一种跨电压域数据传输方法、电压域子系统和电子设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种跨电压域数据传输方法、电压域子系统和电子设备，包括：电子设备的第一电压域子系统接收该电子设备的第二电压域子系统发送的第一跨电压域数据信号，以及与该第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号；使用该第一时钟信号采集该第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。采用本发明实施例提供的方案，能够更易于实现实现两个电压域子系统之间数据的稳定传输，并可简化芯片后端实现的难度。
【专利说明】一种跨电压域数据传输方法、电压域子系统和电子设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据传输【技术领域】和低功耗芯片设计【技术领域】，尤其涉及一种跨电压域数据传输方法、电压域子系统和电子设备。
【背景技术】
[0002]随着可便携电子产品的功能越来越复杂，如何以最有效的方式利用有限的电池能量成为目前可便携电子产品设计需要解决的重要问题之一，于是降低功耗的设计就成为系统级芯片 S0C(System On Chip)设计的必然要求。DVFS(Dynamic Voltage and FrenquencyScaling，动态电压频率调整)在升降电压的同时，工作频率也随着调整，是降低功耗的有效方法之一。
[0003]目前，支持 DVFS 的 SOC 基本米用 GALS (Globally Asynchronous LocallySynchronous，全局异步，局部同步)的时钟结构，数据在两个电压域子系统之间进行传输时，两个电压域子系统中所使用的时钟信号和接收的数据信号需要时序源同步，从而实现数据在两个电压域子系统之间稳定的同步传输。
[0004]然而，现有技术中，两个电压域子系统所使用的时钟信号来自于同一个时钟源，SP一个时钟源针对两个电压域子系统分别产生各自的时钟信号，并分别发送给相对应的电压域子系统，供其使用，由于该时钟源产生的时钟信号到达两个电压域子系统的传输路径可能不同，例如，传输距离不同，传输过程中所处的电压、频率等工作条件也不相同，会导致两个电压域子系统所使用的时钟信号的时序难于同步，从而导致在电压域子系统中接收的数据信号与采集数据使用的时钟信号时序不同，进而造成在芯片后端实现时很难保证两个电压域子系统之间数据的稳定传输。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种异步接口方法、电压域子系统和电子设备，用以解决现有技术中存在的由于电压域子系统中接收的数据信号和使用的时钟信号时序难以同步，而导致的两个电压域子系统之间数据无法稳定传输的问题。
[0006]本发明实施例提供一种异步接口方法，包括:
[0007]电子设备的第一电压域子系统接收所述电子设备的第二电压域子系统发送的第一跨电压域数据信号，以及与所述第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号；
[0008]使用所述第一时钟信号采集所述第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。
[0009]本发明实施例还提供一种电子设备中的电压域子系统，包括:
[0010]异步接口接收单元，用于接收所述电子设备的第二电压域子系统发送的第一跨电压域数据信号，以及与所述第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号；
[0011]异步接口采集单元，用于使用所述第一时钟信号采集所述第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。
[0012]本发明实施例还提供一种电子设备，包括:第一电压域子系统和第二电压域子系统，其中:
[0013]所述第二电压域子系统，用于向第一电压域子系统发送第一跨电压域数据信号，以及与所述第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号；
[0014]所述第一电压域子系统，用于接收所述第一跨电压域数据信号，以及所述第一时钟信号；并使用所述第一时钟信号采集所述第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。
[0015]本发明实施例提供的方法中，在电子设备中第二电压域子系统向第一电压域子系统传输数据时，第二电压域子系统向第一电压域子系统发送时序源同步的第一跨电压域数据信号和第一时钟信号，从而使得第一电压域子系统能够使用该第一时钟信号有效地采集该第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。采用本方法，时序源同步的第一跨电压域数据信号与第一时钟信号经过相同的路径到达第一电压域子系统，从而能够使得第一电压域子系统使用第一时钟信号有效的采集时序源同步的第一跨电压域数据信号，相比现有技术，避免了需要同步两个电压域子系统所使用的时钟信号的问题，从而能够更易于实现两个电压域子系统之间数据的稳定传输。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例提供的一种跨电压域数据传输方法流程图；
[0017]图2为本发明实施例1提供的一种跨电压域数据传输方法流程图；
[0018]图3为本发明实施例2提供的一种电子设备中的电压域子系统的结构示意图；
[0019]图4为本发明实施例3提供的一种电子设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]本发明实施例提供一种跨电压域数据传输方法，如图1所示，包括:
[0021]步骤S101、电子设备的第一电压域子系统接收该电子设备的第二电压域子系统发送的第一跨电压域数据信号，以及与该第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号。
[0022]步骤S102、使用该第一时钟信号采集该第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。
[0023]下面结合附图，用具体实施例对本发明提供的方法、子系统和电子设备进行详细描述。
[0024]实施例1:
[0025]本发明实施例1中，电子设备包括两个电压域子系统，第一电压域子系统和第二电压域子系统，例如，该第一电压域子系统可以为CPU (Central Processing Unit,中央处理器)子系统，该第二电压域子系统可以为SOC子系统；或者该第一电压域子系统可以为SOC子系统，该第二电压域子系统可以为CPU子系统。两者之间进行数据传输时，可以采用如下数据传输方法，该数据传输方法也可以应用于电子设备的芯片中实施动态电压频率调整的过程中，以第二电压域子系统向第一电压域子系统传输数据为例，如图2所示，本发明实施例1提供的跨电压域数据传输方法，具体包括如下处理步骤:
[0026]步骤S201、第二电压域子系统向第一电压域子系统发送第一跨电压域数据信号，以及与该第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号。[0027]具体的，可以使用第一时钟信号驱动生成第一跨电压域数据信号，从而可以使得第一时钟信号与第一跨电压域数据信号两者时序源同步，例如采用如下两种方式:
[0028]第一种方式:第二电压域子系统通过内部的时钟生成单元，生成自身使用的第一时钟信号，并使用第一时钟信号驱动生成第一跨电压域数据信号，从而可以使得第一时钟信号与第一跨电压域数据信号两者时序源同步。
[0029]第二种方式:电子设备内部的时钟源生成第一时钟信号，并传输给第二电压域子系统使用，第二电压域子系统使用接收的该第一时钟信号驱动生成第一跨电压域数据信号，从而可以使得第一时钟信号与第一跨电压域数据信号两者时序源同步。
[0030]进一步的，该第一跨电压域数据信号可以持续多个周期，并且在未得到第一电压域子系统返回的应答信号之前就发送数据。为实现在未得到第一电压域子系统返回应答信号之前就允许发送数据，该第二电压域子系统可以预先获知该第一电压域子系统的数据存储容量，以保证一次传输数据的数据量不会超过该数据存储容量，具体实现方式可以采用现有技术中的各种方式，在此不再进行详细描述。
[0031]步骤S202、该第一电压域子系统在接收到时序源同步的第一时钟信号和第一跨电压域数据信号后，使用该第一时钟信号采集该第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据，从而完成第二电压域子系统向第一电压域子系统的数据传输。
[0032]步骤S203、进一步的，本步骤中，第一电压域子系统还可以将得到的第一采集数据存储到数据队列中。
[0033]具体的，可以将第一采集数据存储到异步FIFtXFirst Input First Output,先入先出队列)中。
[0034]步骤S204、第一电压域子系统使用自身生成的第二时钟信号从该数据队列中读取存储的第一采集数据，从而完成将采集的数据转换到自身时钟域的过程。其中，该第二时钟信号也可以是由电子设备的时钟源生成并发送给第一电压域子系统，供其使用的。
[0035]相应的，在第一电压域子系统向第二电压域子系统传输数据时，可以采用上述图2所示的相似流程，包括:
[0036]第一电压域子系统向第二电压域子系统发送第二跨电压域数据信号，以及与第二跨电压域数据信号时序源同步的第二时钟信号；
[0037]第二电压域子系统使用该第二时钟信号采集该第二跨电压域数据信号，得到第二采集数据。具体的，该第二采集数据可以为指示该第二电压域子系统继续向该第一电压域子系统发送跨电压域数据信号的指示信号；
[0038]第二电压域子系统也可以将得到的第二采集数据存储到自身的数据队列中，并使用第一时钟信号从数据队列中读取存储的第二采集数据，完成将采集的数据转换到自身时钟域的过程。
[0039]本发明实施例1中，由于第一电压域子系统与第二电压域子系统所使用的电压不同，所以，两者之间传输的信号可以经过Level Shifter (电平转换)单元进行传输，具体传输过程可以采用现有技术，在此不再进行详细描述。
[0040]采用本发明实施例1提供的方案，第一电压域子系统与第二电压域子系统之间在传输数据时，均是将自身使用的时钟信号和与时钟信号时序源同步的数据信号同时传输给对方，由于传输的时钟信号和数据信号经过相同的路径到达对方，从而能够使得对方使用时钟信号有效的采集时序源同步的数据信号，进而能够更易于实现两个电压域子系统之间数据的稳定传输，并可简化芯片后端实现的难度。
[0041]实施例2:
[0042]基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的跨电压域数据传输方法，相应地，本发明实施例2还提供一种电子设备中的电压域子系统，其结构示意图如图3所示，包括:
[0043]异步接口接收单元301，用于接收电子设备的第二电压域子系统发送的第一跨电压域数据信号，以及与该第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号；
[0044]异步接口采集单元302，用于使用该第一时钟信号采集所述第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。
[0045]上述异步接口接收单元301和异步接口采集单元302可以共同组成异步接口单
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[0046]进一步的，上述电压域子系统，还包括:
[0047]源同步接口单元303，用于向该第二电压域子系统发送第二跨电压域数据信号，以及与该第二跨电压域数据信号时序源同步的第二时钟信号，用于由该第二电压域子系统使用该第二时钟信号采集该第二跨电压域数据信号，得到第二采集数据。
[0048]进一步的，上述异步接口采集单元302，还用于将得到的第一采集数据存储到数据队列中；以及使用本电压域子系统生成的第二时钟信号从该数据队列中读取存储的第一采集数据。
[0049]实施例3:
[0050]基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的跨电压域数据传输方法，相应地，本发明实施例3还提供一种电子设备，其结构示意图如图4所示，包括:第一电压域子系统402和第二电压域子系统401，其中:
[0051 ] 第二电压域子系统401，用于向第一电压域子系统402发送第一跨电压域数据信号，以及与该第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号；
[0052]第一电压域子系统402，用于接收该第一跨电压域数据信号，以及该第一时钟信号；并使用该第一时钟信号采集该第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。
[0053]进一步的，上述第一电压域子系统402，还用于向第二电压域子系统401发送第二跨电压域数据信号，以及与该第二跨电压域数据信号时序源同步的第二时钟信号；
[0054]上述第二电压域子系统401，还用于接收第二跨电压域数据信号，以及第二时钟信号，并使用该第二时钟信号采集该第二跨电压域数据信号，得到第二采集数据。
[0055]综上所述，本发明实施例提供的方案，包括:电子设备的第一电压域子系统接收该电子设备的第二电压域子系统发送的第一跨电压域数据信号，以及与该第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号；使用该第一时钟信号采集该第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。采用本发明实施例提供的方案，能够更容易实现两个电压域子系统之间数据的稳定传输，并可简化芯片后端实现的难度。
[0056]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种跨电压域数据传输方法，其特征在于，包括: 电子设备的第一电压域子系统接收所述电子设备的第二电压域子系统发送的第一跨电压域数据信号，以及与所述第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号； 使用所述第一时钟信号采集所述第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 所述第一电压域子系统向所述第二电压域子系统发送第二跨电压域数据信号，以及与所述第二跨电压域数据信号时序源同步的第二时钟信号，用于由所述第二电压域子系统使用所述第二时钟信号采集所述第二跨电压域数据信号，得到第二采集数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 将得到的所述第一采集数据存储到数据队列中； 使用自身生成的第二时钟信号从所述数据队列中读取存储的所述第一采集数据。
4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述第一电压域子系统为中央处理器CPU子系统，所述第二电压域子系统为系统级芯片SOC子系统；或者 所述第一电压域子系统为SOC子系统，所述第二电压域子系统为CPU子系统。
5.—种电子设备中的电压域子系统,其特征在于,包括: 异步接口接收单元，用于接收所述电子设备的第二电压域子系统发送的第一跨电压域数据信号，以及与所述第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号； 异步接口采集单元，用于使用所述第一时钟信号采集所述第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。
6.如权利要求5所述的子系统，其特征在于，还包括: 源同步接口单元，用于向所述第二电压域子系统发送第二跨电压域数据信号，以及与所述第二跨电压域数据信号时序源同步的第二时钟信号，用于由所述第二电压域子系统使用所述第二时钟信号采集所述第二跨电压域数据信号，得到第二采集数据。
7.如权利要求5所述的子系统，其特征在于，所述异步接口采集单元，还用于将得到的所述第一采集数据存储到数据队列中；以及使用本电压域子系统生成的第二时钟信号从所述数据队列中读取存储的所述第一采集数据。
8.如权利要求5-7任一所述的子系统，其特征在于，本电压域子系统为中央处理器CPU子系统，所述第二电压域子系统为系统级芯片SOC子系统；或者 本电压域子系统为SOC子系统，所述第二电压域子系统为CPU子系统。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:第一电压域子系统和第二电压域子系统，其中: 所述第二电压域子系统，用于向第一电压域子系统发送第一跨电压域数据信号，以及与所述第一跨电压域数据信号时序源同步的第一时钟信号； 所述第一电压域子系统，用于接收所述第一跨电压域数据信号，以及所述第一时钟信号；并使用所述第一时钟信号采集所述第一跨电压域数据信号，得到第一采集数据。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述第一电压域子系统，还用于向第二电压域子系统发送第二跨电压域数据信号，以及与所述第二跨电压域数据信号时序源同步的第二时钟信号； 所述第二电压域子系统，还用于接收所述第二跨电压域数据信号，以及所述第二时钟信号，并使用所述第二时钟信号采集所述第二跨电压域数据信号，得到第二采集数据。
【文档编号】G06F1/12GK103699506SQ201210369694
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年9月27日 优先权日:2012年9月27日
【发明者】孙志文 申请人:深圳市中兴微电子技术有限公司