[发明专利]一种混合调度的总线仲裁器和仲裁方法

说明书

本发明公开了一种混合调度的总线仲裁器和仲裁方法，实现了固定优先级与轮转调度的多设备同时访问总线的电路实现机制，其技术方案为：具有轮转调度模块和固定优先级模块；所述轮转调度模块包括一状态寄存器和轮转调度状态机，状态寄存器存储每一设备的请求信号，轮转调度状态机根据轮转调度顺序对当前设备的请求信号进行仲裁判决；所述固定优先级模块包括一寄存堆和固定优先级状态机；寄存堆将每一设备的请求信号按照从高有效位到低有效位的顺序进行存储，固定优先级状态机根据固定优先级顺序对当前设备的请求信号进行仲裁判决。

技术领域

本发明涉及一种混合调度的总线仲裁器和仲裁方法。

背景技术

在SOC设计中，由于主从设备之间的通信总线（地址/数据/命令）要在多主设备之间进行复用，传统的方法大多是在软件层或者系统模块级进行设计，缺少硬件架构。

专利 “CN102231142A”的“一种带有仲裁器的多通道DMA控制器”的专利，该专利对仲裁方法的高效性并没有记载。专利“CN104158769A”的“基于硬件的交换系统公平性轮转输出的调度方法”，仅仅对公平轮转调度进行了创新，但缺少优先级调度，使之调度方案匮乏不全面。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种混合调度的总线仲裁器，其技术方案为；

一种混合调度的总线仲裁器，具有轮转调度模块和固定优先级模块；

所述轮转调度模块包括一状态寄存器和轮转调度状态机，状态寄存器存储每一设备的请求信号，轮转调度状态机根据轮转调度顺序对当前设备的请求信号进行仲裁判决；

所述固定优先级模块包括一寄存堆和固定优先级状态机；寄存堆将每一设备的请求信号按照从高有效位到低有效位的顺序进行存储，固定优先级状态机根据固定优先级顺序对当前设备的请求信号进行仲裁判决。

本方案的有益效果是实现了固定优先级与轮转调度的多设备同时访问总线的电路实现机制，可以根据情况选择适用固定优先级调度或者轮转调度，能够高效得实现仲裁器功能。

进一步的，所述状态寄存器和寄存堆均为可读写寄存器，可读写寄存器与只读寄存器相比，其有益效果是只读寄存器无法用程序更改，而可读写寄存器是可以读也可以写，可通过程序修改，使本发明中的仲裁器应用灵活度增加，方便有效得应用在特定领域。

进一步的，所述轮转调度模块还包括一与状态寄存器相连的看门狗芯片，用于对每一设备独占总线的时间进行监控，可以实现对被调度设备占用总线的时间的控制，防止某一设备过长时间使用总线从而使得其他设备无法使用总线，采用看门狗芯片简单易操作，与轮转调度模块配合速度快，错误率低。

进一步的，所述固定优先级模块还包括一与寄存堆相连的定时器，用于防止所述总线仲裁器出现死锁现象，定时器给每个获得总线使用权的主设备分配一定的时间片，如果在规定的时间片内，该主设备不能释放总线，则进行强制释放该主设备的总线占有权，并把总线使用权力交给下一个轮转的设备，并依次进行时间片分配。

本发明还提出了一种混合调度的总线仲裁方法，包括：

当轮转调度模块被使能，则采用轮转调度顺序对当前设备的请求信号进行仲裁判决；

当固定优先级模块被使能，则采用固定优先级顺序对当前设备的请求信号进行仲裁判决。

本方法通过仲裁模式切换简单使得大部分电路可以复用，能够做到电路简单，资源开销少。

进一步的，当轮转调度模块被使能，将捕捉到的不同设备的请求信号按照先后请求顺序形成队列，并为不同设备分配不同的时间片，根据队列的顺序，执行每一设备的请求信号，若某一设备占用总线的时间超过所述对应时间片，则停止该设备占用总线，使该设备排列在所述队列的末尾；若某一设备在对应时间片内结束占用总线，则按照轮转调度顺序执行下一个设备的请求信号。