[发明专利]一种AHB总线仲裁系统、方法、设备及可读存储介质

说明书

本申请公开了一种AHB总线仲裁系统、方法、设备及可读存储介质，保留了固定优先级算法的优点，可以对那些有重要数据传输或有大量实时数据传输以及经常需要占用总线的主设备赋予较高的优先级，以便有效利用AHB总线周期，保证大批量重要数据的传输效率，同时附加一些并不复杂的判断逻辑，在资源与功耗都不会有大变化的前提下，保证了公平性，从而避免了主设备饿死或撑死的现象。具体的判断逻辑如下：采用两级优先级判断，在固定优先级算法的基础上，增加等待时间阈值，在到达等待时间阈值时，单次调整主设备优先级，本次优先该主设备传输，在本次传输完成后，仍按照之前设置的固定优先级进行传输。

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种AHB总线仲裁系统、方法、设备及可读存储介质。

背景技术

AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)总线协议是由ARM公司研发提出的片上总线协议，AHB(Advanced High-performance Bus)总线协议是AMBA协议最重要的一部分，主要是针对高效率、高频宽及快速系统模块所设计的总线，它可以连接如微处理器、芯片上或芯片外的内存模块和直接内存存取机制等高效率模块。

对于多个主设备到多个从设备的架构，对某个主设备进行总线授权需要通过仲裁进行选择判断。仲裁机制中的一个重要内容就是选择仲裁算法，仲裁算法最常用的有两种：固定优先级算法和循环优先级算法。

固定优先级算法，就是指总线中各个主设备的优先级是根据主设备业务量事先固定好并且在仲裁过程中保持不变。而循环优先级算法则根据一定规律发生变化，一般采用轮询方式。这两种算法各有利弊，采用固定优先级算法，可以对那些有重要数据传输或有大量实时数据传输以及经常需要占用总线的主设备赋予较高的优先权，以便有效的利用AHB总线。它的缺点是可能会出现总线主设备“撑死”和“饿死”的现象，即优先级高的主设备总是优于优先级低的主设备获得总线的访问权而造成低优先级数据发送堵塞。相反，采用循环优先级算法则可以克服这种“饱饿”不均的弊端，在循环优先级算法中，由于其优先级随着每个总线周期动态的改变，各个设备获得总线占用权的机会均等，是比较公平的算法。然而，循环优先级的缺点是当处理某些设备的大批量实时数据时会造成效率下降。

综上，如何提供一种更高效的仲裁方案，是亟待本领域技术人员解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种AHB总线仲裁系统、方法、设备及可读存储介质，用以解决目前的仲裁方案要么不公平，要么无法在处理大批量实时数据时效率较低的问题。其具体方案如下：

第一方面，本申请提供了一种AHB总线仲裁系统，包括：

初始设置模块，用于设置主设备的固定优先级以及等待时间阈值；

接收模块，用于接收所述主设备发送的总线请求信号；

计时模块，用于对已经发出所述总线请求信号但未被赋予总线占用权的主设备进行等待时间计时，并在等待时间达到所述等待时间阈值时生成通知信号；

总线移交模块，用于在所述计时模块生成通知信号时，确定所述通知信号对应的目标主设备，赋予所述目标主设备总线占用权；在所述计时模块未生成通知信号时，按照所述固定优先级从已经发出所述总线请求信号的主设备中选取目标主设备，并赋予所述目标主设备总线占用权。

可选的，所述总线移交模块用于：判断所述目标主设备是否符合总线移交条件，若符合，则赋予所述目标主设备总线占用权，其中所述总线条件为：从设备没有发出分割传输信号，且从设备发出的传送响应信号为传输完成。

可选的，在确定所述目标主设备之后，所述总线移交模块用于，判断是否接收到从设备发出的分割传输信号，若是，则根据所述分割传输信号进行分割传输，否则，判断从设备发出的传送响应信号是否为传输完成，若是，赋予所述目标主设备总线占用权，否则，否则等待当前传输完成。