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在IT领域,RR Arbiter(Round Robin Arbiter)是一种用于多请求者系统中公平分配资源的仲裁机制。其核心思想是按固定顺序依次服务各个请求者,确保每个请求者都有均等的机会获得资源,从而避免某些请求者因优先级低而长期得不到响应的情况。 RR Arbiter的基本工作原理包括以下几点: 1. **请求队列**:多个请求信号表示不同模块或实体对资源的请求。 2. **轮转方式**:每次选择一个请求后,仲裁器会将指针移动到下一个请求信号,以保证所有请求者轮流被服务。 3. **无优先级偏向**:与低位优先仲裁器不同,RR Arbiter不偏向任何特定请求,而是按照顺序逐一处理请求。 4. **内部状态管理**:通常包含一个指针寄存器,用来记录当前轮询的位置,并在每次选择请求后更新该位置。 RR Arbiter的应用场景广泛,例如在NoC(Network-on-Chip)路由器中的虚通道仲裁和交叉开关仲裁,以及总线仲裁、多处理器系统中的资源共享等[^3]。 RR Arbiter的一个显著优点是它能够防止请求者的“饥饿”问题,即所有请求者都能在有限的时间内获得资源访问的机会,这对于实时系统尤为重要。此外,RR Arbiter还可以通过配置来改变起始点,从而实现不同的轮询策略,比如高位优先或者自定义顺序[^4]。 ### 示例代码 下面是一个简单的Verilog代码示例,展示了如何实现一个具有三个请求者的RR Arbiter: ```verilog module rr_arbiter( input wire clk, input wire rst_n, input wire [2:0] req, // 三个请求信号 output reg [2:0] grant // 三个授予信号 ); reg [1:0] current_ptr; // 当前指针位置 always @(posedge clk or negedge rst_n) begin if (!rst_n) begin current_ptr <= 2'b00; // 复位时指向第一个请求 grant <= 3'b000; end else begin case (current_ptr) 2'b00: if (req[0]) grant <= 3'b001; else current_ptr <= 2'b01; 2'b01: if (req[1]) grant <= 3'b010; else current_ptr <= 2'b10; 2'b10: if (req[2]) grant <= 3'b100; else current_ptr <= 2'b00; endcase end end endmodule ``` 在这个例子中,`current_ptr`变量用来跟踪当前检查的请求信号。每当有一个请求被满足,`current_ptr`就会递增,以便下一次从新的位置开始检查请求。如果当前指针所指向的请求没有激活,则指针会继续前进到下一个位置。
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