一种握手协议总线仲裁模块及片上系统技术方案

本发明专利技术公开了一种握手协议总线仲裁模块及片上系统。握手协议总线仲裁模块包括仲裁单元和处理模块；仲裁单元包括状态机；仲裁单元用于获取第一主机发送的请求req_m1和第二主机发送的请求req_m2，利用状态机对获取的请求进行仲裁，输出仲裁信号；处理模块用于根据所述仲裁信号，将第一主机或者第二主机的数据信号输出到从机。本发明专利技术对于采用APB接口的主机和从机，提供了两个主机到一个从机的仲裁机制，仲裁逻辑简单，且较好地兼顾了公平性。且较好地兼顾了公平性。且较好地兼顾了公平性。

【技术实现步骤摘要】
一种握手协议总线仲裁模块及片上系统


[0001]本专利技术属于数据处理
，更具体地，涉及一种握手协议总线仲裁模块及片上系统。

技术介绍

[0002]随着深亚微米工艺的成熟，集成电路芯片的规模越来越大，IP复用广泛地应用在片上系统设计中，而片上总线设计是其中重要的一环。在众多的总线标准协议中，ARM公司的AMBA总线最为IC设计者喜爱，已经逐步成为了标准化的片上结构。高级外围总线（Advanced Peripheral Bus，APB）协议是AMBA中最为基本的总线协议，具有成本低、功耗低和接口简单的特点，应用范围广泛。APB协议不支持一次传输多个命令，因为一次传输需要至少消耗两个周期，主要应用在低带宽的设计接口中。
[0003]总线仲裁机制，指的是系统中可能有两个或者两个以上的设备同时申请对总线的使用请求，为了设备能够有序的访问不产生冲突，需要通过总线仲裁器来确定占用总线的设备。常用的总线仲裁机制包括：先到先服务仲裁、优先级仲裁、动态仲裁和平级公平仲裁。其中，先到先服务仲裁机制指的是设备之间没有固定的公平关系，访问越早、等待时间越长的设备，其优先级越高。优先级仲裁指的是各设备之间的没有公平性的，有的设备优先级更高就具有更高的占用总线的权力。平级公平仲裁相当于优先级仲裁和先到先服务仲裁机制结合，有些设备享受优先级仲裁，相同优先级的设备则使用先到先服务的仲裁机制。动态仲裁根据QoS值来判断优先级，设计的复杂度更高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种握手协议总线仲裁模块及片上系统，对于采用APB接口的主机和从机，提供了两个主机到一个从机的仲裁机制，仲裁逻辑简单，且较好地兼顾了公平性。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种握手协议总线仲裁模块，包括仲裁单元和处理模块；仲裁单元包括状态机；仲裁单元用于获取第一主机发送的请求req_m1和第二主机发送的请求req_m2，利用状态机对获取的请求进行仲裁，输出仲裁信号；处理模块用于根据所述仲裁信号，将第一主机或者第二主机的数据信号输出到从机。
[0006]在一些实施方式中，状态机的状态包括空闲、第二主机等待第一主机、第一主机等待第二主机、只有第一主机和只有第二主机；状态机根据是否接收到来自第一主机的请求req_m1、是否接收到来自第二主机的请求req_m2、第一主机是否完成数据传输、以及第二主机是否完成数据传输，进行状态切换；仲裁单元根状态机的当前状态输出仲裁信号。
[0007]在一些实施方式中，在当前状态为空闲时，在同时收到来自第一主机的请求req_m1和来自第二主机的请求req_m2时，当前状态从空闲跳转到第二主机等待第一主机；在收到来自第一主机的请求req_m1且没有收到来自第二主机的请求req_m2时，当前状态从空闲跳转到只有第一主机；在收到来自第二主机的请求req_m2且没有收到来自第一主机的请求
req_m1时，当前状态从空闲跳转到只有第二主机。
[0008]在一些实施方式中，在当前状态为只有第一主机时，在没有收到来自第二主机的请求req_m2且第一主机未完成数据传输时，保持当前状态为只有第一主机；在没有收到来自第二主机的请求req_m2且第一主机完成数据传输时，当前状态从只有第一主机跳转到空闲；在收到来自第二主机的请求req_m2且第一主机未完成数据传输时，当前状态从只有第一主机跳转到第二主机等待第一主机；在收到来自第二主机的请求req_m2且第一主机完成数据传输时，当前状态从只有第一主机跳转到只有第二主机。
[0009]在一些实施方式中，在当前状态为只有第二主机时，在没有收到来自第一主机的请求req_m1且第二主机未完成数据传输时，保持当前状态为只有第二主机；在没有收到来自第一主机的请求req_m1且第二主机完成数据传输时，当前状态从只有第二主机跳转到空闲；在收到来自第一主机的请求req_m1且第二主机未完成数据传输时，当前状态从只有第二主机跳转到第一主机等待第二主机；在收到来自第一主机的请求req_m1且第二主机完成数据传输时，当前状态从只有第二主机跳转到只有第一主机。
[0010]在一些实施方式中，在当前状态为第一主机等待第二主机时，在第二主机未完成数据传输时，保持当前状态为第一主机等待第二主机；在第二主机完成数据传输时，当前状态从第一主机等待第二主机跳转到只有第一主机。
[0011]在一些实施方式中，在当前状态为第二主机等待第一主机时，在第一主机未完成数据传输时，保持当前状态为第二主机等待第一主机；在第一主机完成数据传输时，当前状态从第二主机等待第一主机跳转到只有第二主机。
[0012]在一些实施方式中，仲裁信号包括仲裁有效信号arbiter_valid和仲裁结果信号arbiter_out；在当前状态为空闲时，仲裁有效信号arbiter_valid为第一数值；在当前状态为空闲之外的其他状态时，仲裁有效信号arbiter_valid为第二数值；所述处理模块在仲裁有效信号arbiter_valid为第二数值时，根据仲裁结果信号arbiter_out选择将第一主机或者第二主机的数据信号输出到从机。
[0013]在一些实施方式中，在当前状态为只有第二主机或者第一主机等待第二主机时，仲裁结果信号arbiter_out为第三数值；在仲裁结果信号arbiter_out为第三数值时，所述处理模块选择将第二主机的数据信号输出到从机，并将从机的响应信号rsp_done_m2返回至所述仲裁单元；所述仲裁单元根据从机的响应信号rsp_done_m2确定第二主机的数据传输完成。
[0014]在一些实施方式中，在当前状态为只有第二主机和第一主机等待第二主机之外的其他状态时，仲裁结果信号arbiter_out为第四数值；在仲裁结果信号arbiter_out为第四数值时，所述处理模块选择将第一主机的数据信号输出到从机，并将从机的响应信号rsp_done_m1返回至所述仲裁单元；所述仲裁单元根据从机的响应信号rsp_done_m1确定第一主机的数据传输完成。
[0015]根据本专利技术的另一方面，提供了一种片上系统，包括第一主机、第二主机、从机和上述握手协议总线仲裁模块。
[0016]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：握手协议总线仲裁模块包括仲裁单元和处理模块，仲裁单元包含状态机，通过对状态机的逻辑进行设计，就能根据两个主机的请求情况输出仲裁结果，实现两个主机到一个从机
的仲裁机制；状态机包括空闲、第二主机等待第一主机、第一主机等待第二主机、只有第一主机和只有第二主机等五个状态，充分考虑了信号传输中可能存在的各种情形，状态机根据是否接收到来自第一主机的请求、是否接收到来自第二主机的请求、第一主机是否完成数据传输、以及第二主机是否完成数据传输，进行状态切换，仲裁单元根据状态机的当前状态输出仲裁信号，仲裁逻辑简单，且较好地兼顾了公平性。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种握手协议总线仲裁模块，其特征在于，包括仲裁单元和处理模块；所述仲裁单元包括状态机；所述仲裁单元用于获取第一主机发送的请求req_m1和第二主机发送的请求req_m2；所述状态机的状态包括空闲、第二主机等待第一主机、第一主机等待第二主机、只有第一主机和只有第二主机；所述状态机用于根据是否接收到来自第一主机的请求req_m1、是否接收到来自第二主机的请求req_m2、第一主机是否完成数据传输以及第二主机是否完成数据传输，进行状态切换；所述仲裁单元用于根据所述状态机的当前状态输出仲裁信号；仲裁信号包括仲裁有效信号arbiter_valid和仲裁结果信号arbiter_out；在当前状态为空闲时，仲裁有效信号arbiter_valid为第一数值；在当前状态为空闲之外的其他状态时，仲裁有效信号arbiter_valid为第二数值；所述处理模块用于在仲裁有效信号arbiter_valid为第二数值时，根据仲裁结果信号arbiter_out选择将第一主机或者第二主机的数据信号输出到从机。2.如权利要求1所述的握手协议总线仲裁模块，其特征在于，在当前状态为空闲时，在同时收到来自第一主机的请求req_m1和来自第二主机的请求req_m2时，当前状态从空闲跳转到第二主机等待第一主机；在收到来自第一主机的请求req_m1且没有收到来自第二主机的请求req_m2时，当前状态从空闲跳转到只有第一主机；在收到来自第二主机的请求req_m2且没有收到来自第一主机的请求req_m1时，当前状态从空闲跳转到只有第二主机。3.如权利要求1所述的握手协议总线仲裁模块，其特征在于，在当前状态为只有第一主机时，在没有收到来自第二主机的请求req_m2且第一主机未完成数据传输时，保持当前状态为只有第一主机；在没有收到来自第二主机的请求req_m2且第一主机完成数据传输时，当前状态从只有第一主机跳转到空闲；在收到来自第二主机的请求req_m2且第一主机未完成数据传输时，当前状态从只有第一主机跳转到第二主机等待第一主机；在收到来自第二主机的请求req_m2且第一主机完成数据传输时，当前状态从只有第一主机跳转到只有第二主机。4.如权利要求1所述的握手协议总线仲裁模块，其特征在于，在当前状态为只有第二主...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐香琴，黄宇浩，杨明杰，
申请(专利权)人：芯动微电子科技武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：