片上通信中仲裁器宏單元自動生成器.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設計的核心問題。對片上通信中關鍵組成部分仲裁器的設計逐漸成為SoC設計的關鍵點。本文主要通過對目前片上通信中常用的Round-Robin、TDMA和Lottery三種仲裁算法進行研究，完成三種仲裁器的硬件設計，進而完成了片上通信中仲裁器宏單元自動生成器的設計，并對三種仲裁器的性能進行分析比較。它是哈爾濱工業(yè)大學深圳研究生院片上系統(tǒng)(SoC)研究中心片上通信結構關鍵技術研究的一個重

2、要組成部分。
　　本文的研究內容主要包括以下幾個方面：
　　(1)算法研究對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算法進行研究；
　　(2)仲裁器硬件設計根據(jù)仲裁器硬件設計方法，采用兩種不同的RTL代碼實現(xiàn)方法完成了Round-Robin、TDMA和Lottery三種仲裁器的硬件設計。第一種RTL代碼實現(xiàn)方法實現(xiàn)的RTL代碼的參數(shù)不可以傳遞，第二種RTL代碼實現(xiàn)方法實現(xiàn)

3、的RTL代碼可以通過改變參數(shù)來實現(xiàn)端口的可配置；
　　(3)仲裁器宏單元自動生成器設計在完成對仲裁器硬件設計的基礎上，設計了仲裁器宏單元自動生成器。根據(jù)RTL代碼實現(xiàn)方法的不同，設計了兩個RTL代碼庫。由于第一種RTL代碼實現(xiàn)方法實現(xiàn)的RTL代碼的參數(shù)不可以傳遞，所以通過Perl語言對其進行模塊描述，解決了其因具有端口數(shù)不可配置性而導致的RTL代碼不能適應于端口變化的問題。生成器所生成的仲裁器宏單元包括：RTL代碼、TESTBEN

4、CH、自動仿真腳本和自動綜合腳本四部分；
　　(4)仲裁器性能分析首先通過仲裁器宏單元自動生成器生成三種仲裁器宏單元；然后在此基礎上對Round-Robin、TDMA和Lottery三種仲裁器進行測試，通過對實驗數(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)對分析三種仲裁器進行性能分析。通過分析得到：三種仲裁器都不存在“餓死”和“資源獨占”現(xiàn)象，具有較高的資源