专利名称：数字电视接收系统中多个功能模块复用外部存储器的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字电视接收系统中多个功能模块复用外部存 储器的i殳备。
背景技术：
在数字电视接收系统中，包括信源解码和信道解交织过程。通常，这 两个过程使用不同的芯片完成，每个芯片分别使用一个外部存储器。当前， 有一种改进方案是将两个芯片集成到一起，同时使用两个外部存储器以供 信道解交织和信源解码使用。然而，这种改进方案并没有降低由外部存储 器带来的成本问题.
显而易见，信源解码和信道解交织过程都需要外部存储器.如果每个 功能模块都使用单独的外部存储器，则会增加系统成本。在外部存储器带 宽足够，容量足够的情况下，如果能使这两个模块复用单一的外部存储器， 则可以降低成本。因此，节省成本的最佳方案濕_把两个或多个功能模块集 成到一起，同时使用单一的外部存储器。这就需要解决两个或多个功能模
块复用一个外部存储器的问题.具体来说，其中需要解决的问题有访问 隔离每个功能模块对外部存储器的访问互不干扰，相互独立，即给每个 功能模块提供独立的虚拟访问接口；数据共享每个功能模块都可以独立 访问存储器中任意位置的数据，以实现不同模块之间的数据共享。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供在一种能在数字电视接收系统中解决以上 问题的多功能模块复用外部存储器的设备及其方法。
本实用新型提供了 一种数字电视接收系统中多个功能模块复用外 部存储器的设备，该设备包括适配器模块、命令排队模块、和物理层， 其中适配器模块，用于将多个功能模块的读写请求进行适配；命令 排P人模块，用于将适配后的读写请求排入队列并按照预定规则发送； 以及物理层，用于执行所发送的读写请求。
本实用新型通过让多个功能模块复用外部存储器，有效地降低了外部 存储器的成本。
在本实用新型的一个优选实施例中，适配器模块和命令排队模块位 于该设备的服务层中，所述服务层与物理层分离。。
在本实用新型的又一个优选实施例中，所述物理层是IP核。 本实用新型还通过将物理层和服务层分开设计，分离了可靠性与功能 性的设计。
下面将参照附图对本实用新型的具体实施方案进行更详细的说明，在
附图中
图1是4吏用外部存储器的信道解交织和信源解码模块的三种解决方案 的示意图。
图2是才艮据本实用新型的信道解交织和信源编码复用外部存储器的示 意框图。
具体实施方式
图1是外部存储器的信道解交织和信源解码模块的三种解决方案的示 意图.
如图1所示，在一种在先解决方案中，信道解交织和信源解码在彼此 独立的模块中进行，并且分别使用不同的外部存储器。在另一种在先的改 进解决方案中，信道解交织和信源解码功能被集成到单一模块中，并且分 别使用2个单独的外部存储器以供信道解交织和信源解码之用。而在本实 用新型所提供的解决方案中，信道解交织和信源解码功能被集成到单一模 块中，该模块中还包括了外部存储器复用模块，其中信道解交织和信源解 码复用单一的外部存储器。
图2是才艮据本实用新型的信道解交织和信源编码复用外部存储器的示 意框图.
服务层230和物理层240为片内电路。优选地，将物理层和服务层分 开设计可以带来一些好处。在DDR/SDRAM接口设计中，和外部存储器直 接连接的电路通常会涉及到很多的时序上的问题，前端工程师通常需要仔
细的进行设计电路以便于更容易的综合出符合要求的芯片模块.我们希望 这些模块在设计好之后当在其他芯片中使用时不再改动，可以固化。我们
将这部分电路i殳计为固定的物理层。而不同的芯片中可能有不同的需求， 比如需要的读写端口数量有变化(信道和信源部分不一定只需要一个读写 端口)，不同的芯片对端口上提供的功能也可能有特殊需求，这时我们需 要重新设计DDR/SDRAM接口 ，我们把需要变化的部分全部放在服务层。 服务层没有和芯片外部的信号通信，而是通过物理层与外部隔离开来，这 样前端工程师在设计服务层的时候就不需要考虑很多时序上的问题。从而 更容易设计出高可靠性的电路代码.另一方面，分离了可靠性与功能性的 设计.我们希望设计的DDR/SDRAM接口既可靠又强大，前端工程师可以 通过加强物理层的设计来提高可靠性，而通过加强服务层的设计来提供更 强大的功能。
如图2所示的结构包括信道解交织模块210、信源解码模块220、服 务层230、物理层240、外部存储器250。其中，服务层包括信道解交织适 配器231、信源解码适配器232、命令排I5M^块233。
信道解交织模块210用于进行信道解交织。
信源解码模块220用于进行信源解码.
服务层230用于将物理层提供的端口虚拟为多个独立端口，以满足不 同功能模块(信道解交织模块210、信源解码模块220)不同的带宽需求， 以及其他一些特殊的需求。
物理层240用于将对外部存储器的复杂操作封装为简单操作，从而使 服务层不需要关心外部存储器的初始化，刷新，以及其他的命令及调度操 作，从而简化服务层的设计。物理层240可以是IP核。
外部存储器250用于存储数据。
命令排FA^块233用于将信道解交织模块210和信源解码模块220的 请求进行排队，并按照一定的规则发送给物理层240以执行读写操作。其 中，所述规则包括优先级规则和不可中断规则。具体来说，优先级规则是 指当两个模块同时发起读写请求时，按照事先约定的优先级执行优先级高 的模块的读写请求；不可中断规则是指当一个模块正在读写的时候，另一 个模块如果发起了读写请求，其请求将M入队列中等待，直到当前的读
写操作完成，当前的操作是不可以被中断的。注意前述的不可中断规则 是指一个命令一旦被放到服务层和物理层之间的端口上以后就不可被中 断，包括加载到物理层和服务层之间的端口的空闲端口上。
信道解交织适配器231和信源解码适配器232分别用于将命令排卩A^ 块240所提供的通用端口转换成适合信道解交织模块210和信源解码模块 220的专用端口。信道解交织适配器231和信源解码适配器232负责在不 同的时钟域之间传输数据及命令。也可能负责緩沖数据，以及进行简单的 地址计算工作.
下面根据本实用新型的一个示例性实施例来阐述图2所示的复用外部 存储器的详细过程。
首先说明，因为按照当前的架构，在服务层和物理层当中都存在一定 的计算延迟，这些延迟可能会导致对外部存储器的利用率的降低.由于存 储器的复用而导致存储器的带宽压力进一步增加，因此必须设法提高对带 宽利用的效率。在此，服务层230和物理层240之间有两个独立的读写端 口。当端口 l在执行命令时，端口 2就可以载入下一个读写命令(即服务 层将下一个命令放到空闲端口上)。当端口 1的命令执行完毕以后，端口 2的命令可以立即被物理层执行，反之亦然。而且，物理层已经对这种工 作模式进行了优化，可以保证对带宽的利用效率。
信道解交织模块210和信源解码模块220同时向服务层230发出读/写 请求。所述请求先经过信道解交织适配器231/信源解码适配器232，由适 配器对所述请求进行适配之后，发送到命令排E/o漠块233。命令排卩A^块 233将所述2个请求放入队列中等待，并且按照优先级规则将队列中优先 级较高的模块发出的请求iOv服务层230和物理层240之间的空闲端口中。 例如，端口 1正在执行读写命令，那么就将该请求送入空闲的端口 2。只 要端口 1的读写命令执行完毕，即端口 1空闲，端口 2中的请求(读写命 令)就立即被物理层240执行，同时将另一个优先级较低的模块发出的请 求放入端口 1。与此同时，物理层将端口 2中的请求发送给外部存储器250， 外部存储器250根据该请求反馈回响应信号。如果该响应有效，则物理层 240从外部存储器250读出数据或者向外部存储器250写入数据。在上述 读写操作完成之后，立即执行端口 1中等待的读写命令，同时端口 2变为
空闲状态。
如上所述，将信源解码和信道解交织功能集成在一个芯片中时， 可以使用此技术复用单一的外部存储器，从而节约成本， 一般地，本 实用新型的技术可以应用到将多个功能模块集成到 一个芯片中，并复 用单一的外部存储器的情况。
显而易见，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下，在此描 述的本实用新型可以有许多变化，因此，所有对于本领域技术人员来说显 而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内.
权利要求1. 一种数字电视接收系统中多个功能模块复用外部存储器的设备，其特征在于包括顺序连接的适配器模块、命令排队模块、和物理层，其中适配器模块，用于将多个功能模块的读写请求进行适配；命令排队模块，用于将适配后的读写请求排入队列并按照预定规则发送；以及物理层，用于执行所发送的读写请求。
2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述多个功能模块是信道解交织模块和信源解码模块。
3. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于适配器模块 和命令排卩A^块位于该设备的服务层中，所述服务层与物理层分离。
4. 根据权利要求3所述的设备，其特征在于所述物理层 是IP核。
5. 根据权利要求3所述的设备，其特征在于所述服务层 和所述物理层之间的接口上有至少两个独立的读写端口 。
专利摘要本实用新型涉及一种数字电视接收系统中多个功能模块复用外部存储器的设备，该设备包括适配器模块、命令排队模块、和物理层，其中适配器模块，用于将多个功能模块的读写请求进行适配；命令排队模块，用于将适配后的读写请求排入队列并按照预定规则发送；以及物理层，用于执行所发送的读写请求。本实用新型通过让多个功能模块复用外部存储器，有效地降低了外部存储器的成本；通过将物理层和服务层分开设计，分离了可靠性与功能性的设计。
文档编号H04N5/44GK201213287SQ200820079558
公开日2009年3月25日 申请日期2008年3月25日 优先权日2008年3月25日
发明者波 刘, 张振伟, 徐加全 申请人:北京海尔集成电路设计有限公司