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随着SoC芯片上IP核集成度的提高,片上通信日益成为SoC设计的核心问题。对片上通信中关键组成部分仲裁器的设计逐渐成为SoC设计的关键点。本文主要通过对目前片上通信中常用的Round-Robin、TDMA和Lottery三种仲裁算法进行研究,完成三种仲裁器的硬件设计,进而完成了片上通信中仲裁器宏单元自动生成器的设计,并对三种仲裁器的性能进行分析比较。它是哈尔滨工业大学深圳研究生院片上系统(SoC)研究中心片上通信结构关键技术研究的一个重要组成部分。本文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)算法研究对目前片上通信中常用的Round-Robin、TDMA和Lottery三种仲裁算法及其改进算法进行研究;(2)仲裁器硬件设计根据仲裁器硬件设计方法,采用两种不同的RTL代码实现方法完成了Round-Robin、TDMA和Lottery三种仲裁器的硬件设计。第一种RTL代码实现方法实现的RTL代码的参数不可以传递,第二种RTL代码实现方法实现的RTL代码可以通过改变参数来实现端口的可配置;(3)仲裁器宏单元自动生成器设计在完成对仲裁器硬件设计的基础上,设计了仲裁器宏单元自动生成器。根据RTL代码实现方法的不同,设计了两个RTL代码库。由于第一种RTL代码实现方法实现的RTL代码的参数不可以传递,所以通过Perl语言对其进行模块描述,解决了其因具有端口数不可配置性而导致的RTL代码不能适应于端口变化的问题。生成器所生成的仲裁器宏单元包括:RTL代码、TESTBENCH、自动仿真脚本和自动综合脚本四部分;(4)仲裁器性能分析首先通过仲裁器宏单元自动生成器生成三种仲裁器宏单元;然后在此基础上对Round-Robin、TDMA和Lottery三种仲裁器进行测试,通过对实验数据的分析得到性能参数:平均等待周期(AWC)、总线占有率(RBC)和通信带宽分配的一致度(ABA);最后根据性能参数对分析三种仲裁器进行性能分析。通过分析得到:三种仲裁器都不存在“饿死”和“资源独占”现象,具有较高的资源利用率;TDMA仲裁器的延迟最不理想;Lottery仲裁器有效地解决了TDMA仲裁器中的延迟问题,保证了优先