一种基于流水线的数据传输控制方法、系统及电子设备与流程

1.本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及一种基于流水线的数据传输控制方法、系统及电子设备。


背景技术：

2.流水线设计(pipeline)是经常用于提高所设计系统运行速度的一种有效的方法。为了保障数据的快速传输，必须使系统运行在尽可能高的频率上，但如果某些复杂逻辑功能的完成需要较长的延时，就会使系统难以运行在高的频率上，在这种情况下，可使用流水线技术，即在长延时的逻辑功能块中插入触发器，使复杂的逻辑操作分步完成，减小每个部分的延时，从而使系统的运行频率得以提高。
3.采用pipeline设计的数据传输方式，读写数据传输可以并行处理，在当前数据进行写传输时，下一个数据的读传输也在当前时钟周期内同步进行，因此完成2个数据的读写传输至少需要3个cycle。相较于串行的数据传输方式，pipeline设计有效减少数据传输流程中的延时，从而整个数据传输流程能够在高的时钟频率下运行。然而一些实际应用场景中需要对数据执行转换逻辑处理，即使应用pipeline技术也无法避免的会增加更多的等待时间，大大增加时序消耗，数据传输系统性能下降。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本说明书实施例提供了一种基于流水线的数据传输控制方法、系统及电子设备，能够提升数据传输效率，优化数据传输系统性能。
5.在第一方面，本说明书实施例提供了一种基于流水线的数据传输控制方法，所述方法应用于读写传输装置，包括读传输通道、写传输通道与转换逻辑模块，所述方法包括：
6.在第一级流水线中，所述读传输通道针对当前原始数据进行读传输；
7.在第二级流水线中，所述转换逻辑模块获取所述当前原始数据，对所述当前原始数据执行转换逻辑以生成中间数据，所述中间数据包括至少一个有效数据位；
8.在执行转换逻辑过程时，从所述中间数据中选取转换数据写入先进先出存储器；
9.在第三级流水线中，在所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中所述转换数据的至少一个有效数据进行写传输。
10.本说明书实施例还提供了一种基于流水线的数据传输控制系统，所述系统应用于读写传输装置，包括读传输通道、写传输通道与转换逻辑模块，所述系统包括：
11.读传输单元，用于在第一级流水线中，控制所述读传输通道针对当前原始数据进行读传输；
12.数据转换单元，用于在第二级流水线中，控制所述转换逻辑模块获取所述当前原始数据，对所述当前原始数据执行转换逻辑以生成中间数据，所述中间数据包括至少一个有效数据位；
13.所述数据转换单元，还用于在执行转换逻辑过程时，从所述中间数据中选取转换
数据写入先进先出存储器；以及
14.写传输单元，用于在第三级流水线中，在所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，控制所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中所述转换数据的至少一个有效数据进行写传输。
15.本说明书实施例还提供了一种基于流水线的数据传输控制电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的基于流水线的数据传输控制方法。
16.从上面可以看出，本说明书实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法、系统及电子设备，具有如下有益技术效果：
17.通过在第二级流水线的所述转换逻辑模块与第三级流水线的写传输通道之间设置先入先出存储器，利用先入先出存储器作为转换逻辑处理后的有效数据中转，能够实现在数据转换逻辑处理的同时执行数据写传输操作，使转换逻辑处理流程和写数据处理流程并行进行，避免因转换逻辑处理流程所增加的更多等待时间，能够提升数据传输效率，优化数据传输系统性能。
附图说明
18.通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
19.图1示出了相关技术中数据串行传输时序示意图；
20.图2示出了相关技术中采用pipeline设计的数据传输时序示意图；
21.图3示出了相关技术中增加转换逻辑的处理流程后数据传输时序示意图；
22.图4示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法示意图；
23.图5示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中对当前原始数据转换生成中间数据的示意图；
24.图6示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法的传输时序示意图；
25.图7示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中利用状态机控制转换逻辑模块的方法示意图；
26.图8示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中所述状态机的状态切换示意图；
27.图9示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中利用计数器维护有效信号与转换完成信号的方法示意图；
28.图10示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中有效信号与转换完成信号变化情况示意图；
29.图11示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中从中间数据中选取转换数据写入先进先出存储器的方法示意图；
30.图12示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法对低8位全为1的原始数据进行转换所生成的转换数据以及写传输数据示意图；
31.图13示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法仅有最低一位为1的原始数据进行转换所生成的转换数据以及写传输数据示意图；
32.图14示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制系统结构示意图；
33.图15示出了本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制电子设备结构示意图。
具体实施方式
34.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.流水线设计(pipeline)是经常用于提高所设计系统运行速度的一种有效的方法。为了保障数据的快速传输，必须使系统运行在尽可能高的频率上，但如果某些复杂逻辑功能的完成需要较长的延时，就会使系统难以运行在高的频率上，在这种情况下，可使用流水线技术，即在长延时的逻辑功能块中插入触发器，使复杂的逻辑操作分步完成，减小每个部分的延时，从而使系统的运行频率得以提高。
36.如图1所示，一些相关技术中数据传输的方式是串行进行的，即在读数据传输时写数据停止传输，写数据传输时读数据停止传输，因此要完成2个数据的读写传输至少要4个时钟周期。这种串行传输方式只能在一个时钟周期内处理一种流程，因此这种设计方式导致系统的性能较差，无法在更高的时钟频率下运行。
37.如图2所示，采用pipeline设计的数据传输方式，读写数据传输可以并行处理，在当前数据进行写传输时，下一个数据的读传输也在当前时钟周期内同步进行，因此完成2个数据的读写传输至少需要3个cycle。相较于串行的数据传输方式，pipeline设计有效减少数据传输流程中的延时，从而整个数据传输流程能够在高的时钟频率下运行。
38.然而一些实际应用场景中需要对数据执行转换逻辑处理，即使应用pipeline技术也无法避免的会增加更多的等待时间，大大增加时序消耗，数据传输系统性能下降。如图3所示，在读写传输处理流程内增加转换逻辑的处理流程后，如果继续采用流水线设计，pipeline的级数也随之增加。pipeline设计虽然能在一定程度上提高系统的运行频率，但是转换逻辑处理流程的增加会产生更多的等待时间，下一个处理流程要等转换逻辑流程完成之后才能进行，从而导致整个处理流程的时序延时也相应增加，系统整体的性能也最终不尽人意。
39.针对上述问题，本说明书实施例的目的在于提出一种基于流水线的数据传输控制方法，在转换逻辑处理流程与写数据传输之间采用先进先出存储器进行数据中转传输，使转换逻辑处理流程和写数据处理流程并行进行，避免因转换逻辑处理流程所增加的更多等待时间，能够提升数据传输效率，优化数据传输系统性能。
40.基于上述目的，在一方面本说明书实施例提供了一种基于流水线的数据传输控制方法。
41.如图4所示，本说明书一个或多个可选实施例提供了一种基于流水线的数据传输控制方法，所述方法应用于读写传输装置，包括读传输通道、写传输通道与转换逻辑模块。所述读传输通道用于对目标数据进行读传输，所述写传输通道则用于对目标数据进行写传输，所述转换逻辑模块用于针对所述读数据通道对应读取的数据执行转换逻辑的处理流程。可以选用一个存储器的读通道作为所述读传输通道，选用另一个存储器的写通道作为所述写传输通道，并且所述存储器可以采用先进先出(first in first out，fifo)传输器。
42.所述方法包括：
43.s1：在第一级流水线中，所述读传输通道针对当前原始数据进行读传输。
44.在第一个时钟周期(clk)内，利用所述读传输通道对所述当前原始数据(data1)进行读传输(read)。
45.s2：在第二级流水线中，所述转换逻辑模块获取所述当前原始数据，对所述当前原始数据执行转换逻辑以生成中间数据，所述中间数据包括至少一个有效数据位。
46.在所述读传输通道读取所述当前原始数据后，即完成对所述当前原始数据的读传输后，在第二个时钟周期内(clk)内，由所述转换逻辑模块convert获取所述当前原始数据并执行转换逻辑。
47.一些可选实时方式中，所述转换逻辑模块可以采用以下方式对所述当前原始数据执行转换逻辑的处理流程：
48.步骤(a1)：对所述当前原始数据中的低8位数据进行占位转换，转换为8个写数据以构成所述中间数据，如图5所示，所述当前原始数据中低8位数据的编码顺序对应所述中间数据中8个写数据的编码顺序。
49.所述当前原始数据中的低8为数据为：01101110，通过转换生成的8个写数据依次为：01110110。
50.步骤(a2)：将所述当前原始数据的低8位数据作为8个写数据的标志位放在所述中间数据的最高位；在所述中间数据中，所述标志位的数据为1时，其所对应的数据位为有效数据位，所述有效数据位中的所述写数据为有效数据；所述标志位的数据为0时，其所对应的数据位为无效数据位，所述无效数据位中的所述写数据为无效数据。
51.参考图5，将所述当前原始数据中的低8为数据作为8个所述写数据对应的标志位，标志位为1表明是有效数据，标志位为0表明是无效数据。在8个写数据中，第2至4位“111”以及第6、7位“11”为有效数据，第2至4位以及第6、7位即所述有效数据位。
52.在8位写数据中，只选取第一个连续有效数据序列作为转换数据，所述转换数据是指经过转换逻辑处理后需要执行写传输的数据。结合图5中的示例，第一个连续有效数据序列是第2至4位的“111”。
53.s3：在执行转换逻辑过程时，从所述中间数据中选取转换数据写入先进先出存储器。
54.在所述转换逻辑模块执行转换逻辑的同时，即同样在第二个时钟周期内(clk)内，将所述中间数据中的所述转换数据写入所述先进先出存储器。需要说明的是，所述先进先出存储器是与所述读传输通道、所述写传输通道所可能选用的先进先出存储器不同的存储器。
55.在选取所述转换数据写入先进先出存储器时，可以在每确定出一位转换数据时，
立即将该数据写入所述先进先出存储器。
56.s4：在第三级流水线中，在所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中所述转换数据的至少一个有效数据进行写传输。
57.所述写数据模块用于将所述先进先出存储其中的数据进行读传输。在一些可选实时方式中，可以采用以下方式对所述先进先出存储器中所述转换数据的至少一个有效数据进行写传输：
58.对所述先进先出存储器中的数据内容进行实时监测，以确定所述先进先出存储器中是否存在已写入数据；
59.响应于所述先进先出存储器中存在至少一个已写入数据，利用所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中的至少一个已写入数据。
60.这样的方式，在所述转换逻辑模块执行转换逻辑处理时，逐个将有效数据写入所述先进先出存储器中，同时每当所述先进先出存储器中出现一个有效数据，所述写传输通道立即对该有效数据进行写传输，从而实现数据转换逻辑处理与数据写传输的并行执行。
61.参考图6所示，为本说明书一个或多个实施例所提供的一种所述基于流水线的数据传输控制方法所对应的数据传输时序图。其中读传输时序、转换逻辑时序与写传输时序分别与所述第一级流水线、第二级流水线以及第三级流水线对应。在读传输时序中“read a”表示对当前原始数据a进行读传输，在转换逻辑时序中“convert a”表示对当前原始数据a执行转换逻辑处理，在写传输时序中“write a”表示对当前原始数据a对应的转换数据进行写传输。
62.所述基于流水线的数据传输控制方法，通过在第二级流水线的所述转换逻辑模块与第三级流水线的写传输通道之间设置先入先出存储器，利用先入先出存储器作为转换逻辑处理后的有效数据中转，能够实现在数据转换逻辑处理的同时执行数据写传输操作，使转换逻辑处理流程和写数据处理流程并行进行，避免因转换逻辑处理流程所增加的更多等待时间，能够提升数据传输效率，优化数据传输系统性能。
63.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中，所述读写传输装置还包括dff寄存器。
64.在第一个时钟周期clk中，在所述读传输通道针对当前原始数据进行读传输后，将所述当前原始数据寄存在所述dff寄存器中。在第二个始终周期内，所述转换逻辑模块从所述dff寄存器中读取所述当前原始数据以便针对所述当前原始数据执行转换逻辑处理。
65.在所述转换逻辑模块从所述dff寄存器中取走所述当前原始数据后，所述dff寄存器为空，此时读传输通道可以立即执行针对下一项原始数据的读传输操作，在获取到下一项原始数据中，也将其寄存到所述dff寄存器中，以待所述转换逻辑模块再次从所述dff寄存器中获取原始数据执行转换逻辑处理。
66.所述基于流水线的数据传输控制方法，通过在第一级流水线的所述读传输通道与第二级流水线的所述转换逻辑模块之间设置dff寄存器，使读数据传输流程和转换逻辑流程可以并行进行，能够提升数据传输效率，优化数据传输系统性能。
67.如图7所示，在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中，所述读写传输装置还包括状态机，所述状态机设置有初始状态与转换状态，用于控制所述转换逻辑模块执行转换逻辑。
68.所述方法还包括：
69.s201：设置转换开始信号与转换完成信号控制所述状态机的状态跳转。
70.s202：在所述状态机检测到所述转换开始信号有效后，从所述初始状态进入所述转换状态，在所述转换状态下，所述状态机控制所述转换逻辑模块开始执行转换逻辑。
71.s203：在所述状态机检测到所述转换完成信号有效后，从所述转换状态进入所述初始状态，在所述初始状态下，所述状态机控制所述转换逻辑模块停止转换逻辑动作。
72.参考图8所示，为所述状态机的状态转换示意图。所述状态机一开始工作在所述初始状态，转换开始信号有效后，状态机从初始状态进入转换状态。在转换状态下，所述转换逻辑模块开始进行转换逻辑流程，对所述当前原始数据进行转换。在检测到所述转换完成信号有效后，状态机进入初始状态，控制所述转换逻辑模块跳出转换状态，并等待下一个需要转换的原始数据。
73.如图9所示，在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中，所述读写传输装置还包括计数器，所述方法还包括：
74.s301：在所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，利用所述计数器对所述中间数据中的低8位数据进行逐一监测计数。
75.所述计数器仅在所述状态机处于所述转换状态时工作，对所述转换逻辑模块转换生成的所述中间数据进行监测计数，当计数数值达到最大计数阈值时，计数器清零。当所述状态机处于所述初始状态时，所述计数器清零停止计数。
76.其中，所述计数器对应的所述最大计数阈值与所述中间数据的位数对应，其计数范围例如可以设置为0～7。
77.s302：根据所述中间数据的低8位数据内容生成有效信号，所述有效信号中的高电平对应低8位数据中的数据内容1，所述有效信号中的低电平对应低8位数据中的数据内容0。
78.s303：对所述有效信号的电平状态进行监测，当检测到所述有效信号从高电平变为低电平，即生成所述转换完成信号。
79.在进行数据传输时，只选取第一个连续有效数据序列作为转换数据，对所述转换数据进行写传输。利用所述计数器对所述中间数据的低8位数据内容生成有效信号，具体的可以根据数据转换生成的编码顺序将所述中间数据的8位数据内容赋值给有效信号。所述有效信号中的高电平对应低8位数据中的数据内容1，所述有效信号中的低电平对应低8位数据中的数据内容0。
80.以所述当前原始数据中的低8为数据01101110为例，全部转换后所生成的中间数据是01110110，在所述转换逻辑模块针对所述当前原始数据进行转换的过程中，所述计数器所生成的有效信号与所述转换完成信号变化情况如图10所示。
81.当所述有效信号从高电平变为低电平，说明阈值对应的所述中间数据的8为数据中，第一个连续的有效数据序列已结束，后面的部分全部属于无效内容，对于无效数据内容无需传输。因此，在所述有效信号从高电平变为低电平时，生成所述转换完成信号，将所述转换完成信号从低电平置为高电平，从而控制所述状态机进行状态转换。
82.所述状态机在检测到所述转换完成信号有效即从低电平转为高电平后，进入初始状态，从而控制所述转换逻辑模块跳出转换状态，停止对所述当前原始数据进行转换，完成
当前的转换操作并等待下一个需要转换的原始数据。
83.所述基于流水线的数据传输控制方法，在所述转换逻辑模块针对当前原始数据进行转换操作的过程中，采用计数器对所生成的中间数据的低8位逐一进行检测计数，能够有效监测到第一个连续的有效数据序列，并在第一个连续的有效数据序列结束的同时生成转换完成信号，以控制所述转换逻辑模块停止转换操作。这样的方式所述转换逻辑模块无需对所述当前原始数据进行全部转换，只需要转换生成有效数据，能够大大减少其进行转换操作所占用的时间，从而节省了流水线内部转换逻辑处理流程的时序周期，能够有效改善处理流程增加所导致的系统性能优化下降的问题，从而保证系统能工作在较高的运行频率下。
84.如图11所示，在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中，在执行转换逻辑过程时，从所述中间数据中选取转换数据写入先进先出存储器，包括：
85.s401：确定所述状态机的当前状态以及所述有效信号的电平状态；
86.s402：响应于所述状态机的当前状态为所述转换状态且所述有效信号处于高电平状态，将所述中间数据中经所述计数器监测计数后的数据写入所述先进先出存储器。
87.如上所述的，这样的方式所述转换逻辑模块无需对所述当前原始数据进行全部转换，只需要转换生成有效数据。与之相对应的，将所述中间数据中的转换数据写入所述先进先出存储器时，也只需要将有效数据部分的所述转换数据写入。可以根据所述状态机的当前状态以及所述计数器所维护的所述有效信号的电平状态来确定是否需要对所生成的数据进行写入。
88.在所述状态机的当前状态为所述转换状态且所述有效信号处于高电平状态时，所述中间数据中对应的写数据是有效数据且是属于第一个连续的有效数据序列，这种情况下将经过所述计数器监测计数后的数据写入所述先进先出存储器。
89.当所述状态机处于初始状态，则说明已经完成装换，不需要在为所述先进先出存储器进行数据写入。当所述状态机处于转换状态，但所述有效信号处于低电平，说明所述中间数据对应数据位中的数据是无效数据，也不需要将其写入所述先进先出存储器。
90.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制方法中，第二级流水线中所述转换逻辑模块执行转换逻辑处理所占用的时序周期取决于所述当前原始数据的低8为数据信息。
91.当所述当前原始数据的低8位数据全部为1时，说明转换后的数据全部有效，因此8个写数据需要全部依次写入到fifo中，而每写一个数据到fifo，就需要占用一个时钟周期，此时转换逻辑处理流程占用的时序为8个clk。对低8位全为1的原始数据进行转换所生成的转换数据以及写传输数据示意图如图12所示。
92.而当所述当前原始数据的低8位只有最低一位有效时，转换出来的数据只有一个数据有效，因此只需要将该有效数据写入fifo中，而其他的7个无效数据都将丢弃。所述基于流水线的数据传输控制方法中，有效信号会从当前原始数据的低8位数据获得，因此有效信号只会保持1个clk的高电平，其余的7个clk都是低电平，而完成信号在检测到有效信号从高电平到低电平的变化状态，便置为高电平，此时状态机也将因为转换完成信号有效而从转换状态跳入初始状态，后面无效的数据也因为状态机进入初始状态而被全部丢弃。因
此有效数据写入到fifo中只需要一个clk，而不需要额外的7个clk去判断这7个无效数据是否需要写入到fifo中，从而节约了时间，提高了系统的性能。对仅有最低一位为1的原始数据进行转换所生成的转换数据以及写传输数据示意图如图13所示。
93.需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
94.需要说明的是，上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
95.基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本说明书实施例还提供了一种基于流水线的数据传输控制系统。
96.参考图14，所述基于流水线的数据传输控制系统应用于读写传输装置，包括读传输通道、写传输通道与转换逻辑模块。所述系统包括：
97.读传输单元，用于在第一级流水线中，控制所述读传输通道针对当前原始数据进行读传输；
98.数据转换单元，用于在第二级流水线中，控制所述转换逻辑模块获取所述当前原始数据，对所述当前原始数据执行转换逻辑以生成中间数据，所述中间数据包括至少一个有效数据位；
99.所述数据转换单元，还用于在执行转换逻辑过程时，从所述中间数据中选取转换数据写入先进先出存储器；以及
100.写传输单元，用于在第三级流水线中，在所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，控制所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中所述转换数据的至少一个有效数据进行写传输。
101.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制系统中，所述读写传输装置还包括dff寄存器。所述读传输单元，还用于在所述读传输通道针对当前原始数据进行读传输后，将所述当前原始数据寄存在所述dff寄存器中；所述数据转换单元，还用于控制所述转换逻辑模块从所述dff寄存器读取所述当前原始数据。
102.所述读传输单元，还用于在所述转换逻辑模块从所述dff寄存器中读取到所述当前原始数据后，控制所述读传输通道对下一项原始数据进行读传输，并将下一项原始数据及存在所述dff寄存器中。
103.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制系统中，所述数据转换单元，还用于对所述当前原始数据中的低8位数据进行占位转换，转换为8个写数据以构成所述中间数据，所述当前原始数据中低8位数据的编码顺序对应所述中间数据中8个写数据的编码顺序；将所述当前原始数据的低8位数据作为8个写数据的标志位放在所述中间数据的最高位；在所述中间数据中，所述标志位的数据为1时，其所对应的
数据位为有效数据位，所述有效数据位中的所述写数据为有效数据；所述标志位的数据为0时，其所对应的数据位为无效数据位，所述无效数据位中的所述写数据为无效数据。
104.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制系统中，所述读写传输装置还包括状态机，所述状态机设置有初始状态与转换状态，用于控制所述转换逻辑模块执行转换逻辑。所述数据转换单元，还用于设置转换开始信号与转换完成信号控制所述状态机的状态跳转；在所述状态机检测到所述转换开始信号有效后，从所述初始状态进入所述转换状态，在所述转换状态下，所述状态机控制所述转换逻辑模块开始执行转换逻辑；在所述状态机检测到所述转换完成信号有效后，从所述转换状态进入所述初始状态，在所述初始状态下，所述状态机控制所述转换逻辑模块停止转换逻辑动作。
105.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制系统中，所述读写传输装置还包括计数器。所述数据转换单元，还用于在所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，利用所述计数器对所述中间数据中的低8位数据进行逐一监测计数；根据所述中间数据的低8位数据内容生成有效信号，所述有效信号中的高电平对应低8位数据中的数据内容1，所述有效信号中的低电平对应低8位数据中的数据内容0；对所述有效信号的电平状态进行监测，当检测到所述有效信号从高电平变为低电平，即生成所述转换完成信号。
106.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制系统中，所述数据转换单元，还用于确定所述状态机的当前状态以及所述有效信号的电平状态；在所述状态机的当前状态为所述转换状态且所述有效信号处于高电平状态时，将所述中间数据中经所述计数器监测计数后的数据写入所述先进先出存储器。
107.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制系统中，所述数据转换单元，还用于对所述先进先出存储器中的数据内容进行实时监测，以确定所述先进先出存储器中是否存在已写入数据；在所述先进先出存储器中存在至少一个已写入数据时，利用所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中的至少一个已写入数据。
108.在本说明书一个或多个可选实施例所提供的一种基于流水线的数据传输控制系统中，所述数据转换单元，还用于在所述状态机的当前状态为所述初始状态，控制所述计数器清零；在所述状态机的当前状态为所述转换状态，控制所述计数器进行监测计数；当所述计数器数值达到最大计数阈值时，控制所述计数器清零。
109.为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
110.上述实施例的系统用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
111.图15示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
112.处理器1010可以采用通用的cpu(central processing unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方
案。
113.存储器1020可以采用rom(read only memory，只读存储器)、ram(random access memory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
114.输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
115.通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信。
116.总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
117.需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
118.上述实施例的电子设备用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
119.基于同一发明构思，与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于流水线的数据传输控制方法。
120.本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带式磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
121.上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于流水线的数据传输控制法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
122.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
123.上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
124.为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本技术时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
125.本领域内的技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
126.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
127.本技术可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本技术，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
128.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
129.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
130.尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态ram(dram))可以使用所讨论的实施例。
131.本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于流水线的数据传输控制方法，其特征在于，所述方法应用于读写传输装置，包括读传输通道、写传输通道与转换逻辑模块，所述方法包括：在第一级流水线中，所述读传输通道针对当前原始数据进行读传输；在第二级流水线中，所述转换逻辑模块获取所述当前原始数据，对所述当前原始数据执行转换逻辑以生成中间数据，所述中间数据包括至少一个有效数据位；在执行转换逻辑过程时，从所述中间数据中选取至少一位有效数据作为转换数据写入先进先出存储器；在第三级流水线中，在所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中所述转换数据的至少一个有效数据进行写传输。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读写传输装置还包括dff寄存器，所述方法还包括：在所述读传输通道针对当前原始数据进行读传输后，将所述当前原始数据寄存在所述dff寄存器中；所述转换逻辑模块获取所述当前原始数据，包括从所述dff寄存器中读取所述当前原始数据；在所述转换逻辑模块从所述dff寄存器中读取到所述当前原始数据后，所述读传输通道对下一项原始数据进行读传输，并将下一项原始数据及存在所述dff寄存器中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转换逻辑模块获取所述当前原始数据，对所述当前原始数据执行转换逻辑以生成中间数据，包括：对所述当前原始数据中的低8位数据进行占位转换，转换为8个写数据以构成所述中间数据，所述当前原始数据中低8位数据的编码顺序对应所述中间数据中8个写数据的编码顺序；将所述当前原始数据的低8位数据作为8个写数据的标志位放在所述中间数据的最高位；在所述中间数据中，所述标志位的数据为1时，其所对应的数据位为有效数据位，所述有效数据位中的所述写数据为有效数据；所述标志位的数据为0时，其所对应的数据位为无效数据位，所述无效数据位中的所述写数据为无效数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读写传输装置还包括状态机，所述状态机设置有初始状态与转换状态，用于控制所述转换逻辑模块执行转换逻辑；所述方法还包括：设置转换开始信号与转换完成信号控制所述状态机的状态跳转；在所述状态机检测到所述转换开始信号有效后，从所述初始状态进入所述转换状态，在所述转换状态下，所述状态机控制所述转换逻辑模块开始执行转换逻辑；在所述状态机检测到所述转换完成信号有效后，从所述转换状态进入所述初始状态，在所述初始状态下，所述状态机控制所述转换逻辑模块停止转换逻辑动作。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述读写传输装置还包括计数器，所述方法还包括：在所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，利用所述计数器对所述中间数据中的低8位数
据进行逐一监测计数；根据所述中间数据的低8位数据内容生成有效信号，所述有效信号中的高电平对应低8位数据中的数据内容1，所述有效信号中的低电平对应低8位数据中的数据内容0；对所述有效信号的电平状态进行监测，当检测到所述有效信号从高电平变为低电平，即生成所述转换完成信号。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在执行转换逻辑过程时，从所述中间数据中选取转换数据写入先进先出存储器，包括：确定所述状态机的当前状态以及所述有效信号的电平状态；响应于所述状态机的当前状态为所述转换状态且所述有效信号处于高电平状态，将所述中间数据中经所述计数器监测计数后的数据写入所述先进先出存储器。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中所述转换数据的至少一个有效数据进行写传输，包括：对所述先进先出存储器中的数据内容进行实时监测，以确定所述先进先出存储器中是否存在已写入数据；响应于所述先进先出存储器中存在至少一个已写入数据，利用所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中的至少一个已写入数据。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，利用所述计数器对所述中间数据中的低8位数据进行逐一监测计数，包括：响应于所述状态机的当前状态为所述初始状态，所述计数器清零；响应于所述状态机的当前状态为所述转换状态，控制所述计数器进行监测计数；当所述计数器数值达到最大计数阈值时，所述计数器清零。9.一种基于流水线的数据传输控制系统，其特征在于，所述系统应用于读写传输装置，包括读传输通道、写传输通道与转换逻辑模块，所述系统包括：读传输单元，用于在第一级流水线中，控制所述读传输通道针对当前原始数据进行读传输；数据转换单元，用于在第二级流水线中，控制所述转换逻辑模块获取所述当前原始数据，对所述当前原始数据执行转换逻辑以生成中间数据，所述中间数据包括至少一个有效数据位；所述数据转换单元，还用于在执行转换逻辑过程时，从所述中间数据中选取转换数据写入先进先出存储器；以及写传输单元，用于在第三级流水线中，在所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，控制所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中所述转换数据的至少一个有效数据进行写传输。10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任意一项所述的方法。

技术总结
本说明书公开了一种基于流水线的数据传输控制方法、系统及电子设备，能够提升数据传输效率，优化数据传输系统性能。所述方法应用于读写传输装置，包括读传输通道、写传输通道与转换逻辑模块，包括：在第一级流水线中，所述读传输通道针对当前原始数据进行读传输；在第二级流水线中，所述转换逻辑模块获取所述当前原始数据，对所述当前原始数据执行转换逻辑以生成中间数据；在执行转换逻辑过程时，从所述中间数据中选取至少一位有效数据作为转换数据写入先进先出存储器；在第三级流水线中，在所述转换逻辑模块执行转换逻辑时，所述写传输通道依次读取所述先进先出存储器中所述转换数据的至少一个有效数据进行写传输。数据的至少一个有效数据进行写传输。数据的至少一个有效数据进行写传输。


技术研发人员：宁国勋 韩钊 张赫男
受保护的技术使用者：山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/16