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仲裁器的作用

仲裁器(arbiter)是一種在多個模組或源請求訪問同一資源時,根據一定的優先權規則決定哪個請求應被授予資源的模組。它在計算機系統嵌入式系統中扮演著至關重要的角色,用於簡化資源控制並提高系統性能和穩健性。

仲裁器可以分為不同的類型,包括固定優先權仲裁器和輪詢仲裁器。固定優先權仲裁器根據預先設定的優先權順序回響請求,而輪詢仲裁器則按照固定的順序(如從最高到最低優先權)循環回響請求。這兩種類型的仲裁器適用於不同的場景,例如,固定優先權仲裁器適用於請求頻率變化較大的情況,而輪詢仲裁器則適用於請求頻率相對穩定的情況。

FPGA(現場可程式門陣列)設計中,仲裁器用於管理多個源對有限資源的訪問,如共享記憶體或匯流排訪問。它確保了資源的公平分配,避免了資源衝突,並提高了系統的整體效率。

此外,仲裁器的設計需要考慮其輸入和輸出,以及實現的具體功能。輸入通常是各個模組的請求(req),而輸出則是授予訪問許可權的信號(grant)。在設計仲裁器時,還需要考慮其性能和公平性,以確保所有請求都能在合理的時間內得到處理。