PCI总线仲裁器的设计和实现论文(精选3篇)

听风吟分享2018-07-02 09:29:49 次阅读

PCI总线仲裁器的设计和实现论文篇一

随着计算机技术的不断发展，PCI总线作为一种高性能和高可靠性的接口标准，被广泛应用于各种计算机系统中。而PCI总线仲裁器作为PCI总线中的重要组成部分，起着关键的作用。本篇论文将重点探讨PCI总线仲裁器的设计和实现。

首先，为了确保PCI总线上的各个设备能够公平地竞争总线资源，仲裁器需要具备公平、高效和可靠的特性。在设计过程中，我们采取了基于优先级和轮询的仲裁算法。优先级仲裁算法可以根据设备的优先级来确定访问总线的优先级，以确保高优先级设备能够及时获得总线控制权。而轮询仲裁算法则可以保证各个设备能够以轮流的方式访问总线，避免某个设备长时间占用总线而导致其他设备无法访问的情况发生。

其次，在实现过程中，我们采用了FPGA（现场可编程门阵列）作为硬件平台，使用Verilog语言进行编程。FPGA具有灵活性强、可重构性强的特点，非常适合用于实现复杂的电子系统。通过对Verilog代码的编写和仿真验证，我们实现了一个功能齐全的PCI总线仲裁器。

最后，通过对设计和实现的PCI总线仲裁器进行测试和评估，我们发现该仲裁器在多设备同时访问总线的情况下，能够保证设备之间的公平性，并且能够有效地避免总线冲突和死锁的发生。同时，该仲裁器具有较高的性能和可靠性，能够满足实际应用中对总线访问的要求。

综上所述，本篇论文详细介绍了PCI总线仲裁器的设计和实现过程，并对其进行了测试和评估。通过本次研究，我们不仅深入了解了PCI总线仲裁器的工作原理和设计方法，还为今后的研究和实践提供了有价值的参考。

PCI总线仲裁器的设计和实现论文篇二

随着计算机技术的不断进步，PCI总线已经成为了一种常见且广泛应用的接口标准。而在PCI总线中，仲裁器作为一种重要的组成部分，起着协调总线访问的作用。本篇论文将详细介绍PCI总线仲裁器的设计和实现。

首先，我们对PCI总线仲裁器的功能进行了详细的分析。PCI总线仲裁器主要负责处理多个设备同时访问总线的冲突问题，确保每个设备都能够按照一定的规则获得总线的控制权。在分析的基础上，我们确定了仲裁器的设计目标和性能要求。

接着，我们采用了基于分时和优先级的仲裁算法来设计PCI总线仲裁器。分时仲裁算法可以确保各个设备能够按照时间片的方式轮流访问总线，避免某个设备长时间占用总线而导致其他设备无法访问。而优先级仲裁算法则可以根据设备的优先级来确定访问总线的优先级，以确保高优先级设备能够及时获得总线控制权。

最后，我们利用Verilog语言对PCI总线仲裁器进行了实现。通过对Verilog代码的编写和仿真验证，我们成功地实现了一个功能齐全的PCI总线仲裁器。同时，我们还对仲裁器进行了性能测试和评估，结果表明该仲裁器在多设备同时访问总线的情况下，能够保证设备之间的公平性，并且能够有效地避免总线冲突和死锁的发生。

综上所述，本篇论文详细介绍了PCI总线仲裁器的设计和实现过程。通过对仲裁器的功能分析、仲裁算法的选择和Verilog代码的实现，我们成功地设计和实现了一个性能优良的PCI总线仲裁器。该仲裁器不仅能够满足实际应用中对总线访问的要求，还为今后的研究和实践提供了有价值的参考。

PCI总线仲裁器的设计和实现论文篇三

PCI总线仲裁器的设计和实现论文

　　PCI总线仲裁器通常是集成在PCI芯片组中。随着计算机应用的深入,尤其是嵌入式系统的不断发展,集成的仲裁器难以满足某些场合的应用。而采用CPLD技术实现的独立的PCI总线仲裁器,则较好的适应了这方面的需求。

　　一﹑PCI总线仲裁机制

　　PCI的仲裁是基于设备访问,而不是基于时间分配的。在任一时刻,总线上的一个主设备要想获得对总线的控制权,就必须发出它的请求信号(PCIreqN),如果此刻该设备有权控制总线,总线仲裁器就使该设备的总线占用允许信号(PCIgntN)有效,进而获得总线的使用权。当有多个主设备同时发出总线控制请求时,就必须由仲裁器根据一定的.算法判定,当前应该由哪个主设备获得控制权。

　　二、仲裁算法

　　常用的仲裁算法有:公平算法、循环算法等。

　　本仲裁器设计采用的是循环算法,设备的优先级预先设定。目前的设计实现对四个PCI设备请求的仲裁,各设备优先级由高到低安排为:设备0 >设备1 > 设备2 > 设备3。

　　系统启动伊始,没有设备使用PCI总线,也没有设备请求使用PCI总线,仲裁器总是设定设

备0拥有总线控制权,即将总线停靠于设备0。此时设备0的PCIgntN是有效的。而在此之后,仲裁器总是指定PCI总线的最后一个使用者为总线的停靠设备。

　　当有一个或多个设备提出拥有总线使用权的请求时,仲裁器将按照事先安排的设备优先级顺序逐一查询。对于只有一个设备请求的情况,该设备的请求将会马上得到响应;如果多个设备同时发出请求时,仲裁器裁定首先响应优先等级高的设备的请求,当此设备完成数据传输交出总线使用权后,再由优先等级低的设备使用总线。示意框图见图2。

　　如果一个设备已获得总线使用权并且正在进行地址、数据传输时,比它优先级别高的设备也发出了占用请求,仲裁器将会撤销优先级别低的设备的总线占用信号,并把总线使用权交给优先级别高的设备,同时还要确保在任一时刻不会出现多个设备同时占用总线的情况。具体见仿真分析。