[发明专利]一种采用异步通信机制的可重构计算单元

摘要

本发明公开的采用异步通信机制的可重构计算单元包括数据输入路由模块、异步计算控制模块、异步计算模块、数据输出路由模块、异步信号生成模块、异步信号输出路由模块和配置模块。根据配置模块中的信息，输入数据经数据输入路由模块选择进入异步计算模块，在异步计算控制模块的控制下进行计算。计算结果输出到异步信号生成模块和数据输出路由模块。数据输出路由模块通过选择产生该可重构单元的输出数据，异步信号生成模块通过对计算结果进行判断产生该可重构单元的异步应答信号输至异步信号输出路由模块，其通过选择产生该可重构单元的输出异步信号。本发明采用异步通信机制，不需要用最长运算周期来统一时钟周期，极大地提高了运算效率，同时功耗大大降低。

主权项

1.一种采用异步通信机制的可重构计算单元，其特征是，它包括数据输入路由模块(1)、异步计算控制模块(2)、异步计算模块(3)、数据输出路由模块(4)、异步信号生成模块(5)、异步信号输出路由模块(6)和配置模块(7)，所说的数据输入路由模块(1)内具有三个数据输入多路复选器(8)，数据输出路由模块(4)具有八个数据输出多路复选器(9)，异步信号输出路由模块(6)内具有八个异步信号输出多路复选器(10)，异步计算模块(3)包括计算电路(12)、一个预充电电路(11)以及两个用于计算多路复选器(13)，数据输入路由模块(1)中的每个数据输入多路复选器[8]的输入端与输入可重构计算单元的八个数据信号(ed1，ed2，sd1，sd2，wd1，wd2，nd1，nd2)相连，输出端分别与异步计算模块(3)中的预充电电路(11)以及计算电路(12)的输入端相连，异步计算控制模块(2)的输入端与输入可重构计算单元的八个异步信号(ea1，ea2，sa1，sa2，wa1，wa2，na1，na2)相连，输出端和异步计算模块(3)中的预充电电路(11)的另一输入端相连，预充电电路(11)的输出端(pre)和计算电路(12)的另一输入端相连，计算电路(12)的一个输出端和第一计算多路复选器(13)的输入端相连，计算电路(12)的另一个输出端和第二计算多路复选器(13)的输入端相连，两个计算多路复选器(13)的输出端(dout1，dout2)分别和数据输出路由模块(4)中的八个数据输出多路复选器(9)以及异步信号生成模块(5)的输入端相连，数据输出路由模块(4)中的第一数据输出多路复选器(9)的输入端和可重构计算单元的第三、第五、第七数据信号(sd1，wd1，nd1)相连，第二数据输出多路复选器(9)的输入端和可重构计算单元的第四、第六、第八数据信号(sd2，wd2，nd2)相连，第三数据输出多路复选器(9)的输入端和可重构计算单元的第一、第五、第七数据信号(ed1，wd1，nd1)相连，第四数据输出多路复选器(9)的输入端和可重构计算单元的第二、第六、第八数据信号(ed2，wd2，nd2)相连，第五数据输出多路复选器(9)的输入端和可重构计算单元的第一、第三、第七数据信号(ed1，sd1，nd1)相连，第六数据输出多路复选器(9)的输入端和可重构计算单元的第二、第四、第八数据信号(ed2，sd2，nd2)相连，第七数据输出多路复选器(9)的输入端和可重构计算单元的第一、第三、第五数据信号(ed1，sd1，wd1)相连，第八数据输出多路复选器(9)的输入端和可重构计算单元的第二、第四、第六数据信号(ed2，sd2，wd2)相连，八个数据输出多路复选器(9)的输出端为可重构计算单元的输出数据信号端，异步信号生成模块(5)的输出端分别与异步信号输出路由模块(6)中的八个异步信号输出多路复选器(10)的输入端相连，异步信号输出路由模块(6)中的第一、第三、第五、第七异步信号输出多路复选器(10)的输入端均与输入可重构计算单元的第一、第三、第五、第七异步信号(ea1，sa1，wa1，na1)相连，第二、第四、第六、第八异步信号输出多路复选器(10)的输入端均与输入可重构计算单元的第二、第四、第六、第八异步信号(ea2，sa2，wa2，na2)相连，八个异步信号输出多路复选器(10)的输出端为可重构计算单元的输出异步信号端，用于存放单元配置信息的配置模块(7)的输入端连接输入配置数据，输出端分别和可重构计算单元中的数据输入多路复选器(8)、数据输出多路复选器(9)、异步信号输出多路复选器(10)、异步计算控制模块(2)、异步信号生成模块(5)以及计算多路复选器(13)的输入端相连。