Garfield片上總線仲裁器的評(píng)估和設(shè)計(jì)優(yōu)化.pdf

1、現(xiàn)代實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)(如SOC片上系統(tǒng))集成了越來(lái)越多的共享總線的設(shè)備，從而導(dǎo)致總線的競(jìng)爭(zhēng)加劇。合適的仲裁調(diào)度算法可以根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的需要對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行合理的分配，使系統(tǒng)性能達(dá)到最佳效果。 業(yè)界對(duì)仲裁算法的研究一直是方興未艾，目前主流的仲裁算法有靜態(tài)優(yōu)先級(jí)仲裁機(jī)制(StaticPriorityProtocol)、分時(shí)復(fù)用仲裁機(jī)制(Time-DivisionMultiplexed)、優(yōu)先級(jí)輪詢仲裁機(jī)制(Round-RobinProto

2、col)和混合仲裁機(jī)制(MixedProtocol)等。仲裁電路的實(shí)現(xiàn)方式也呈現(xiàn)多樣性，包括分布式仲裁和集中式仲裁電路等。本文以一款嵌入式處理器芯片Garfield為對(duì)象，研究適合于片上總線結(jié)構(gòu)的仲裁算法，構(gòu)建仿真評(píng)估平臺(tái)，確定總線的關(guān)鍵性能指標(biāo)，分析其仲裁算法的不足。本文在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了可編程、輪轉(zhuǎn)優(yōu)先級(jí)、混合優(yōu)先級(jí)、彩票靜態(tài)仲裁四種設(shè)計(jì)改進(jìn)方案，驗(yàn)證改進(jìn)的設(shè)計(jì)方案，定量分析比較主設(shè)備的總線占有率、平均等待響應(yīng)時(shí)間等總線性能指標(biāo)，

3、得出結(jié)論：混合優(yōu)先級(jí)仲裁機(jī)制較單一的固定優(yōu)先級(jí)與輪轉(zhuǎn)優(yōu)先級(jí)仲裁機(jī)制在體現(xiàn)公平性與優(yōu)先性上更有效，彩票仲裁算法則能有效地保證總線帶寬的分配的結(jié)論，對(duì)其他嵌入式系統(tǒng)總線的仲裁設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供了很好的參考。為考察仲裁機(jī)制對(duì)總線緩沖容限的影響，根據(jù)總線行為的特點(diǎn)，對(duì)該芯片的主設(shè)備進(jìn)行了必要的系統(tǒng)抽象，實(shí)現(xiàn)了通用的基本功能模型，以LCDC的緩沖容量為對(duì)象，進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)評(píng)估。 為加速總線評(píng)估的效率，本文基于MATLAB建立了高層次的總線仲