IC設(shè)計(jì)：一種簡(jiǎn)單超時(shí)機(jī)制

1.超時(shí)判斷機(jī)制

在設(shè)計(jì)中，為了增加異常處理能力，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，常常需要進(jìn)行超時(shí)判斷。

如下圖，當(dāng)master發(fā)起mem讀請(qǐng)求后，收到讀返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，進(jìn)行超時(shí)判斷，如果超時(shí)，則數(shù)據(jù)丟棄，如果沒(méi)有超時(shí)，則數(shù)據(jù)正常接收。

2.超時(shí)機(jī)制實(shí)現(xiàn)

如果在數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程中，發(fā)送者向接收者發(fā)送數(shù)據(jù)，通常需要接收者通知發(fā)送者自身是否可以接收數(shù)據(jù)

采用一個(gè)公共的32bit clk_cnt作為時(shí)間基準(zhǔn)，根據(jù)不同的超時(shí)精度，采用32bit中的連續(xù)2bit，1GHz時(shí)鐘，每個(gè)周期1n，例如采用clk_cnt[20:19]，可以記錄2^21ns級(jí)別的精度，即2ms級(jí)別的時(shí)間精度。

本文中master能夠發(fā)起256個(gè)outstanding（未完成）請(qǐng)求，req_id[7:0]從0到255，且工作時(shí)鐘clk為1Ghz，發(fā)起的mem讀請(qǐng)求，且在1us后都沒(méi)有收到數(shù)據(jù)，則認(rèn)為超時(shí)。

步驟1：master發(fā)起mem_rd請(qǐng)求時(shí)，以req_id作為地址，將clk_cnt[20:19]作為data，寫(xiě)入256x2 1r1w_ram中。

步驟2：當(dāng)master收到讀返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，以req_id作為地址從ram中讀取data，記作clk_cnt_record

步驟3：提取當(dāng)前時(shí)刻clk_cnt[20:19]，記錄為clk_cnt_now，如果clk_cnt_now-clk_cnt_record 的絕對(duì)值大于1，則表示超時(shí)。

案例：

clk_cnt_record 為 10，clk_cnt_now為00，則表示超時(shí)。

clk_cnt_record 為 10，clk_cnt_now為11，則認(rèn)為不超時(shí)。

3.特點(diǎn)說(shuō)明

優(yōu)點(diǎn)：此類(lèi)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，所需的邏輯資源較少，并且可以調(diào)節(jié)超時(shí)時(shí)間精度。

缺點(diǎn)：

如果超時(shí)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，已經(jīng)從clk_cnt_record翻轉(zhuǎn)了一圈再返回時(shí)，則無(wú)法判斷是否為超時(shí)。即clk_cnt_record（10）-->11-->00-->01-->10-->11(clk_cnt_now)，實(shí)際已超時(shí)，但是判斷為沒(méi)有超時(shí)。

沒(méi)有讀返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)，無(wú)法判斷是否超時(shí)。

審核編輯：湯梓紅