 四次分時操作,數(shù)據(jù)總線寬度窄的微處理器與雙口RAM芯片的一個讀寫端口連接也需要增 加相應的數(shù)據(jù)接口電路的問題。
[0004] 解決上述技術問題的技術方案是:一種數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與 仲裁控制器,包括雙口 RAM、A讀寫端口控制模塊、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊 和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊;
[0005] 所述數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器具有n位A讀寫端口和2n 位B讀寫端口,n位A讀寫端口以下稱為A讀寫端口,2n位B讀寫端口稱為B讀寫端口;A 讀寫端口與n位系統(tǒng)的總線連接,B讀寫端口與2n位系統(tǒng)的總線連接;
[0006] 所述雙口 RAM分別與A讀寫端口控制模塊、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁 模塊和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊連接;
[0007] 所述A讀寫端口控制模塊還和A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊和A讀寫 端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊連接;
[0008] 所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊還和A讀寫端口高n位與B讀寫端 口仲裁模塊連接;
[0009] 所述雙口 RAM包括低n位雙口 RAM和高n位雙口 RAM,雙口 RAM具有A端口和B端 口;A讀寫端口分時兩次完成所述雙口 RAM的A端口的1個存儲單元的2n位數(shù)據(jù)的讀或寫, 先低n位數(shù)據(jù)的讀或寫,后高n位數(shù)據(jù)的讀或寫;B讀寫端口一次完成所述雙口 RAM的B端 口的1個存儲單元的2n位數(shù)據(jù)的讀或寫;
[0010] 所述低n位雙口 RAM的A端口寫信號WRA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀寫 端口仲裁模塊連接;A端口讀信號RDA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊 連接;低n位雙口 RAM的片選使能信號CA1輸入端與A讀寫端口控制模塊連接;低n位DBA 數(shù)據(jù)端與A讀寫端口控制模塊連接;ABA[m: 1]地址輸入端與n位系統(tǒng)地址總線ABA[m:0] 的第m根到第1根地址線連接;
[0011] 所述高n位雙口 RAM的A端口寫信號WRA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀寫 端口仲裁模塊連接;A端口讀信號RDA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊 連接;高n位雙口 RAM的片選使能信號CA2輸入端與A讀寫端口控制模塊連接;高n位DBA 數(shù)據(jù)端與A讀寫端口控制模塊連接;ABA[m: 1]地址輸入端與n位系統(tǒng)地址總線ABA[m:0] 的第m根到第1根地址線連接;
[0012] 所述低n位雙口 RAM的B端口寫信號WRB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀寫 端口仲裁模塊連接;B端口讀信號RDB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模 塊連接;低n位雙口 RAM的片選使能信號CB輸入端與2n位系統(tǒng)總線片選使能信號CB線連 接;低n位DBB [n-1:0]數(shù)據(jù)端與2n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBB [2n-l: 0]的第n-1根到第0根的 DBB[n-l:0]數(shù)據(jù)線連接;ABB[m-l:0]地址輸入端與2n位系統(tǒng)地址總線ABB[m-l:0]連接;
[0013] 所述高n位雙口 RAM的B端口寫信號WRB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀寫 端口仲裁模塊連接;B端口讀信號RDB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模 塊連接;高n位雙口 RAM的片選使能信號CB輸入端與2n位系統(tǒng)總線片選使能信號CB線連 接;高n位DBB [2n-l: n]數(shù)據(jù)端與2n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBB [2n-l: 0]的第2n-l根到第n根 的DBB [2n-l: n]數(shù)據(jù)線連接;ABB [m-1:0]地址輸入端與2n位系統(tǒng)地址總線ABB [m-1:0]連 接;
[0014] 所述A讀寫端口控制模塊根據(jù)n位系統(tǒng)地址總線的最低位ABA[0]地址線的狀態(tài) 確定是對低n位雙口 RAM的A端口還是高n位雙口 RAM的A端口進行讀或寫操作控制;
[0015] 所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊根據(jù)n位系統(tǒng)地址總線ABA[m: 1] 的地址值和2n位系統(tǒng)地址總線ABB[m-1:0]的地址值是否相等,如果相等,繼續(xù)進行已在執(zhí) 行的讀寫操作,封鎖待執(zhí)行的讀寫操作,并發(fā)送忙信號;如果相等且A讀寫端口低n位與B 讀寫端口的讀或寫信號同時發(fā)生或A讀寫端口低n位正在執(zhí)行讀或寫操作,則A讀寫端口 低n位執(zhí)行讀寫操作,封鎖B讀寫端口的讀寫操作,并發(fā)送B讀寫端口忙信號BusyB_ll;如 果相等且B讀寫端口正在執(zhí)行讀或寫操作,則B讀寫端口低n位執(zhí)行讀寫操作,封鎖A讀寫 端口的讀寫操作,并發(fā)送A讀寫端口忙信號BusyA;
[0016] 所述A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊在n位系統(tǒng)地址總線ABA [m: 1]的 地址值和2n位系統(tǒng)地址總線ABB [m-1:0]的地址值相等時,A讀寫端口高n位讀或寫信號 有效時,執(zhí)行A讀寫端口高n位的讀寫操作,封鎖B讀寫端口的讀寫操作,發(fā)送B讀寫端口 忙信號BusyB_l和B讀寫端口忙信號BusyB_2 ;
[0017] 所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊和A讀寫端口高n位與B讀寫端口 仲裁模塊對A讀寫端口和B讀寫端口對同一存儲單元的讀操作不進行仲裁;
[0018] 上述m、n的取值范圍是:n為8、16、32或64,m為2的任意整數(shù)的冪次方。
[0019] 其進一步技術方案是:所述A讀寫端口控制模塊包括非門I、或門I、或門II、或 門III、n位雙向三態(tài)門組I、或門IV、或門V、或門VI、n位雙向三態(tài)門組II;非門I的輸入 端與n位系統(tǒng)地址總線的最低位ABA[0]地址線連接,輸出端和或門I的輸入端連接;
[0020] 或門I的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口片選使能信號CA線連接,輸 出端分別和或門II的一個輸入端、或門III的一個輸入端、高n位雙口 RAM的片選使能信號 CA2輸入端連接;
[0021] 或門II的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口寫信號WRA線連接,輸出端 分別與n位雙向三態(tài)門組I的一個輸入端、A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊的A端 口高n位寫信號WRA_21輸入端連接;
[0022] 或門III的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口讀信號RDA線連接,輸出端 分別與n位雙向三態(tài)門組I的另一個輸入端、A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊的A 端口高n位讀信號RDA_21輸入端連接;
[0023] n位雙向三態(tài)門組I的第三個輸入端與n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBA[n-l:0]連接,輸出 端與高n位雙口 RAM的高n位DBA數(shù)據(jù)端連接;
[0024] 或門IV的兩個輸入端分別與n位系統(tǒng)地址總線的最低位ABA[0]地址線、A讀寫端 口片選使能信號CA線連接,輸出端分別和或門V的一個輸入端、或門VI的一個輸入端、低n 位雙口 RAM的片選使能信號CA1輸入端連接;
[0025] 或門V的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口寫信號WRA線連接,輸出端 分別與n位雙向三態(tài)門組II的一個輸入端、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊的A端 口低n位寫信號WRA_11輸入端連接;
[0026] 或門VI的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口讀信號RDA線連接,輸出端 分別與n位雙向三態(tài)門組II的另一個輸入端、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊的A 端口低n位讀信號RDA_11輸入端連接;
[0027] n位雙向三態(tài)門組II的第三個輸入端與n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBA[n-l:0]連接,輸出 端與低n位雙口 RAM的低n位DBA數(shù)據(jù)端連接;
[0028] 上述n的取值范圍是:n為8、16、32或64。
[0029] 其更進一步技術方案是:所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊包括或門 W、地址比較器、與門I、判優(yōu)與仲裁電路I、判優(yōu)與仲裁電路II、或門W、或門IX、與門II、 與門III、或門X、或門XI、與非門I、或門XII、非門II、或門XIII;或門W的兩個輸入端分別與 n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口片選使能信號CA線、B讀寫端口片選使能信號CB線連接,輸出 端與地址比較器的一個輸入端連接;
[0030] 地址比較器的另兩個輸入端分別與n位系統(tǒng)地址總線ABA[m: 1]、2n位系統(tǒng)地址 總線ABB[m-l:0]連接;地址值相等AE輸出端分別與判優(yōu)與仲裁電路I的設置與控制信號 SCI輸入端、或門W的一個輸入端、或門IX的一輸入端、判優(yōu)與仲裁電路II的設置與控制信 號SC2輸入端連接;
[0031] 與門I的兩個輸入端分別與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口讀信號RDB線和B讀寫 端口寫信號WRB線連接,輸出端與判優(yōu)與仲裁電路I的低優(yōu)先權位信息L1輸入端連接;
[0032] 所述判優(yōu)與仲裁電路I包括非門IV、與非門IV、非門V、或非門I、或非門II、或門 XW、非門VI、非門W;所述判優(yōu)與仲裁電路I的高優(yōu)先權位信息H1輸入端與A讀寫端口 控制模塊的或門V的A端口低n位寫信號WRA_11輸出端連接,Q1輸出端和或門W的一個 輸入端連接,iT輸出端分別和與門II的一個輸入端、或門XI的一個輸入端連接;
[0033] 非門IV的輸入端與判優(yōu)與仲裁電路I的設置與控制信號SCI輸入端連接,輸出端 和與非門IV的一個輸入端連接;
[0034] 與非門IV另兩個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路I的高優(yōu)先權位信息H1輸入端、 低優(yōu)先權位信息L1輸入端連接,輸出端和非門V輸入端連接;
[0035] 非門V的輸出端和或門XW的一個輸入端連接;
[0036] 或非門I的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路I的高優(yōu)先權位信息H1輸入端、 設置與控制信號SCI輸入端和或非門II的輸出端連接,輸出端和或門XW的另一個輸入端 連接;
[0037] 或非門II的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路I的設置與控制信號SCI輸入端、 低優(yōu)先權位信息L1輸入端和或門XW的輸出端連接,輸出端還和非門W的輸入端連接;
[0038] 或門XW的第三個輸入端與判優(yōu)與仲裁電路I的設置與控制信號SCI輸入端連 接,輸出端還和非門VI的輸入端連接;
[0039] 非門VI的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路I的Q1輸出端連接;
[0040] 非門W的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路I的占輸出端連接;
[0041] 所述判優(yōu)與仲裁電路II與判優(yōu)與仲裁電路I的電路結構相同,包括非門W、與非 門V、非門IX、或非門III、或非門IV、或門XIX、非門X、非門XI;所述判優(yōu)與仲裁電路II的高 優(yōu)先權位信息H2輸入端與A讀寫端口控制模塊的或門VI的A端口低n位讀信號RDA_11輸 出端連接,低優(yōu)先權位信息L2輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口寫信號WRB線連接;Q2 輸出端和或門IX的另一個輸入端連接,運輸出端和與門II的一個輸入端連接;
[0042] 非門W的輸入端與判優(yōu)與仲裁電路II的設置與控制信號SC2輸入端連接,輸出端 和與非門V的一個輸入端連接;
[0043] 與非門V另兩個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路II的高優(yōu)先權位信息H2輸入端、 低優(yōu)先權位信息L2輸入端連接,輸出端和非門IX輸入端連接;
[0044] 非門IX的輸出端和或門XIX的一個輸入端連接;
[0045] 或非門III的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路II的高優(yōu)先權位信息H2輸入端、 設置與控制信號SC2輸入端和或非門IV的輸出端連接,輸出端和或門XIX的另一個輸入端 連接;
[0046] 或非門IV的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路II的設置與控制信號SC2輸入端、 低優(yōu)先權位信息L2輸入端和或門XIX的輸出端連接,輸出端還和非門XI的輸入端連接;
[0047] 或門XIX的第三個輸入端與判優(yōu)與仲裁電路II的設置與控制信號SC2輸入端連 接,輸出端還和非門X的輸入端連接;
[0048] 非門X的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路II的Q2輸出端連接;
[0049] 非門XI的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路II的運輸出端連接;
[0050] 或門W的第三個輸入端與A讀寫端口控制模塊的或門VI的A端口低n位寫信號 WRA_11輸出端連接,輸出端分別和與門III的一個輸入端、A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲 裁模塊的封鎖B端口讀寫信號BlockBWR_1輸入端連接;
[0051] 或門IX的第三個輸入端與A讀寫端口控制模塊的或門VI的A端口低n位讀信號 RDA_11輸出端連接,輸出端和與門III的另一個輸入端、A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁 模塊的封鎖B端口寫信號BlockBW_1輸入端連接;
[0052] 與門II的輸出端分別和或門X的一個輸入端、n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口忙信號 BusyA線連接;
[0053] 與門III的輸出端與A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊的B讀寫端口忙信號 BusyB_ll輸入端連接;
[0054] 或門X的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口寫信號WRB線連接,輸出端 分別和與非門I的一個輸入端、非門II的輸入端連接;
[0055] 或門XI的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口讀信號RDB線連接,輸出端 和與非門I的另一個輸入端連接;
[0056] 與非門I的輸出端和或門XII的一個輸入端連接;
[0057] 或門XII的另一輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口讀信號RDA線連接,輸出端與 低n位雙口RAM的A端口讀信號RDA_1輸入端連接;
[0058] 非門II的輸出端和或門XIII的一個輸入端連接;
[0059] 或門XIII的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口寫信號WRA線連接,輸出 端與低n位雙口RAM的A端口寫信號WRA_1輸入端連接;
[0060] 上述m、n的取值范圍是:n為8、16、32或64,m為2的任意整數(shù)的冪次方。
[0061] 其又更進一步技術方案是:所述A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊包括或 門XIV、或門XV、與門IV、非門III、與門V、D觸發(fā)器、與門VI、與非門II、或門XVI、與非門 III、或門XW;或門XIV的兩個輸入端分別與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊的地 址比較器的地址值相等AE輸出端和A讀寫端口控制模塊的或門II的A端口高n位寫信號 WRA_21輸出端連接,輸出端和與門IV的一個輸入端、與非門II的一個輸入端連接;
[0062] 或門XV兩個輸入端分別與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊的地址比較 器的地址值相等AE輸出端和A讀寫端口控制模塊的或門III的A端口高n位讀信號RDA_21 輸出端連接,輸出端和與門IV的另一個輸入端、與非門III的一個輸入端連接;
[0063] 與門IV的輸出端分別和非門III的輸入端和2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口忙信號 BusyB_2信號線連接;
[0064] 非門III的輸出端和與門V的一個輸入端連接;
[0065] 與門V的另一個輸入端與A讀寫端口低n位和B讀寫端口仲裁模塊的與門III的B 讀寫端口忙信號BusyB_ll輸出端連接,輸出端與D觸發(fā)器的CP信號輸入端連接;
[0066]D觸發(fā)器的D輸入端與A讀寫端口低n位和B讀寫端口仲裁模塊的與門III的B讀 寫端口忙信號BusyB_ll輸出端連接,Q輸出端和與門VI的一個輸入端連接;
[0067] 與門VI的另一個輸入端與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊的與門III的 B讀寫端口忙信號BusyB_l 1輸出端連接,輸出端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口忙信號 BusyB_l線連接;
[0068] 與非門II的另一個輸入端與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊的或門W的 封鎖B端口讀寫信號BlockB WR_1輸出端連接,輸出端和或門XVI的一個輸入端連接;
[0069] 或門XVI的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口讀信號RDB線連接,輸出 端與雙口 RAM的B端口讀信號RDB_1輸入端連接;
[0070] 與非門III的另外兩個輸入端分別與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊的或 門W的封鎖B端口讀寫信號BlockB WR_1輸出端和或門IX的封鎖B端口寫信號BlockB W_1 輸出端連接,輸出端和或門XW的一個輸入端連接;
[0071] 或門XW的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口寫信號WRB線連接,輸出 端與雙口 RAM的B端口寫信號WRB_1輸入端連接;
[0072] 上述m、n的取值范圍是:n為8、16、32或64, m為2的任意整數(shù)的冪次方;
[0073] 上述n位系統(tǒng)可以是n位微處理器應用系統(tǒng)或FPGA的n位應用系統(tǒng);
[0074] 上述2n位系統(tǒng)可以是2n位微處理器應用系統(tǒng)或FPGA的2n位應用系統(tǒng)。
[0075] 由于采用以上結構,本實用新型之"數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁 控制器"具有以下有益效果:
[0076] 一、設置忙信號BusyB_l和BusyB_2,提高了仲裁的性能
[0077] 本實用新型中,針對數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM,設計了 A讀寫端口低n位與 B讀寫端口仲裁模塊和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊,兩個讀寫端口對同一個 存儲單元同時進行讀寫訪問時,n位系統(tǒng)的地址總線的ABA[m+l: 1]地址值和2n位系統(tǒng)的 地址總線ABB [m: 0]的地址值相等,如果A讀寫端口低n位與B讀寫端口的讀或寫信號同時 發(fā)生,則A讀寫端口低n位執(zhí)行讀或寫操作,封鎖B讀寫端口的讀或寫操作,并發(fā)送忙信號 BusyB_l ;如果A讀寫端口高n位執(zhí)行讀寫訪問,封鎖B讀寫端口的讀或寫操作,并發(fā)送忙信 號BusyB_2,A讀寫端口高n位的讀寫訪問結束,撤銷忙信號BusyB_l和忙信號BusyB_2 ;忙 信號BusyB_l有效時,表明2n位系統(tǒng)至少需要經(jīng)過2個讀寫周期才能夠對該存儲單元進行 訪問,忙信號BusyB_l和忙信號BusyB_2都有效時,表明2n位系統(tǒng)只需要經(jīng)過1個讀寫周 期即可對該存儲單元進行訪問,提高了仲裁的性能;
[0078] 二、提高了數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫訪問速度
[0079] 本實用新型中,控制器根據(jù)雙口 RAM數(shù)據(jù)總線寬度窄的A讀寫端口輸入的ABA[0] 的狀態(tài)確定是對低n位雙口 RAM還是高n位雙口 RAM進行讀或寫訪問,達到分時兩次就完 成讀或寫低n位和高n位的存儲單元的目的;
[0080] 三、減小了硬件電路的規(guī)模
[0081] 本實用新型中,應用FPGA設計硬連接控制電路,在FPGA的片內(nèi)設計A讀寫端口控 制模塊,不需要在數(shù)據(jù)總線寬度窄的n位系統(tǒng)的總線與雙口 RAM芯片的一個讀寫端口側連 接搭建數(shù)據(jù)接口電路,減小了硬件電路的規(guī)模;
[0082] 四、系統(tǒng)性價比高
[0083] 本實用新型應用FPGA的硬連接控制電路設計數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀 寫與仲裁控制器,不需要另外增加A讀寫端口的數(shù)據(jù)接口電路,又達到A讀寫端口需要分時 三次或四次才能夠完成對雙口 RAM讀寫的訪問,減少到只需要分時二次即可完成讀寫的訪 問;針對A讀寫端口需要分時二次完成讀寫的訪問,設置仲裁優(yōu)先級別,根據(jù)數(shù)據(jù)總線寬度 不相等的雙口 RAM讀寫訪問的特點,設置A讀寫端口為高優(yōu)先級別,忙信號BusyB_l和忙信 號BusyB_2,提高了仲裁的性能,使得數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器的 性能增強,具備較高的性價比。
[0084] 下面結合附圖和實施例對本實用新型之數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與 仲裁控制器之技術特征作進一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0085] 圖1 :本實用新型之數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器的系統(tǒng)結 構框圖;
[0086] 圖2 :本實用新型之數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器的A讀寫 端口控制模塊結構及其連接關系圖;
[0087] 圖3:本實用新型之數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器的A讀寫 端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊結構及其連接關系圖;
[0088] 圖4 :本實用新型之數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器的判優(yōu)與 仲裁電路I結構及其連接關系圖;
[0089] 圖5 :本實用新型之數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器的判優(yōu)與 仲裁電路II結構及其連接關系連接圖;
[0090] 圖6 :本實用新型之數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器的A讀寫 端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊結構及其連接關系圖。
[0091] 圖中:
[0092] I一雙口 RAM,II-A讀寫端口控制模塊,III-A讀寫端口低n位與B讀寫端口 仲裁模塊,IV-A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊;
[0093]1-低n位雙口RAM,2-高n位雙口RAM,3-非門I,4一或門I,5-或門II,6- 或門III,7-n位雙向三態(tài)門組I,8-或門IV,9一或門V,10-或門VI,11一n位雙向三態(tài) 門組11,12-或門VL13-地址比較器,14一與門I,15-判優(yōu)與仲裁電路I,16-判優(yōu)與 仲裁電路II,17-或門VIII,18-或門IX,19一與門II,20-與門III,21-或門X,22-或門XI, 23-與非門I,24-或門XL25-非門II,26-或門XIII,27-或門XIV,28-或門XV, 29-與門IV,30-非門III,31-與門V,32-D觸發(fā)器,33-與門VI,34-與非門II,35-或門 XVI,36-與非門III,37-或門XW;
[0094] 15a-非門IV,15b -與非門IV,15c-非門V,15d -或非門I,15e -或非門II, 15f-或門 XW,15g-非門 VI,15h-非門 vn。
[0095] 16a-非門 W,16b-與非門 V,16c-非門 IX,16d -或非門 III,16e-或非門 IV, 16f-或門 XIX,16g-非門 X,16h-非門XI。
[0096] 文中縮略語說明:
[0097] (一)FPGA - Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列。
[0098] (二)與n位系統(tǒng)的總線(n位A讀寫端口)相關的:
[0099] ABA - Address Bus of A read and write ports,A 讀寫端口輸入的地址總線, 是n位系統(tǒng)地址總線;
[0100] ABA[m: 1] - n位系統(tǒng)地址總線,從第1根到第m根地址線;
[0101] ABA[0] - n位系統(tǒng)地址總線的最低位地址線,第0根地址線;
[0102] DBA - Data Bus of A read and write ports,A 讀寫端口數(shù)據(jù)總線,是 n 位系統(tǒng) 的數(shù)據(jù)總線,是n位系統(tǒng)與A讀寫端口雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總線;
[0103] DBA[n-l:0] - n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線,從第0根到第n-1根數(shù)據(jù)線;
[0104] CA - Chip select enable signal of A read and write ports,A 讀寫端口片 選使能輸入信號線;是n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口片選使能信號線;
[0105] WRA - WRite signal of A read and write ports,A 讀寫端口寫信號輸入線;是 n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口寫信號線;
[0106] RDA - ReaD signal of A read and write ports,A 讀寫端口讀信號輸入線;是 n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口讀信號線;
[0107] BusyA - Busy signal of A read and write ports,A 讀寫端口忙信號輸出線; 是n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口忙信號線。
[0108] (三)與2n位系統(tǒng)總線(2n位B讀寫端口)相關的:
[0109] ABB - Address Bus of B read and write ports,B 讀寫端口輸入的地址總線信 號,是2n位系統(tǒng)地址總線;
[0110] ABB [m-1:0] - 2n位系統(tǒng)地址總線,從第0根到第m-1根地址線;
[0111] DBB - Data Bus of B read and write ports,B 讀寫端口數(shù)據(jù)總線,是 2n 位系 統(tǒng)數(shù)據(jù)總線,2n位系統(tǒng)與B讀寫端口雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)線;
[0112] DBB[2n-l:0] -2n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線,從第0根到第2n -1根數(shù)據(jù)線;
[0113] CB - Chip select enable signal of B read and write ports,B 讀寫端口片 選使能輸入信號線;是2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口片選使能信號線,;
[0114] WRB - Write signal of B read and write ports,B 讀寫端口寫信號輸入線;是 2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口寫信號線;
[0115] RDB - ReaD signal of B read and write ports,B 讀寫端口讀信號輸入線;是 2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口讀信號線;也是B端口讀信號輸入線
[0116] BusyB_l - Busy signal_l of B read and write ports,B讀寫端口忙信號_1 輸 出線;是2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口忙信號_1線;
[0117] BusyB_2 - Busy signal_2 of B read and write ports,B讀寫端口忙信號_2輸 出線;是2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口忙信號_2線。
[0118](四)與雙口 RAMI相關的:
[0119] A 端口:
[0120] 1^^_1一1^3〇818仙1(^4?〇1^4端口讀信號輸入線,是低11位雙口狀11和高11 位雙口 RAM的A端口讀信號輸入線;
[0121] WRA_1 - WRite signal of A Port,A端口寫信號輸入線,是低n位雙口 RAM和高 n位雙口 RAM的A端口寫信號輸入線;
[0122] CA1 - Chip select enable signal 1 of A port,A 端口片選使能信號輸入線, 是低n位雙口 RAM的A端口片選使能信號輸入線;
[0123] 低n位DBA - N_bit Data Bus lines of A port of low n_bit dual-port RAM, 低n位雙口 RAM的A端口的n位數(shù)據(jù)線;
[0124] CA2 - Chip select enable signal 2 of A port,A 端口片選使能信號輸入線, 是高n位雙口 RAM的A端口片選使能信號輸入線;
[0125] 高n位DBA -N_bit data Bus lines of A port of high n_bit dual-port RAM, 高n位雙口 RAM的A端口的n位數(shù)據(jù)線;
[0126] B 端口:
[0127] RDB_1 - ReaD signal_l of B Port,B 端口讀信號 _1,是低 n 位雙口 RAM 和高 n 位雙口 RAM的B端口讀信號輸入線;
[0128] WRB_1 - write signal_l of B Port,B 端口 寫信號 _1,是低 n 位雙口 RAM 和高 n 位雙口 RAM的B端口寫信號輸入線;
[0129] DBB [2n_l :n] - data bus [2n_l :n] of B port,B 端口數(shù)據(jù)總線[2n_l :n],是高 n 位雙口 RAM的B端口數(shù)據(jù)總線,從第2n-l根到第n根數(shù)據(jù)線;
[0130] DBB[n_l :0] - data bus [n_l :0] of B port,B 端口數(shù)據(jù)總線[n_l :0],是低 n 位 雙口 RAM的B端口數(shù)據(jù)總線,從第n-1根到第0根數(shù)據(jù)線。
[0131](五)與A讀寫端口控制模塊II、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III、A 讀與端口 _n位與B讀與端口仲裁|旲塊IV相關的:
[0132] WRA_11 - WRite signal_ll of A port low n_bit,A 端口低 n 位寫信號線;
[0133] RDA_11 - ReaD signal_ll of A port low n_bit,A 端口低 n 位讀信號線;
[0134] WRA_21 - WRite signal_21 of A port high n_bit,A 端口高 n 位寫信號線;
[0135] RDA_21 - ReaD signal_21 of A port high n_bit,A 端口高 n 位讀信號線;
[0136] AE - Address values are Equal,地址值相等,是 ABA[m: 1]的地址值與 ABB[m-l:0]的地址值相等;
[0137] BlockB WR_1-Block B port Write signal WRB_1 and Read signal RDB_1,封 鎖B端口讀信號RDB_1和寫信號WRB_1 ;
[0138] BlockB W_1 - Block B port Write signal WRB_1,封鎖 B 端口寫信號 WRB_1 ;
[0139] BusyB_ll - Busy signal_ll of B read and write port,B讀寫端口忙信號_11 ;
[0140] 判優(yōu)與仲裁電路I 15
[0141] HI - High priority bit information 1 input terminal,高優(yōu)先權位信息 1 輸 入端;
[0142] SCI - Set and Control signal 1 input terminal,設置與控制信號 1 輸入端;
[0143] LI - Low priority bit information 1 input terminal,低優(yōu)先權位信息 1 輸 入端;
[0144] Q1 - Result of arbitration and arbitration 1 output terminal,判優(yōu)與仲 裁結果1輸出端;
[0145]Qi- Arbitration and arbitration result negated 1 output terminal ;判優(yōu) 與仲裁結果取反1輸出端;
[0146] 判優(yōu)與仲裁電路II 16
[0147] H2 - High priority bit information 2 input terminal,高優(yōu)先權位信息 2 輸 入端;
[0148] SC2 - Set and control signal 2 input terminal,設置與控制信號 2 輸入端;
[0149] L2 - Low priority bit information 2 input terminal,低優(yōu)先權位信息 2 輸 入端;
[0150] Q2 - Result of arbitration and arbitration 2 output terminal,判優(yōu)與仲 裁結果2輸出端;
[0151]Q2- Arbitration and arbitration result negated 2 output terminal,判優(yōu) 與仲裁結果取反2輸出端;
[0152] D觸發(fā)器:
[0153] D 觸發(fā)器一Data flip-flop ;
[0154] D - Data input,數(shù)據(jù)輸入端;
[0155] Q - Data output,數(shù)據(jù)輸出端;
[0156]Q2-Data negated output ;
[0157] CP - Clock Pulse input,時鐘信號輸入端。
[0158] 圖中:
[0159] m、n的取值范圍是:n為8、16、32或64,m為2的任意整數(shù)的冪次方。
[0160] n位系統(tǒng)的總線是n位微處理器應用系統(tǒng)的總線或FPGA的n位應用系統(tǒng)的總線;
[0161] 2n位系統(tǒng)的總線是2n位微處理器應用系統(tǒng)的總線或FPGA的2n位應用系統(tǒng)的總 線。
【具體實施方式】
[0162] 實施例:
[0163] -種數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器,如圖1所示,該數(shù)據(jù)總線 寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器包括雙口 RAM I、A讀寫端口控制模塊II、A讀寫 端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊IV ;
[0164] 所述數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口 RAM讀寫與仲裁控制器具有n位A讀寫端口和2n 位B讀寫端口,n位A讀寫端口以下稱為A讀寫端口,2n位B讀寫端口稱為B讀寫端口;A 讀寫端口與n位系統(tǒng)的總線連接,B讀寫端口與2n位系統(tǒng)的總線連接;
[0165]所述雙口 RAM I分別與A讀寫端口控制模塊II、A讀寫端口低n位與B讀寫端口 仲裁模塊III和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊IV連接;
[0166] 所述A讀寫端口控制模塊II還和A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III和A 讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊IV連接;
[0167] 所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III還和A讀寫端口高n位與B讀寫 端口仲裁模塊IV連接;
[0168] 所述雙口RAM I包括低n位雙口RAM1和高n位雙口RAM2,雙口RAM I具有A端口 和B端口;A讀寫端口分時兩次完成所述雙口RAM I的A端口的1個存儲單元的2n位數(shù)據(jù) 的讀或寫,先低n位數(shù)據(jù)的讀或寫,后高n位數(shù)據(jù)的讀或寫;B讀寫端口一次完成所述雙口 RAM I的B端口的1個存儲單元的2n位數(shù)據(jù)的讀或寫;
[0169] 所述低n位雙口RAM1的A端口寫信號WRA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀 寫端口仲裁模塊III連接;A端口讀信號RDA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁 模塊III連接;低n位雙口RAM1的片選使能信號CA1輸入端與A讀寫端口控制模塊II連接; 低n位DBA數(shù)據(jù)端與A讀寫端口控制模塊II連接;ABA[m: 1]地址輸入端與n位系統(tǒng)地址總 線ABA[m:0]的第m根到第1根地址線連接;
[0170] 所述高n位雙口RAM2的A端口寫信號WRA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀 寫端口仲裁模塊III連接;A端口讀信號RDA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁 模塊III連接;高n位雙口RAM2的片選使能信號CA2輸入端與A讀寫端口控制模塊II連接; 高n位DBA數(shù)據(jù)端與A讀寫端口控制模塊II連接;ABA[m: 1]地址輸入端與n位系統(tǒng)地址總 線ABA[m:0]的第m根到第1根地址線連接;
[0171] 所述低n位雙口RAM1的B端口寫信號WRB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀 寫端口仲裁模塊IV連接;B端口讀信號RDB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲 裁模塊IV連接;低n位雙口RAM1的片選使能信號CB輸入端與2n位系統(tǒng)總線片選使能信號 CB線連接;低n位DBB [n-1:0]數(shù)據(jù)端與2n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBB [2n-l:0]的第n-1根到第 0根的DBB [n-1:0]數(shù)據(jù)線連接;ABB [m-1:0]地址輸入端與2n位系統(tǒng)地址總線ABB [m-1:0] 連接;
[0172] 所述高n位雙口RAM2的B端口寫信號WRB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀 寫端口仲裁模塊IV連接;B端口讀信號RDB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁 模塊IV連接;高n位雙口RAM2的片選使能信號CB輸入端與2n位系統(tǒng)總線片選使能信號CB 線連接;高n位DBB [2n-l:n]數(shù)據(jù)端與2n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBB [2n-l:0]的第2n-l根到第n 根的DBB [2n-l:n]數(shù)據(jù)線連接;ABB [m-1:0]地址輸入端與2n位系統(tǒng)地址總線ABB [m-1:0] 連接;
[0173] 所述A讀寫端口控制模塊II根據(jù)n位系統(tǒng)地址總線的最低位ABA[0]地址線的狀 態(tài)確定是對低n位雙口RAM1的A端口還是高n位雙口RAM2的A端口進行讀或寫操作控 制;
[0174] 所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III根據(jù)n位系統(tǒng)地址總線ABA[m: 1] 的地址值和2n位系統(tǒng)地址總線ABB [m-1:0]的地址值是否相等,如果相等,繼續(xù)進行已在執(zhí) 行的讀寫操作,封鎖待執(zhí)行的讀寫操作,并發(fā)送忙信號;如果相等且A讀寫端口低n位與B 讀寫端口的讀或寫信號同時發(fā)生或A讀寫端口低n位正在執(zhí)行讀或寫操作,則A讀寫端口 低n位執(zhí)行讀寫操作,封鎖B讀寫端口的讀寫操作,并發(fā)送B讀寫端口忙信號BusyB_ll ;如 果相等且B讀寫端口正在執(zhí)行讀或寫操作,則B讀寫端口低n位執(zhí)行讀寫操作,封鎖A讀寫 端口的讀寫操作,并發(fā)送A讀寫端口忙信號BusyA;
[0175] 所述A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊IV在n位系統(tǒng)地址總線ABA[m: 1] 的地址值和2n位系統(tǒng)地址總線ABB [m-1:0]的地址值相等時,A讀寫端口高n位讀或寫信 號有效時,執(zhí)行A讀寫端口高n位的讀寫操作,封鎖B讀寫端口的讀寫操作,發(fā)送B讀寫端 口忙信號BusyB_l和B讀寫端口忙信號BusyB_2 ;
[0176] 所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III和A讀寫端口高n位與B讀寫端 口仲裁模塊IV對A讀寫端口和B讀寫端口對同一存儲單元的讀操作不進行仲裁;
[0177] 上述m、n的取值范圍是:n為8、16、32或64,m為2的任意整數(shù)的冪次方。
[0178] 如圖2所示,所述A讀寫端口控制模塊II包括非門I3、或門I4、或門II5、或門 III6、n位雙向三態(tài)門組I7、或門IV8、或門V9、或門VI10和n位雙向三態(tài)門組II11 ;
[0179] 非門I3的輸入端與n位系統(tǒng)地址總線的最低位ABA[0]地址線連接,輸出端和或 門I4的輸入端連接;
[0180] 或門I4的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口片選使能信號CA線連接, 輸出端分別和或門II5的一個輸入端、或門III6的一個輸入端、高n位雙口RAM2的片選使 能信號CA2輸入端連接;
[0181] 或門II5的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口寫信號WRA線連接,輸出 端分別與n位雙向三態(tài)門組I7的一個輸入端、A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊 IV的A端口高n位寫信號WRA_21輸入端連接;
[0182] 或門III 6的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口讀信號RDA線連接,輸出 端分別與n位雙向三態(tài)門組I7的另一個輸入端、A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模 塊IV的A端口高n位讀信號RDA_21輸入端連接;
[0183] n位雙向三態(tài)門組I7的第三個輸入端與n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBA[n-l:0]連接,輸 出端與高n位雙口RAM2的高n位DBA數(shù)據(jù)端連接;
[0184] 或門IV 8的兩個輸入端分別與n位系統(tǒng)地址總線的最低位ABA[0]地址線、A讀寫 端口片選使能信號CA線連接,輸出端分別和或門V 9的一個輸入端、或門VI10的一個輸入 端、低n位雙口RAM1的片選使能信號CA1輸入端連接;
[0185] 或門V9的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口寫信號WRA線連接,輸出 端分別與n位雙向三態(tài)門組II11的一個輸入端、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊 III的A端口低n位寫信號WRA_11輸入端連接;
[0186] 或門VI10的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口讀信號RDA線連接,輸出 端分別與n位雙向三態(tài)門組II11的另一個輸入端、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模 塊III的A端口低n位讀信號RDA_11輸入端連接;
[0187]n位雙向三態(tài)門組II11的第三個輸入端與n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBA[n-l:0]連接, 輸出端與低n位雙口RAM1的低n位DBA數(shù)據(jù)端連接;上述n的取值范圍是:n為8、16、32 或64。
[0188] 如圖3所示,所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III包括或門W12、 地址比較器13、與門I14、判優(yōu)與仲裁電路I15、判優(yōu)與仲裁電路II16、或門W17、或門 IX18、與門II19、與門III20、或門X21、或門XI22、與非門I23、或門XU24、非門II25和或 門XIII26 ;
[0189] 或門W12的兩個輸入端分別與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口片選使能信號CA線、 B讀寫端口片選使能信號CB線連接,輸出端與地址比較器13的一個輸入端連接;
[0190] 地址比較器13的另兩個輸入端分別與n位系統(tǒng)地址總線ABA[m: 1]、2n位系統(tǒng)地 址總線ABB[m-l:0]連接;地址值相等AE輸出端分別與判優(yōu)與仲裁電路I15的設置與控制 信號SCI輸入端、或門W17的一個輸入端、或門IX18的一輸入端、判優(yōu)與仲裁電路II16的 設置與控制信號SC2輸入端連接;
[0191] 與門I14的兩個輸入端分別與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口讀信號RDB線和B讀 寫端口寫信號WRB線連接,輸出端與判優(yōu)與仲裁電路I15的低優(yōu)先權位信息L1輸入端連 接;
[0192] 如圖4所示,所述判優(yōu)與仲裁電路I15包括非門IV15a、與非門IV15b、非門 V15c、或非門I15d、或非門II15e、或門XW15f、非門VI15g和非門W15h;所述判優(yōu)與 仲裁電路I15的高優(yōu)先權位信息H1輸入端與A讀寫端口控制模塊II的或門V9的A端口 低n位寫信號WRA_11輸出端連接,Q1輸出端和或門W17的一個輸入端連接,瓦輸出端分 別和與門II19的一個輸入端、或門XI22的一個輸入端連接;
[0193] 非門IV15a的輸入端與判優(yōu)與仲裁電路I15的設置與控制信號SCI輸入端連接, 輸出端和與非門IV15b的一個輸入端連接;
[0194] 與非門IV15b另兩個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路I15的高優(yōu)先權位信息H1輸 入端、低優(yōu)先權位信息L1輸入端連接,輸出端和非門V15c輸入端連接;
[0195] 非門V15c的輸出端和或門XW15f的一個輸入端連接;
[0196] 或非門I15d的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路I15的高優(yōu)先權位信息H1輸 入端、設置與控制信號SCI輸入端和或非門II15e的輸出端連接,輸出端和或門XW15f?的 另一個輸入端連接;
[0197] 或非門II15e的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路I15的設置與控制信號SCI 輸入端、低優(yōu)先權位信息L1輸入端和或門XW15f的輸出端連接,輸出端還和非門W15h 的輸入端連接;
[0198] 或門XW15f的第三個輸入端與判優(yōu)與仲裁電路I15的設置與控制信號SCI輸 入端連接,輸出端還和非門VI15g的輸入端連接;
[0199] 非門VI15g的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路I15的Q1輸出端連接;
[0200] 非門W15h的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路I15的石輸出端連接;
[0201] 本實用新型之數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器的判優(yōu)與仲裁 電路I的真值表參見附表一。
[0202] 如圖5所示,所述判優(yōu)與仲裁電路II16與判優(yōu)與仲裁電路I15的電路結構相同, 包括非門W16a、與非門V16b、非門IX16c、或非門III16d、或非門IV16e、或門XIX16f、非 門X16g和非門XI16h;所述判優(yōu)與仲裁電路II16的高優(yōu)先權位信息H2輸入端與A讀寫端 口控制模塊II的或門VI10的A端口低n位讀信號RDA_11輸出端連接,低優(yōu)先權位信息L2 輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口寫信號WRB線連接;Q2輸出端和或門IX18的另一個 輸入端連接,運輸出端和與門II19的一個輸入端連接;
[0203] 非門W16a的輸入端與判優(yōu)與仲裁電路II16的設置與控制信號SC2輸入端連接, 輸出端和與非門V16b的一個輸入端連接;
[0204] 與非門V16b另兩個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路II16的高優(yōu)先權位信息H2輸 入端、低優(yōu)先權位信息L2輸入端連接,輸出端和非門IX16c輸入端連接;
[0205] 非門IX16c的輸出端和或門XIX16f的一個輸入端連接;
[0206] 或非門III16d的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路II16的高優(yōu)先權位信息H2輸 入端、設置與控制信號SC2輸入端和或非門IV16e的輸出端連接,輸出端和或門XIX16f?的 另一個輸入端連接;
[0207] 或非門IV16e的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路II16的設置與控制信號SC2 輸入端、低優(yōu)先權位信息L2輸入端和或門XIX16f的輸出端連接,輸出端還和非門XI16h 的輸入端連接;
[0208] 或門XIX16f的第三個輸入端與判優(yōu)與仲裁電路II16的設置與控制信號SC2輸 入端連接,輸出端還和非門X16g的輸入端連接;
[0209] 非門X16g的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路II16的Q2輸出端連接;
[0210] 非門XI16h的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路II16的運輸出端連接;
[0211] 或門W17的第三個輸入端與A讀寫端口控制模塊II的或門VI9的A端口低n位 寫信號WRA_11輸出端連接,輸出端分別和與門III20的一個輸入端、A讀寫端口高n位與B 讀寫端口仲裁模塊IV的封鎖B端口讀寫信號BlockBWR_1輸入端連接;
[0212] 或門IX18的第三個輸入端與A讀寫端口控制模塊II的或門VI10的A端口低n位 讀信號RDA_11輸出端連接,輸出端和與門III20的另一個輸入端、A讀寫端口高n位與B讀 寫端口仲裁模塊IV的封鎖B端口寫信號BlockBW_1輸入端連接;
[0213] 與門II19的輸出端分別和或門X21的一個輸入端、n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口 忙信號BusyA線連接;
[0214] 與門III20的輸出端與A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊IV的B讀寫端口 忙信號BusyB_ll輸入端連接;
[0215] 或門X21的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口寫信號WRB線連接,輸 出端分別和與非門I23的一個輸入端、非門II25的輸入端連接;
[0216] 或門XI22的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口讀信號RDB線連接,輸 出端和與非門I23的另一個輸入端連接;
[0217] 與非門I23的輸出端和或門XU24的一個輸入端連接;
[0218] 或門XU24的另一輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口讀信號RDA線連接,輸出端 與低n位雙口RAM1的A端口讀信號RDA_1輸入端連接;
[0219] 非門II25的輸出端和或門XIII26的一個輸入端連接;
[0220] 或門XIII26的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口寫信號WRA線連接,輸 出端與低n位雙口RAM1的A端口寫信號WRA_1輸入端連接;
[0221] 上述m、n的取值范圍是:n為8、16、32或64,m為2的任意整數(shù)的冪次方。
[0222] 本實用新型之數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器的判優(yōu)與仲裁 電路II的真值表參見附表二。
[0223] 如圖6所示,所述A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊IV包括或門XIV27、 或門XV28、與門IV29、非門III30、與門V31、D觸發(fā)器32、與門VI33、與非門II34、或門 XVI35、與非門III36和或門XW37 ;
[0224] 或門XIV27的兩個輸入端分別與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III的 地址比較器13的地址值相等AE輸出端和A讀寫端口控制模塊II的或門II5的A端口高n 位寫信號WRA_21輸出端連接,輸出端和與門IV29的一個輸入端、與非門II34的一個輸入 端連接;
[0225] 或門XV28兩個輸入端分別與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III的地 址比較器13的地址值相等AE輸出端和A讀寫端口控制模塊II的或門III6的A端口高n位 讀信號RDA_21輸出端連接,輸出端和與門IV29的另一個輸入端、與非門III36的一個輸入 端連接;
[0226] 與門IV29的輸出端分別和非門III30的輸入端和2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口忙 信號BusyB_2信號線連接;
[0227] 非門III30的輸出端和與門V31的一個輸入端連接;
[0228] 與門V31的另一個輸入端與A讀寫端口低n位和B讀寫端口仲裁模塊III的與門 III20的B讀寫端口忙信號BusyB_ll輸出端連接,輸出端與D觸發(fā)器32的CP信號輸入端 連接;
[0229]D觸發(fā)器32的D輸入端與A讀寫端口低n位和B讀寫端口仲裁模塊III的與門III20 的B讀寫端口忙信號BusyB_ll輸出端連接,Q輸出端和與門VI33的一個輸入端連接;
[0230] 與門VI33的另一個輸入端與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III的與門 III20的B讀寫端口忙信號BusyB_ll輸出端連接,輸出端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口忙 信號BusyB_l線連接;
[0231] 與非門II34的另一個輸入端與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊III的或 門W17的封鎖B端口讀寫信號BlockBWR_1輸出端連接,輸出端和或門XVI35的一個輸 入端連接;
[0232] 或門XVI35的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口讀信號RDB線連接, 輸出端與雙口RAMI的B端口讀信號RDB_1輸入端連接;
[0233] 與非門III36的另外兩個輸入端分別與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊 III的或門W17的封鎖B端口讀寫信號BlockBWR_1輸出端和或門IX18的封鎖B端口寫信 號BlockBW_1輸出端連接,輸出端和或門XW37的一個輸入端連接;
[0234] 或門XW37的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口寫信號WRB線連接, 輸出端與雙口RAMI的B端口寫信號WRB_1輸入端連接;
[0235] 上述m、n的取值范圍是:n為8、16、32或64,m為2的任意整數(shù)的冪次方;
[0236] 上述n位系統(tǒng)可以是n位微處理器應用系統(tǒng)或FPGA的n位應用系統(tǒng);
[0237] 上述2n位系統(tǒng)可以是2n位微處理器應用系統(tǒng)或FPGA的2n位應用系統(tǒng)。
[0238] 附表一:數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器的判優(yōu)與仲裁電路I 的真值表
【權利要求】
1. 一種數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器,其特征在于:該控制器包 括雙口RAM(I)、A讀寫端口控制模塊(II)、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊(III) 和A讀與端口 _n位與B讀與端口仲裁|旲塊(IV); 所述數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器具有n位A讀寫端口和2n位B讀寫端口,n位A讀寫端口以下稱為A讀寫端口,2n位B讀寫端口稱為B讀寫端口;A讀寫 端口與n位系統(tǒng)的總線連接,B讀寫端口與2n位系統(tǒng)的總線連接; 所述雙口RAM(I)分別與A讀寫端口控制模塊(II)、A讀寫端口低n位與B讀寫端口 仲裁模塊(III)和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊(IV)連接; 所述A讀寫端口控制模塊(II)還和A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊(III)和A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊(IV)連接; 所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊(III)還和A讀寫端口高n位與B讀寫端 口仲裁模塊(IV)連接; 所述雙口RAM(I)包括低n位雙口RAM(1)和高n位雙口RAM(2),雙口RAM(I)具 有A端口和B端口;A讀寫端口分時兩次完成所述雙口RAM(I)的A端口的1個存儲單元 的2n位數(shù)據(jù)的讀或寫,先低n位數(shù)據(jù)的讀或寫,后高n位數(shù)據(jù)的讀或寫;B讀寫端口一次完 成所述雙口RAM(I)的B端口的1個存儲單元的2n位數(shù)據(jù)的讀或寫; 所述低n位雙口RAM(1)的A端口寫信號WRA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀寫 端口仲裁模塊(III)連接;A端口讀信號RDA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲 裁模塊(III)連接;低n位雙口RAM(1)的片選使能信號CA1輸入端與A讀寫端口控制模塊 (II)連接;低n位DBA數(shù)據(jù)端與A讀寫端口控制模塊(II)連接;ABA[m: 1]地址輸入端與n 位系統(tǒng)地址總線ABA[m:0]的第m根到第1根地址線連接; 所述高n位雙口RAM(2)的A端口寫信號WRA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀寫 端口仲裁模塊(III)連接;A端口讀信號RDA_1輸入端和A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲 裁模塊(III)連接;高n位雙口RAM(2)的片選使能信號CA2輸入端與A讀寫端口控制模塊 (II)連接;高n位DBA數(shù)據(jù)端與A讀寫端口控制模塊(II)連接;ABA[m: 1]地址輸入端與n 位系統(tǒng)地址總線ABA[m:0]的第m根到第1根地址線連接; 所述低n位雙口RAM(1)的B端口寫信號WRB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀 寫端口仲裁模塊(IV)連接;B端口讀信號RDB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀寫端口 仲裁模塊(IV)連接;低n位雙口RAM(1)的片選使能信號CB輸入端與2n位系統(tǒng)總線片選 使能信號CB線連接;低n位DBB[n-l:0]數(shù)據(jù)端與2n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBB[2n-l:0]的第 n_l根到第0根的DBB[n-1:0]數(shù)據(jù)線連接;ABB[m-1:0]地址輸入端與2n位系統(tǒng)地址總線 ABB[m-l:0]連接; 所述高n位雙口RAM(2)的B端口寫信號WRB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀 寫端口仲裁模塊(IV)連接;B端口讀信號RDB_1輸入端和A讀寫端口高n位與B讀寫端口 仲裁模塊(IV)連接;高n位雙口RAM(2)的片選使能信號CB輸入端與2n位系統(tǒng)總線片選 使能信號CB線連接;高n位DBB[2n-l:n]數(shù)據(jù)端與2n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBB[2n-l:0]的第 211-1根到第11根的088[211-1:11]數(shù)據(jù)線連接488[ 111-1:0]地址輸入端與211位系統(tǒng)地址總 線ABB[m-1:0]連接; 所述A讀寫端口控制模塊(II)根據(jù)n位系統(tǒng)地址總線的最低位ABA[0]地址線的狀態(tài) 確定是對低n位雙口RAM (1)的A端口還是高n位雙口RAM (2)的A端口進行讀或寫操作 控制; 所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊(HI)根據(jù)n位系統(tǒng)地址總線ABA[m: 1] 的地址值和2n位系統(tǒng)地址總線ABB[m-1:0]的地址值是否相等,如果相等,繼續(xù)進行已在執(zhí) 行的讀寫操作,封鎖待執(zhí)行的讀寫操作,并發(fā)送忙信號;如果相等且A讀寫端口低n位與B 讀寫端口的讀或寫信號同時發(fā)生或A讀寫端口低n位正在執(zhí)行讀或寫操作,則A讀寫端口 低n位執(zhí)行讀寫操作,封鎖B讀寫端口的讀寫操作,并發(fā)送B讀寫端口忙信號BusyB_ll;如 果相等且B讀寫端口正在執(zhí)行讀或寫操作,則B讀寫端口低n位執(zhí)行讀寫操作,封鎖A讀寫 端口的讀寫操作,并發(fā)送A讀寫端口忙信號BusyA; 所述A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊(IV)在n位系統(tǒng)地址總線ABA [m: 1]的 地址值和2n位系統(tǒng)地址總線ABB [m-1:0]的地址值相等時,A讀寫端口高n位讀或寫信號 有效時,執(zhí)行A讀寫端口高n位的讀寫操作,封鎖B讀寫端口的讀寫操作,發(fā)送B讀寫端口 忙信號BusyB_l和B讀寫端口忙信號BusyB_2 ; 所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊(HI)和A讀寫端口高n位與B讀寫端口 仲裁模塊(IV)對A讀寫端口和B讀寫端口對同一存儲單元的讀操作不進行仲裁; 上述m、n的取值范圍是:n為8、16、32或64,m為2的任意整數(shù)的冪次方。
2.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器,其特征在 于:所述A讀寫端口控制模塊(II)包括非門I (3)、或門I (4)、或門II (5)、或門111(6)、n 位雙向三態(tài)門組I (7)、或門IV(8)、或門V (9)、或門VI( 10)、n位雙向三態(tài)門組II (11);非 門I (3)的輸入端與n位系統(tǒng)地址總線的最低位ABA[0]地址線連接,輸出端和或門I (4) 的輸入端連接; 或門I (4)的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口片選使能信號CA線連接,輸 出端分別和或門II (5)的一個輸入端、或門111(6)的一個輸入端、高n位雙口RAM (2)的片 選使能信號CA2輸入端連接; 或門II (5)的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口寫信號WRA線連接,輸出端 分別與n位雙向三態(tài)門組I (7)的一個輸入端、A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊 (IV)的A端口高n位寫信號WRA_21輸入端連接; 或門III (6)的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口讀信號RDA線連接,輸出端 分別與n位雙向三態(tài)門組I (7)的另一個輸入端、A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊 (IV)的A端口高n位讀信號RDA_21輸入端連接; n位雙向三態(tài)門組I (7)的第三個輸入端與n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBA[n-l:0]連接,輸出 端與高n位雙口RAM (2)的高n位DBA數(shù)據(jù)端連接; 或門IV (8)的兩個輸入端分別與n位系統(tǒng)地址總線的最低位ABA[0]地址線、A讀寫端 口片選使能信號CA線連接,輸出端分別和或門V (9)的一個輸入端、或門VI(10)的一個輸 入端、低n位雙口RAM (1)的片選使能信號CA1輸入端連接; 或門V (9)的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口寫信號WRA線連接,輸出端 分別與n位雙向三態(tài)門組II (11)的一個輸入端、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊 (HI)的A端口低n位寫信號WRA_11輸入端連接; 或門VI (10)的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口讀信號RDA線連接,輸出端 分別與n位雙向三態(tài)門組II(11)的另一個輸入端、A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模 塊(III)的A端口低n位讀信號RDA_11輸入端連接; n位雙向三態(tài)門組II(11)的第三個輸入端與n位系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線DBA[n-l:0]連接,輸 出端與低n位雙口RAM(1)的低n位DBA數(shù)據(jù)端連接; 上述n的取值范圍是:n為8、16、32或64。
3.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器,其特征在 于:所述A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊(III)包括或門W( 12)、地址比較器(13)、 與門I(14)、判優(yōu)與仲裁電路I(15)、判優(yōu)與仲裁電路II(16)、或門VDK17)、或門IX(18)、 與門II(19)、與門111(20)、或門X(21)、或門XK22)、與非門I(23)、或門XIK24)、非門II (25)、或門XIIK26);或門W(12)的兩個輸入端分別與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口片選使 能信號CA線、B讀寫端口片選使能信號CB線連接,輸出端與地址比較器(13)的一個輸入端 連接; 地址比較器(13)的另兩個輸入端分別與n位系統(tǒng)地址總線ABA[m: 1]、2n位系統(tǒng)地址 總線ABB[m-l:0]連接;地址值相等AE輸出端分別與判優(yōu)與仲裁電路I(15)的設置與控制 信號SCI輸入端、或門VDK17)的一個輸入端、或門IX(18)的一輸入端、判優(yōu)與仲裁電路II (16)的設置與控制信號SC2輸入端連接; 與門I(14)的兩個輸入端分別與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口讀信號RDB線和B讀寫 端口寫信號WRB線連接,輸出端與判優(yōu)與仲裁電路I(15)的低優(yōu)先權位信息L1輸入端連 接; 所述判優(yōu)與仲裁電路I(15)包括非門IV(15a)、與非門IV(15b)、非門V( 15c)、或非 門I(15d)、或非門II(15e)、或門XW(15f)、非門VI(15g)、非門W(15h);所述判優(yōu)與仲 裁電路I(15)的高優(yōu)先權位信息H1輸入端與A讀寫端口控制模塊(II)的或門V(9)的 A端口低n位寫信號WRA_11輸出端連接,Q1輸出端和或門VDK17)的一個輸入端連接, 瓦輸出端分別和與門II(19)的一個輸入端、或門XK22)的一個輸入端連接; 非門IV(15a)的輸入端與判優(yōu)與仲裁電路I(15)的設置與控制信號SCI輸入端連接, 輸出端和與非門IV(15b)的一個輸入端連接; 與非門IV(15b)另兩個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路I(15)的高優(yōu)先權位信息H1輸 入端、低優(yōu)先權位信息L1輸入端連接,輸出端和非門V(15c)輸入端連接; 非門V(15c)的輸出端和或門XW(15f)的一個輸入端連接; 或非門I(15d)的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路I(15)的高優(yōu)先權位信息H1 輸入端、設置與控制信號SCI輸入端和或非門II(15e)的輸出端連接,輸出端和或門XW (15f)的另一個輸入端連接; 或非門II(15e)的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路I(15)的設置與控制信號SCI輸入端、低優(yōu)先權位信息L1輸入端和或門XW(15f)的輸出端連接,輸出端還和非門W (15h)的輸入端連接; 或門XVDI(15f)的第三個輸入端與判優(yōu)與仲裁電路I(15)的設置與控制信號SCI輸入 端連接,輸出端還和非門VI(15g)的輸入端連接; 非門VI(15g)的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路I(15)的Q1輸出端連接; 非門W(15h)的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路I(15)的占輸出端連接; 所述判優(yōu)與仲裁電路II(16)與判優(yōu)與仲裁電路I(15)的電路結構相同,包括非門W(16&)、與非門乂(1613)、非門:0((16(3)、或非門111(16(1)、或非門1¥(16 6)、或門父:0((16〇、非 門父(168)、非門)(1(1611) ;所述判優(yōu)與仲裁電路11(16)的高優(yōu)先權位信息112輸入端與八 讀寫端口控制模塊(II)的或門VI(10 )的A端口低n位讀信號RDA_11輸出端連接,低優(yōu)先 權位信息L2輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口寫信號WRB線連接;Q2輸出端和或門IX (18)的另一個輸入端連接,運輸出端和與門II(19)的一個輸入端連接; 非門W(16a)的輸入端與判優(yōu)與仲裁電路II(16)的設置與控制信號SC2輸入端連接, 輸出端和與非門V( 16b)的一個輸入端連接; 與非門V(16b)另兩個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路II(16)的高優(yōu)先權位信息H2輸 入端、低優(yōu)先權位信息L2輸入端連接,輸出端和非門IX(16c)輸入端連接; 非門IX(16c)的輸出端和或門XIX(16f)的一個輸入端連接; 或非門III(16d)的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路II(16)的高優(yōu)先權位信息H2 輸入端、設置與控制信號SC2輸入端和或非門IV(16e)的輸出端連接,輸出端和或門XIX (16f)的另一個輸入端連接; 或非門IV(16e)的三個輸入端分別與判優(yōu)與仲裁電路II(16)的設置與控制信號SC2 輸入端、低優(yōu)先權位信息L2輸入端和或門XIX(16f)的輸出端連接,輸出端還和非門XI (16h)的輸入端連接; 或門XIX(16f)的第三個輸入端與判優(yōu)與仲裁電路II(16)的設置與控制信號SC2輸入 端連接,輸出端還和非門X(16g)的輸入端連接; 非門X(16g)的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路II(16)的Q2輸出端連接; 非門XI(16h)的輸出端與判優(yōu)與仲裁電路II(16)的運輸出端連接; 或門VDK17)的第三個輸入端與A讀寫端口控制模塊(II)的或門VK9)的A端口低n位寫信號WRA_11輸出端連接,輸出端分別和與門111(20)的一個輸入端、A讀寫端口高n位 與B讀寫端口仲裁模塊(IV)的封鎖B端口讀寫信號BlockBWR_1輸入端連接; 或門IX(18)的第三個輸入端與A讀寫端口控制模塊(II)的或門VK10)的A端口低n位讀信號RDA_11輸出端連接,輸出端和與門111(20)的另一個輸入端、A讀寫端口高n位與 B讀寫端口仲裁模塊(IV)的封鎖B端口寫信號BlockBW_1輸入端連接; 與門II(19)的輸出端分別和或門X(21)的一個輸入端、n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口忙 信號BusyA線連接; 與門III(20)的輸出端與A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊(IV)的B讀寫端口 忙信號BusyB_ll輸入端連接; 或門X(21)的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口寫信號WRB線連接,輸出 端分別和與非門I(23)的一個輸入端、非門II(25)的輸入端連接; 或門XI(22)的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口讀信號RDB線連接,輸出 端和與非門I(23)的另一個輸入端連接; 與非門I(23)的輸出端和或門XIK24)的一個輸入端連接; 或門XIK24)的另一輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口讀信號RDA線連接,輸出端與 低n位雙口RAM(1)的A端口讀信號RDA_1輸入端連接; 非門II(25)的輸出端和或門XIIK26)的一個輸入端連接; 或門XIIK26)的另一個輸入端與n位系統(tǒng)總線的A讀寫端口寫信號WRA線連接,輸出 端與低n位雙口RAM(1)的A端口寫信號WRA_1輸入端連接; 上述m、n的取值范圍是:n為8、16、32或64,m為2的任意整數(shù)的冪次方。
4.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)總線寬度不相等的雙口RAM讀寫與仲裁控制器,其特征在 于:所述A讀寫端口高n位與B讀寫端口仲裁模塊(IV)包括或門XIV(27)、或門XV(28)、 與門IV(29)、非門111(30)、與門V(31)、D觸發(fā)器(32)、與門VK33)、與非門II(34)、或門 XVI(35)、與非門III(36)、或門XW(37);或門XIV(27)的兩個輸入端分別與A讀寫端口 低n位與B讀寫端口仲裁模塊(III)的地址比較器(13)的地址值相等AE輸出端和A讀寫端 口控制模塊(II)的或門II(5 )的A端口高n位寫信號WRA_21輸出端連接,輸出端和與門IV (29)的一個輸入端、與非門II(34)的一個輸入端連接; 或門XV(28)兩個輸入端分別與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊(III)的地 址比較器(13)的地址值相等AE輸出端和A讀寫端口控制模塊(II)的或門III(6)的A端口 高n位讀信號RDA_21輸出端連接,輸出端和與門IV(29 )的另一個輸入端、與非門III(36 )的 一個輸入端連接; 與門IV(29)的輸出端分別和非門111(30)的輸入端和2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口忙信 號BusyB_2信號線連接; 非門111(30)的輸出端和與門V(31)的一個輸入端連接; 與門V(31)的另一個輸入端與A讀寫端口低n位和B讀寫端口仲裁模塊(HI)的與門 111(20)的8讀寫端口忙信號仙^8_11輸出端連接,輸出端與0觸發(fā)器(32)的0?信號輸入 端連接; D觸發(fā)器(32)的D輸入端與A讀寫端口低n位和B讀寫端口仲裁模塊(HI)的與門III(20)的B讀寫端口忙信號BusyB_ll輸出端連接,Q輸出端和與門VK33)的一個輸入端連 接; 與門VK33)的另一個輸入端與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊(HI)的與門 111(20)的B讀寫端口忙信號BusyB_ll輸出端連接,輸出端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口 忙信號BusyB_l線連接; 與非門II(34)的另一個輸入端與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊(III)的或 門VDK17)的封鎖B端口讀寫信號BlockBWR_1輸出端連接,輸出端和或門XVI(35)的一個 輸入端連接; 或門XVI(35)的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口讀信號RDB線連接,輸 出端與雙口RAM(I)的B端口讀信號RDB_1輸入端連接; 與非門III(36)的另外兩個輸入端分別與A讀寫端口低n位與B讀寫端口仲裁模塊(III) 的或門VDK17)的封鎖B端口讀寫信號BlockBWR_1輸出端和或門IX(18)的封鎖B端口寫 信號BlockBW_1輸出端連接,輸出端和或門XW(37)的一個輸入端連接; 或門XW(37)的另一個輸入端與2n位系統(tǒng)總線的B讀寫端口寫信號WRB線連接,輸 出端與雙口RAM(I)的B端口寫信號WRB_1輸入端連接; 上述m、n的取值范圍是:n為8、16、32或64,m為2的任意整數(shù)的冪次方; 上述n位系統(tǒng)可以是n位微處理器應用系統(tǒng)或FPGA的n位應用系統(tǒng); 上述2n位系統(tǒng)可以是2n位微處理器應用系統(tǒng)或FPGA的2n位應用系統(tǒng)。
【文檔編號】G06F13/18GK204203956SQ201420655650
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權日:2014年11月5日
【發(fā)明者】余玲, 蔡啟仲, 李克儉, 謝友慧, 梁錫鉛, 姚江云, 梁喜幸 申請人:廣西科技大學鹿山學院, 廣西科技大學