控制类寄存器2种实现方式

嵌入式微处理器 · 公众号 · · 2024-06-18 13:08

正文

控制类寄存器2种实现方式：

在数据处理过程中，需要一些可配置的寄存器，用于控制数据处理过程中的行为，如果各类处理信号的使能信号，还有功能模块的特定控制信号。

例如：在ETH处理过程中，有数据流使能控制，最大包长度控制信号。

例如：在PCIE中，存在bus master enable信号，max payload size等控制信号。

那么，这类可配置的控制类寄存器是如何在数据处理过程中起作用的呢？有哪些实现方式呢？

如下图所示，data_in为输入数据，data_out是处理后的数据，处理过程中data_proc_a/b/c需要用到控制寄存器对处理进行处理，client_id表示data的用户id号，模块采用时分复用的方式处理不同id的data。

实现方式1：寄存器信号线输出

通过寄存器信号线的方式输出给需要的模块，如图方式1，cfg module把所有的控制信号都暴露出来，送给需要的模块data_proc_a/b/c，data有效时，根据client_id选择需要的控制信号。

优点：

此类设计简单，容易理解与实现；
此设计限制小，可以用于各类情况下的设计。

缺点：

控制信号线较多，高频设计不利于布局布线；
不利于规模扩展，例如client_id数量从8增加到800时，寄存器的数量会大量增加，且800选1的逻辑延时较大。

实现方式2：逻辑通过类ram接口主动获取

在此设计中，控制寄存器以ram（或者类似）的方式实现，数据处理模块data_proc_a主动读取控制信号，当有效数据来临时，以client_id作为rdaddr读取，一次读取处理流程中所需的控制信号（rdata），进行数据处理，并且将控制信号（rdata）进行pipe与data对齐，提供给后期模块data_proc_b/c。

优点：