[发明专利]数据总线系统及其编/解码器和编/解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机数据总线，尤其涉及基于总线翻转编码的数据总线系统及其编码器、解码器、编码方法和解码方法。

背景技术

计算机技术的迅速发展，尤其是便携计算应用的日益普及促使人们更加关注低功率大规模集成电路(VLSI)设计。

Mircea R.Stan和Wayne P. Burleson的“Bus-Invert Coding for Low-Power I/O”，IEEE TRANSACTIONS ON VERY LARGE SCALE INTEGRATION(VLSI)SYSTEMS，VOL.3，NO.I，1995年3月公开了一种用于降低数据总线功耗的总线翻转(Bus-Invert)编码技术。

图1示意性地示出了涉及基于这种总线翻转技术的数据总线编码器和解码器的数据总线系统的体系结构。如图1所示，处理器10经由数据总线20和存储器控制器30访问存储器40。当处理器10向存储器40写入数据时，在处理器10中，总线翻转编码器12根据数据缓冲区11中的数据生成翻转编码数据和相应翻转指示位(INV_IND)，经由数据总线20将翻转编码数据和翻转指示位传送到存储器控制器30中的总线翻转解码器31。总线翻转解码器31根据翻转指示位对接收的翻转编码数据进行解码，并将解码的数据写入存储器40中。由于这种技术对于较少位数的总线效果更好，因此还提出了将位数较多的总线划分成位数较少的位组，针对位组分别进行翻转编码的改进方案。但这种方案需要为每个位组提供一个翻转指示位，所述翻转指示构成翻转指示信息。这需要额外的线路来传送翻转指示信息。

认识到现有技术的上述不足，发明人考虑对基于总线翻转编码的数据总线进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于总线翻转编码的数据总线系统及其编码器、解码器、编码方法和解码方法，以降低传送翻转指示信息的成本。

本发明的一个实施例提供了一种数据总线编码器，包含：总线翻转编码器，被配置成根据预定总线翻转编码方案对待编码的数据进行总线翻转编码，以产生编码数据和翻转指示信息；虚拟位组产生器，被配置成根据预定编码映射将所述翻转指示信息转换成虚拟位组；和纠错检错编码器，被配置成根据预定纠错检错编码方案生成虚拟字的纠错检错码，所述预定纠错检错编码方案的检错位数比纠错位数至少多一位，其中，所述预定编码映射使得所述虚拟位组的所有可能取值与根据所述预定编码映射转换不到的参考虚拟位组之间的汉明距离为固定值并且不大于所述预定纠错检错编码方案的纠错位数，并且其中，所述虚拟字包含所述编码数据和与所述编码数据相应的虚拟位组，并且如果所述虚拟字中存在未被占用的一个或多个其它位，则所述一个或多个其它位各自取固定值。

在一个优选实施例中，数据总线编码器还可以包含：输出选择器，被配置成当模式控制信号指示正常模式时，控制所述数据总线编码器输出所述待编码的数据；当模式控制信号指示低功率模式时，控制所述数据总线编码器输出所述编码数据；和虚拟位组选择器，被配置成进行控制，使得当模式控制信号指示正常模式时，所述虚拟字包含所述待编码的数据和固定虚拟位组；当模式控制信号指示低功率模式时，所述虚拟字包含所述编码数据和与所述编码数据相应的虚拟位组。

本发明的一个实施例提供了一种数据总线解码器，包含：纠错检错解码器，被配置成根据预定纠错检错编码方案和与输入数据相对应的纠错检错码对虚拟字进行校验，所述预定纠错检错编码方案的检错位数比纠错位数至少多一位，所述虚拟字包含所述输入数据和参考虚拟位组，并且如果所述虚拟字中存在未被占用的一个或多个其它位，则所述一个或多个其它位各自取固定值；翻转指示信息产生器，被配置成根据预定解码映射将校验的虚拟字中位置与所述参考虚拟位组对应的位组转换成翻转指示信息，其中所述参考虚拟位组不能根据所述预定编码映射进行转换，并且根据所述预定解码映射，被转换的位组的所有可能取值与所述参考虚拟位组之间的汉明距离为固定值并且不大于所述预定纠错检错编码方案的纠错位数；和总线翻转解码器，被配置成根据所述翻转指示信息对相应的要解码的数据进行总线翻转解码。