[发明专利]一种虚拟多端口存储器及其存储和读取数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种虚拟多端口存储器及其存储和读取数据的方法。

背景技术

在集成电路中，经常需要在多个异步模块之间交换大量连续的数据。为了保证数据传输的完整性、减少对系统资源的占用，一般会采用一块多端口存储器来缓存一端发送的数据，在适当的时候再由其它端口取走。多端口存储器(端口数NP≥2)提供NP套可读/写数据的端口，从而实现各端口可以同时读/写存储器。

常见的多端口存储器是如图1所示的双端口存储器。在USB(UniversalSerial Bus，通用串行总线)的控制电路中，就需要通过双端口存储器在USB数据端和系统内部总线之间以包为单位交换大量数据。

然而由于多端口存储器的单位面积较大，使得生产多端口存储器的成本较高，一般希望能采用成本相对低廉的如图2所示的单端口存储器来替代多端口存储器。

单端口存储器来替代多端口存储器最简单的例子是单端口存储器取代双端口存储器。目前较常见的做法是让单端口存储器在端口时钟的二倍频下工作，交替接受两个端口的访问。这样做的缺点是系统需要提供一个额外的倍频时钟，单端口存储器的工作频率较高，功耗大，对存储器的性能要求也高。

综上所述，现有多端口存储器的单位面积较大，使得生产成本较高。

发明内容

本发明实施例提供的一种虚拟多端口存储器及其存储和读取数据的方法，用以解决现有技术中存在的多端口存储器的单位面积较大，生产成本较高的问题。

本发明实施例提供的一种虚拟多端口存储器，其特征在于，所述虚拟多端口存储器包括控制单元、至少两个端口、至少两个单端口存储器、至少两个写缓存器和至少两个读缓存器，其中，所述单端口存储器的数量和端口数量相同，所述写缓存器的数量和端口数量相同，一个所述写缓存器同一个所述端口相对应，所述写缓存器包括多个缓存单元，所述读缓存器与所述端口数量相同，一个所述读缓存器同一个所述端口相对应，所述读缓存器包括多个缓存单元；

所述控制单元，用于根据来自其中一个端口的包含写地址的写指令，控制所述写缓存器将所述其中一个端口的数据存储到与所述写地址对应的缓存单元，在所述单端口存储器接受所述其中一个端口访问时，控制所述单端口存储器存储来自所述写缓存器的数据，以及根据来自其中一个端口的包含读地址的读指令，在所述单端口存储器接受所述其中一个端口访问时，控制所述单端口存储器将存储的数据发送给所述读缓存器，在所述单端口存储器送出所述其中一个端口的数据时，控制所述读缓存器将第一读潜伏期之前端口发送的读指令中的读地址所对应的缓存单元的数据，向所述其中一个端口发送；

与所述其中一个端口相对应的所述写缓存器，用于在所述控制单元的控制下，存储所述其中一个端口的数据，在所述单端口存储器接受所述其中一个端口访问时，在一个周期内将存储的所述其中一个端口的数据发送给对应的所述单端口存储器；

与所述其中一个端口相对应的所述读缓存器，用于在所述控制单元的控制下，存储收到的数据，并将所述第一读潜伏期之前，端口发送的读指令中的读地址所对应的缓存单元的数据，向端口发送；

所述单端口存储器，用于在所述控制单元的控制下，存储来自所述写缓存器的数据，或发送存储的数据。

本发明实施例提供的一种存储数据的方法，应用于虚拟多端口存储器，其特征在于，所述虚拟多端口存储器包括控制单元、至少两个端口、至少两个单端口存储器、至少两个写缓存器和至少两个读缓存器，其中，所述单端口存储器的数量和端口数量相同，所述写缓存器的数量和端口数量相同，一个所述写缓存器同一个所述端口相对应，所述写缓存器包括多个缓存单元，所述读缓存器与所述端口数量相同，一个所述读缓存器同一个所述端口相对应，所述读缓存器包括多个缓存单元，该方法包括：

控制单元根据来自其中一个端口的包含写地址的写指令，控制所述写缓存器将所述其中一个端口的数据存储到与所述写地址对应的缓存单元，在所述单端口存储器接受所述其中一个端口访问时，控制所述单端口存储器存储来自所述写缓存器的数据；

与所述其中一个端口相对应的所述写缓存器在所述控制单元的控制下，存储所述其中一个端口的数据，在所述单端口存储器接受所述其中一个端口访问时，在一个周期内将存储的所述其中一个端口的数据发送给对应的所述单端口存储器；

所述单端口存储器在所述控制单元的控制下，存储来自所述写缓存器的数据；