北京计算机技术及应用研究所李瑶获国家专利权
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龙图腾网获悉北京计算机技术及应用研究所申请的专利一种基于预训练的FPGA与外部总线数据交互方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114896186B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2023-09-26发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210564575.0,技术领域涉及:G06F13/38;该发明授权一种基于预训练的FPGA与外部总线数据交互方法是由李瑶;吕志武;樊周华设计研发完成,并于2022-05-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于预训练的FPGA与外部总线数据交互方法在说明书摘要公布了:本发明涉及一种基于预训练的FPGA与外部总线数据交互方法,属于信息技术领域。本发明考虑了FPGA在不同的工作温度、布局布线等环境条件给芯片电路传输延时带来的影响,基于粗、细两个查找表迭代使用,对当前总线的最佳延时参数进行并行搜索。所提的基于预训练的FPGA与外部总线数据交互机制,相比于常规的FPGA与外部总线数据交互方法,提高了FPGA与外部总线通讯的可靠性,降低了其误码率。同时具有良好的适应性,能够普遍适应不同接口速率的总线,通过对粗、细查找表的自适应选择,对当前总线的最佳延时值进行快速且精确的搜索。
本发明授权一种基于预训练的FPGA与外部总线数据交互方法在权利要求书中公布了:1.一种基于预训练的FPGA与外部总线数据交互方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:步骤1、在FPGA中预先存放两个关于延时参数的查找表,一个查找表为粗查找表,用于低速总线中预先进行粗略的搜索,另一个查找表为细查找表,用于高速总线进行最佳延时的搜索,或者用于在低速总线中粗略搜索的基础上进一步细化查找,搜索步进为Δ,粗查找表与细查找表的搜索步进不同;步骤2、在不进行延时,即延时参数n为0,的初始情况下,先让FPGA与外部总线进行一段已知训练序列的传输,观察其交互情况;如果一开始就处于通讯错误状态,则转到步骤3;若一开始处于正常通讯状态,则转到步骤4;步骤3、当FPGA与外部总线的通讯处于错误状态时,采用搜索策略1:将查找表的查找范围设置为[-clk,clk],clk为接口工作频率,从查找表中间位置,即延时参数n=0开始,分为两路同时向查找表前、后两个方向上并行搜索,即以n=Δ,n=-Δ,n=2Δ,n=-2Δ......的顺序对延时参数进行搜索;每当搜索到一个延时参数时,就将数据或者时钟进行相应的延时;当一路检测到正常交互数据时,该路将停止搜索,记录下当前查找表中的延时参数,记为D1;另一路则从D1方向的查找表尾端开始搜索,找到刚好能够正常交互的延时后停下来,记录下当前查找表中的延时参数,记为D2;D1和D2即为数据的前后两个边界位置相对于当前采样时钟边沿的距离;若当前通讯总线为高速总线,那么上述搜索策略1中采用的是细查找表,直接确定最佳延时参数;若当前通讯总线为低速总线,那么上述搜索策略1中采用的是粗查找表,需要进一步利用细查找表对数据的边界位置进行精确确认,转到步骤5;步骤4、当FPGA与外部总线的通讯处于正常状态时,采用搜索策略2:将查找表的查找范围设置为[-clk,clk],从其中间位置,即延时参数n=0开始,分为两路同时向查找表前、后两个方向上并行搜索,即以n=Δ,n=-Δ,n=2Δ,n=-2Δ......的顺序对延时参数进行搜索,每当搜索到一个延时参数时,就将数据或者时钟进行相应的延时;当一路检测到FPGA与外部总线的交互出现错误时,该路将停止搜索,记录下当前查找表中的延时参数,记为D1;另一路则继续搜索,找到刚好出现交互错误的延时后停下来,记录下当前查找表中的延时参数,记为D2;若当前通讯总线为高速总线,那么上述搜索策略2中采用的是细查找表,直接确定最佳延时值;若当前通讯总线为低速总线,那么上述搜索策略2中采用的是粗查找表,需要进一步利用细查找表对数据的边界位置进行精确确认,转到步骤5;步骤5、当粗查找表确认了D1为一个数据边界位置时,采用搜索策略3:将细查找表的搜索范围设置为[D1-5ns,D1+5ns],从D1开始分为两路同时向查找表前、后两个方向上并行搜索,即以n=D1+Δ,n=D1-Δ,n=D1+2Δ,n=D1-2Δ......的顺序对延时参数进行搜索;每当搜索到一个延时参数时,就将数据或者时钟进行相应的延时;当检测到数据交互状况变化时,两路搜索均停止,并记录下当前查找表中的延时参数,记为d1;当粗查找表确认了D2为数据的另一个边界位置时,同样采用搜索策略3:将细查找表的搜索范围设置为[D2-5ns,D2+5ns],从D2开始分为两路同时向查找表前、后两个方向上并行搜索,即以n=D2+Δ,n=D2-Δ,n=D2+2Δ,n=D2-2Δ......的顺序对延时参数进行搜索;每当搜索到一个延时参数时,就将数据或者时钟进行相应的延时;当检测到数据交互状况变化时,两路搜索均停止,并记录下当前查找表中的延时参数,记为d2;根据d1和d2计算总线的最佳延时值;步骤6、确定了最佳延时值之后,FPGA先根据其将数据或时钟进行相应的延时,再进行后续有效数据的传输。
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