當(dāng)總線上有多個(gè)master，他們都能發(fā)起傳輸請(qǐng)求req，要求占用總線。但資源是有限的，需要去仲裁誰(shuí)獲得總線使用權(quán)grant。 仲裁器Arbiter充當(dāng)裁判，master想要訪問(wèn)總線，需要申請(qǐng)req，得到授權(quán)grant后，才發(fā)起傳輸。因而仲裁算法決定grant和req的函數(shù)關(guān)系

1、固定優(yōu)先級(jí) 討論一個(gè)固定優(yōu)先級(jí)的仲裁算法，當(dāng)master有4個(gè)時(shí)，即req[3:0]，我們?cè)O(shè)定req[0]優(yōu)先級(jí)最高，即當(dāng)req[0]=1,grant[0]=1;req[1],req[2],req[3]優(yōu)先級(jí)逐次降低 其真值表如下，功能其實(shí)很簡(jiǎn)單，從req低位到高位搜索1，第一個(gè)出現(xiàn)的1，其對(duì)應(yīng)的grant位也是1。

我也不知道咋推到來(lái)的，這樣的邏輯關(guān)系，我們可以用：“req&req的補(bǔ)碼 ”實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)要論述一下，補(bǔ)碼為req取反加1，即req'=~req+1。也就是grant=req&(~req+1）能概括上面的真值表。 如下圖所示，假設(shè)req的第n bit為第一個(gè)1，~req將使得低n-1位全為1，~req+1將在第n位進(jìn)位加1，其余高位仍正好是req的取反結(jié)果。這樣一與，就能定位到1. ?

RTL如下

2、round robin算法介紹 回歸主題round robin算法，說(shuō)白了，就是以一定規(guī)則改變優(yōu)先級(jí):上次獲得授權(quán)的master，其優(yōu)先級(jí)降為最低，依然保持優(yōu)先級(jí)向“左”遞減的規(guī)律。 ? 如下圖所示，0時(shí)刻，優(yōu)先級(jí)從LSB到MSB向左遞減（數(shù)值越大，優(yōu)先級(jí)低），grant[0]得到授權(quán)。1時(shí)刻，req[1]的優(yōu)先級(jí)最高，req[0]的優(yōu)先級(jí)最低，優(yōu)先級(jí)呈現(xiàn)一個(gè)“循環(huán)”，

（圖源：仲裁器設(shè)計(jì)（二）-- Round Robin Arbiter - 極術(shù)社區(qū) - 連接開發(fā)者與智能計(jì)算生態(tài) (aijishu.com)，下同） 3、實(shí)現(xiàn) 那我們?nèi)绾稳フ{(diào)整優(yōu)先級(jí)？ 同樣不知道咋來(lái)的，添加base信號(hào)改變優(yōu)先級(jí)，其中base信號(hào)為獨(dú)熱碼形式，如4’b0010，表示當(dāng)前req[1]具有最高優(yōu)先級(jí) 為了計(jì)算grant，我們需要拼接req為{req,req}為double_req，然后將double_req和~（double_req-base)相與得到double_gnt，最后將double_gnt兩半相或得到輸出gnt。

tb驗(yàn)證如下

如下圖，當(dāng)hot=4'b0010，req[1]的優(yōu)先級(jí)最高，req[2],req[3],req[0]次之

hot=4'b0100,req[2]擁有最高優(yōu)先級(jí)，req[3],req[0],req[1]次之。不難看出，優(yōu)先級(jí)最高的獲得grant次數(shù)為8（一半），而次優(yōu)先級(jí)則有4次，次次優(yōu)先級(jí)有2次，最次優(yōu)先級(jí)有1次，以及一個(gè)沒(méi)有請(qǐng)求的情形?？梢哉f(shuō)，優(yōu)先級(jí)高的獲得授權(quán)的機(jī)會(huì)顯著增多

正是hot既能顯示優(yōu)先級(jí)（1為最高優(yōu)先級(jí)，而優(yōu)先級(jí)呈現(xiàn)循環(huán)的向左遞減）,同時(shí)，hot能夠影響grant的裁決，代碼會(huì)簡(jiǎn)單很多。 上面的代碼實(shí)現(xiàn)了grant=f(req,hot)的關(guān)系，我們的round robin還要求改變優(yōu)先級(jí)。hot可以體現(xiàn)優(yōu)先級(jí)，因而增加hot的改變即可。 一切都很巧合，仲裁的輸出也是獨(dú)熱碼，我們的round robin算法要求已經(jīng)獲得授權(quán)的master優(yōu)先級(jí)最低，我們只需要對(duì)gnt向左循環(huán)移位即可 ?

編輯：黃飛

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