用于动态视觉传感器的三输入平均仲裁电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于动态视觉传感器的三输入平均仲裁电路，主要解决现有技术不能实现三个输入请求信号时不能公平仲裁的问题。其包括预选单元、优先权选择单元和通信单元，三个请求信号R1、R2、R3同时经过这三个单元，且在通信单元产生对上一级请求信号；优先权选择单元在接收到上一级应答信号后产生三个优先权选择信号给到预选单元；预选单元根据这三个优先权选择信号产生三个预选信号给通信单元；通信单元根据三个预选信号产生最终三个仲裁结果A1、A2、A3。本发明专利技术利用优先权控制信号的变化控制三输入RS触发器输出端下拉能力，使三个输入请求信号的优先级在多次同时请求中平均排序，实现了公平的仲裁结果。可用于动态视觉传感器。

Three input average arbitration circuit for dynamic vision sensor

【技术实现步骤摘要】
用于动态视觉传感器的三输入平均仲裁电路
本专利技术属于集成电路
，特别涉及一种三输入平均仲裁电路，可用于动态视觉传感器。
技术介绍
目前的动态视觉传感器，大多采用异步的处理方式，在多个像素同时需要处理时，需要使用仲裁器来决定像素请求信号的优先级顺序，其排序的公平性至关重要。对于像素个数为2N1×2N2个的动态视觉传感器，其所使用的仲裁器由多个两输入平均仲裁单元级联而成，如图1所示，其中N1、N2均为整数，且N1≥1，N2≥1，当输入为2N个时，且仲裁器在2N次2N个请求信号同时发生请求时，仲裁器能够实现每个请求信号轮换优先权，其中N为整数，且N≥1。对于上述由多个两输入平均仲裁单元级联而成的仲裁器，在用于像素个数是3×2N×3×2N的动态视觉传感器时，最终级联的仲裁单元个数剩3个，即向上一级仲裁单元的请求个数是3个，此3个请求信号继续向上一级仲裁单元请求时，需要两个两输入仲裁单元级联，如图2所示。在这种结构中，单独经过一个两输入仲裁单元的请求信号为R3，同时经过另一个两输入仲裁单元的两个请求信号为R1和R2，在多次的同时请求中，请求信号R3出现优先级为高的次数是请求信号R1和请求信号R2出现优先级为高的次数的两倍，这样的优先级排序是不公平的，会导致优先级低的请求信号一直处于不被应答的状态，且影响低优先权像素对光强变化的感应。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于动态视觉传感器的三输入平均仲裁电路，以在6次3个输入同时请求后，请求信号优先权循环排序，且在3次3个输入同时请求时，每个输入请求信号的优先级排序是平均的，实现公平的三输入仲裁。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：1.一种用于动态视觉传感器的三输入平均仲裁单元电路，包括预选单元1、优先权选择单元2和通信单元3，其特征在于：所述预选单元1，其输入为三个请求信号R1、R2、R3和三个优先权选择信号a、b、c，输出为三个预选信号Q1、Q2、Q3；所述优先权选择单元2，其输入为三个请求信号R1、R2、R3和上一级应答信号E，输出为三个优先权选择信号a、b、c；所述通信单元3，其输入为三个请求信号R1、R2、R3、三个预选信号Q1、Q2、Q3和上一级应答信号E，输出为对上一级请求信号req和最终三个仲裁结果A1、A2、A3；三个请求信号R1、R2、R3同时经过预选、优先权选择和通信这三个单元，且首先在通信单元3产生对上一级请求信号req；优先权选择单元2在接收到上一级应答信号E后，产生三个优先权选择信号a、b、c给到预选单元1；预选单元1根据三个优先权选择信号a、b、c产生三个预选信号Q1、Q2、Q3给通信单元3；通信单元3根据三个预选信号Q1、Q2、Q3产生最终三个仲裁结果A1、A2、A3。进一步，所述预选单元由一个三输入RS触发器构成，其输入端分别接有两个反相器，输出端分别接三个NMOS管，即第二个NMOS管与第三个NMOS管并联后，一端与第一个NMOS管串联，另一端接地；三个请求信号R1、R2和R3分别通过第一个反相器产生反相请求信号R1b、R2b和R3b，再分别通过第二个反相器产生同相请求信号RS1、RS2、RS3给三输入RS触发器，三个优先权选择信号a、b、c分别与第一个NMOS管连接，控制三输入RS触发器产生三个预选信号Q1、Q2、Q3。进一步，所述优先权选择单元，包括四个三输入或非门，八个反相器，八个两输入或非门，一个移位寄存器，三个D触发器，十五个传输门；该四个三输入或非门的输出端分别接一个反相器后接一个两输入或非门的一个输入端，形成并行的四路输入，其中一路接移位寄存器，另外三路分别接三个D触发器，构成四路预优先权信号产生电路；该五个传输门为一组，前三个传输门并联后接第四个传输门的一端，第五个传输门一端接地，另一端接第四个传输门的另一端，构成三组优先权选择电路；该四个两输入或非门输出分别与四个反相器对应连接，构成控制传输电路；进一步，所述通信单元包括：一个三输入与门，三个三输入或门，三个反相器；其中三个反相器分别接到每个三输入或门的第二个输入端；三个请求信号R1、R2和R3输入到三输入与门，以产生对上一级的请求信号req，三个请求信号R1、R2和R3分别接到每个三输入或门的第一个输入，三个预选信号Q1、Q2、Q3分别经过一个反相器后接到每个三输入或门的第二个输入，上一级应答信号E同时接到每个三输入或门的第三个输入，最终产生仲裁结果信号A1、A2和A3。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：第一，本专利技术由于采用三输入平均仲裁单元电路，利用优先权控制信号a、b、c的变化来控制三输入RS触发器输出端NMOS管是否导通，使预选信号Q1、Q2、Q3的下拉能力不同，从而控制仲裁结果的优先权顺序，最终使三个输入请求信号的优先级在多次同时请求中平均排序，实现了公平的三输入仲裁。第二，将本专利技术用于像素个数是3×2N×3×2N的动态视觉传感器时，由于在多次的像素处理过程中，每个像素的请求信号优先级平均排序，可实现对像素的公平处理。附图说明图1为现有的两输入平均仲裁单元级联构成的仲裁器；图2为现有的两输入平均仲裁单元构成三输入仲裁电路；图3为本专利技术的三输入平均仲裁电路结构框图；图4为本专利技术中的预选单元结构示意图；图5为本专利技术中的优先权选择单元结构示意图；图6为本专利技术中的通信单元结构示意图；图7为本专利技术设计的三输入平均仲裁单元电路的仿真波形。具体实施方式参照图3，本实例包括预选单元1、优先权选择单元2和通信单元3，其中：预选单元的1的输入为三个请求信号R1、R2、R3和三个优先权选择信号a、b、c，输出为三个预选信号Q1、Q2、Q3和三个反相请求信号R1b、R2b、R3b；优先权选择单元2的输入为请求信号R1、R2、R3、上一级应答信号E和三个反相请求信号R1b、R2b、R3b，输出为三个优先权控制信号a、b、c；通信单元3的输入为三个请求信号R1、R2、R3、三个预选信号Q1、Q2、Q3、上一级应答信号E，输出为对上一级请求信号req和最终三个仲裁结果RA1、RA2、RA3。三个请求信号R1、R2、R3同时经过预选、优先权选择和通信这三个单元，在同时变低有效时，首先经过通信单元3输出向上一级低有效的请求信号req，上一级选择后会返回由高变低的上一级应答信号E；优先权选择单元2在接收到上一级应答信号E后，在三个请求信号R1、R2、R3和三个反相请求信号R1b、R2b、R3b的共同作用下产生三个优先权选择信号a、b、c给到预选单元1；三个请求信号R1、R2、R3在经过预选单元1时，在三个优先权选择信号a、b、c控制下产生三个预选信号Q1、Q2、Q3给到通信单元3；三个预选信号Q1、Q2、Q3、三个请求信号R1、R2、R3和上一级应答信号E共同作用产生最终三个仲裁结果A1、A2、A3。...

【技术保护点】
1.一种用于动态视觉传感器的三输入平均仲裁单元电路，包括预选单元(1)、优先权选择单元(2)和通信单元(3)，其特征在于：/n所述预选单元(1)，其输入为三个请求信号R1、R2、R3和三个优先权选择信号a、b、c，输出为三个预选信号Q1、Q2、Q3和三个反相请求信号R1b、R2b和R3b；/n所述优先权选择单元(2)，其输入为三个请求信号R1、R2、R3、上一级应答信号E和三个反相请求信号R1b、R2b和R3b，输出为三个优先权选择信号a、b、c；/n所述通信单元(3)，其输入为三个请求信号R1、R2、R3、三个预选信号Q1、Q2、Q3和上一级应答信号E，输出为对上一级请求信号req和最终三个仲裁结果A1、A2、A3；/n三个请求信号R1、R2、R3同时经过预选、优先权选择和通信这三个单元，且首先在通信单元(3)产生对上一级请求信号req；优先权选择单元(2)在接收到上一级应答信号E后，产生三个优先权选择信号a、b、c给到预选单元(1)；预选单元(1)根据三个优先权选择信号a、b、c产生三个预选信号Q1、Q2、Q3给通信单元(3)；通信单元(3)根据三个预选信号Q1、Q2、Q3产生最终三个仲裁结果A1、A2、A3。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于动态视觉传感器的三输入平均仲裁单元电路，包括预选单元(1)、优先权选择单元(2)和通信单元(3)，其特征在于：
所述预选单元(1)，其输入为三个请求信号R1、R2、R3和三个优先权选择信号a、b、c，输出为三个预选信号Q1、Q2、Q3和三个反相请求信号R1b、R2b和R3b；
所述优先权选择单元(2)，其输入为三个请求信号R1、R2、R3、上一级应答信号E和三个反相请求信号R1b、R2b和R3b，输出为三个优先权选择信号a、b、c；
所述通信单元(3)，其输入为三个请求信号R1、R2、R3、三个预选信号Q1、Q2、Q3和上一级应答信号E，输出为对上一级请求信号req和最终三个仲裁结果A1、A2、A3；
三个请求信号R1、R2、R3同时经过预选、优先权选择和通信这三个单元，且首先在通信单元(3)产生对上一级请求信号req；优先权选择单元(2)在接收到上一级应答信号E后，产生三个优先权选择信号a、b、c给到预选单元(1)；预选单元(1)根据三个优先权选择信号a、b、c产生三个预选信号Q1、Q2、Q3给通信单元(3)；通信单元(3)根据三个预选信号Q1、Q2、Q3产生最终三个仲裁结果A1、A2、A3。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预选单元(1)由一个三输入RS触发器构成，每个输入端均接有两个反相器，每个输出端均接有一组控制器，每组控制器由三个NMOS管连接组成，即第二个NMOS管与第三个NMOS管并联后，一端与第一个NMOS管串联，另一端接地；
三个请求信号R1、R2和R3分别通过第一个反相器产生反相请求信号R1b、R2b和R3b，再分别通过第二个反相器产生同相请求信号RS1、RS2、RS3给三输入RS触发器，三个优先权选择信号a、b、c分别与第一个NMOS管连接，控制三输入RS触发器产生三个预选信号Q1、Q2、Q3。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优先权选择单元(2)，包括四个三输入或非门，八个反相器，八个两输入或非门，一个移位寄存器，三个D触发器，十五个传输门；
该四个三输入或非门的输出端分别接一个反相器后接一个两输入或非门的一个输入端，形成并行的四路输入，其中一路接移位寄存器，另外三路分别接三个D触发器，构成四路预优先权信号产生电路；
该五个传输门为一组，前三个传输门并联后接第四个传输门的一端，第五个传输门一端接地，另一端接第四个传输门的另一端，构成三组优先权选择电路；
该四个两输入或非门输出分别与四个反相器对应连接，构成控制传输电路。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述四路预优先权信号产生电路，其信号传输关...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先锐，张志远，石光明，张犁，吴金建，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61