片上通信中仲裁器宏單元自動(dòng)生成器.pdf

1、隨著SoC芯片上IP核集成度的提高，片上通信日益成為SoC設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題。對(duì)片上通信中關(guān)鍵組成部分仲裁器的設(shè)計(jì)逐漸成為SoC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。本文主要通過(guò)對(duì)目前片上通信中常用的Round-Robin、TDMA和Lottery三種仲裁算法進(jìn)行研究，完成三種仲裁器的硬件設(shè)計(jì)，進(jìn)而完成了片上通信中仲裁器宏單元自動(dòng)生成器的設(shè)計(jì)，并對(duì)三種仲裁器的性能進(jìn)行分析比較。它是哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院片上系統(tǒng)(SoC)研究中心片上通信結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究的一個(gè)重

2、要組成部分。
　　本文的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)算法研究對(duì)目前片上通信中常用的Round-Robin、TDMA和Lottery三種仲裁算法及其改進(jìn)算法進(jìn)行研究；
　　(2)仲裁器硬件設(shè)計(jì)根據(jù)仲裁器硬件設(shè)計(jì)方法，采用兩種不同的RTL代碼實(shí)現(xiàn)方法完成了Round-Robin、TDMA和Lottery三種仲裁器的硬件設(shè)計(jì)。第一種RTL代碼實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)的RTL代碼的參數(shù)不可以傳遞，第二種RTL代碼實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)

3、的RTL代碼可以通過(guò)改變參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)端口的可配置；
　　(3)仲裁器宏單元自動(dòng)生成器設(shè)計(jì)在完成對(duì)仲裁器硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了仲裁器宏單元自動(dòng)生成器。根據(jù)RTL代碼實(shí)現(xiàn)方法的不同，設(shè)計(jì)了兩個(gè)RTL代碼庫(kù)。由于第一種RTL代碼實(shí)現(xiàn)方法實(shí)現(xiàn)的RTL代碼的參數(shù)不可以傳遞，所以通過(guò)Perl語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行模塊描述，解決了其因具有端口數(shù)不可配置性而導(dǎo)致的RTL代碼不能適應(yīng)于端口變化的問(wèn)題。生成器所生成的仲裁器宏單元包括：RTL代碼、TESTBEN

4、CH、自動(dòng)仿真腳本和自動(dòng)綜合腳本四部分；
　　(4)仲裁器性能分析首先通過(guò)仲裁器宏單元自動(dòng)生成器生成三種仲裁器宏單元；然后在此基礎(chǔ)上對(duì)Round-Robin、TDMA和Lottery三種仲裁器進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得到性能參數(shù)：平均等待周期(AWC)、總線占有率(RBC)和通信帶寬分配的一致度(ABA)；最后根據(jù)性能參數(shù)對(duì)分析三種仲裁器進(jìn)行性能分析。通過(guò)分析得到：三種仲裁器都不存在“餓死”和“資源獨(dú)占”現(xiàn)象，具有較高的資源