[发明专利]一种指令处理方法、CPU交互系统及采用该系统的耗材芯片

说明书

一种指令处理方法、CPU交互系统及采用该系统的耗材芯片，属于数据处理技术领域。方法用于CPU交互系统，CPU交互系统包括连接于总线上的主交互模块、从交互模块、任务处理模块。CPU交互系统还包括探测模块；方法包括：当主交互模块访问从交互模块时，探测模块探测指令空隙；指令空隙为相邻指令之间的空闲期；探测模块针对指令空隙匹配主交互模块于指令空隙内可执行的任务指令，并将匹配到任务指令反馈给主交互模块；主交互模块根据探测模块反馈的任务指令分时访问任务处理模块。耗材芯片采用上述CPU交互系统。本发明在不影响常用指令执行过程下充分利用指令空隙执行额外的工作指令，提高总线效率和CPU利用率。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种以CPU为基础的MCU应用下的指令处理方法、CPU交互系统及采用该系统的耗材芯片。

背景技术

目前的所有MCU应用领域，全部都是以中央处理器(CPU) 为核心，CPU作为主交互模块，通过CPU机器指令进行运算、操作、控制等一系列操作，来访问从交互模块。在由主交互模块和从交互模块构成的CPU交互系统中，主交互模块进行的上述操作，即CPU指令执行，都是顺序执行。即使加入了流水线操作，也只是增加单个时钟周期内的运算次数，而CPU指令仍是串行执行。

在CPU系统运行期间，各个指令之间或多或少有不同长短的空闲期，如2-5个时钟周期等。如图1，指令1和指令2之间存在一定长度的空闲期，将此空闲期定义为指令空隙，指令2和指令3之间不存在空闲期，指令3和指令4之间存在一定长度的空闲期。在哈弗架构下的CPU系统中，指令和数据分开存储，指令存储于程序指令存储器，数据存储于数据存储器，因此，指令之间的指令空隙很多。一般，这些指令空隙在系统运行期间都是丢弃的，不被利用的，这样大大浪费了CPU资源，降低了CPU系统的性能。

现有耗材芯片与成像设备交互进行打印作业时，耗材芯片需要执行很多指令等操作。现有耗材芯片采用现有按顺序执行的CPU系统，为此，耗材芯片在对信息实时处理方面有待提高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种充分利用CPU资源，提高系统数据实时处理性能的指令处理方法、CPU交互系统及采用该系统的耗材芯片。

本发明是通过以下技术方案得以实现的：

本发明提供一种指令处理方法，用于CPU交互系统，所述CPU交互系统包括连接于总线上的主交互模块、从交互模块、任务处理模块；所述CPU交互系统还包括探测模块；方法包括：

当所述主交互模块访问所述从交互模块时，所述探测模块探测指令空隙；其中，所述指令空隙为相邻指令之间的空闲期；

所述探测模块针对指令空隙匹配所述主交互模块于指令空隙内可执行的任务指令，并将匹配到任务指令反馈给所述主交互模块；

所述主交互模块根据探测模块反馈的任务指令分时访问所述任务处理模块。

本发明指令处理方法通过设置探测模块实时探测主交互模块与从交互模块访问期间的指令空隙，当探测模块探测到当前为指令空隙所在期间，则分析匹配获得可执行的任务指令反馈给主交互模块，主交互模块根据反馈信息在指令间隙期执行其他指令任务。该方法在不影响常用指令执行过程下执行额外的工作指令，提高总线效率和CPU利用率。

作为优选，所述探测模块为集成于所述主交互模块内的探测模块；或者所述探测模块为一独立模块，连接于所述主交互模块与总线之间。

作为优选，所述任务处理模块为存储模块，所述主交互模块根据探测模块反馈的任务指令，在指令空隙内插入数据复制、存取、移动指令，以分时访问所述存储模块。

作为优选，所述主交互模块包括访问单元和清零单元；所述访问单元用于访问从交互模块；所述清零单元为包含清零指令的单元，能根据探测模块反馈的任务指令将清零指令每隔一定时间在指令空隙期间发送给从交互模块。