Abstract
The conventional bus system architecture consists of masters, slaves, arbiter, decoder and so on in shared bus. As several masters can't use a bus concurrently, arbiter plays an role in arbitrating the bus. The efficiency of bus usage can be determined by the selection of arbitration method. Fixed Priority, Round-Robin, TDMA and Lottery arbitration policies are studied in the conventional arbitration method where the bus priority is primarily considered. In this paper, we propose the arbitration method that calculates the bus utilization of each master. Furthermore, we verify the performance compared with the other arbitration methods through TLM(Transaction Level Model). From the results of performance verification, the arbitration methods of Fixed Priority and Round-Robin can not set the bus utilization and those of TDMA and Lottery happen the error of 50% and 70% respectively compared with bus utilization set by user in more than 100,000 cycles. On the other hand, the bandwidth-award bus arbitration method remains the error of less than 1% since approximately 1000 cycles, compared with bus utilization set by user.
전형적인 버스 시스템 구조는 공용버스 내에 여러 개의 마스터와 슬레이브, 아비터 그리고 디코더 등으로 구성되어 있다. 복수의 마스터가 동시간대에 버스를 이용할 수 없으므로, 아비터는 이를 중재하는 역할을 수행한다. 아비터가 어떠한 중재방식 을 선택하는가에 따라 버스 사용의 효율성이 결정된다. 기존의 중재 방식에는 Fixed Priority 방식, Round-Robin 방식, TDMA 방식, Lottery 방식 등이 연구되고 있는데, 버스 우선권이 주로 고려되어 있다. 본 논문에서는 마스터별 버스 점유율을 연산하는 블록을 이용하는 버스중재 방식을 제안하고, TLM(Transaction Level Model)을 통해 다른 중재 방식과 비교하여 성능을 검증하였다. 성능분석 결과, 기존의 Fixed Priority 방식과 Round-Robin 방식은 버스점유율을 설정할 수 없었으며 기존의 TDMA, Lottery 중재방식의 경우에는 100,000 사이클 이상에서 사용자가 설정한 버스점유율과 비교하여 각각 최대 50%, 70%의 오차가 발생하였다. 반면에 점유율 고려 중재방식의 경우에는 약 1000 사이클 이후부터 사용자가 설정한 버스점유율과 비교하여 1% 이하의 오차를 유지하였다.
