TWI249680B - A multi-device system and the method thereof - Google Patents

Description

1249680 並依頻寬要求的不同分為多個不同層4 , 裝置，與匯流排相連，並依頻寬要以及複數個從屬 層次，且可通過匯流排與主裝置之问分為多個不同 層次較高的主裝置和層次較高的從屬^資料傳送運算。 較高的資料傳送速率；層次較低的1之間的通訊採用 的通訊或主裝置與層次較低的從屬裝置肖從屬裝置之間 較低的資料傳送速率。 1 之間的通訊則採用 另外’根據本發明之上述目的，提一 高層次的主裝置和較高層次的從屬裝置離：：：佈局’較 器較近，而較低層次的主裝置和較低眉^ /机排上的仲裁 流排上的仲裁器較遠。 人的彳欠屬裝置離匯 依肤本發明一實施例，此多裝置系 制，例如在仲裁器中進一步設有反向件典，有反向仲裁機 為回應主裝置所發出的讀運算請求而:組，從屬裝置 向反向仲裁模組申請匯流排佔用。反向你讀數據時，可以 依據主裝置和從屬裝置間的資料傳送^中裁的仲裁時機可 因此，并百命面七私 > 迷率來決定。 頻見要求較咼的主裝置和 採用較高的資料傳送速率，能夠很屬裝置之間的通訊 算，同時’從物理佈局上，較高層次的也完成資料傳送運 的從屬裝置離匯流排仲裁器較近，主裝置和較高層次 相對減小，因此能夠充分地滿足此=佈線延遲的影響也 頻寬要求較低的主裝置和從屬裝置雖^置的頻寬要求。而 遠，但採用了較低的資料傳送速率，然離匯流排仲裁器較 間的資料㈣時間受佈線延冑的 主襄置和從屬裝置之 ，使得 /曰同樣有所減少 8 1249680 系統傳輸延遲的不確定性也能相對降低。 【實施方式】

請參照第1圖，本發明實施例的多裝置系統包括一匯流 排1 0 1，與匯流排1 〇 1相連的仲裁器n 4，以及分別與匯流 排101相連的主裝置A 102、主裝置B 103、主裝置C 104、 主裝置D105、主裝置E106、主裝置ρ 1〇7和從屬裝置A 108、從屬裝置B 109、從屬裝置c no、從屬裝置d 111、 從屬裝置E 112、從屬裝置F 113。其中，主裝置可以是 CPU、DSP、ASIC或者是子系統等；從屬裝置可以是同步 動態隨機存取記憶體（SDRAM)或直接記憶體存取（dma) 專裝置。匯流排上的仲舞哭 可 T ^ ^ ’可以對連接在匯流排上的各 裝置所提出的匯流排使用士主七/ Μ史用清求做出仲裁，經仲裁選中的主 裝置佔有匯流排與對庫的"Λ感壯 丁應的從屬裝置進行資料傳送。 主裝置可以分成重要 要主裝置和次要主裝置。本實施例 中，主裝置A 102、主# 工衣置B 103和主裝置c 104為重要 主裝置，而主裝置D 1〇 士狀要广 、主叙置e 1〇6和主裝置F 107 為次要主裝置。一般而+ ㊁’可以把對匯流排回應速度要求 較高的主裝置設為重 ^ 受主衣置，如需進行即時處理的裝置 等，而把對回應速声 X要求不是太高的裝置設為次要主裝 置。同樣地，從屬梦罢 恶 &罝也分成重要從屬裝置和次要從屬裝 置。在本實施例中， 從屬裝置C "0為重：屬裝置A 108、從屬裝置B 109和 屬裝置E U2和從屬：從屬裝置：❿從屬裝置D⑴、從 、置F 113為次要從屬裝置。一般而 9 1249680 口 ，可以把對匯流排回應速度要求較高的從屬裝置設為重 要從屬裝置，如需進行即時處理的裝置等，而把對回應速 度要求不是太高的裝置設為次要從屬裝置。 請參照第2圖，其繪示本實施例之匯流排系統的物理 佈局示意圖。圖中示意性地表示出，在物理佈局上，重要 主裝置A 202、重要主裝置β 203和重要主裝置C 204，離 仲裁器201較近，而次要主裝置D 2〇5、次要主裝置E 2〇6 和次要主裝置F 207離仲裁器2〇1較遠；重要從屬裝置a 2〇8、重要從屬裝置B 209和重要從屬裝置C2l〇離仲裁器 2〇ι較近，而次要從屬裝置D211、次要從屬裝置E2i2: 次要從屬裝置F 213離仲裁器2〇1較遠。匯流排上並對主 裝置和從屬裝置分別設置了兩層多工器。次要主裝置D 205、次要主裝置E 206和次要主裝置F 2〇7，分別有訊 線，接至第二主裝置多工器216的輸入端，第二主裝置^ 工器216的輸出端連接至第一主裝置多工器 二夕 瑞0镇一：t 壯耍夕 口口 的輸入 &弟一主衣置多工益216另有訊號線與仲裁器2 使次要主裝置D 205、次要主裝置E 2〇6和次

207也可以直接向仲裁器2〇1傳送資料。重 、置F 202、重要主奘罢王衣置 A 衣置B 203和重要主裝置c 204各右知& 號線連接至第—主梦晉夕τ抑？彳1 a认 有相應的訊 禾主衣置多工态2 1 4的輸入端，第_ 多工杰2 1 4的輸出端連接至所有從屬裝置。因此，衣置 裝置可以在得到E流排授權後直接向對應的壯2主 資料。同樣地’次要從屬裝置D 2 i】、次要 衣置傳送 和次要從屬裝置F 213，分別有訊 ' E川 <乐一從屬裝 10 1249680 置多工器217的輸入端，第二從屬裝置多工器217的輸出· 端連接至第一從屬裝置多工器2 1 5的輸入端。重要從屬裝· 置A 208、重要從屬裝置B 209和重要從屬裝置C 210各 有相應的訊號線連接至第一從屬裝置多工器215的輸入 端，第一從屬裝置多工器215的輸出端連接至所有主裝 置。因此，在進行讀運算時，所有從屬裝置可以直接向相 應的主裝置回傳資料。在其他實施例中，也可以只使用一 層多工器，或根據實際裝置的數量來選擇多工器的層數。 重要主裝置和重要從屬裝置之間的資料傳送速率較 大，而重要主裝置和次要從屬裝置之間、次要主裝置和重 要從屬裝置之間以及次要主裝置和次要從屬裝置之間的資 料傳送速率較小。在本實施例中，重要主裝置A、重要主 裝置B或重要主裝置C與重要從屬裝置A、重要從屬裝置 B或重要從屬裝置C之間的資料傳送速率為1個資料/時 脈，如匯流排為32位元，匯流排頻率為1兆赫茲（MHz )， 則資料傳送速率為32百萬位元/秒。重要主裝置A、重要 主裝置B或重要主裝置C與次要從屬裝置D、次要從屬裝 置E或次要從屬裝置F之間，或是次要主裝置D、次要主 裝置E或次要主裝置F與重要從屬裝置A、重要從屬裝置 B或重要從屬裝置C之間，以及次要主裝置D、次要主裝 置E或次要主裝置F與次要從屬裝置D、次要從屬裝置E 或次要從屬裝置F之間的資料傳送速率為1個資料/2時 脈，如前述匯流排為3 2位元，匯流排頻率為1兆赫茲，則 資料傳送速率為1 6百萬位元/秒，小於重要主裝置與重要 11 1249680 從屬裝置之間的資料傳送速率32石# Ζ百萬位元/秒。 主裝置發出的匯流排使用請电 ^ 衣刀成不同的級別，本實 施例中，母一主裝置有一 MReq匯、六 ^ 4 L _排請求訊號線與仲裁 器相連，該訊號線傳送的MRea % % 4机唬可用來表示匯流排使 用請求的級別。通過MReq匯流排▲主 ^ ^ , 排4求訊號線發出的MReq 匯流排使用请求訊號分成RE〇、r4 紐派a π矣辦- lrEq和LREQ三類，其 解碼如下表所不。 表1 MReq 訊號 說明 ---Ί 0 0 IDLE ~' —--- 無请求 ^^-——一 0 1 REQ ~~ ~--- 一般讀寫請求 ^-〜 10 LREQ 般和MCmd配人 , ^-— +、 口。如果MCmd為〇，是要 求LOCK的讀運算； 如果MCmd為ί， η如 11 CREQ 強制性碩寫請求，ί Γ7Γ 一-~- 序。 具有比REQ更高的優先順 其中MCmd為讀寫運算請求，低為讀，高為寫。 MReq匯流排使用請求訊號中，creq和lrEq比r叫 馇先順序要高，因此，如果主裝置發出的MReq為creq 戈汉丘Q ’較之R E Q往往能更快速地獲得回應。其中，乙r e q 的請求是一種配對的讀寫運算請求，它請求的是〜個讀寫 運异的配對運算，由於該讀寫運算需要連續進行，而不能 12 1249680 插入其他的運算，因此將其設為一種優先順序別較高的請. 求。 MReq可以在每一次資料傳送時由編寫程式等方式靈 活設定，因此，主裝置發出的匯流排使用請求的優先權等 級可以按實際需求而決定。在其他實施例中，MReq的匯 流排使用請求訊號可以按需要設定一定的等級，其編碼也 可隨之改變，本技術領域人員對此應易於理解和實現。 在本實施例中，匯流排採用流脈衝（Stream Bum ) 形式的資料傳送方式。以流脈衝的形式進行資料傳送，可 傳送的資料包括單一資料及/或脈衝形式的資料。同一個流 脈衝中的單一資料或一個完整的位址連續的脈衝資料可稱 為一個分段脈衝，而分段脈衝之間的位址可以不連續，在 本實施例中，一個流脈衝中的不同分段脈衝還可以發送給 不同的目標從屬裝置。本實施例中規定MLast訊號來代表 主裝置給仲裁器的分段脈衝結束碼，以指示資料傳送的狀

態。MLast訊號有四類值，分別是c〇NT、LAST、SAME 和DIFF。CONT表示一個分段脈衝正在傳送中；LAST表 不一個完整的流脈衝已經結束；SAME表示當前分段脈衝 已經結束，但流脈衝尚未結束’而下—個分段脈衝存取的 從屬裝置與當前分段脈衝相同；DIFF表示一個流脈衝尚未 結束，當前分段脈衝已經結束，而下一個分段脈衝存取 從屬裝置與當前分爲^ Λ>ΓΤ 田⑴刀奴脈衝不同。當MLast訊號為LAST、 SAME、DIFF這三種值時，表示當前分段脈衝已經結束。 在分段脈衝結束時’仲裁器進入可仲裁狀態，下文將對此 13 1249680 作進一步描述。 在一個流脈衝的傳送過裎中， 戈口果沒有其他輕其 的請求提出’當前正在進行資料傳送的主u 二、'、別 匯流排進行資料傳送運算；如果有A他二、丨持、，佔有 使用請求在流脈衝的傳送過程中描ψ 乂向級別的匯流排 可仲裁狀態，m仲裁器將對當前流脈衝的匯"二：：入 和其他較高級別的匯流排使用請求一併進行里^求 高級別的匯流排使用請求進行匯流排授權。 ，^中較 當匯流排上的主裝置要求使 I β ^ ^ ^ ^ 定用匯/爪排進行資料傳送運 异％，百先會發出匯流排使用請求給 ^ > τ桃為，由仲裁哭i企 照預設的演算法判斷出可優先進 T甄„。知 疋1丁的研衣。本實施例中， =可進行的仲裁包括正向仲裁和反向仲裁兩個部分。 正向仲裁是指對主裝置發出的匯流排使用tt求進行 反向仲裁是指在讀運算+，對從屬裝置為回傳資料而發出 的匯流排使用請求進行仲裁。而正 T哉又包括兩層仲 裁，分別是第二階段仲裁和第一階段仲裁。 請參照第3圖，圖中麟示的仲裁器包括實現第二階段 仲裁的正向第二階段仲裁模、板306、實現第—階段仲裁的 正向第-階段仲裁模組303和實現反向仲裁的反向仲裁模 組307。正向仲裁後的各訊號經過正向解瑪器⑽解碼後， 达給重要主裝置群302以及次要主裝置群3()ι中之相應的 主裝置與從屬裝置群3〇9中之相應的從屬裝置；反向仲裁 後的各訊號經過反向解碼器3〇8解碼後，&給從屬裝置群 3〇9中之相應的從屬裳置和重要主裝置群如以及次要主 14 1249680 之相應的主裝置。正向第二階段仲裁模組306 將仲裁結出的匯流排使用請求進行仲裁，再 組3〇3則把重== 裁模U3·’第一階段仲裁模 一 要主袭置群3〇2發出的匯流排使用請求和第 一 &段的仲裁結果一起進行仲裁。 心°中裁的第一階段在任何時間都可進行新的仲裁， 斤、Γ管^仲裁演算法可以是熟悉相關技術人員所知曉的各 ^:n在本實施例中’ I向第二階段仲裁模組是採用 口：k先核决算法進行仲裁，即對每一個主裝置設定一個 確：的I:先權等級’在同一時間有兩個或兩個以上的主裝 置提出明求時’則選中優先順序別較高的主裝置進入第一 P白&例如，本實施例中，次要主裝置群3 0丨包括次要主 裝置2、、次要主裝置E和次要主裝置F，其優先權等級分 別没定為1級、2級和3級。這樣，當次要主裝置群3〇丄 提出請求時，仲裁器將選中優先權等級相對較高的次要主 裝置D提出的匯流排請求作為仲裁結果，送入第一階段仲 裁模組303。 請參照第4圖，其繪示了第二階段仲裁一個示範性的 時序圖’其中次要主裝置D發出的匯流排使用請求的訊號 包括MReq3、MLast3和MDstnum3，分別指出請求的級別、 資料傳送狀態和目標從屬裝置的號碼，同樣地，次要主裝 置E發出的匯流排使用請求的訊號包括MReq4、MLast4 和MDstnum4。第二階段仲裁模組發出的仲裁結果訊號包 括 A2Req、A2Last、A2Dstnum 和 A2MNum，這些訊號分 15 1249680 別指出第二級仲裁後得到的請求的級別、資料傳送狀態、 目標從屬裝置的號碼和回應的主裝置的號碼。本實施例 中，對重要主裝置A、重要主裝置B、重要主裝置C、次 要主裝置D、次要主裝置E、次要主裝置F依序編號為〇、 1、2、3、4、5 ;同樣地，對重要從屬裝置A、重要從屬裝 置B、重要從屬裝置C、次要從屬裝置D、次要從屬裝置E、 次要從屬裝置F依序編號為〇、1、2、3、4、5。 當次要主裝置D、次要主裝置E和次要主裝置ρ同時 提出匯流排使用請求時，根據優先等級，仲裁器將優先選 中次要主裝置D提出的匯流排像用請求；若只有次要主裝 置E和次要主裝置F同時提出匯流排使用請求時，根據優 先等級，仲裁器將優先選中次要主裝置E提出的匯流排使 用請求。因此，在第4圖的時序中，第二階段仲裁模組發 出的仲裁結果為優先響應次要主裝置D的匯流排使用請 求。在次要主裝置D的匯流排使用請求響應結束後，仲裁 器才對次要主裝置E此時發出的匯流排使用請求做出回 應。第二階段仲裁模組發出的仲裁結果訊號，包括A2Req、 A2Last、A2Dstnum和A2MNum等，送入第一階段仲裁模 組簽與仲裁。在第4圖的範例中，假定此時無其他匯流排 使用請求參舆仲裁或第二階段仲裁模組被優先選中，則在 第一階段仲裁模組中，匯流排上的仲裁器將發出仲裁訊 號，包括第4圖所示的匯流排授權訊號AGrant和授權主裝 置訊號AMN⑽等。在本實施例中，由於次要主裝置的資 料傳送速率始終為較低的速率，即1個資料/2時脈，因此、， 16 !249680 仲裁器對於次要主裝置送出的杳 的貝枓在兩個時脈只對一個資 料的傳送運算發出AGrant有效$味a 貝 令政Λ 5虎進行回應。 正向第一階段仲裁並不是在 疋在任何時間都可進行新的仲 裁，而只在滿足一定條件而允 Τ 叫允5午仲裁的時候才能進行仲

裁。一般情況下，第一階段可以、* y T 、， 了以進行仲裁的首要條件是當 Μ仲裁器處於閒置狀態。本實 卞仟疋田 Λ ^ 尽Μ方也例中，仲裁器提供了

Arb —state訊號，當該訊號為1〇 ^ 0a LE時，表示仲裁器目前處 於閒置狀態，即當前無正在進行中的仲裁運算。 第-階段仲裁採用了分級仲裁機制，在本實施例中包 括REQ仲裁時機和CREQ仲教眛媸 ϋ & V W萩日寸機。對應於這兩個仲裁時 機，分別設有較低級仲裁時機訊號 风也就AREQ —arb和較高級仲 裁時機訊號ACREQ一arb訊號。針對本實施例流脈衝形式的 資料傳送方式，仲裁狀態機中只有在出現LAST、same和 DIFF這二種分段脈衝結束碼時，才能進入仲裁狀態。在本 實施例中，一個流脈衝過程只能被CREQ級別的其他匯流 排使用請求中斷，而REQ級別的其他匯流排使用請求是不 能中斷一個流脈衝的。因此，在出現LASt訊號時， AREQ —arb说號與ACREQ —arb訊號同時有效；在出現SAME 或DIFF訊號時，只有ACREQ —arb訊號有效。 請參照第5圖，圖中以一個仲裁時機的時序當例子對此 做了說明。在主裝置發出的MLast訊號經仲裁器仲裁後， 仲裁器的正向解碼器會發出ALast訊號，圖中共有三個示 範，分別為LAST、SAME和DIFF。LAST訊號表示一個流 脈衝結束，此時AREQ_arb和ACREQ —arb兩個訊號同時有 17 1249680 效；SAME和DIFF均只表示一個分段脈衝已經結束，而流 脈衝未結束，此時只有ACREQ —arb訊號有效。 請參照第6圖與表2，本實施例的仲裁狀態機共包括三 個片大態·· IDLE、ARBLEVEL1 和 ARBLEVEL2 ° ARBLEVEL1 和ARBLEVEL2分別為前文所述的REQ仲裁時機和CREQ 仲裁時機。以下說明請參照表2。 表2 條件1 沒有一個有效請求是CREQ或LREQ，至少 有1個有效請求是REQ 條件2 在AREQ —arb有效時，且沒有一個有效請求 是 REQ、CREQ 或 LREQ 條件3 至少有1個有效請求是CREQ或LREQ 條件4 在 ACREQ —arb有效時，且沒有一個有效請 求是 REQ、CREQ 或 LREQ 條件5 在ACREQ —arb有效且AREQ —arb無效時， 至少有1個有效請求是CREQ或LREQ，且 記 AEnterST2 為 1 條件6 在ACREQ —arb有效時，且沒有一個有效請 求是 CREQ 或 LREQ，以及 AEnterST2 為 1， 同時把AEnterST2歸零 當 Arb—state 訊號為 IDLE’並且滿足條件 1 ’即 AREQ_arb訊號有效時，只有REQ級別的有效請求而沒有 18 1249680 CREQ 或 LREQ 級別的有效請求，則仲裁器進入 ARBLEVEL1仲裁狀態。在ARBLEVEL1仲裁狀態下，仲裁 器可以對主裝置發出的REQ、CREQ和LREQ級別的匯流 排使用請求進行仲裁。當Arb_state訊號為IDLE，並且滿 足條件3，即 ACREQ_ai*b訊號有效時，只要有CREQ或 LREQ級別的有效請求，而無論是否有REQ級別的有效請 求，則仲裁器進入ARBLEVEL2仲裁狀態。在ARBLEVEL2 仲裁狀態下，仲裁器只對主裝置發出的CREQ或LREQ級 別的匯流排使用請求進行仲裁，而REQ級別的匯流排使用 請求不參與仲裁。 從第6圖也可以看到，仲裁狀態機中ARBLEVEL1和 ARBLEVEL2兩個狀態在一定的條件也可以相互轉換。因 此，在本實施例中，引入了 AEnterST2訊號，用來記錄被 中斷的仲裁狀態。當仲裁器正在ARBLEVEL1狀態下仲裁 時，由於出現較高級別的有效請求，如CREQ或LREQ請 求，需要轉換仲裁狀態到 ARBLEVEL2狀態下，此時記 AEnterST2訊號為1。由於仲裁器從ARBLEVEL 1狀態下轉 換到ARBLEVEL2狀態下時，需記AEnterST2訊號為1， 因此，在AEnterST2訊號為1的情況下，當ARBLEVEL2 狀態下的仲裁運算完成後，若只有rEq級別的匯流排使用 請求而沒有CREQ或LREQ級別的匯流排使用請求，仲裁 ，器將不進行重新仲裁，而是返回到原先的仲裁狀態，並在 返回的同時將AEnterST2訊號歸零。而在轉換仲裁狀態 時’需要保留仲裁器的内部狀態，要保留的訊號量暫時放 19 1249680 在緩衝器中，要保留的訊號量主要有仲裁器送給主裝置以 回應主裝置的訊號AMNum、仲裁器送給從屬裝置以回應 k屬裟置的訊號ASNum和用來指明資料傳送速率的仲^ 器内部訊號ALevel。在本實施例中，ALevel訊號為高表示 使用較高的速率，即1個資料/時脈，而ALevel訊號 表示使用較低的速率，即i個資料/2時脈。而在其# 例中，也可採用更多個不同的資料傳送速率，並相應地對 ALevel訊號進行編碼。 、 在k IDLE狀態直接轉換到ARBLEVEL2狀態下時，卷 仲裁器完成ARBLEVEL2狀態下的仲裁任務後，即使有 REQ級別的有效請求而沒有CREq或lreq級別的有效請 求犄，仲裁器仍將重新對全部的有效請求進行仲裁。 在ARBLEVEL1狀態下，仲裁器採用一般演算法，公 平地對各個主裝置發出的各類匯流排使用請求進行仲裁， 從中遠出一個請求，並對發出該請求的主裝置傳送授權訊 號，則主I置開始貧料傳送。在ARBLEVEL2狀態下，仲 裁裔將採用一般演算法對CREQ級別的匯流排使用請求進 打仲裁，從中選出一個請求，對發出該匯流排使用請求的 主裝置傳送授權訊號’主裝置接到授權訊號後開始佔用匯 流排進行資料傳送運算。在ARBLEVEL2狀態下，REQ級 別的請求將被忽略。這裏的一般演算法，指單迴圈仲裁演 异法（Round Robin)或其他為本技術領域人員公知的仲裁 演算法，在此不再贅述。 請苓照第7圖，在本實施例的另一個示範例中，次要主 20 1249680 裝置D和次要主裝置E需要完成與第4圖的示範例同樣的 資料傳送運算，但在次要主褒置D的傳送過程中，仲裁器 收到了一個较高級別的匯流排使用請求。在第7圖中， 要主裝置A發出了匯流排使用請求，其訊號包括熥〜卟重 MLastO和MDstnumO等。仲裁器收到CREQ級別重要主裝 置A的匯流排使用請求後，仲裁狀態機進入到 ARBLEVEL2，對重要主裝£ A的匯流排使用請求進 裁。在次要主裝置D的第一個分段脈衝結束時，仲裁器 權重要主裝置A進行資料傳送。重要主裝置a的發送 為重要從屬…’因此其資料傳送速率較高，為… 料/時脈。重要主裝置A的資料傳送完成後返回原流脈衝貝 假設此時無其他CREQ級別的匯流排使用請求，則繼續進 打次要主裝置D的資料傳送以及次要主裝置E的 送，貧料傳送速率仍為i個資料/2時脈。 、 本:广：中主U A和主裴置B還具有多執行緒 =;一 t行緒可以是CPU、DSP、繼或者是子 t:二 緒獲得授權使用匯流排時，仲裁器會 毛/I緒所屬主裝置的號碼和該執行緒的號碼。一個 執灯緒的請求未被執行完全時， 從屬裝置還未準備好時，允許同= ; = :料所在的 發出請求，因此可能會有幾個不同置執行緒 同從屬裝置同時回傳的情形。在其他 對庫的不可此出現幾個不同主裝置請求的讀數據，從 α自對應的不同從屬裝置同時回傳的情形。仲裁器的反向 21 1249680 仲裁模組在遑種情形下，可以# 叙# Λ對各個不同從屬裝置回傳嘈 态反向仲裁完成後，仲裁器提# @ 我 疋1，、的ARGrant訊號將置於右 效狀態，授權選中的從屬裝置佔 ^ 一 佔有匯^排進行資料回傳運 异’同時，表示已有從屬裝置驊彳 置獲侍彳又榷並佔有匯流排， ARGrant訊號為各裝置共用。 本實施例巾，仲裁器的反向仲裁也有仲裁時機。在次 要從屬裝置進行反向資料傳送時或是進行反向資料傳送的 目標是次要主裝置時，即正在進行資料傳送速率為丨個資 料/2時脈的資料傳送運算時，仲裁器不進行仲裁。 、 請參照第8圖，圖中對反向仲裁的仲裁時機進行示範性 說明。圖中ARSNum訊號表示進行反向資料傳送的從屬裝 置，ARGrant Λ號表示仲裁器對反向資料傳送的從屬裝置 和對應主裝置發出回應，ARMNum訊號表示反向資料傳送 的目標主裝置’ ARArb一forbid訊號為低時，表示允許對反 向傳送的從屬裝置的有效請求做出仲裁。從第8圖中可以 看出，重要從屬裝置A在對重要主裝置B進行反向資料傳 送時，資料傳送速率為1個資料/時脈，ARArb —forbid訊 號為低，可進行仲裁；重要從屬裝置B向次要主裝置F回 傳資料的反向匯流排使用請求，資料傳送速率為1個資料 /2時脈，ARArb_forbid訊號變高，不可進行反向仲裁；次 要從屬裝置E對重要主裝置B和次要從屬裝置F對次要主 裝置D發出反向匯流排使用請求時，資料傳送速率均為i 個資料/2時脈，ARArb_forbid訊號會變高，不可進行反向 22 !249680 仲裁。 本實施例中，反向請求也分成不同等級，包括SREQ '、及別的反向請求和CSREQ級別的反向請求，其中CSREQ 、另】的反向請求優先順序高於SREQ級別的反向請求。在 仲裁為對反向請求進行仲裁時，首先回應CSREQ級別的反 向清求。同級別的反向匯流排使用請求則按發出反向請求 的攸屬裝置的固定優先順序來決定。例如，可將從屬裝置 A攸屬裝置6、從屬裝置C、從屬裝置D、從屬裝置E和 7屬農置F的固定優先順序由高到低設定，因此，若從屬 ▲ 2 A、從屬裝置B和從屬裝置^同時發出反向匯流排使 1明求’仲裁器將優先響應從屬裝置A的反向匯流排使用 明求，而若只有從屬裝置B和從屬裝置C同時發出同級別 的反向匯流排使用請求時，仲裁器將優先響應從屬裝置B ::向匯流排使用請求。在其他實施例中，也可採用其他 r去對反向匯流排使用請求進行仲裁，同樣應該包含 本發明的實質範圍内。 躍然本發明 太癸昍/ 、丄於丹亚非用以限定 又’任何_習此技藝者’在不脫離本發明 :附：:作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍：: 後附之申請專利範圍所界定者為準。 田視 【圖式簡單說明】 圖 以下附圖為對本發明實施例的辅 對本發明實施例的闡述，是為進一 助說明，結合 步揭露本發明 以下附 的特徵 23 1249680 所在，但並不限制本發明’圖中相同符號代表實施例中相 應元件或步驟，其中： 第1圖繪示本發明一實施例的多裝置系統結構示意 圖； 第2圖繪示第1圖所示多裝置系統的匯流排結構示意 圖； 第3圖繪示本發明一實施例的仲裁器之結構圖； 第 4圖繪示本發明一實施例之第二階段仲裁的時序 圖， 第5圖繪示本發明一實施例之第一階段仲裁的仲裁時 機時序圖； 第6圖繪示本發明一實施例之仲裁器的仲裁狀態機工 作原理圖； 第7圖繪示本發明一實施例的正向仲裁時序圖；以及 第8圖繪示本發明一實施例的反向仲裁時機時序圖。

102 :主裝置A 104 :主裝置C 106 :主裝置E 108:從屬裝置A 110 :從屬裝置C 112 :從屬裝置E 114 :仲裁器

【元件代表符號簡單說明】 1 0 1 :匯流排 103 :主裝置B 105 :主裝置D 107 :主裝置F 109 :從屬裝置B

I 11 :從屬裝置D

II 3 :從屬裝置F 24 1249680 201 : 203 : 205 : 207 : 209 : 211: 213 : 215 : 216 : 217 : 301 : 303 : 304 : 306 : 307 : 309 : 仲裁器 202 : 重要主裝置A 重要主裝置B 204 : 重要主裝置B 次要主裝置D 206 : 次要主裝置E 次要主裝置F 208 : 重要從屬裝置A 重要從屬裝置 B 210 : 重要從屬裝置C 次要從屬裝置 D 212 : 次要從屬裝置E 次要從屬裝置 F 214 : 第一主裝置多工器 第一從屬裝置多工器 第二主裝置多 工器 第二從屬裝置多工器 次要主裝置群 302 : :重要主裝置群 正向第一階段仲裁模組 仲裁狀態機 305 : 正向解碼器 正向第二階段仲裁模組 反向仲裁模組 308 :反向解碼器 從屬裝置群

25

Claims (1)

1249680 圍 拾、申請專利範 統至少包含： 其中該些主裝置依照 裝置以及複數個低頻 ，通過該匯流排與該 中該些從屬裝置依照 屬裝置以及複數個低 種多裝置系統，該多裝置系 匯减排； ” 并—複數個主裝置與該匯流排相連， 員寬要求可分為複數個高頻寬要求主 寬要求主裝置； 複數個從屬裝置與該匯流排相連 些主裝置次 ^ <間進仃貧料傳送運算，其 頻見要求可分為複數個高頻寬要求從 頻寬要求從屬裝置；以及 一仲裁器，供仲裁該匯流排之資料傳送運算，該仲 為至少包含： 一正向仲裁裝置，至少包含： … 主 用請求進行判斷’選 ;以及 對該候選低頻寬要求 主装置發出的至少一 選擇/授權主裝置’ 由該暖流排對該些從 以及 頻％要求從屬裝置發 ^斷，選擇出一授權 一第二階段仲裁模組，對該些低頻寬要求 裝置發出的至少一匯流排使 擇一候選低頻寬要求主裝置 一第一階段仲裁模組’ 主裝置以及該些高頻寬要求 匯流排使用請求進行判斷’ 其中該授權主裝置被允許經 屬裝置進行資料傳送運算； 一反向仲裁裝置，對該些高 出的至少一匯流排使用請求進行 26 1249680 從屬裝置，其中該授權從屬裝置被允許經由該匯流排 對該些高頻寬要求主裝置進行反向資料傳送運算。 2. 如申請專利範圍第1項所述之多裝置系統，其中該 些高頻寬要求主裝置和該些高頻寬要求從屬裝置之間的資 料傳送速率高於該些低頻寬要求主裝置和任一該些從屬裝 置或任一該些主裝置和該些低頻寬要求從屬裝置之間的資 料傳送速率。 3. 如申請專利範圍第1項所述之多裝置系統，其中該 些高頻寬要求主裝置以及該些高頻寬要求從屬裝置與該仲 裁器之物理距離小於該些低頻寬要求主裝置以及該些低頻 寬從屬裝置與該仲裁器之物理距離。 4. 如申請專利範圍第1項所述之多裝置系統，其中該 些主裝置為具有多執行緒（thread)的主裝置。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之多裝置系統，其中該 第二階段仲裁模組係採用固定優先權演算法（fixed priority algorithm)來選擇該候選低頻寬要求主裝置。 6.如申請專利範圍第1項所述之多裝置系統，其中該 第一階段仲裁模組係採用單迴圈仲裁演算法（Round Robin) 來選擇該授權主裝置。 27 1249680 7.如申請專利範圍第1項所述之多裝置系統，其中該 反向仲裁裝置係採用固定優先權演算法（fixed priority algorithm)來選擇該授權從屬裝置。

8 · —種多裝置糸統之操作方法，供仲裁一匯流排之資 料傳送運算，該匯流排連接複數個主裝置以及複數個從屬 裝置，其中該些主裝置依照頻寬要求可分為複數個高頻寬 要求主裝置以及複數個低頻寬要求主裝置，且該些從屬裝 置依照頻寬要求可分為複數個高頻寬要求從屬裝置以及複 數個低頻寬要求從屬裝置，該操作方法包含： 對該些低頻寬要求主裝置發出的至少一匯流排使用請 求進行判斷’選擇一候選低頻寬要求主裝置；

對該候選低頻寬要求主裝置以及該些高頻寬要求主裝 置發出的至少一匯流排使用請求進行判斷，選擇一授權主 裝置，其中該授權主裝置被允許經由該匯流排對該些從屬 穿置進行資料傳送運算；以及 對該些高頻寬要求從屬裝置發出的至少一匯流排使用 请求進行判斷’選擇出一授權從屬裝置’其中該授權從屬 裝置被九許經由該匯流排對該些高頻寬要求主裝置進行反 9.如申請專利範圍第8項所述之操作方法，其中該些 高頻％要求主裝置和該些高頻寬要求從屬裝置之間的資料 28 1249680 傳送速率高於該些低頻寬要求主裝置和任一該些從屬裝置 成任/該些主裝置和該些低頻寬要求從屬裝置之間的資料 傳送速率 I 〇.如申請專利範圍第8項所述之操作方法，其中該些 高頻寬要求主装置以及該些高頻寬要求從屬裝置與該仲裁 弯之物理距離小於該些低頻寬要求主裝置以及該些低頻寬 從屬裝置與該仲裁器之物理距離。 II ·如申請專利範圍第8項所述之操作方法，其中該些 主裝置為具有多執行緒（thread)的主裝置。 1 2 ·如申清專利範圍第8項所述之操作方法，其中係採 用固定優先權演算法（fixed priority algorithm)來選擇該候 選低頻寬要求主裝置。 1 3 ·如申睛專利範圍第8項所述之操作方法，其中係採 用單迴圈仲裁演算法（Round Robin)來選擇該授權主裝置。 用固 如申睛專利範圍第8項所述之操作方法，其中係採 > 疋彳支先權演算法（fixed priority algorithm)來選擇該授 核從屬裝置。 29