Verilog设计优先级仲裁器

文章目录

• 一、仲裁器Arbiter是什么？
• 二、固定优先级仲裁器Fixed Priority Arbiter
• 三、轮询优先级仲裁器Round Robin Arbiter
• 四、权重轮询优先级仲裁器Weighted Round Robin Arbiter

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  一、仲裁器Arbiter是什么？

  仲裁器主要用于当多个source发出请求时，根据一定的规则，来选择响应哪一个source。

  比如说source有6个，编号分别为0、1、2、3、4、5，优先级依次减小。那么当3号发出请求时，就无视4号、5号，响应3号的请求。同样的，当0号发出请求时，就响应0号，无视1-5号是否发出了请求。

  二、固定优先级仲裁器Fixed Priority Arbiter

  verilog设计：

  i_priority为独热码，例如00100，则说明2号的请求优先级最高，向左依次降低

  module FIXED_Arbiter#(
      parameter       P_CHANNEL_NUM   =   8
  )(
      input                           i_clk               ,
      input                           i_rst               ,
      input  [P_CHANNEL_NUM - 1 : 0]  i_req               ,
      input  [P_CHANNEL_NUM - 1 : 0]  i_priority          ,
      input                           i_req_valid         ,
      output [P_CHANNEL_NUM - 1 : 0]  o_grant             ,
      output                          o_grant_valid       
  );
  /***************reg*******************/
  reg  [P_CHANNEL_NUM - 1 : 0]    ro_grant        ;
  reg                             ro_grant_valid  ;
  /***************wire******************/
  wire [2*P_CHANNEL_NUM - 1 : 0]  req_sub_first_priority  ;
  wire [2*P_CHANNEL_NUM - 1 : 0]  w_double_req    ;
  wire [2*P_CHANNEL_NUM - 1 : 0]  w_double_grant  ;
  /***************component*************/
  /***************assign****************/
  assign o_grant  = ro_grant  ;
  assign o_grant_valid = ro_grant_valid;
  assign req_sub_first_priority = w_double_req - i_priority;
  assign w_double_req = {i_req,i_req};
  assign w_double_grant = w_double_req & (~req_sub_first_priority);
  /***************always****************/
  always @(posedge i_clk or posedge i_rst)begin
      if(i_rst)
          ro_grant i_req,i_req};
  assign w_double_grant = w_double_req & (~req_sub_first_priority);
  /***************always****************/
  always @(posedge i_clk or posedge i_rst)begin
      if(i_rst)
          round_priority round_priority[P_CHANNEL_NUM - 2 : 0],round_priority[P_CHANNEL_NUM - 1]};
      else
          round_priority