[发明专利]一种基于双轨编码四相握手协议的异步仲裁器

权利要求书

1.一种基于双轨编码四相握手协议的异步仲裁器，其特征在于包括仲裁模块、握手控制模块和输出控制模块，所述的仲裁模块包括有效性检测电路和树形仲裁电路；

每一个输入通道中的数据总线Data_i分别连接至一个有效性检测电路，i为1、2、3、4，有效性检测电路输出为Vi；所有输出Vi连接至树形仲裁电路的输入REQi用以发起仲裁请求，树形仲裁电路是由二输入仲裁电路以树形连接而成的电路，前级的输出作为后一级的输入，最后一级仲裁电路的输出之间短接；仲裁模块的输出即为仲裁结果Ai，所有的仲裁结果Ai信号线被连接至握手控制模块，同时输出通道的ACK信号也作为握手控制模块的输入，握手控制模块的输出为输入通道的ACKi和控制信号Ci，其中ACKi连接至各输入通信通道作为握手信号，控制信号Ci连接至输出控制模块控制其选择输出；输出控制模块的输入为各通道数据Data_i和控制信号Ci，输出为数据通道Data，即根据仲裁结果输出相应数据通道的数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于双轨编码四相握手协议的异步仲裁器，其特征在于所述的有效性检测采用异或门检测每一位双轨编码数据有效型，数据通道中每一位双轨编码数据xi.t和xi.f都连接到一个异或门电路用以检测其有效性；然后将每一位异或门输出结果连接至C单元构成的树形结构；C单元由两个PMOS和两个NMOS串接，输出结果经过由两个非门构成的锁存器后最终输出，只有当两个输入都为低电平时，输出结果变为低电平；两个输出都为高电平时，输出结果变为高电平；其他情况下C单元输出值维持原值不变。

3.根据权利要求1所述的一种基于双轨编码四相握手协议的异步仲裁器，其特征在于所述的握手控制模块的工作流程如下：

若第i个输入通道要传输的双轨编码数据总线为Data_i，其握手控制信号为ACKi，输出通道数据总线为Data，握手控制信号为ACK;

当第i个输入数据有效并且通过仲裁获得输出权限后，握手控制模块将控制输出信号Ci置为高电平，该信号控制输出控制模块将相应的输入数据输出，即等效于在输出通道发出数据传输请求，随后输出通道的ACK信号被输出接收端置为高电平，握手控制模块会将输入通道的ACKi信号置为高电平，代表数据已被接收，随后输入数据被输入端置为中性值，握手控制模块将Ci信号置为0，输出控制模块也将输出数据置为中性值，外部接收端将ACK信号拉低，最后握手控制模块将ACKi信号也置为0，至此完成输入输出两端的握手操作。

4.根据权利要求1所述的一种基于双轨编码四相握手协议的异步仲裁器，其特征在于所述的输出控制模块的工作流程如下：

根据握手控制模块计算出的Ci值的情况来控制输出数据，当所有的控制信号Ci全为0时，代表电路处于空闲状态，此时输出的数据通道全部值为0；当某一时刻有一个Ci值为高电平时，输出控制模块会将输出数据置为第i号通道的数据值，以完成数据传送。