[发明专利]串列接口快取控制方法、控制器以及其微控制器系统

摘要

本发明提供一种串列接口快取控制方法、控制器以及其微控制器系统。该串列接口快取控制器包含L个标签地址列，其中，每个标签地址列包含一M位的区块标签与一N位的有效位区标签。M位的区块标签记录一内部快取存储器所储存的T位组数据的地址区域，且该N位的有效位区标签记录上述地址区域中的有效位区段，其中，每个有效位区段的大小分别为T/N位组。该串列接口快取控制器每次需从外部存储器读取T/N位组数据至内部快取存储器，不需读取整个地址区域的T位组数据。由于整个地址区域的T位组数据不一定都会被微控制器所读取，因此可以减少微控制器等待的时间，进而提升执行速度。

主权项

一种串列接口快取控制器，其特征在于，所述串列接口快取控制器使用于一微控制器系统，让所述微控制器系统经由一串列接口读取控制器从一外部存储器读取数据后，将其储存至一内部快取存储器，并控制一微控制器来读取所述内部快取存储器，所述微控制器所输出的微控制器的读取地址为A位，其中所述串列接口快取控制器包含：一标签地址列寄存器，用来储存L个标签地址列，且所述每一个标签地址列包含一M位区块标签与一N位有效位区标签，其中所述M位区块标签用以记录所述内部快取存储器所储存的T位组数据的地址区域，且所述N位有效位区标签用以记录所述地址区域中的有效位区段，其中M为小于A的整数，且所述每个有效位区段的大小为T/N位组；比较控制单元，读取所述标签地址列寄存器中的L个标签地址列和所述微控制器的读取地址，进而比较所述L个标签地址列的M位区块标签的数据与所述微控制器的读取地址的[A-1，M]位数据、比较所述L个标签地址列的N位有效位区标签的数据与所述微控制器的读取地址的[M-1，K]位数据，并根据比较结果输出一比较信号、一内部快取存储器读取地址以及一外部存储器读取地址，其中所述N为2的K次方值；以及一有限状态机，根据所述比较信号，用以控制所述微控制器利用所述内部快取存储器读取地址从所述内部快取存储器读取数据，或是根据所述外部存储器读取地址从所述外部存储器读取数据到所述内部快取存储器；当所述比较控制单元在所述L个标签地址列中的M位区块标签的数据中均不存在所述微控制器的读取地址的[A-1，M]位数据时，或是所述L个标签地址列其中之一中的M位区块标签的数据与所述微控制器的读取地址的[A-1，M]位数据相同，但所述N位有效位区标签的数据与所述微控制器的读取地，址的[M-1，K]位数据不对应时，所述串列接口快取控制器利用所述外部存储器读取地址从所述外部存储器读取数据至所述内部快取存储器，当中，每次从所述外部存储器所读取的数据少于T位组；其中，所述比较控制单元在所述L个标签地址列的M位区块标签中的数据不存在所述微控制器的读取地址的[A-1，M]位数据时，会将所述微控制器的读取地址的[A-1，M]位数据更新到所述L个标签地址列其中之一中的M位区块标签。