[发明专利]一种优先级实时调整装置及方法

说明书

本发明提供了一种优先级实时调整装置，所述的装置包括：主模块A，用于向仲裁电路发送端口A的命令请求；主模块B，用于向仲裁电路发送端口B的命令请求；仲裁电路，包括优先级仲裁模块，用于根据端口A和端口B的实时优先级，判断将总线使用权分配给哪一个端口，并允许此端口将命令请求送往从模块；从模块，用于处理命令请求。实时地对仲裁器各命令请求端口的请求到达速率与响应速率进行评估，然后根据评估结果对各命令请求端口进行优先级调整。本发明还提供了一种优先级实时调整方法。

技术领域

本发明涉及数字电路设计技术领域，更具体地说，涉及一种优先级实时调整装置及方法。

背景技术

随着数字电路集成度越来越高，数字电路系统中模块变得越来越多，导致多个设备竞争同一总线的情况更加频繁且复杂。为合理处理总线竞争，使数字电路系统运行更加稳定高效，仲裁机制的设计要求也越来越复杂。

在数字电路系统中，经常会出现多个主模块申请通过同一个总线操作或访问其他从模块的情况，例如不同数据源模块对存储介质的访问。需要设计一个仲裁机制，来分配总线的使用权。如果仲裁机制设计不合理，导致某个模块的请求得不到及时的响应，会影响总线通信效率，进而降低系统运行性能，严重的情况下还可能导致数字电路系统产生死锁等问题。

在现有数字电路系统中，应用较多的仲裁机制有轮询仲裁机制和固定优先级仲裁机制。

轮询仲裁机制的规则是当1～N个主模块同时向仲裁器发出命令请求时，默认主模块1的优先级最高，仲裁器先响应主模块1，模块1的响应结束后，模块2的优先级变为最高，仲裁器开始响应主模块2，以此类推。

轮询仲裁机制的缺点是如果某个主模块有连续的命令请求，在第一次响应后该主模块的优先级降低，必须等待轮询遍历所有模块之后才能再次得到响应，造成局部拥塞，导致整个系统中命令请求处理效率降低。

固定优先级仲裁机制的规则是当1～N个主模块同时向仲裁器发出命令请求时，固定主模块1的优先级最高，其他主模块的优先级依次递减。仲裁器先响应主模块1，当模块1的响应结束时，各个模块的优先级保持不变，如果主模块1仍然有命令请求，则仲裁器继续响应主模块1。主模块1没有命令请求时才会响应其他模块。

固定优先级仲裁机制的缺点是如果主模块1和主模块2都有若干数量的命令请求，仲裁器只会根据优先级高低来选择响应主模块1，因为主模块1的优先级始终最高。只要主模块1的命令请求没有被全部处理完，主模块2的命令请求会一直得不到响应，这种情况会造成系统局部拥塞，可能会影响整个系统的运行。

总而言之，轮询仲裁机制和固定优先级仲裁机制的实现方式比较简单，但是这两种仲裁机制对各个请求端口的优先级分配方式过于简单，导致在某些情况下对总线使用全的仲裁处理方式不合理，并且不能做出针对性的调整，会影响整个系统的效率。

发明内容

为了解决在轮询仲裁机制和固定仲裁机制不能根据实时业务情况对仲裁优先级进行针对性调整的问题，本发明提出了一种优先级实时调整装置及方法，实时地对仲裁器各命令请求端口的请求到达速率与响应速率进行评估，然后根据评估结果对各命令请求端口进行优先级调整。

本发明实施例提供了一种优先级实时调整装置，所述的装置包括：

主模块A，用于向仲裁电路发送端口A的命令请求；

主模块B，用于向仲裁电路发送端口B的命令请求；

仲裁电路，包括优先级仲裁模块，用于根据端口A和端口B的实时优先级，判断将总线使用权分配给哪一个端口，并允许此端口将命令请求送往从模块；

从模块，用于处理命令请求。

进一步的，所述的仲裁电路还包括：