[发明专利]一种基于多总线协议灵活转换的两级缓存互联结构

权利要求书

1.一种基于多总线协议灵活转换的两级缓存互联结构，其特征在于可编程仲裁单元、N个互联单元；N大于等于1；

每个处理器核都有单独的一级缓存和总线接口，一级缓存通过总线接口与外部通信，N个处理器核共享二级缓存，二级缓存包括至少一个接口模块与可编程仲裁单元进行通信；处理器核与互联单元一一对应；

互联单元，用于实现处理器核总线接口与二级缓存接口之间的协议转换，接收处理器核发出读请求信息和写请求信息请求，生成对二级缓存的二级读请求信号、对二级缓存的二级写请求信号，发送给可编程仲裁单元；接收可编程仲裁单元发出的侦听请求，并生成侦听请求信号发送给处理器核；接收二级缓存的响应信号，反馈给处理器核；

可编程仲裁单元，根据二级缓存端口数量，对各互联单元发出的二级读请求信号或者二级写请求信号进行仲裁，保证二级缓存的每个端口同一时刻只有一个处理器核访问；将二级缓存端口发送的响应信号反馈给对应的互联单元；接收二级缓存发出的侦听请求并发送给互联单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于多总线协议灵活转换的两级缓存互联结构，其特征在于还包括复位管理单元；

复位管理单元，接收外部输入的复位信号，在复位信号释放之后，向二级缓存发送刷新指令，使得二级缓存在复位之后所有遗留数据全部标识为无效状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于多总线协议灵活转换的两级缓存互联结构，其特征在于所述互联单元包括总线协议转换单元、读请求处理单元、写请求处理单元；

总线协议转换单元，按照处理器核的接口协议，对处理器核总线接口信号进行解析，分解得到读请求信息或写请求信息，并按照二级缓存的接口协议，生成二级读请求信息和二级写请求信息，将二级读请求信息发送给读请求处理单元，将二级写请求信息发送给写请求处理单元；所述二级读请求信息包括读操作的请求类型、请求地址、数据大小；所述二级写请求信息，包括写操作请求类型、请求地址、数据大小、被写入数据、有效字节；

读请求处理单元，识别二级读请求信息中读操作的请求类型，为不同的请求类型生成相应的属性值；为二级读请求信息分配唯一的读请求ID；将二级读请求信息、属性以及读请求ID按照二级缓存的接口协议时序要求发送至可编程仲裁单元；

写请求处理单元，从二级写请求信息中提取地址、待写入数据、数据大小、有效字节；识别写操作的请求类型，为不同的请求类型生成相对应的属性值，采用属性信号表示；为二级写请求信息分配唯一的写请求ID；将写请求ID、地址、类型、属性、数据大小存入地址缓冲区；将写请求ID、待写入数据、有效字节写入数据缓冲区；按照二级缓存的接口协议，将二级写请求信息及其属性信号，以及写请求ID信号发送至可编程仲裁单元。

4.根据权利要求1所述的一种基于多总线协议灵活转换的两级缓存互联结构，其特征在于所述读请求处理单元包括读请求类型识别模块、读请求信号生成模块、ID管理模块、读响应信号处理模块；

读请求类型识别模块，解析二级读请求信息，对处理器核所发出的读操作的请求类型进行识别，为不同的请求类型生成相应的属性值，发送给读请求信号生成模块；

读请求信号生成模块，将二级读请求信息、属性以及读请求ID按照二级缓存的接口协议时序要求发送至可编程仲裁单元；

ID管理模块，为二级读请求信息分配不同的读请求ID，发送给读请求信号生成模块，接收二级缓存返回的读响应信息中的读响应识别号，判断读请求信息中的读请求ID与读响应识别号是否匹配，将匹配成功信号发送给读响应信号处理模块；

读响应信号处理模块，接收二级缓存返回的读响应信息；所述读响应信息包括读响应识别号、返回的数据、数据返回完成信号以及读响应类型；接收ID管理模块反馈的匹配成功信号；将返回的数据和响应类型返回给总线协议转换单元。