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随着微电子工艺技术进入微纳时代,单片上所能集成的晶体管数目越来越多,多核片上技术(MPSoC:Multiprocessor System-on-Chip)变得越来越重要。MPSoC集成了大量IP(Intellectual Properties)功能核,不同IP核之间通过系统总线进行数据交换,实现芯片的某个特定功能,这使不同IP核间对总线资源的竞争问题变得尤为突出。因此,解决竞争问题的仲裁器就成为人们研究的热点。MPSoC中,仲裁器负责协调系统中各个IP模块对总线资源的占用及总线的使用效率,其性能优劣决定了整个系统的性能。本文对目前MPSoC系统中常见的几种仲裁算法进行了分析,发现传统的依靠时钟同步实现的电路在功耗、速度、实现途径等方面影响仲裁器的功能和性能。故本文采用异步电路的设计方法,对传统仲裁算法进行改进,实现了异步仲裁器的设计,同时设计了与算法相对应的同步仲裁器；针对MPSoC中带宽分配和实时性的要求,以非合作博弈理论为基础,提出了一种新的仲裁算法,用Balsa语言设计实现了全新的异步非合作博弈论仲裁器。通过FPGA仿真测试,首先对采用同步电路和异步电路实现的固权算法(Fixed Priority, FP)、轮询算法(Round-Robin, RR)以及彩票算法(Lottery)等三种仲裁算法进行了比较分析,然后将异步非合作博弈论仲裁器与异步结构实现的上述三种算法进行了比较分析。实验结果表明,三种异步仲裁器与同步仲裁器在输出带宽分配和总线占用率方面拥有几乎相等的性能,速度提高了6.7%-15%；提出的非合作博弈论仲裁算法在不同工作环境下总线使用率基本上都能达到100%,比其他三种算法提高了20%-30%,并具有很好的公平性,输出带宽比接近输入请求比,可适用于大多数工作环境。但异步非合作博弈论仲裁器在速度、功耗和使用FPGA逻辑资源方面比其他三种异步结构实现的仲裁器稍显劣势。