[发明专利]一种实现位填充的并行设计电路

说明书

技术领域

本发明涉及USB接口设计电路，尤其涉及一种实现位填充的并行设计电路。

背景技术

随着微电子技术的快速发展，USB2.0接口的设备已经大量应用于日常生活的电子产品中。USB是一种串行总线，数据逐位依次传送。USB系统中数据传输采用反向非归零(NRZI，Non Return to Zero Invert)编码方式，这种编码方式既能保证数据传送的完整性，又不需要独立的时钟信号和数据一起发送。当遇到0信号时NRZI编码数据流发生跳变；当遇到1信号时保持不变。数据流中的跳变使解码器可以与收到的数据保持同步，因而不必提供独立的时钟信号。但一长串的连续1将会导致无电平跳变，从而引起接收端最终丢失同步信号。解决的办法是采用位填充技术，即在连续传输六个1的情况下填充一个0，使得NRZI编码数据流中发生跳变，这就确保接收器至少可以在每七个的时间间隔内从数据流中会检测到一次跳变，从而使接收器和传送的数据保持同步。UTMI发送端负责在NRZI编码前的数据流中插入一个0填充位。UTMI接收端须在NRZI解码后的数据中，当出现六个连续1后，把其后的一个0给填充出来并丢弃，实现位填充操作。如果留个连续的1后，跟随的不是0而是1，则产生出错信号。

发明内容

本发明目的提供一种实现位填充的并行设计电路，采用位宽为8比特，时钟为60MHz的设计电路实现串行处理位填充操作，与普通应用中的串行设计电路相比，能大大地降低电路的功耗。

一种实现位填充的并行设计电路，包含延迟单元、判断对象重组单元、参照对象重组单元、判断单元、填充单元以及累加单元。

延迟单元，用于对输入数据进行时钟周期的延迟；

判断对象重组单元，用于对经时钟周期延迟的数据进行重组并输出判断对象；

参照对象重组单元，用于对电路的输出数据进行重组并输出参照对象；

判断单元，用于根据参照对象，对判断对象进行判断，哪些需要被填充，并输出判断结果到填充单元；

填充单元，用于进行位填充操作，并把当前填充的位的个数输出到累加单元，把位填充后的结果作为整个电路的运行结果输出；

累加单元，用于对被填充的位的个数进行累加，并将结果输出到判断对象重组单元输入端；

输入端输入数据的位宽为8比特，输出数据的位宽为8比特，工作时钟为60MHz，延迟单元产生三个延迟后的数据，其中，din_d1是延迟一个时钟周期后的数据，din_d2是延迟两个时钟周期后的数据，din_d3是延迟三个时钟周期后的数据。延迟单元产生的三个输出数据都集中输入到判断对象重组单元，重组输出判断对象。参照对象重组单元通过取电路输出结果来重组参照对象。

参照对象的设定方法为取电路输出结果的高6位，判断对象的设定方法为：

1)当已被填充的0的个数为0时，判断对象为din_d1[7:0]；

2)当已被填充的0的个数为1时，判断对象为{din_d1[6:0]，din_d2[7]}；

3)当已被填充的0的个数为2时，判断对象为{din_d1[5:0]，din_d2[7:6]}；

4)当已被填充的0的个数为3时，判断对象为{din_d1[4:0]，din_d2[7:5]}；

5)当已被填充的0的个数为4时，判断对象为{din_d1[3:0]，din_d2[7:4]}；

6)当已被填充的0的个数为5时，判断对象为{din_d1[2:0]，din _2[7:3]}；

7)当已被填充的0的个数为6时，判断对象为{din_d1[1:0]，din_d2[7:2]}；

8)当已被填充的0的个数为7时，判断对象为{din_d1[0]，din_d2[7:1]}；

9)当已被填充的0的个数为8时，判断对象为din_d2[7:0]，情况与当已被填充的0的个数为0时类似；

10)当已被填充的0的个数为9时，判断对象为{din_d2[6:0]，din_d3[7]}，情况与当已被填充的0的个数为1时类同；

当被填充的0的个数为9时，情况与当被填充的0的个数为1时类同，依此类推。其中设定din[7:0]是当前这个时钟周期输入的8比特数据，din_d1[7:0]是din[7:0]的前一个时钟周期的8比特数据，din_d2[7:0]是din_d1[7:0]的前一个时钟周期的8比特数据，din_d3[7]是din_d2[7:0]的前一个时钟周期的1比特数据。