Árbitros semi-rotatorios con VHDL

Arbitration Mechanism with VHDL

Salvador Saucedo-Flores
Instituto Politécnico Nacional, MÉXICO

Roberto Galicia-Galicia
Instituto Politécnico Nacional, MÉXICO

Recibido 04-11-2015, aceptado 31-05-2016.

Resumen

En los sistemas de buses en un chip (System on-Chip, SoC), las propiedades intelectuales (Intellectual Property, IP) necesitan comunicarse entre cada una para acceder a la funcionalidad requerida. Cuando el bus del SoC es conectado con más IP, la contención ocurre mientras múltiples IP requieren el uso del bus al mismo tiempo. Ello causa que la comunicación entre arquitecturas basadas en un chip bus sea un reto mayor para el diseñador del sistema con las actuales tecnologías SoC. Las arquitecturas de comunicación deben poder adaptarse por sí mismas de acuerdo con los requisitos de tiempo real de las IP. Por ello, los árbitros de buses son propuestos. El árbitro juega un papel importante en el bus de comunicación del SoC. Los máster en un bus de SoC pueden requerir simultáneamente y, por ello, un árbitro es requerido para decidir cuál máster es electo para el acceso del bus. Un árbitro de buses juega un rol vital en el manejo de peticiones desde el maestro y las respuestas del esclavo (como señal ACK, reintento, etc.). El principal objetivo del algoritmo de arbitración es asegurar que solo un maestro tenga acceso al bus en cualquier tiempo dado, los demás maestros son forzados a permanecer ociosos hasta que reciben la concesión de usar el bus.

Abstract

Performance of multicore shared bus embedded controller depends on how effectively the sharing resources can be utilized. Common bus in System on Chip (SoC) is one of the sharing resources, shared by the multiple master cores and also acting as a channel between masternucleus and slave core (peripherals) or memories. Arbiter is aspecialist to use the shared resource (shared bus) successfully, so operation also depends on arbitration techniques. Arbitration mechanism is used to ensure that only one master has access to the bus at any one time. The arbiter performs this function by observing a number of different demands to use the bus.

Palabras clave: arbitración rotatoria de turno, transferencia a nivel de registro, diseño para sistemas en un integrado, multiprocesadores, codificador programable de prioridad, ancho de banda, división multiplexada de tiempo.
Index terms: Round Robin Arbitration (RRA), Register Transfer Level (RTL), System-on-chip Design (SoCD), Multiprocessors, Programmable Priority Encoder (PPE), Bandwith (BW), Time Division Multiplexed (TDM).

ISO 690 reference:
Saucedo-Flores, Salvador; Galicia-Galicia, Roberto, 2016, Árbitros semi-rotatorios con VHDL, Científica, Revista Mexicana de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, vol. 20, no. 2, ISSN 2594-2921, DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v20n2a01