[发明专利]一种寄存器堆的低功耗访问方法及装置

权利要求书

1.一种寄存器堆的低功耗访问方法，其特征在于实施步骤包括：

1）预先将每个寄存器进行分体，为寄存器的每个体增加一个用于标记数据为0或者非0的数据状态寄存器，为寄存器的每个体的访问端口分别增加写0和读0的控制信号，且在寄存器实际访问数据无效时其对应的控制信号有效；

2）截获寄存器访问端口的访问请求并判断访问请求的类型，如果访问请求的类型为写，则跳转执行步骤3）；如果访问请求的类型为读，则跳转执行步骤4）；

3）对寄存器进行数据写入操作，在原有寄存器的写入方式的基础上增加写0控制，写0控制在寄存器中的数据不为0时对寄存器写入0、并将对应的数据状态寄存器更新为非0状态；

4）对寄存器进行数据读取操作，在原有寄存器读取方式上增加读0控制，且读0控制时不读取寄存器的内容、直接将对应数据输出端口直接清0。

2.根据权利要求1所述的寄存器堆的低功耗访问方法，其特征在于，步骤1）中将每个寄存器进行分体时，将寄存器分为寄存器的宽度2^N除以寄存器最小访问粒度2^M个体。

3.根据权利要求1所述的寄存器堆的低功耗访问方法，其特征在于，步骤1）中在寄存器实际访问数据无效时其对应的控制信号有效具体是指：对于写操作，在访问数据宽度为128bit时，寄存器每个体都写非0，在访问数据宽度为64bit时，寄存器的高64bit对应的两个体写0，低64bit对应的两个体写非0，在访问数据宽度为32bit时，寄存器的高96bit对应的3个体都写0，低32bit对应体写非0；对于读操作，操作需要的数据在哪个寄存器中就读取哪个体的内容，其余的寄存器为读0操作。

4.根据权利要求1所述的寄存器堆的低功耗访问方法，其特征在于，步骤3）的详细步骤包括：

3.1）判断对寄存器进行的数据写操作是否有效，如果无效则跳转执行步骤3.5），否则跳转执行步骤3.2）；

3.2）判断对寄存器的每个寄存器的写操作是否为写0操作，如果为写0操作则跳转执行步骤3.3），否则如果为非写0操作则跳转执行步骤3.4）；

3.3）判断对应的寄存器中的数据是否为0，如果为0则不对寄存器访问，数据和数据状态寄存器内容均保持不变，跳转执行步骤3.5）；否则，执行写0操作，且仅在寄存器中的数据不为0时对寄存器写入0，对应数据状态寄存器更新为1，跳转执行步骤3.5）；

3.4）判断对应寄存器中的数据是否为0，如果为0则将数据写入到寄存器，同时数据状态寄存器写0，跳转执行步骤3.5）；如果为非0则将数据写入到寄存器，同时数据状态寄存器保持不变，跳转执行步骤3.5）；

3.5）结束寄存器访问，退出。

5.根据权利要求1所述的寄存器堆的低功耗访问方法，其特征在于，步骤4）的详细步骤包括：

4.1）判断对寄存器的每个体进行的数据读取操作是否有效，如果无效则跳转执行步骤4.5），否则跳转执行步骤4.2）；

4.2）判断对寄存器的读操作是否为读0操作，如果为读0操作则跳转执行步骤4.3），否则跳转执行步骤4.4）；

4.3）不读取寄存器内容，直接将对应数据输出端口直接清0，跳转执行步骤4.5）；

4.4）从寄存器中读取数据，然后输出到对应的数据输出端口；

4.5）结束寄存器访问，退出。