异步数据传输处理方法、系统级芯片和计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及异步数据传输领域，具体是涉及一种异步数据传输处理方法、系统级芯片和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.系统级芯片中，其往往包含跨时钟域的信息交互模块。为了数据传输的稳定性，需要对信息交互模块进行异步处理。
3.跨时钟域中，发送模块和接收模块之间的信号传输需要经过同步处理。参见图1，系统级芯片包括发送模块10、接收模块11和同步模块12。发送模块10发送第一请求信号至同步模块12，同步模块12同步后发送第二请求信号至接收模块11。发送模块10发送数据至接收模块11上。接收模块11发送第一完成信号至同步模块12上，同步模块同步后发送第二完成信号至发送模块10上。
4.发送模块、接收模块和同步模块都是通过检测信号的上升沿来判断其是否有数据的请求。参见图2，发送模块将第一请求信号由低电平切换为高电平，同步模块对其同步处理后，将第二请求信号由低电平切换为高电平，接收模块接收到由低电平切换为高电平的第二请求信号后，开始接收数据。数据接收完成后接收模块将第一完成信号由低电平切换为高电平，同步模块同步后将第二完成信号由低电平切换为高电平，表示当前数据传输完成。发送模块接收到由低电平切换为高电平的第二完成信号后，将第一请求信号的高电平切换为低电平，准备下一次数据的传输。
5.参见图3，当接收模块的时钟频率比发送模块的时钟频率小时，发送模块接收到第二完成信号由低电平切换为高电平后，会将第一请求信号由高电平切换至低电平，且立刻进行下一次的数据传输，迅速将第一请求信号由低电平切换为高电平。虚线框15中，由于接收模块的时钟频率比较小，未能及时同步，接收模块未接收到由低电平切换为高电平的第二请求信号，不能完成第二次传输。
6.若要避免此问题，发送模块第一请求信号由高电平切换至低电平后，需要等待一段时间，让接收模块检测到发送模块的第一请求信号由低电平切换为高电平，再将第一请求信号由低电平切换为高电平。可是，这种方式会导致数据传输的时间增加，此时数据传输效率降低。
7.参见图4，当接收模块的时钟频率比发送模块的时钟频率大时，接收模块将第一完成信号由低电平切换为高电平后，迅速将第一完成信号由高电平切换为低电平。虚线框16中，由于发送模块时钟频率较小，此时同步模块未及时同步，未完成数据传输的流程，不能进行下一次数据传输。
8.若要避免此问题，接收模块将第一完成信号由高电平切换为低电平后时，需要等待一段时间，让发送模块检测到接收模块的第一请求信号由高电平切换为低电平后，再将第一请求信号由低电平切换为高电平。可是，这种方式会导致数据传输的时间增加，此时数据传输效率降低。


技术实现要素：

9.本发明的第一目的是提供一种在发送模块和接收模块在时钟相差较大时正常采样和提高数据传输效率的异步数据传输处理方法。
10.本发明的第二目的是提供一种应用上述的异步数据传输处理方法的系统级芯片。
11.本发明的第三目的是提供一种实现上述的异步数据传输处理方法的计算机存储介质。
12.为了实现上述的第一目的，本发明提供的一种异步数据传输处理方法，包括：接收发送模块的第一请求信号，判断第一请求信号是否从低电平信号越变为高电平信号，如是，将向接收模块发送的第二请求信号的电平进行切换；判断从接收模块所接收到的第一完成信号是否从低电平信号越变为高电平信号，如是，将向发送模块发送的第二完成信号的电平进行切换；判断发送模块发送的第一请求信号是否从高电平信号越变为低电平信号，如是，将向接收模块发送的第二请求信号的电平进行切换；判断从接收模块所接收到的第一完成信号是否从高电平信号越变为低电平信号，如是，将向发送模块发送的第二完成信号的电平进行切换。
13.由上述方案可见，本发明的异步数据传输处理方法可通过判断信号由低电平越变为高电平时表示有数据处理请求，也可以通过判断信号由高电平越变为低电平时表示有数据处理请求。则当检测到电平切换时，有新的数据请求。该方法可以避免在发送模块和接收模块在时钟频率相差较大时不能正常采样这个问题，同时，可以节省发送模块或者接收模块在切换电平时需要恢复的这个时间段，从而提高异步传输效率。
14.进一步的方案中，如第一请求信号从低电平信号越变为高电平信号，则将向接收模块发送的第二请求信号的电平从低电平切换至高电平；如第一完成信号从低电平信号越变为高电平信号，则将向发送模块发送的第二完成信号的从低电平切换至高电平。
15.由此可见，在一个数据发送周期中，若第一请求信号从低电平信号越变为高电平信号，则第二请求信号也是由从低电平信号越变为高电平信号；若第一完成信号从低电平信号越变为高电平信号，则第二完成信号也是由从低电平信号越变为高电平信号。
16.进一步的方案中，如第一请求信号从高电平信号越变为低电平信号，则将向接收模块发送的第二请求信号的电平从高电平切换至低电平；如第一完成信号从高电平信号越变为低电平信号，则将向发送模块发送的第二完成信号的从高电平切换至低电平。
17.由此可见，在一个数据发送周期中，若第一请求信号从高电平信号越变为低电平信号，则第二请求信号也是由从高电平信号越变为低电平信号；若第一完成信号从高电平信号越变为低电平信号，则第二完成信号也是由从高电平信号越变为低电平信号。
18.进一步的方案中，接收模块接收到的第二请求信号的电平发生切换后，开始接收数据。
19.由此可见，发送模块发送第一请求信号是为了告知接收模块数据已准备，当接收模块接收到第二请求信号后，则收到发送模块数据请求的信息，则开始传输数据。
20.进一步的方案中，接收模块接收数据完毕后，将第一完成信号的电平切换。
21.由此可见，接收模块接收数据完毕后，需要将第一完成信号的电平切换以告知发送模块数据已接收完毕。
22.进一步的方案中，发送模块接收到第二完成信号的电平发生切换后，将第一请求
信号的电平切换。
23.由此可见，发送模块接收到接收模块已接收完毕的信息，则将第一请求信号的电平切换，告知接收模块下一次的数据已准备好，准备接收数据。
24.为了实现上述的第二目的，本发明提供的一种系统级芯片，包括发送模块、接收模块和同步模块，发送模块向同步模块发送第一请求信号，同步模块向接收模块发送第二请求信号，接收模块向同步模块发送第一完成信号，同步模块向发送模块发送第二完成信号；同步模块具有处理器以及存储器，存储器存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序时可执行上述的异步数据传输处理方法。
25.为了实现上述的第三目的，本发明提供的一种计算机程序被处理器执行时实现上述的异步数据传输处理方法。
附图说明
26.图1是系统级芯片实施例的系统框图。
27.图2是现有技术中的异步数据传输处理方法的时序波形图。
28.图3是现有技术中的异步数据传输处理方法中的信号不能正常采样的时序波形图。
29.图4是现有技术中的异步数据传输处理方法中的信号不能正常采样的时序波形图。
30.图5是本发明异步数据传输处理方法实施例的流程图。
31.图6是本发明异步数据传输处理方法实施例的时序波形图。
32.图7是本发明异步数据传输处理方法实施例中的发送模块与接收模块时钟域频率相等时的时序波形图。
33.图8是本发明异步数据传输处理方法实施例中的发送模块时钟域频率比接收模块时钟域频率大时的时序波形图。
34.图9是本发明异步数据传输处理方法实施例中的发送模块时钟域频率比接收模块时钟域频率小时的时序波形图。
35.图10是本发明异步数据传输处理方法实施例中多次数据传输的时序波形图。
36.以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
37.异步数据传输处理方法实施例：
38.为了解决由于时钟差过大而引起不能采样和传输效率较低的问题，本实施例提供的异步数据传输处理方法是当信号出现电平切换时，就有新的数据请求。参见图5，图5是异步数据传输处理方法实施例的流程图。参见图6，图6是异步数据传输处理方法实施例的时序波形图。首先执行步骤s1，接收发送模块的第一请求信号。同步模块接收发送模块的第一请求信号，同步处理后发送第二请求信号至接收模块处。
39.接收发送模块的第一请求信号后，执行步骤s2，判断第一请求信号是否从低电平信号越变为高电平信号。如图6的虚线框21中，第一请求信号从低电平信号越变为高电平信号，表示发送模块已准备好数据，请求接收模块接收。
40.若第一请求信号从低电平信号越变为高电平信号，则执行步骤s3，将接收模块发送的第二请求信号的电平进行切换。优选的，如图6的虚线框22中，此时第二请求信号从低电平切换至高电平。接收模块在接收到第二请求的电平切换的信号后，开始接收由发送模块发送的数据。
41.若第一请求信号没有从低电平信号越变为高电平信号，则继续执行步骤s2，判断第一请求信号是否从低电平信号越变为高电平信号。
42.将接收模块发送的第二请求信号的电平进行切换后，执行步骤s4，判断从接收模块接收到的第一完成信号是否从低电平信号越变为高电平信号。接收模块接收到第二请求信号的电平切换后，开始接收数据。当其数据接收完成后，如图6的虚线框23，接收模块将第一完成信号从低电平信号越变为高电平信号，表示接收模块已完成接收数据，告知发送模块数据发送完成，可以准备下一次数据的传输。
43.若接收模块接收到的第一完成信号从低电平信号越变为高电平信号，则执行步骤s5，向发送模块发送的第二完成信号的电平进行切换。如图6的虚线框24，第二完成信号由低电平切换至高电平。当发送模块接收到第二完成信号的电平切换时，发送模块开始准备新的数据准备下一次数据传输。
44.若接收模块接收到的第一完成信号没有从低电平信号越变为高电平信号，则继续执行步骤s4，判断从接收模块接收到的第一完成信号是否从低电平信号越变为高电平信号。
45.完成步骤s5后，发送模块会切换第一请求信号的电平。然后执行步骤s6，判断从发送模块接收到的第一请求信号是否从高电平信号越变为低电平信号。如图6的虚线框25，第一请求信号从高电平越变为低电平。表示发送模块已准备好数据，请求接收模块接收。
46.若是，则执行步骤s7，向接收模块发送的第二请求信号的电平进行切换。如图6的虚线框26，第二请求信号的电平切换为从高电平切换至低电平。接收模块接收到第二请求信号的电平切换，则开始接收数据。
47.若发送模块接收到的第一请求信号没有从高电平信号越变为低电平信号，则继续执行步骤s6，判断从发送模块接收到的第一请求信号是否从高电平信号越变为低电平信号。
48.接收模块接收数据完成后，则执行步骤s8，判断从接收模块接收
49.到的第一完成信号是否从高电平信号越变为低电平信号。如图6的虚线框27，接收模块将第一完成信号从高电平越变为低电平，表示接收模块已完成接收数据，告知发送模块数据发送完成，可以准备下一次数据的传输。若是，则执行步骤s9，向发送模块发送的第二完成信号的电平进行切换。如图6的虚线框28，第二完成信号的电平切换为从高电平切换至低电平。当发送模块接收到第二完成信号的电平切换时，发送模块开始准备新的数据准备下一次数据传输。
50.若从接收模块接收到的第一完成信号没有从低电平信号越变为高电平信号，则继续执行步骤s8，判断从接收模块接收到的第一完成信号是否从低电平越变为高电平信号。
51.本实施例的方法可以避免在发送模块和接收模块在时钟频率相差较大时不能正常采样这个问题，同时，可以节省发送模块或者接收模块在切换电平时需要恢复的这个时间段，从而提高异步传输效率。
52.参见图7，图7是异步数据传输处理方法实施例中的发送模块与接收模块时钟域频率相等时的时序波形图。此时，发送模块与接收模块时钟域频率相等。其中，第一请求信号、第二请求信号、第一完成信号和第二请求信号能够正常采样。
53.参见图8，图8是异步数据传输处理方法实施例中的发送模块时钟域频率比接收模块时钟域频率大时的时序波形图。虚线框31表示采用背景技术所述的方法时的信号传输的时序波形图，虚线框32表示采用异步数据传输处理方法时的信号传输的时序波形图。虚线框31中的原第二请求信号在第二次传输时不能将低电平切换至高电平，其传输数据过程被中断。而采用本实施例中的方法可以正常采样。
54.参见图9，图9是异步数据传输处理方法实施例中的发送模块时钟域频率比接收模块时钟域频率小时的时序波形图。虚线框41表示采用背景技术所述的方法时的信号传输的时序波形图，虚线框42表示采用异步数据传输处理方法时的信号传输的时序波形图。虚线框41种的原第二完成信号在第二次传输时不能将低电平切换至高电平，其传输数据过程被中断。而采用本实施例中的方法可以正常采样。
55.参见图10，图10是异步数据传输处理方法实施例中多次数据传输的时序波形图。虚线框51表示采用背景技术所述的方法时的信号传输的时序波形图，虚线框52表示采用异步数据传输处理时的信号传输的时序波形图。数据1表示采用传统方法时的数据传输的时序波形图，数据2表示采用异步数据传输处理时的信号传输的时序波形图。数据1的传输效率要比数据2的传输效率低，当在同样的时间里，数据1完成了6684次传输，数据2完成了7715次传输，数据传输效率提高了15.4％。
56.系统级芯片实施例：
57.本实施例的系统级芯片包括发送模块、接收模块和同步模块。同步模块具有处理器以及存储器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时可执行上述的异步数据传输处理方法。
58.计算机可读存储介质实施例：
59.上述实施例所描述的异步数据传输处理方法能以计算机程序方式存储在计算机可读存储介质中，该程序被处理器执行时，可完成上述异步数据传输处理方法实施例的步骤。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
60.上述仅为本发明的较佳实施例，但发明的设计构思并不局限于此，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。