资料介绍
集成到SOC 中的功能模块越来越多,对于共享总线的SOC 系统,片上仲裁是使得各个模块有效运作的必要手段。本文论述了SOC 仲裁的基本原理,首先从目前SOC 系统中常用的仲裁算法入手,分析了这些算法的特点。同时,在单一仲裁算法的基础上,针对不同的复杂SOC 系统,提出了几种多层仲裁算法,并分析了各自的特性。
随着自动化设计能力和集成电路制造水平的提高,特别是在超深亚微米时代,许多功能模块通过片上互连可以集成到一个物理芯片上,从而形成一块完整的片上系统。可重复利用的功能模块是SOC 设计的基础,它使得设计者把设计重点放在了整个系统的功能和性能上,从而大大提高了设计效率。当各个模块都具有统一的接口时,模块间的互连就变得更加简单了。目前,SOC 模块之间的互连结构中,最广泛采用的是共享总线。
SOC 规模的增大和复杂度的增加,使得片上互连已经变成了系统性能的瓶颈。如何能使各个模块有效地进行数据通信,已经是系统设计者面临的主要问题。当一个片上有上百个处理器的时候,共享总线并不能满足系统性能的要求。此时,网络互连是有效的解决方法。但是,当片上处理器的数目比较少的时候,由于结构简单以及设计成本低廉,共享总线仍是一种很好的互连选择。
在共享总线的SOC系统中,仲裁算法对于系统性能的影响起着重要的作用,特别是在总线带宽有限的系统中。本论文首先论述了SOC仲裁的基本原理,在详细分析了单一仲裁算法的基础上,提出了可应用于复杂SOC系统中的多层仲裁算法。针对系统的特点,SOC设计者可以选取合适的算法,以达到系统性能的提升。这些仲裁算法同样可以应用于争夺共享资源的控制领域中。
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