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仲裁器原理

仲裁器是一種在多個模組競爭同一資源時做出決策的模組,確保資源的有序訪問。在數字電路中,例如當多個主設備(master)試圖同時占用匯流排進行數據傳輸時,仲裁器負責決定哪個主設備可以獲得匯流排控制權。仲裁器的設計通常基於固定的優先權或輪詢調度策略。

固定優先權仲裁:在這種設計中,每個模組的優先權是固定的。當發生資源競爭時,優先權高的模組將優先獲得訪問許可權。這種設計的優點是簡單實用,但缺點是缺乏公平性,因為某些模組可能始終無法獲得訪問機會。

輪詢調度仲裁:這種設計旨在實現更公平的資源分配。它按照預定的順序輪詢每個模組,給予每個模組平等的機會來訪問資源。

在實現仲裁器時,輸入通常包括各個模組的訪問請求(req),而輸出則是獲得訪問許可權的模組編號(grant)。為了確保仲裁器的正確功能,還需要輸入各個模組的優先權信息。

例如,一個簡單的固定優先權仲裁器的Verilog代碼片段可能包括以下內容:

```verilog

module fixed_prio_arb #(

// 參數定義,如優先權數量等

) (

input [N-1:0] req, // 各個模組的訪問請求

output [N-1:0] grant // 獲得訪問許可權的模組編號

// 其他連線埠定義

);