[实用新型]用于提高数据处理速度的数据处理系统

说明书

本实用新型主要涉及到用于提高数据处理速度的数据处理系统。用于采集目标数据的数据采集模块以及带有直接内存存取功能的微处理器，微处理器接收数据采集模块传送的体现为模拟量的原始数据源并执行模数转换；微处理器以直接内存存取的方式将模数转换得到的数字量数据保存到其内存当中的指定缓冲区域之中，微处理器还用于对数字量数据执行预定模式的数据处理。采用对嵌入式微处理器的数据实施直接内存存取的处理方案而避免微处理器系统在程序执行期间消耗过多的等待时间从而提高数据处理效率。

技术领域

本实用新型主要涉及到微处理器应用领域，确切地说，是涉及到在嵌入式设备系统中采用对嵌入式微处理器的数据实施直接内存存取的处理方案，避免微处理器系统在程序执行期间消耗过多的等待时间从而提高数据处理效率。

背景技术

随着高集成度的集成电路设计进入片上系统时代，尤其是微处理器领域，嵌入式系统的功能不断增强和完善，应用范围也越来越广泛，几乎在所有的电子设备中都不可避免的使用到嵌入式系统，微处理器也越来越多地出现在日常生活中。涉及从数码相机、通信设备和多媒体播放器再到汽车电子等广泛的领域。随着硬件电子技术的高速发展，实时嵌入式系统的复杂程度也在日益提高，这要求嵌入式系统的设计方法更加成熟而且实时性更强和具备高可靠度，可预见性更高，关键的技术因素就是数据处理速度。当前高性能的硬件都使用了高速缓存技术来弥补中央处理单元和内存之间的性能差距，高速缓存的优势是显而易见的但是弊端是严重影响了数据的实时性，譬如：指令或数据在高速缓存中的执行时间和不在高速缓存中的执行时间差距是非常巨大的，可能相差好几个数量级，很大程度上限制了芯片例如微处理器等的整体性能的提升，为了保证执行时间的确定性和预测性来满足实时性的需要，片上存储器技术应运而生。与由硬件管理的高速缓存技术相比，采用适当的软件优化方法来管理片上存储器，可使片上存储器的性能、功耗和面积都优于高速缓存并且因此可适于对于实时性要求较高的嵌入式系统。由于访问片上存储器的时间比去访问片外存储器的时间要小得多，而且不存在命中率的问题，所以把程序的一部分从片外存储器搬移片上存储器中可以大大减少应用程序的运行时间。通过将程序的基本块、数据和常量或经常用到的程序段搬到片上存储器，并尽可能重复利用这些已经转移到片上的数据可以有效地减少片外存储器与片上存储器之间的数据转移，带来的有益效果是，能够充分提高实时嵌入式应用的运行速度并降低功耗。

针对促使当前的处理器速度提升的方案，目前关于高速缓存存储器也就是通常技术人员所言的一级高速缓存。这些缓冲存储器均由静态RAM组成且物理结构复杂，假设中央处理器所在的基于硅衬底的半导体晶体管芯片面积不太大的情况下，高速缓存的存储容量不太可能做得非常大，否则会挤占核心逻辑单元的管芯面积而得不偿失。作为减轻中央处理单元的中断负担而提供的方案，直接内存存取DMA内部设有数个传输通道，可以不要求相应的数据缓冲器来实现片上存取器与系统总线之间的背靠背传输，从而来适应片上存储器和片外存储器之间的数据传输。若直接内存存取DMA需要操作时该DMA控制器会向中央处理单元发出占用总线的请求，一旦当总线请求成功后，中央处理单元已经将总线的使用权交给DMA控制器，从而可以进行数据传输，在DMA传输过程中通常是设定中央处理单元放弃总线使用权并且暂时性的不再使用总线。尽管现有技术提供了如前文所言的各类数据处理方法，数据流总是从前一级流向后一级的阶梯式处理，并未带来显著性的速度提升效果，针对微处理器仍然有必要单独提供可提升数据处理效率的方案。

实用新型内容

在本申请的可选但非必须的一个实施例中，披露了一种用于提高数据处理速度的数据处理系统，其特征在于主要包括了：用于采集目标数据的数据采集模块以及带有直接内存存取功能的微处理器，微处理器接收数据采集模块传送的体现为模拟量的原始数据源并执行模数转换；微处理器以直接内存存取的方式将模数转换得到的数字量数据保存到其内存当中的指定缓冲区域之中，微处理器还用于对数字量数据执行预定模式的数据处理。

上述的用于提高数据处理速度的数据处理系统，其中：在内存中选取具有预期容量的一个指定缓冲区域，并且该指定缓冲区域至少划分成容量均等的多个空间。