控制類寄存器的兩種實現(xiàn)方式

1.控制類寄存器2種實現(xiàn)方式

在數(shù)據(jù)處理過程中，需要一些可配置的寄存器，用于控制數(shù)據(jù)處理過程中的行為，如果各類處理信號的使能信號，還有功能模塊的特定控制信號。

例如：在ETH處理過程中，有數(shù)據(jù)流使能控制，最大包長度控制信號。

例如：在PCIE中，存在bus master enable信號，max payload size等控制信號。

那么這類可配置的控制類寄存器是如何在數(shù)據(jù)處理過程中起作用的呢？有哪些實現(xiàn)方式呢？

下圖所示，data_in為輸入數(shù)據(jù)，data_out是處理后的數(shù)據(jù)，處理過程中data_proc_a/b/c需要用到控制寄存器對處理進行處理，client_id表示data的用戶id號，模塊采用時分復(fù)用的方式處理不同id的data。

2.實現(xiàn)方式1: 寄存器信號線輸出：

通過寄存器信號線的方式輸出給需要的模塊，如圖方式1，cfg module把所有的控制信號都暴露出來，送給需要的模塊data_proc_a/b/c，data有效時，根據(jù)client_id選擇需要的控制信號。

優(yōu)點：

此類設(shè)計簡單，容易理解與實現(xiàn)。

此設(shè)計限制小，可以用于各類情況下的設(shè)計

缺點：

控制信號線較多，高頻設(shè)計不利于布局布線

不利于規(guī)模擴展，例如client_id數(shù)量從8增加到800時，寄存器的數(shù)量會大量增加，且800選1的邏輯延時較大。

3.實現(xiàn)方式2: 邏輯通過類ram接口主動獲取

此設(shè)計中，控制寄存器以ram（或者類似）的方式實現(xiàn)，數(shù)據(jù)處理模塊data_proc_a主動讀取控制信號，當(dāng)有效數(shù)據(jù)來臨時，以client_id作為rdaddr讀取，一次讀取處理流程中所需的控制信號（rdata），進行數(shù)據(jù)處理，并且將控制信號（rdata）進行pipe與data對齊，提供給后期模塊data_proc_b/c

優(yōu)點：

規(guī)模擴展方便，例如client_id數(shù)量從8增加到800，僅僅需要修改cfg_ram的規(guī)模，重新定義一下cfg_ram讀地址位寬，data_proc_a/b/c僅僅需要修改client_id位寬參數(shù)。

控制信號線較少，有利于時序優(yōu)化和布局布線

缺點：

此設(shè)計適用于數(shù)據(jù)的pipeline處理，并且ram讀出存在一定的讀延時，存在一定限制。

審核編輯：湯梓紅