[发明专利]一种实现任意数据位宽转换的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据转换方法，尤其是一种实现任意数据位宽转换的方法和装置。

背景技术

任意位宽转换技术在逻辑电路或大规模集成电路设计使用是非常广泛的，譬如需要将输入的8比特位宽数据转换为16比特位宽的数据。需要进行位宽转换操作的原因很多，可能是因为需要降低逻辑电路或ASIC（专用集成电路）的内部时钟频率。根据输入数据流量等于输出数据流量原理，clk1*n(bit)=clk2*m(bit)，如果m大于n，必然clk2小于clk1，从这个等式就可以知道，通过数据位宽转换，将小位宽转换为大位宽数据，就可以降低时钟频率，从而降低逻辑电路或ASIC电路的设计难度。时钟频率降低还可以降低逻辑电路或ASIC电路的功耗。进行位宽转换操作也有可能是因为后端处理电路的需要，后段处理电路需要的数据位宽如果与输入数据位宽不相等，此时就需要进行位宽转换操作。综上所述，在逻辑电话设计或ASIC电路设计中，数据位宽转换操作的使用是非常广泛的。

目前主要的数据位宽转换方法一般是基于FIFO电路或MEMORY电路，通过FIFO或MEMORY将输入数据存储起来，然后根据输出数据位宽的要求进行读取，从而实现位宽转换操作。如图3所示，这种电路的主要问题是随着通道数量增加，所需要的FIFO也需要增加，FIFO数量和通道数量是对应的。同时随着通道数量增加，各个FIFO读出数据的间隔时间会增大，这就要求每个FIFO的深度也要增加，否则FIFO会溢出。此外，由于FIFO数量增加，各个FIFO的输出必须通过选择电路输出，选择电路的输入增多了，它的时序就会变得复杂，难于提高设计速度。

还有一种作法是如中国发明专利CN1674477B所提出的方法，采用一组有限状态机实现位宽转换，如图4所示。这种电路相比较上述方法，不用FIFO或MEMORY，在状态机的控制下直接实现位宽转换，各个有限状态机对应一个通道。通过一个状态机组实现所有通道的数据位宽转换。各个通道转换后的数据通过选择器输出，从而实现数据位宽转换操作。这个方法也有问题，首先它需要多个状态机，有多少个通道就有多少个状态机。这也会耗费很多资源。根据实际情况，输入数据只会在某个通道状态机里处理，而不会在所有状态机都进行处理。其次它的转换只能实现由n拍数据到1拍数据的转换，无法实现由n拍数据到m拍数据的转换，而实际上这样的需要是很多的。还有一个问题，随着转换通道增加，数据选择输出电路也会变得很复杂，同样难于提高设计时钟频率。

有鉴于此，特提出一种实现任意数据位宽转换的方法和装置，使其能节省逻辑资源和面积，并实现任意数据位宽转换。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种实现任意数据位宽转换的方法和装置，以实现任意位宽数据转换、简化数据转换装置结构。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

一种实现任意数据位宽转换的方法，其包括如下步骤：

步骤1：将输入输出数据位宽转换比化简到不可约转换比；

步骤2：读出本通道数据转换存贮状态，然后将上次转换剩余的数据读出，并将上次转换剩余的数据和输入的数据合并； 

步骤3：采用拍数计数方法，对合并后的数据进行拍数计数，对拍数计数到不可约转换比；

步骤4：按相应拍数依次输出。

在所述步骤3中，对拍数计数到不可约转换比后，如果有剩余数据，需要把此剩余数据写到一个状态存贮模块。

一种所述的实现任意数据位宽转换的方法的装置，其特征是，包括数据位宽转换比化简模块、数据转换控制模块、状态存贮模块和数据输出模块；

所述数据位宽转换比化简模块，用于将输入输出数据位宽转换比化简到不可约转换比；

所述数据转换控制模块，用于从数据位宽转换比化简模块得到数据位宽转换比，根据该不可约转换比进行数据位宽转换；从状态存贮模块读出本通道数据转换存贮状态，将上次转换剩余的数据读出，并和输入的数据合并，采用拍数计数方法，对合并后的数据进行拍数计数，一直计到不可约转换比；

所述状态存贮模块，用于从数据转换控制模块接收本次数据转换后剩余的数据并存储；而后，根据数据转换控制模块要求，输出相应通道的剩余数据，供数据转换控制模块使用；

所述数据输出模块，用于从数据转换控制模块接收转换后的数据，按相应拍数依次输出。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：