信号处理装置制造方法及图纸

信号处理装置，具有构成流水线的第一至第三运算装置、用于保持其各种控制信息的第一至第三控制信息保持电路，第一至第三选择电路、以及第一至第三信号传送电路，只延迟第一至第三运算装置中的处理时间，传送选择信号。各选择电路利用传送的选择信号，选择控制信息保持电路，将控制信息输出给对应的运算装置，以便根据流水线处理的数据的流动情况，转换每个运算装置的处理。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采用流水线处理方式进行图像信号处理等的信号处理装置。以往进行数字信号处理时，为了提高处理能力，而采用将处理过程分成若干阶段、在每一阶段都进行重叠处理的流水线处理方式。在C.Joanblanq等人所著“A 54—MHZ CMOS Pro-grammable Video Signal Processor for HDTV Applica-tions”，IEEE Journal of Solid—State Circuits，Vol.25，No.3，PP730—734，June1990中发表了用于HDTV的可编程序数字图像信号处理装置。它是将用于滤波动作的流水线构成的若干段积和运算电路收容在1个芯片上。如果采用该信号处理装置，滤波器传递函数由各积和运算电路中程序编制的系数决定。为了变更传递函数，在水平消隐期间，使滤波动作停止后，一起更新全部积和运算电路的系数。这种原有的信号处理装置的一般化结构如图12所示。在图12中的信号处理装置中，将三个运算装置串联起来，也就是用三个阶段进行流水线式的处理。在图12中，201，202及203是第一～第三运算装置，与时钟信号204同步进行流水线处理。例如，第一～第三运算装置201、202、203的各阶段分别分为3段、2段及3段子段。205是控制电路，输出分别控制三个运算装置201～203的动作的第一～第三控制信号206、207、208。210是输入装置，每一循环都将输入数据209送给第一运算装置201。第一运算装置201对从输入装置210输入的数据209进行第一运算处理，并将该处理结果的数据送给第二运算装置202。第二运算装置202对从第一运算装置201送来的数据进行第二运算处理，并将该处理结果的数据送给第三运算装置。第三运算装置203对从第二运算装置202送来的数据进行第三运算处理，并输出该处理结果的数据。第一运算装置201根据第一控制信号206进行A或X处理，第二运算装置202根据第二控制信号207进行B或Y处理，第三运算装置203根据第三控制信号208进行C或Z处理。图13是该信号处理装置的流水线处理动作的时间图。第一运算装置201将第一运算处理A分成三个子阶段A(1)、A(2)及A(3)进行流水线处理。第二运算装置202将第二运算处理B分成两个子阶段B(1)及B(2)进行流水线处理。第三运算装置203将第三运算处理C分成三个子阶段C(1)、C(2)及C(3)进行流水线处理。各子阶段在一个循环中完成。如图13所示，在循环t1中数据(n)被送给第一运算装置201，在循环t8中数据(n)的三个处理A、B、C结束，该处理结果在循环t9中输出。在循环t2中数据(n＋1)被送给第一运算装置201，在循环t9中数据(n＋1)的三个处理A、B、C结束，在循环t10中输出该处理结果。在循环t3中，数据(n＋2)被送给第一运算装置201，在循环10中数据(n＋2)的三个处理A、B、C结束，该处理结果在循环t11中输出。这样，通过流水线处理。在循环t9～t11中输出每一循环中的处理结果。其次，如果在循环t4中需要根据送给第一运算装置201的数据(n＋3)对运算处理进行X、Y、Z转换时，控制电路205一起更新送给第一～第三运算装置201、202、203的控制信号206、207、208。可是，在循环t4中，数据(n＋1)及数据(n＋2)的处理A未结束，而且数据(n)、数据(n＋1)及数据(n＋2)的处理B、C也都未结束，因此不能一起更新第一～第三控制信号206、207、208。控制电路205待到达循环t11时，一起更新第一～第三控制信号206、207、208。结果如图13所示，在循环t4以后送给第一运算装置201的数据(n＋3)、数据(n＋4)及数据(n＋5)的处理X、Y、Z待到循环t11以后进行。上述C.Joanblanq等人的信号处理装置是采用在水平消隐期间一起转换处理的结构，因此，限于在水平消隐期间内能完成该转换的情况下不会产生故障。但是不能对一条水平行中的像素进行转换处理(在图13中相当于从循环t4开始对数据(n＋3)的处理从A、B、C转换到X、Y、Z)。另外，无论如何也不能对每一像素频繁地转换处理。一般来说，图12中的信号处理装置的结构是一起转换第一～第三运算装置201、202、203的处理，因此如上所述，转换处理时造成流水线动作混乱，降低信号处理性能。本专利技术的目的是使采用流水线处理方式的信号处理装置中的处理的转换柔软化，提高其信号处理性能。为了达到上述目的，本专利技术是对每个运算装置或每个数据的处理进行流水线式的转换。即，本专利技术是根据数据的流动传送或产生控制处理的转换用的信号，以便根据具有流水线结构的若干运算装置中的数据的流动，进行各运算装置的处理转换。具体地说，本专利技术的第一信号处理装置除了具有若干运算装置和若干控制信息保持电路外，还有若干如下所述的传送电路和若干选择电路，以便能对每个运算装置中的处理进行转换。即若干传送电路互相串联，以便根据若干运算装置中的数据的流动情况，依次传送选择信号，输入各前段的选择信号，而且仅按所对应的运算装置的处理时间延时后再将该输入的选择信号传送到下一段。若干选择电路输入各对应的传送电路输入的选择信号，根据该输入的选择信号从若干控制信息保持电路中选择输入控制信息，而且将该选择输入的控制信息供给对应的运算装置，以便根据若干运算装置中的数据的流动，控制该若干运算装置的各处理的转换。在构成一个阶段的运算装置又分成若干子阶段的情况下，把该若干子阶段看作上述若干运算装置，结构相同，根据数据的流动，以每个运算装置中流水线方式转换该若干运算装置的处理。如果采用上述第一信号处理装置，则通过传送电路，根据运算装置中的数据的流动，依次传送选择信号。选择电路根据各对应的传送电路输入的选择信号，选择输入控制信息，根据该控制信息，控制运算装置的各处理的转换。因此，能根据构成流水线的若干运算装置中的数据的流动，依次转换各运算装置的处理。另外，本专利技术的第二信号处理装置除具有若干运算装置和若干控制信息保持电路外，还具有如下所述的若干传送电路、若干转换控制电路、以及若干选择电路，以便能转换每个运算装置和每个数据。即，若干传送电路互相串联，以便根据若干运算装置中的数据的流动，依次传送表示该数据的有效性的有效信号(有效位)，输入各前段的有效信号，而且仅按对应的运算装置的处理时间延时后，再将该输入的有效信号传送给下一段。若干转换控制电路输入各对应的传送电路输入的有效信号，根据该输入的有效信号和预先指定的顺序产生选择信号。若干选择电路输入各对应的转换控制电路产生的选择信号，根据该输入的选择信号从若干控制信息保持电路中选择输入控制信息，而且将该选择输入的控制信息供给对应的运算装置，以便根据若干运算装置中的数据的流动，控制该若干运算装置的各个处理的转换。如果采用上述第二信号处理装置，则根据运算装置中的数据的流动，通过传送电路顺序传送表示该数据的有效性的有效信号。转换控制电路根据各对应的传送电路输入的有效信号和预先指定的顺序产生选择信号。选择电路根据各对应的转换控制电路产生的选择信号，选择输入控制信息，根据该控制信息控制各运算装置的各个处理的转换。因此，只根据构成流水本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于对输入数据信号中的数据依次进行运算处理的信号处理装置，其特征为：具有若干运算装置，它们互相串联，用来分别输入各自的前一段的数据，对该输入的数据进行运算处理，而且将该运算处理结果的数据输出给下一段；若干保持电路，用来保持各控制信息；若干传送电路，它们互相串联，输入各自前一段的选择信号，以便根据上述若干运算装置中的数据的流动情况，依次传送选择信号，而且只使上述若干运算装置中对应的运算装置的处理时间延迟后，将该输入的选择信号传送给下一段；以及若干选择电路，分别输入上述若干传送电路中对应的传送电路输入的选择信号，根据该输入的选择信号，从上述若干保持电路中选择输入控制信息，而且将该选择输入的控制信息供给上述若干运算装置中的对应的运算装置，以便根据上述若干运算装置中的数据的流动情况，控制该若干运算装置的各个处理的转换。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三宅二郎，二宫和贵，西山保，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]