[发明专利]一种兼容定时和性能计数的可配置装置

说明书

本发明公开了一种兼容定时和性能计数的可配置装置，将定时计数和性能计数两种功能融合到一个装置中，使用同一个计数器，使用的时候通过配置寄存器来选择使用定时功能还是性能计数功能。考虑到实际应用中可能存在需要同时使用多个定时计数器/性能计数器的情况，可以将这中装置同时设置多套，每个功能单元都包含一个计数器，且都能工作在定时或者性能计数的模式下，定时/性能计数值是用户可以随时获取的，从而让芯片使用者通过该装置更加清楚直观的明确当前程序的性能，方便用户对应用程序的性能评估，操作次数更少和功耗都更低的应用程序，也可以用来配合某些指令的执行，获取到一些统计性的数据，例如数据筛选时给出满足条件的数据个数。

【技术领域】

本发明属于数字电路技术领域，涉及一种兼容定时和性能计数的可配置装置。

【背景技术】

目前市场上的芯片一般都提供定时计数功能，也就是实现一定数量的时钟节拍的计数，即用户首先在定时器中设置好一个定时终点值，然后启动累加计数，在每个时钟节拍实现一次加1计数，当计数到终点值时停止计数，给出一个定时完成的指示信号。这种装置的缺点是不兼具性能计数的功能。

随着集成电路设计规模的加大，芯片内部包含的各种功能模块越来越多，而且芯片运行时，内部会执行各种各样的指令，在很多模块之间也存在着控制与被控制的复杂关系，为了让这些硬件动作发生的次数能够以一种直观的方式展现出来，需要提供一种专门的设备来采集这些动作，并对所采集到的动作发生的次数进行累加，也就是实现另一种计数功能，称之为性能计数，而且这些计数的值能够随时提供给用户查询，以便用户对当前的程序的性能有更清楚直观的把握，方便用户对应用程序的性能作评估，从而对程序的性能作进一步优化，设计出更加高效，操作次数和功耗都降低的应用程序。另外性能计数功能还可以用来配合指令的执行，例如需要从一大批数据中筛选出所有大于某个阈值的数，并将筛选出来的数据写入存储器，那么只需要将存储器的写有效信号作为性能计数源，使用性能计数器来统计访存的次数即可知道满足条件的数据的个数。目前市场上的芯片大多都不会直接提供这种具有实际意义的功能，而只提供了单一的定时计数功能。

【发明内容】

本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种兼容定时和性能计数的可配置装置，该装置将定时计数和性能计数两种功能融合到一个装置中，使用同一个计数器，以达到节约资源的目的，使用的时候通过配置寄存器来选择使用定时功能还是性能计数功能。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种兼容定时和性能计数的可配置装置，包括由若干功能单元组合成的功能单元组，每个功能单元设置有1个能够配置使用的计数器。

本发明进一步的改进在于：

功能单元还包括终点值寄存器ER、控制寄存器CR、操作寄存器OR以及累加寄存器AR；终点值寄存器ER、控制寄存器CR和操作寄存器OR的输出端均与计数器的输入端相连，计数器的输出端与累加寄存器AR的输入端相连；

终点值寄存器ER用来设置完成定时/性能计数时的终点值，；

控制寄存器CR为16bit位宽，其中包括功能模式选择字段、中断使能字段、循环定时次数字段、性能计数源选择字段以及2bit位宽的保留不用字段；

操作寄存器OR用于对定时/性能计数器进行多种操作，当对OR写入不同的值时，表示对定时/性能计数器进行不同的操作；

累加寄存器AR的值来自当前的累加计数值，且该值跟随计数器的值变化；

计数器包括Loader模块、相等比较模块、定时次数统计模块以及计数模块。

终点值寄存器ER为32bit位宽，写入的值代表定时/性能计数的终点值；终点值会在OR中写入装载操作的命令后被放到Loader模块中生效。