[发明专利]总线编解码装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，具体地涉及一种总线编解码装置及其方法。

背景技术

随着集成电路工艺技术的飞速发展，嵌入式处理器芯片的工作频率和集成度都得到了很大的提升，由此所带来的功耗问题日益突出。大量的能量消耗会缩短便携式设备中电池的工作时间，而且会给处理器的散热和可靠性带来诸多问题。而连接处理器各个子模块的总线通常具有较大的负载电容，并且访问频繁，是处理器功耗的主要来源之一。因此，有效降低总线功耗对于低功耗嵌入式处理器的设计有着重要意义。

现有技术中，Luca Benini等人发表的文章《Asymptotic Zero-Transition Activity Encoding for Address Busses in Low-Power Microprocessor-Based System》中提出的一种T0总线编码，其编码方法如公式所示：

(B(t),INC(t))=(B(t-1),1)if(b(t)==b(t-1)+S)(b(t),0)otherwise]]>

其中，公式中B^(t)代表当前时钟周期编码装置输出的编码后总线，B^(t-1)代表上一个时钟周期编码装置输出的编码后总线，b^(t)代表当前时钟周期编码装置输入的编码前总线，b^(t-1)代表上一个时钟周期编码装置输入的编码前总线，S代表指令顺序执行时的步长，INC是顺序执行标志。在T0总线编码中，当b^(t)等于b^(t-1)+S时，即指令地址总线是按顺序执行时，B^(t)保持上一个时钟周期的总线，INC为1，此时总线开关活动性为0，从而降低总线功耗。当b^(t)不等于b^(t-1)+S时，即指令地址总线不是按顺序执行时，B^(t)等于b^(t)，INC为0。虽然T0总线编码方法可以有效降低指令地址总线顺序执行时的功耗，但是无法降低指令地址总线跳转时的功耗。

现有技术中，Yazdan Aghaghiri等人发表的文章《ALBORZ：Address Level Bus Power Optimization》中提出一种ALBORZ总线编码，其编码方法主要是针对指令跳转时产生的偏移地址，偏移地址存在的大量跳变导致总线的开关活动性提高。ALBORZ总线编码采用密码本（codebook）保存优化后的偏移地址，优化后的偏移地址具有较低的开关活动性。其编码方法如公式所示：