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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明属于AXI总线技术领域，公开了一种实现Crossbar结构仲裁的方法、系统及存储介质，所述实现Crossbar结构仲裁的方法包括：在SI侧进行读写地址解码与访问控制；将地址解析输出的地址有效信号在MI侧进行地址仲裁。本发明采用基于请求优先级编码的轮询仲裁机制，实现总线通道选择，避免多通道数据传输冲突，提高仲裁效率。本发明对总线的多通道进行仲裁决定某个主设备可以使用总线到达某个从设备。本发明采用的基于请求优先级编码的轮询仲裁方法，适用于AXI‑Lite总线交换结构的仲裁模块设计。

主权项：1.一种实现Crossbar结构仲裁的方法，其特征在于，所述实现Crossbar结构仲裁的方法采用的Crossbar模块由读和写两部分组成，分别是axil_crossbar_rd和axil_crossbar_wr，读写模块中采用相同的仲裁功能实现部分，包括地址解析与访问控制模块axil_crossbar_addr、仲裁模块arbiter以及arbiter模块内部的优先级编码模块priority_encoder，共同实现了基于请求优先级编码的轮询仲裁机制；所述实现Crossbar结构仲裁的方法包括以下步骤：步骤一，在SI侧进行读写地址解码与访问控制；步骤二，将地址解析输出的地址有效信号在MI侧进行地址仲裁；所述步骤一中的在SI侧进行读写地址解码与访问控制包括：在axil_crossbar_addr模块中进行实现，配置SI和MI接口数目参数，计算基地址以及地址段范围，将SI侧输入的读写地址与各接口的地址段范围进行匹配，从而选择相应的通道输出地址有效信号；对于2主4从的情况，通过观察m_axil_avalid[3:0]的置位情况，进而判断SI侧输入的2*32＝64位地址从MI侧4*32＝128位的某段地址输出；对于SI侧输入的地址信号，如果低32位地址超出给定的最大范围32’h03ffffff，则报错；如果其余字段的32位地址超出范围，则对应的通道异常，而低32位不受影响；若有多段地址映射到同一范围内，则在同一通道中逐次进行传输，而不会影响其他通道的传输；所述步骤一中的SI侧读写地址信号为s_axil_aaddr，是由主机通过SI接口传送给axil_crossbar交换结构的；所述地址解码输出信号为m_axil_avalid，是经过axil_crossbar模块传送给MI接口的地址有效信号；所述读写地址信号与SI侧接口数目有关，每个接口对应32bits的地址段，通过地址信号判断发出请求的主机；所述步骤二中的将地址解析输出的地址有效信号在MI侧进行地址仲裁包括：调用arbiter模块，以所述arbiter模块的输出信号grant_encoded作为fifo_select，选择AXI-Lite读写事务的fifo通道；所述步骤二中的将地址解析输出的地址有效信号在MI侧进行地址仲裁还包括：arbiter模块的输入和输出对分别为总线请求线request和总线允许线grant；模块参数ARB_TYPE_ROUND_ROBIN＝1表示仲裁类型为轮询，ARB_LSB_HIGH_PRIORITY＝1表示最低有效位对应高优先级；总线控制器arbiter模块中还包含一个判优电路：priority_encoder模块，用于根据各设备请求信号的优先级进行编码，从而确定接通某个设备的fifo通道；处理输入的请求信号，产生有效比特和编码比特并分别压缩至单个比特输出；所述步骤二中，采用集中式总线仲裁的独立请求类型，所述类型中每个设备均有一对总线请求线request和总线允许线grant；当某个设备使用总线时，则通过对应总线请求线将request信号送到总线控制器arbiter模块中；request表示总线请求，是m_axil_avalid地址有效信号；acknowledge是传输确认，表示数据已被接收或已传送到总线；grant表示总线响应允许；采用的mask位屏蔽是以较小代价标识大量数据的方法，N个元素的集合的子集合用N位bit的值表示，所述值被称为掩码mask；mask是一个二进制形式的Integer；在arbiter模块中分别将masked_request_mask和masked_request_index打三拍之后赋值给grant和grant_encoded输出；总线控制器arbiter模块中的判优电路：priority_encoder模块根据各设备请求信号的优先级进行编码，从而确定接通某个设备，所述模块输入的未编码信号为request[3:0]，输出的编码信号为grant_encoded[1:0]，实现过程如下：1处理输入信号，产生有效比特和编码比特；2压缩至单个有效比特和编码比特输出。

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