数据处理装置和数据处理系统的制作方法

专利名称：数据处理装置和数据处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及基于突发传输的存储装置的控制，涉及有效适用于例
如如具有以显示帧为单位进行图像数据的编码解码处理的CODEC的 SOC (system on chip:片上系统)那样的半导体器件以及数据处理系 统的技术。
背景技术：
为了提高数据处理装置、或设置在数据处理装置内的处理器、加 速器(accelerator)等数据处理引擎的性能，实现效率较高的存储器 访问控制尤为重要。
例如，在想要利用数据处理引擎实施图像编码解码(codec)处理 的情况下，需要保持某一定量以上的数据流量(总处理能力)，同时 向数据处理引擎一次传输(突发传输)大容量数据。通常在图像编码 解码处理中，数据处理引擎将要执行的全部处理分为某一较小的单位 (例如，宏块(macro block )处理单位)，以突发传输从存储装置 读出每个单位处理所需的数据，重复执行图像解码译码处理所需的动 作，从而执行所需的处理。
如上所述，来自存储装置的突发传输，需要数据处理引擎与完成 各个单位处理的速度(单位处理间隔)相应来执行。因此，数据处理 引擎向存储控制装置发送用于控制开始来自存储装置的突发传输的 定时的信号(单位处理开始信号)，存储控制装置与发送该单位处理 开始信号的间隔即单位处理间隔相应地向存储装置发送突发传输，由 此实现了效率较高的存储器访问。
图2示出现有技术中的用于实现与数据处理引擎的单位处理间隔 相应的突发传输的存储控制装置的结构例。在图2中，突发传输请求生成部10通过主处理器等按每个处理单位地预先设定突发传输所需
的突发传输开始地址和突发数量等。当从数据处理引擎ioo按每一某
单位处理而发送单位处理开始信号101时，突发传输请求生成部10 响应该信号而向存储装置400输出突发访问指令等突发传输请求 301。接受突发传输请求301的存储装置13通过突发动作来输出数据， 所输出的数据被存储在FIFO緩存器600内，数据处理引擎100使用 从FIFO緩存器600取出的数据来执行所需要的数据处理。
图3示出图2的技术中的突发传输处理的流程。在数据处理引擎 100开始第i个单位处理之前，发送单位处理开始信号101。突发传输 请求生成部IO接受发送单位处理开始信号101,将以第i个处理单位 所需的突发传输为目的的一系列突发传输请求301发送至存储装置 400。存储装置400根据突发传输请求301向FIFO緩存器600输出所 需的数据。数据处理引擎100从FIFO緩存器600取出数据来执行第 i个单^[立处理。
数据处理引擎100在完成第i个单位处理之后，执行第i + 1个单 位处理，因此对第i+ 1个单位处理所需的数据反复执行上述的一系列 突发传输处理。然后，数据处理引擎100中的第i+1个处理结束时， 接着如第i+2个……这样，数据处理引擎100重复进行所需次数的一 系列动作，由此继续进行其处理。
通常数据处理引擎100以依赖于其单位处理的大小或复杂度的一 定单位处理间隔执行上述一系列的处理。即，第i个 第i+l个单位 处理开始信号101的发送时间间隔在与第i + 1个~第i + 2个的间隔 大致相等的状态下执行各个单位处理。由此，通过数据处理引擎100 以某一定时间间隔发送单位处理开始信号101,从而对应于存储装置 400中的各个单位处理的存储器访问分散为某一定时间间隔来进行处 理。
但是，由于某种原因、例如发生对数据处理引擎100的中断处理
等，在某单位处理的结束延迟的情况下，由于该延迟而使发送单位处
理开始信号101和突发传输请求301的发送延迟。相反地，在因某种原因而某单位处理的结束提前的情况下，由于该提前而使单位处理开
始信号101和突发传输请求301的发送提前。也就是说，通过该单位 处理的结束时期的"波动，，，将在对存储装置的存储器访问中产生混乱。
上述存储器访问的混乱有时会导致访问效率的降低。作为用于解 决这样的因"波动"而导致的访问效率降低的手段，例如有专利文献 1所述的解决对策。即，例如在以某一定的时间间隔(仲裁定时)执 行存储装置400接受突发传输请求301的仲裁处理时，在突发传输请 求301没有赶上某仲裁定时的情况下，对在该仲裁定时没有发送突发 传输请求301的情况进行存储。随后，在延迟了发送突发传输请求301 的情况下，存储为其突发传输请求没有赶上以前的仲裁定时时，即使 在仲裁定时以外的时刻发送了该请求，也通过优先接受该请求，防止 由请求的"波动"而导致的访问效率降低。
图4示出现有技术中的在突发传输处理中发生的状况。图4示出 如下状况数据处理引擎100中的第i个单位处理的结束由于某原因 而延迟，因此延迟了对第i+1个的单位处理开始信号101的发送。突 发传输请求生成部10进行控制使得与发送单位处理开始信号101的 定时相应地，对存储装置400发送突发传输请求301，因此突发传输 请求301在与单位处理开始信号101的延迟相应的定时4皮发送。
在此，存储装置400通过在先的专利文献1所述的方法，优选接 受比通常的仲裁定时延迟而发送的第i+1个突发传输请求301,在仲 裁定时之外的时刻执行处理。与此相对，在第i个或第i + 2个单位处 理以通常的单位处理间隔结束的情况下，在存储装置400中，对应于 第i个或第i + 2个的突发传输请求301以通常的仲裁定时被接受，实 施其处理。
专利文献1:日本特开2006- 195714号7>才艮

发明内容
但是，在图4所示的状况中，在第i+1个和第i + 2个突发传输请求301集中而向存储装置400发送的情况下，根据状况有时存储装 置400必须连续实施第i+l个和第i + 2个处理。
一般而言，在存储装置400被集中发送突发传输请求的情况下， 存储装置400的内部的请求间的仲裁处理、存储器访问处理繁杂化， 因此与突发传输请求301分散被发送的情况相比，出现对各个突发传 输请求的处理速度降低的现象、例如从存储装置400突发输出的数据 输出的响应变得迟緩等。该现象被称为特别由突发传输请求的集中引 起的存储装置"緩冲"，成为使系统整体的总处理能力降低的主要原 因之一。
本发明的目的是提供一种数据处理装置以及数据处理系统，能够 防止如上述那样的由于突发传输请求向存储装置集中发送的原因而 发生的被称为存储装置"緩沖"的总处理能力降低。
本发明的上述以及其他目的和新的特征根据本说明书的记载和 附图来明确。
简单说明本申请所公开的发明中代表性的技术方案的概要，如下。
即，设置根据从数据处理部按照其数据处理的每个处理单位而输 出的请求信号，向突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时
的定时生成部，该定时生成部根据从输出上述突发传输请求开始到激 活上述请求信号为止的经过时间和由阈值寄存器的设定阈值规定的 时间的大小关系，控制突发传输请求的输出定时。例如，在上述经过 时间超过由最大阈值规定的时间的情况下，不等待上述请求信号的激 活而向上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。在上 述经过时间小于由最小阈值规定的时间的情况下，等待由该最小阈值 规定的时间经过后向上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的 输出定时。
根据上述，能够在来自数据处理部的请求信号的发送延迟时，不 等待该信号而先向存储装置提供下一次的突发传输请求。另外，能够 在来自数据处理部的请求信号的发送过早时，比其延迟向存储装置提供下 一 次的突发传输请求。
简单说明由本申请公开的发明中代表性的技术方案所获得的效 果，如下。即，能够防止被称为存储装置"緩冲，，的总处理能力的降低。


图1是示出微控制器作为本发明的数据处理装置的一个例子的框图。
图2是示例现有技术中的用于实现与数据处理引擎的单位处理间 隔相应的突发传输的存储控制装置的结构的框图。
图3是表示图2的技术中的突发传输处理的流程的时序图。
图4是表示图2的现有技术中的在突发传输处理中发生的状况的
时序图。
图5是示例图1的微控制器中的每个单位处理的突发传输动作的 流程的时序图。
图6是示例出其他微控制器作为本发明的数据处理装置的框图。 图7是示例图6的微控制器中的每个单位处理的存储器传输的流 程的时序图。
图8是对图6的微控制器中的每个单位处理的存储器传输的流程 示例出其他情况的时序图。
标号说明
50、 50A微控制器 100数据处理引擎 101单位处理开始信号 200突发传输请求生成部 301突发传输请求 400存储装置 500阈值设定寄存器500A最大阈值设定寄存器
500B最小阈值设定寄存器
503、 503A定时生成部
510、 510A超时#企测器
511超时信号
512最大超时信号
513最小超时信号
520、 520A突发传输许可判断器
521突发传输许可信号
600 FIFO緩存器
700主处理器
具体实施例方式
l.实施方式的概要
首先，说明本申请公开的发明的代表性实施方式的概要。在代表 性实施方式的概要说明中添加括号来参照的附图中的参照符号只不 过是示例添加该符号的结构要素的概念所包含的部件。数据处理装置(50)包括数据处理部(100),使用从存储 装置依次读出的数据来进行数据处理；突发传输请求生成部(200), 为了依次读出数据而向存储装置输出突发传输请求(301);以及定 时生成部(503 ),根据从上述数据处理部按照其数据处理的每个处 理单位而输出的请求信号(101),来向上述突发传输请求生成部提 供突发传输请求的输出定时。上述定时生成部在从输出上述突发传输 请求(301)开始到激活上述请求信号为止的经过时间超过由阈值寄 存器(500 )的设定值规定的时间时，不等待上述请求信号的激活而 向上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。
根据上述，能够在来自数据处理部的请求信号的发送延迟时，不 等待该信号而先向存储装置提供下 一 次的突发传输请求。根据项1所述的数据处理装置，其特征在于还包括可对上
10述阈值寄存器进行读访问和写访问的控制部(700)。可设定可编程 的上述阈值寄存器。数据处理装置(50A)包括数据处理部，使用从存储装置依 次读出的数据来进行数据处理；突发传输请求生成部，为了依次读出 数据而向存储装置输出突发传输请求；以及定时生成部，根据从上述 数据处理部按照其数据处理的每个处理单位而输出的请求信号，来向 上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。上述定时生 成部在从输出上述突发传输请求开始到激活上述请求信号为止的经 过时间比由第一阈值寄存器(500B)的设定值规定的时间短时，等待 由上述第 一 阈值寄存器的设定值规定的时间经过后向上述突发传输 请求生成部提供突发传输请求的输出定时。
根据上述，能够在来自数据处理部的请求信号的发送过早时，比 其延迟而向存储装置提供下一次的突发传输请求。根据项3所述的数据处理装置，其特征在于在从输出上述突 发传输请求开始到激活上述请求信号为止的经过时间超过由第二阈 值寄存器(500A)的设定值规定的时间时，不等待上述请求信号的激 活而向上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。
根据上述，能够在来自数据处理部的请求信号的发送延迟时，不 等待该信号而先向存储装置提供下一次的突发传输请求。根据项4所述的数据处理装置，其特征在于还包括可对上述 第 一 阈值寄存器和上述第二阈值寄存器进行读访问和写访问的控制 部。可设定可编程的上述第一阈值寄存器和第二阈值寄存器。根据项5所述的数据处理装置，其特征在于上述数据处理部 是对图像数据进行编码解码处理的CODEC，且数据处理装置形成在 一个半导体衬底上。可实现CODEC处理的高速化。数据处理系统包括存储装置、可访问上述存储装置的第 一数据 处理装置、以及可访问上述存储装置的第二数据处理装置。上述第一 数据处理装置包括数据处理部，使用从上述存储装置依次读出的数 据来进行数据处理；突发传输请求生成部，为了依次读出数据而向存储装置输出突发传输请求；以及定时生成部，根据从上述数据处理部 按照其数据处理的每个处理单位而输出的请求信号，来向上述突发传 输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。上述定时生成部在从输 出上述突发传输请求开始到激活上述请求信号为止的经过时间超过 由阈值寄存器的设定值规定的时间时，不等待上述请求信号的激活而 向上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。
根据上述，能够在来自数据处理部的请求信号的发送延迟时，不 等待该信号而先向存储装置提供下一次的突发传输请求。因此即使在 第一数据处理装置的数据处理中产生"波动"，也能够抑制对于存储 装置的突发传输请求的集中，即使在其间产生由第二数据处理装置进 行的存储装置的访问，也能够緩和由访问请求集中引起的存储装置 "緩冲"，有助于提高数据处理系统整体的总处理能力。数据处理系统包括存储装置、可访问上述存储装置的第一数据 处理装置、以及可访问上述存储装置的第二数据处理装置。上述第一
数据处理装置包括数据处理部，使用从上述存储装置依次读出的数 据来进行数据处理；突发传输请求生成部，为了依次读出数据而向存 储装置输出突发传输请求；以及定时生成部，根据从上述数据处理部 按照其数据处理的每个处理单位而输出的请求信号，来向上述突发传 输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。上述定时生成部在从输 出上述突发传输请求开始到激活上述请求信号为止的经过时间比由 第 一 阈值寄存器的设定值规定的时间短时，等待由上述第 一 阈值寄存 器的设定值规定的时间经过后向上述突发传输请求生成部提供突发 传输请求的输出定时。
根据上述，能够在来自数据处理部的请求信号的发送过早时，比 其延迟而向存储装置提供下一次的突发传输请求。因此即使在第一数 据处理装置的数据处理中产生"波动"，也能够抑制对于存储装置的 突发传输请求的集中，即使在其间产生由第二数据处理装置进行的存 储装置的访问，也能够緩和由访问请求集中引起的存储装置"緩冲"， 有助于提高数据处理系统整体的总处理能力。[9]根据项8所述的数据处理系统，其特征在于上述定时生成部 在从输出上述突发传输请求开始到激活上述请求信号为止的经过时 间超过由第二阈值寄存器的设定值规定的时间时，不等待上述请求信 号的激活而向上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。
根据上述，能够在来自数据处理部的请求信号的发送延迟时，不 等待该信号而先向存储装置提供下一次的突发传输请求。根据项9所述的数据处理系统，其特征在于上述定时生成 部在从输出上述突发传输请求开始到激活上述请求信号为止的经过 时间超过由第 一 阈值寄存器的设定值规定的时间且比由第二阈值寄 存器的设定值规定的时间短时，与上述请求信号的激活同步来向上述 突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。
2.实施方式的详细内容
对实施方式进行详细说明。以下，才艮据附图详细说明用于实施本 发明的最佳方式。在用于说明实施本发明的最佳方式的所有附图中， 对具有相同功能的部件标记相同的符号，省略其重复说明。
图1示出微控制器50作为本发明的数据处理装置的一个例子。 微控制器50并没有进行特别限定，利用CMOS集成电路制造技术等 形成在如单晶硅这样的一块半导体基板上，例如构成为SOC。
在微控制器50上连接有代表性示出的存储装置400。虽未图示， 但存储装置400经由总线而也被其他数据处理装置所共用。存储装置 400例如如同步DRAM那样，能够通过被提供突发访问指令来进行连 续输出由该指令所指定的数据的突发传输动作。存储装置400并没有 -故限定为同步DRAM,也可以为同步SRAM等。
微控制器50包括用于控制整体的主处理器700、和使用从存储装 置400依次读出的数据来进行数据处理的数据处理引擎100。对主处 理器700安装数据处理引擎IOO作为加速器。没有特别限定，但数据 处理引擎100按照来自主处理器700的指示进行图像数据的编码解码 处理等。例如，按照如解码处理单位那样的每个单位处理A人存储装置400依次读取已编码的显示帧的图像数据，并重复进行数据处理。以 下，详细说明微控制器用于访问存储装置400的结构。
微控制器50为了突发访问存储装置400而具有突发传输请求生 成部200和定时生成部503。从存储装置400到数据处理引擎100的 读数据路径中配置有FIFO (First In First Out)緩存器600， FIFO緩 存器600向突发传输请求生成部200输出当前的空闲容量的数据601 。 突发传输请求生成部200能够通过主处理器700初始设定突发传输的 传输开始地址和传输字数等突发传输条件，以在FIFI緩存器600中具 有所需的空闲容量为条件，对根据突发传输许可信号521而从定时生 成部503提供传输指示进行响应，向存储装置400输出突发访问指令 等突发传输请求301。
数据处理引擎100按数据处理的每个单位处理输出单位处理开始 信号101。定时生成部503根据单位处理开始信号101等生成上述定 时信号521。该定时生成部503由阈值设定寄存器500、超时4全测器 510以及突发传输许可判断器520构成。阈值设定寄存器500能够被 主处理器700读写访问，设定所需要的经过时间的上限。超时检测器 510测定发送突发传输请求301后的经过时间，对由该测量时间和阈 值设定寄存器500所指定的时间进行比较，判断经过时间是否超过上 述指定时间，即对单位处理开始信号101判断是否产生超时。当产生 超时时，超时信号511被激活，即被置为使能电平。当在产生超时之 前，单位处理开始信号101 :故激活时，结束上述测定动作，对下一测 定动作进行准备。突发传输许可判断器520被输入单位处理开始信号 101和超时信号511，当在激活单位处理开始信号101之前激活了超 时信号511时，与其同步来激活突发传输许可信号521。当在激活超 时信号511之前激活了单位处理开始信号101时，与其同步来激活突 发传输许可信号521。
当存储装置400接受突发传输请求301时，其按照该请求的指示 进行突发读动作，将读数据401提供给FIFO緩存器600。虽未图示， 但在存储器400也能被其他处理器访问的情况下，作为存储装置400接受突发传输请求301时的仲裁手段，采用每隔某一定时间间隔定期 实施仲裁的手段、或在任意定时每当发送突发传输请求301时就实施 仲裁的手段等即可。
图5示例出图1的微控制器50中的按每个单位处理的突发传输 动作的流程。在此，由主处理器700对阈值设定寄存器500设定表示 某适当的经过时间的上限值的阈值。
在数据处理引擎100即将开始第i个单位处理之前，发送相当于 第i个的单位处理开始信号101 (tl )。突发传输请求生成部200在 接受突发传输许可信号521的激活时，在FIFO緩存器600具有所需 空闲的情况下，向存储装置400发送突发传输请求301。存储装置400 在按照突发传输请求301的请求进行所需的内部处理之后，向FIFO 緩存器600输出对应的数据401。
与上述动作并行，定时生成部503进行用于突发传输第i+ 1个单 位处理所需的数据的监视。即，超时检测器510接受发送出相当于第 i个的突发传输请求301,将用于测定经过时间的计数器复位为"0"， 监视发送第i个突发传输请求301后的经过时间(Sl)。计数器设为 例如每隔某时间间隔而进行+1的累加动作的结构即可。例如，超时 检测器510具有时间计数器即可。超时检测器510对其内部的计数器 的计数值和阈值设定寄存器500的设定值进行比较，同时监视发送第 i+l个单位处理开始信号101，在发送第i+l个单位处理开始信号 101之前，判断从发送第i个突发传输请求301开始的经过时间是否 超过阈值设定寄存器500的设定值、即是否产生了超时。
在此，在图5中示出发送第i+ 1个单位处理开始信号101之前产 生超时的情况。在该情况下，突发传输许可判断器520接受与第i+1 个对应的超时信号511先于相当于第i+ 1个的单位处理开始信号101 被发送，不等待单位处理开始信号101的发送就实施相当于第i+l 个的突发传输，因此对突发传输请求生成器200发送突发传输许可信 号521。在此，即使在已经发送了突发传输许可信号521之后延迟发 送第i + 1个单位处理开始信号101 (t3)，突发传输许可判断器520也视为相当于第i+ 1个的突发传输许可信号521已经发送完成，不发 送多余的突发传输许可信号521。
突发传输请求生成部200接受在时刻t2发送了第i+ 1个突发传 输许可信号521，确认在FIFO緩存器600中具有所需的空闲区域， 向存储装置400发送突发传输请求301。存储装置400接受突发传输 请求301,向FIFO緩存器600输出对应的数据。
与上述动作并行而与上述同样地，超时检测器510接受在时刻t2 发送相当于第i+l个的突发传输请求301，将测定其经过时间的计数 器复位为"0"，监视在时刻t2发送第i+ 1个突发传输请求301之后 的经过时间。超时检测器510对其内部的计数器和阈值设定寄存器 500的设定值进行比较，同时对从数据处理引擎100发送第i + 2个单 位处理开始信号101这一情况进行监视，在发送第i + 2个单位处理开 始信号101之前，判断其经过时间是否超过了阈值(超时)(S2)。 在图5中示出在产生超时之前发送第i + 2个单位处理开始信号101 (时刻t4)的情况。在该情况下，突发传输许可判断器520接受与于 第i + 2个对应的单位处理开始信号101先于相当于第i + 2个的超时 信号511被发送，实施相当于第i + 2个的突发传输，因此对突发传输 请求生成部200发送突发传输许可信号521。由此，突发传输请求生 成部200向存储装置400发送相当于第i + 2个的突发传输请求301， 另外，将内部的计数器复位为"0",抑制多余的超时信号511的输 出。
如以上说明的那样，发送与上述第i个、第i + 1个、第i + 2个对 应单位处理的突发传输请求301的定时分别与第i个、第i+l个、第 i + 2个单位处理开始信号101的间隔、即与数据处理引擎进行的单位 处理的间隔在前后波动无关，被分散为接近由阈值设定寄存器500所 指定的阈值的时间间隔。在被适当分散的状态下发送突发传输请求 301,因此存储装置400能够始终在最佳的状态下输出对应的数据， 可以期待作为系统整体而确保最佳的总处理量。
图6示例出其他的微控制器50A作为本发明的数据处理装置。与图1所示的微控制器50的不同点在于使用最大阈值设定寄存器 500A和最小阈值设定寄存器的设定值来生成超时检测信号。以下， 对该不同点进行说明，省略对其他点的详细i兌明。
通过主处理器700对最大阈值设定寄存器500A设定某经过时间 的上限值，通过主处理器700对最小阈值设定寄存器500B设定某经 过时间的下限值。主处理器700对双方的寄存器500A和500B指定 任意的最大经过时间和最小经过时间。超时检测器510A测定发送存 储器传输请求310之后的经过时间，与由寄存器500A、 500B指定的 最大、最小阈值进行比较，由此对单位处理开始信号101判断是否发 生了超时。512是相对上限时间的超时信号(最大超时信号)，513 是相对下限时间的超时信号(最小超时信号)。突发传输许可判断器 520A在基于超时信号513的超时之前检测出单位处理开始信号101 的激活时，等待基于超时信号513的超时，然后向突发传输请求生成 部200提供突发传输许可信号521。突发传输许可判断器520A在基 于超时信号512的超时之前没有检测出单位处理开始信号101的激活 时，与基于超时信号512的超时同步来向突发传输请求生成部200提 供突发传输许可信号521。突发传输许可判断器520A在基于超时信 号513的超时之后、且基于超时信号512的超时之前没有检测出单位 处理开始信号101的激活时，与单位处理开始信号101的激活同步来 向突发传输请求生成部200提供突发传输许可信号521。被提供突发 传输许可信号521的突发传输请求生成部200的功能与图1的情况相 同。
图7示例出图6的微控制器50A中的按每个单位处理的存储器传 输的流程。在此，设对阈值设定寄存器500A、 500B设定表示某适当 的经过时间的上限值和下限值的最大、最小阈值。
在数据处理引擎100即将开始第i个单位处理之前，发送相当于 第i个的单位处理开始信号101 (tl)。如后所述，在最小超时信号 513之后的时刻、且最大超时信号512之前的时刻发送了单位处理开 始信号101的情况下，突发传输许可判断器520A立刻发送突发传输许可信号521。突发传输请求生成器200接受突发传输许可信号521 已成立，在FIFO緩存器600具有所需的空闲容量的情况下，对存储 装置400发送突发传输请求301。存储装置400根据该请求进行所需 的内部处理之后，输出对应的数据。
与上述动作并行，超时检测器510A进行用于突发传输单位处理 开始信号101为第i+ 1个单位处理所需的数据的监视。具体而言，超 时检测器510A接受发送相当于第i个的突发传输请求301,将其内部 存在的测定经过时间的计数器复位为"0",监视发送第i个突发传输 请求301之后的经过时间。计数器例如为每隔某时间间隔进行+ 1的 结构。
超时检测器510A对基于其内部的计数器的计数值和阈值设定寄 存器500A、 500B的值进行比较，同时对从数据处理引擎IOO发送第 i+l个单位处理开始信号101这一情况进行监视，判断发送第i+l 个单位处理开始信号101的时刻相对于从发送第i个突发传输请求 301开始的经过时间是比最小阈值早(超前间隔)、还是比最小阔值 晚且比最大阈值早(定时间隔)、还是超过最大阈值(超时)(S10)。
在此，在图7中示出以定时间隔发送第i+ 1个单位处理开始信号 101的情况。即，在时刻t2输出最小超时信号513。在该情况下，突 发传输许可判断器520A与发送第i + 1个单位处理开始信号101的时 刻t3同步来实施相当于第i+ 1个的突发传输，因此发送突发传输许 可信号521。在此，当发送突发传输许可信号521时，与其相应地立 刻发送相当于第i+ 1个的突发传输请求301,由此超时4全测器510A 内部的计数器在检测超时之前被复位为"0"，因此不发送由于超时 的多余的突发传输许可信号521。
突发传输请求生成器200接受发送第i + 1个突发传输许可信号 521，对存储装置400发送相当于第i+ 1个的突发传输请求301。
与上述动作并行而与上述同样地，超时检测器510A进行用于数 据处理引擎100突发传输第i + 2个单位处理所需的数据的监视。具体 而言，超时检测器510A接受发送相当于第i+l个的突发传输请求301,将其内部存在的测定经过时间的计数器复位为"0",监视发送 第i+1个突发传输请求301之后的经过时间(Sll)。
图8对图6的微控制器50A中的每个单位处理的存储器传输的流 程示出其他情况的说明。在此，设对阈值设定寄存器500A、 500B设 定有表示某适当的经过时间的上限值和下限值的最大、最小阈值。另 外，对于图8中的第i个单位处理开始信号101的发送的动作和监视 与图7的情况完全相同。
超时检测器510A对其内部的计数器的计数值和阔值设定寄存器 500A、 500B的设定值进行比较，同时对从数据处理引擎IOO发送第 i+l个单位处理开始信号101这一情况进行监视，判断发送第i+l 个单位处理开始信号101的时刻相对于发送第i个突发传输请求301 之后的经过时间是比最小阈值早(超前间隔)、还是比最小阈值晚且 比最大阈值早(定时间隔)、还是超过最大阈值(超时)(S10)。
在此，在图8中示出以定时间隔发送第i+ 1个单位处理开始信号 101的情况。在该情况下，突发传输许可判断器520A在单位处理开 始信号101的单位处理间隔比指定的间隔过早时，在第i+ 1个单位处 理开始信号101的发送定时(t2),不发送突发传输许可信号521而 等待发送最小超时信号513，然后向突发传输请求生成部200发送突 发传输许可信号521 (t3)。在此，当发送突发传输许可信号521时， 与其相应地发送相当于第i+ 1个的突发传输请求301,由此超时4企测 器510A内部的计数器在检测超时之前被复位为"0",因此不发送由 于超时的多余的突发传输许可信号521。
突发传输请求生成器200接受发送第i+ 1个突发传输许可信号 521，对存储装置400发送相当于第i+1个的突发传输请求301。存 储装置400接受通过突发传输请求301而发送的请求，并输出对应的 数据。
与上述动作并行而与以上同样地，超时检测器510A进行用于突 发传输第i + 2个单位处理所需的数据的监视(S11)。具体而言，超 时检测器510A接受发送相当于第i+1个的突发传输请求301,将基于其内部存在的测定经过时间的计数器复位为"0",监视发送第i
+ 1个的突发传输请求301之后的经过时间。即，超时^r测器510A 对其内部的计数器的计数值和阈值设定寄存器500A、 500B中所设定 的最大、最小阈值进行比较，同时对从数据处理引擎IOO发送第i + 2 个单位处理开始信号101这一情况进行监视，判断发送第i + 2个单位 处理开始信号101的时刻相对于发送第i+ 1个突发传输请求301之后 的经过时间是比最小阈值早(超前间隔)、还是比最小阈值晚且比最 大阁值早(定时间隔)、还是超过最大阁值(超时)(S11)。
在此，在图8中示出发送第i + 2个单位处理开始信号101之前产 生了超时的情况。在该情况下，突发传输许可判断器520A接受与第 i + 2个对应的最大超时信号512先于相当于第i + 2个的单位处理开 始信号101被发送(t4),不等待单位处理开始信号101的发送而实 施相当于第i + 2个的突发传输，因此向突发传输请求生成器200发送 突发传输许可信号521。在此，即使在已经发送了突发传输许可信号 521之后延迟发送第i+2个单位处理开始信号101,突发传输许可判 断器520A也视为相当于第i + 2个的突发传输许可信号521已经发送 完成，不发送多余的突发传输许可信号521。
如以上说明的那样，发送与上述第i个、第i + 1个、第i + 2个单 位处理对应的突发传输请求301的定时分别与第i个、第i+l个、第 i + 2个单位处理开始信号101的间隔、即数据处理引擎IOO的单位处 理的间隔在前后波动无关，以各个处理单位集中在由阈值设定寄存器 500A、 500B所指定的最大、最小阈值所限定的时刻内的形式而被彼 此分散。在被适当分散的状态下发送突发传输请求301,因此存储装 置400能够始终在最佳的状态下访问对应的数据，可以期待作为系统 整体而确保最佳的吞吐量。
根据以上说明的图1和图6的例子，即使在数据处理引擎的单位 处理间隔由于某种原因而提前或延迟的情况下，也能基于所指定的阔 值使对存储装置的存储器传输请求适当地分散而发送。由此，存储装 置能够始终在最佳的状态下访问对应的数据，可以期待作为系统整体
20而确保最佳的吞吐量。
以上，基于实施方式具体说明了由本发明人完成的发明，但本发 明不限于上述实施方式，当然，在不脱离其主旨的范围内可以进行各
种变更。
例如，在上述例子中，用户可以使用主处理器任意设定阈值设定
寄存器500、 500A、 500B，但也可以采用对其设定的阈值可用定时生 成部更新的结构。在该情况下，定时生成部例如在发送第i+ 1个单位 处理开始信号时，使用从第1个到第i个单位处理间隔的平均值来更 新阈值设定寄存器的设定值，由此能够自发设定最佳的阈值并进行处理。
另外，FIFO緩存器600是用于抵消存储装置的数据输出速度和数 据处理引擎的动作速度的差异的存储器，若这两者的动作速度相等， 则也可以不设置FIFO緩存器。
在以上说明中，以数据处理引擎(例如图像处理用)的动作为例 进行了说明，但这并没有限定于数据处理引擎，例如也适用于将数据 处理引擎替换为处理器的系统。另外，对存储装置的连接方法未必需 要是一对一的连接，也可以应用于将以实施例中数据处理引擎和存储 控制装置为一组的多组与存储装置相连接(例如经由总线的连接)的 情况。
权利要求
1. 一种数据处理装置，包括数据处理部，使用从存储装置依次读出的数据来进行数据处理；突发传输请求生成部，为了依次读出数据而向存储装置输出突发传输请求；以及定时生成部，根据从上述数据处理部按照其数据处理的每个处理单位而输出的请求信号，来向上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时，其中，上述定时生成部在从输出上述突发传输请求开始到激活上述请求信号为止的经过时间超过由阈值寄存器的设定值规定的时间时，不等待上述请求信号的激活而向上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。
2. 根据权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于还包括可对上述阈值寄存器进行读访问和写访问的控制部。
3. —种数据处理装置，包括数据处理部，使用从存储装置依次读出的数据来进行数据处理； 突发传输请求生成部，为了依次读出数据而向存储装置输出突发 传输请求；以及定时生成部，根据从上述数据处理部按照其数据处理的每个处理 单位而输出的请求信号，来向上述突发传输请求生成部提供突发传输 请求的输出定时，其中，上述定时生成部在从输出上述突发传输请求开始到激活上述请 求信号为止的经过时间比由第 一 阈值寄存器的设定值规定的时间短 时，等待由上述第 一 阈值寄存器的设定值规定的时间经过后向上述突 发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。
4. 根据权利要求3所述的数据处理装置，其特征在于 上述定时生成部在从输出上述突发传输请求开始到激活上述请求信号为止的经过时间超过由第二阈值寄存器的设定值规定的时间时，不等待上述请求信号的激活而向上述突发传输请求生成部提供突 发传输请求的输出定时。
5. 根据权利要求4所述的数据处理装置，其特征在于 还包括可对上述第一阈值寄存器和上述第二阈值寄存器进行读访问和写访问的控制部。
6. 根据权利要求5所述的数据处理装置，其特征在于 上述数据处理部是对图像数据进行编码解码处理的CODEC,且形成在一个半导体衬底上。
7. —种数据处理系统，包括存储装置、可访问上述存储装置的第 一数据处理装置、以及可访问上述存储装置的第二数据处理装置，其 中，上述第 一数据处理装置包括数据处理部，使用从上述存储装置依次读出的数据来进行数据处理；突发传输请求生成部，为了依次读出数据而向存储装置输出突发 传输请求；以及定时生成部，根据从上述数据处理部按照其数据处理的每个处理 单位而输出的请求信号，来向上述突发传输请求生成部提供突发传输 请求的输出定时，其中，上述定时生成部在从输出上述突发传输请求开始到激活上述请等待上述请求信号的激活而向上述突发传输请求生成部提供突发传 输请求的输出定时。
8. —种数据处理系统，包括存储装置、可访问上述存储装置的第 一数据处理装置、以及可访问上述存储装置的第二数据处理装置，其 中，上述第 一数据处理装置包括数据处理部，使用从上述存储装置依次读出的数据来进行数据处理；突发传输请求生成部，为了依次读出数据而向存储装置输出突发传输请求；以及定时生成部，根据从上述数据处理部按照其数据处理的每个处理 单位而输出的请求信号，来向上述突发传输请求生成部提供突发传输 请求的输出定时，其中，上述定时生成部在从输出上述突发传输请求开始到激活上述请 求信号为止的经过时间比由第 一 阈值寄存器的设定值规定的时间短 时，等待由上述第 一 阔值寄存器的设定值规定的时间经过后向上述突 发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。
9. 根据权利要求8所述的数据处理系统，其特征在于上述定时生成部在从输出上述突发传输请求开始到激活上述请 求信号为止的经过时间超过由第二阁值寄存器的设定值规定的时间 时，不等待上述请求信号的激活而向上述突发传输请求生成部提供突 发传输请求的输出定时。
10. 根据权利要求9所述的数据处理系统，其特征在于上述定时生成部在从输出上述突发传输请求开始到激活上述请 求信号为止的经过时间超过由第 一 阈值寄存器的设定值规定的时间 且比由第二阈值寄存器的设定值规定的时间短时，与上述请求信号的 激活同步来向上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定 时。
全文摘要
本发明提供一种数据处理装置，设置根据从数据处理部(100)按照其数据处理的每个处理单位输出的请求信号(101)向突发传输请求生成部(200)提供突发传输请求的输出定时的定时生成部(503)，该定时生成部根据从输出上述突发传输请求到激活上述请求信号为止的经过时间和由阈值寄存器的设定阈值规定的时间的大小关系，控制突发传输请求(301)的输出定时。在上述经过时间超过由最大阈值规定的时间的情况下，不等待上述请求信号的激活而向上述突发传输请求生成部提供突发传输请求的输出定时。由此，能够在请求信号的发送延迟时，不等待该信号而先向存储装置提供下一次的突发传输请求。能够防止被称为存储装置“缓冲”的总处理能力的降低。
文档编号G06F13/20GK101446930SQ20081017948
公开日2009年6月3日 申请日期2008年11月28日 优先权日2007年11月29日
发明者本间一树, 见学彻 申请人:株式会社瑞萨科技