[发明专利]使用总线的预仲裁装置及其方法

说明书

发明领域

本发明涉及在具有至少两个或更多个节点(例如处理器或终端)的全局总线系统中仲裁节点所要求的总线的使用权的装置和方法。本发明具体涉及在能够进行预仲裁的全局总线中对总线使用权的预仲裁。

背景技术

通常，在具有至少两个或更多个节点(例如处理器或终端)的总线系统中，为了仲裁节点的总线断言(bus assert)，已经公开了一些具有全局总线系统的技术，全局总线系统使用能够进行预仲裁的循环法(round robin method)或分组总线结构。

图1表示用于在常规循环法基础上的仲裁总线的全局总线系统的简图。

该用于通过循环法仲裁总线使用权的方法把特定时间段分配给按顺序进行多重处理的每个处理器(节点)并允许周期性地使用系统资源。换句话说，该方法是一种用于根据给定时隙中的给定序列把总线的使用权分配给每个节点的方式。

在图1中，有n个节点(主节点，从节点，...)，包括从节点102到105和具有仲裁单元(算法和/或仲裁逻辑电路)的主节点101。为了仲裁n个节点101到105对总线的使用权，使用总线断言、帧同步和断言时钟(assert c1k)。

在图1中，在实际总线仲裁中不需要响应于n个节点101到105的总线断言的总线许可(BG)信号或者实际传送的信号(例如数据，时钟和复位信号)，因此将省略对它们的描述。

如前所述，循环法允许主节点在用于仲裁总线使用权的给定时隙和序列中把总线使用权分配给每个节点。此处，所有节点通过与一个总线控制器的主时钟提供的时钟和干扰(obstacle)相对立的帧同步来保持特定的计数值。

一个请求使用总线的节点要一直等待到轮到它为止，在轮到它时把总线断言传送到总线以便控制总线。此时，剩余节点停止计数，直到前一节点结束对总线的控制。

图2表示在基于预仲裁的分组总线中仲裁总线使用权的方法。

在图2中，有n个节点(主节点，从节点，...)，包括从节点202到205和具有仲裁单元(算法和/或仲裁逻辑电路)的主节点201。为了仲裁n个节点201到205对总线的使用权，使用节点地址、总线断言请求和同步时钟。

同样，在图2中，在实际总线仲裁中不需要响应于n个节点201到205的总线断言的总线许可(BG)信号或者实际传送的信号(例如数据，时钟和复位信号)，因此将省略对它们的描述。

地址数量应允许主节点显示所有的节点，例如如果主节点具有16个节点，地址应该是4比特地址(2⁴)。

为了仲裁总线的使用权，主节点在固定序列和时隙中搜索所有节点，以查看是否有总线断言请求。

此时，如果某个节点请求使用总线，则主节点允许总线的使用，使得该节点可以控制总线。

当被允许使用总线的节点控制总线并发送和接收数据时，主节点连续地搜索其它节点，查看是否有总线断言请求。如果有来自另一个节点的总线断言请求，则主节点保留该请求，并且如果前一节点结束了对总线的使用，主节点根据保留顺序允许下一个节点使用总线。

图4表示在常规循环法的全局系统中仲裁总线使用权的方法的时序图。

如图4所示，有一个计数器，并且因为不可以保留，总线断言具有与数据传送相同的长度。

因此，一个计数器在节点i传送数据，然后，在经过几个时隙后，在节点i+11传送数据。用于传送断言和数据的时间段等于计数器的停留时间段。

图5表示一个流程图，显示的情况是对8个节点的一个总线断言进行的常规总线断言预仲裁。

参见图5，下面对该总线断言预仲裁进行说明。

在步骤501和502，设置图4的初始条件。

即，进行对8个节点(主节点和从节点)的总线断言仲裁。为此，m＝1，即，使用一个总线断言请求(Bus Assert 0)。

此处，节点对一个总线断言(Bus Assert 0)具有一个计数器0(Count0)，并对计数器进行计数暂停和计数重新开始。

即，假设计数器0(Count 0)在节点2(Node 2)开始计数。

在步骤503，节点2(Node 2)请求总线断言(Bus_Req)，并且响应该请求进行总线许可(BG)。计数器0(Count 0)接收节点2(Node2)的总线断言请求，并且计数器0(Count 0)的计数被临时暂停(Count0＝Node 2 Pause)。