[发明专利]图像处理器群接口总线

说明书

一、技术领域

本发明属于接口总线技术，特别是一种图像处理器群接口总线(IMAGEPROCESSOR GROUP INTERFACE，IPGI)。

二、背景技术

总线是在模块之间或从机之间的一组进行互连和传输信息的信号线，信息包括指令、数据和地址。目前用于图像处理器接口的总线标准主要有：PCI总线、USB总线等。

PCI(Peripheral Component Interconnect)即外部从机互联总线，是于1993年推出的PC局部总线标准。PCI总线的主要特点是传输速度高，目前可实现66M的工作频率，在64位总线宽度下可达到突发(Burst)传输速率264MB/s，是通常ISA总线的300倍。可以满足大吞吐量的外设的需求。现在主流的多用户卡多为PCI总线。

USB(Universal Serial Bus)是通用串行总线，是一种新型高速串行接口。USB仅用一个4针方形标准插座，采用菊花链的形式就可以把许多外设逐一连接起来，并且不会损失信号带宽。USB的推出使得接口性能大大提高，主机与外设的连接变得非常简单和有效，它正在逐步取代PC机上原有的串行、并行等各种接口。目前USB能支持的外设有扫描仪、数码相机、打印机、显示器、键盘、鼠标等。

PCI总线和USB等总线使用范围较广，但用在图像处理时结构不够简便灵活。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种能使多个图像处理器协同工作的图像处理器群接口总线，从而实现多处理器间的各种数据和命令的高速传送，进一步提高图像处理的效率。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种图像处理器群接口总线，该接口总线包含主机和从机，主机同时也是其本身的从机；所述的主机和从机中分别设置总线命令、总线请求、从机选择、IO数据、串行通讯、数据包结束、从机准备、从机重启、数据错误和总线时钟管脚，这些管脚为主机和所有从机共享，统一构成了图像处理器接口群总线；所有的总线操作同步于总线时钟，总线时钟由主机提供；主机通过总线命令管脚向从机发出不同命令，从而控制从机；需要发送数据的从机相互竞争，通过总线请求管脚向主机申请总线控制权，主机响应各从机的申请，并将总线控制权交给优先级最高的从机；获得总线控制权的从机便可通过并行的IO数据管脚将数据传输给其它需接收该数据的从机；

数据的传输采用通道方式，一个通道即是一个FIFO，数据在两个从机间的传输的实质就是两个从机的通道通过总线时钟、IO数据管脚、总线命令等管脚在物理上实现对连；数据是打包的，包头包含数据长度、从机号、通道号，包尾包含效验码；从机号、通道号用于确定哪些从机的哪些通道需要实现物理上的连接，而所有从机中各个通道都是依据该信息判断是否要接收数据；当传输的数据个数达到包头所定义长度并且效验正确后，拥有总线控制权的从机放弃总线，并开始新一轮的总线竞争；如效验有误主机会发送命令要求重发，同时从机中拥有数据备份，将备份数据重新发出。

本发明图像处理器群接口总线的每个处理器包含1～8个通道，每个通道都编程为输入或输出，一个输出通道对应多个输入通道，但一个输入通道只接收一个输出通道的数据。

本发明图像处理器群接口总线的每个通道都必须配备存储器，用于充当数据缓冲区。

本发明图像处理器群接口总线的各个处理器之间采用针和孔形式层叠连接方式，即通过上层的针和下层的孔相互咬合的自我堆栈式相连。

本发明图像处理器群接口总线的总线命令管脚包含CMD1、CMD2、CMD3、CMD4；从机选择管脚包含DEVSEL1、DEVSEL2、DEVSEL3、DEVSEL4；总线请求管脚包含REQ1#、REQ2#、REQ3#、REQ4#；IO数据管脚包含32位数据。

本发明图像处理器群接口总线的主机和从机都包含ID寄存器、通道寄存器和状态寄存器；ID寄存器、通道寄存器用于数据包的快速寻址，状态寄存器用于控制数据包的传输。

本发明图像处理器群接口总线的主机通过总线命令管脚控制从机，包含从机号部分竞争命令、总线启动命令、REQ响应命令、REQ无效命令、从机号全部竞争命令、数据传输开始命令。

本发明图像处理器群接口总线在系统启动时，主机和从机通过SERIAL管脚实现串行通讯的来行初始配置，所有的串行数据传输都是38位的，以“0101”作为头标识；串行数据传输是主机和从机通过SERIAL脚完成的；SERIAL脚无数据时为高电平；出现第一个0后便认为有数据到来，串行通讯是同步的，时钟使用系统时钟。