仲裁和多路复用电路系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及数据处理系统的领域。更具体地，本公开涉及用于在多个输入之间执行仲裁并且执行选择多个输入中的至少一个输入来提供输出的仲裁和多路复用电路系统。
【背景技术】
[0002]已知提供仲裁和多路复用电路系统。附图的图1中示出了一种已知的仲裁和多路复用电路系统。在该示例中，仲裁器2被部署为与多路复用器4串联。仲裁器2接收指示哪些输入正携带数据的多个请求；需要在这些输入之间进行仲裁。仲裁器2根据正在采用的无论任何仲裁算法来执行仲裁，并生成授权信号来选择这些输入中的一个。授权信号被提供给多路复用器4，并控制多路复用器4以选择恰当的输入来作为从多路复用器4的输出。与图1的电路系统的动作相关联的处理延迟至少为仲裁器2用来执行仲裁操作的时间与多路复用器4用来响应于仲裁器2在完成其仲裁之后所生成的授权信号而执行选择操作的时间的加和。
[0003]图1的电路系统串行执行仲裁和多路复用操作所占用的时间可能对系统性能产生限制，例如，可能限制时钟频率和/或要求操作以会增加延迟的方式扩展到多个时钟周期等。
【发明内容】
[0004]本公开的至少一些示例实施例提供了仲裁和多路复用电路系统，该仲裁和多路复用电路系统用于在多个输入之间执行仲裁并且执行选择多个输入中的至少一个输入来提供输出，所述仲裁和多路复用电路系统包括:
[0005]具有X个仲裁层级的仲裁树电路系统，其中，X是大于一的整数；以及
[0006]具有Y个多路复用层级的多路复用树电路系统，其中，Y是大于一的整数；其中
[0007](i)所述Y个多路复用层级包括第一组多路复用层级和第二组多路复用层级，该第一组多路复用层级在第二组多路复用层级的上游；
[0008](ii)所述第一组多路复用层级被配置为与所述X个仲裁层级中的至少一些仲裁层级并行地操作，据此所述第一组多路复用层级被配置为与由所述X个仲裁层级执行的仲裁并行地执行部分选择；以及
[0009](iii)所述第二组多路复用层级被配置为与所述X个仲裁层级并行地操作，据此所述第二组多路复用层级在完成所述仲裁后并且根据所述仲裁完成所述选择以提供所述输出。
[0010]本公开的至少一些其他示例实施例提供了仲裁和多路复用电路系统，该仲裁和多路复用电路系统用于在多个输入之间执行仲裁并且执行选择多个输入中的至少一个输入来提供输出，所述仲裁和多路复用电路系统包括:
[0011]用于执行所述仲裁的仲裁树装置，所述仲裁树装置具有X个仲裁层级，其中，X是大于一的整数；
[0012]用于执行所述选择的多路复用树装置，所述多路复用树装置具有Y个多路复用层级的，其中，Y是大于一的整数；其中
[0013](i)所述Y个多路复用层级包括第一组多路复用层级和第二组多路复用层级，该第一组多路复用层级在第二组多路复用层级的上游；
[0014](ii)所述第一组多路复用层级被配置为与所述X个仲裁层级中的至少一些仲裁层级并行地操作，据此所述第一组多路复用层级被配置为与由所述X个仲裁层级执行的仲裁并行地执行部分选择；以及
[0015](iii)所述第二组多路复用层级被配置为与所述X个仲裁层级并行地操作，据此所述第二组多路复用层级在完成所述仲裁之后并且根据所述仲裁完成所述选择以提供所述输出。
[0016]本公开的至少一些其他示例实施例提供了仲裁和多路复用的方法，该仲裁和多路复用的方法在多个输入之间执行仲裁并且执行选择多个输入中的至少一个输入来提供输出，所述方法包括以下步骤:
[0017]使用仲裁树电路系统执行所述仲裁，所述仲裁树电路系统具有X个仲裁层级，其中，X是大于一的整数；以及
[0018]使用多路复用树电路系统执行所述选择，所述多路复用树电路系统具有Y个多路复用层级，其中，Y是大于一的整数；其中
[0019](i)所述Y个多路复用层级包括第一组多路复用层级和第二组多路复用层级，该第一组多路复用层级在第二组多路复用层级的上游；
[0020](ii)所述第一组多路复用层级与所述X个仲裁层级中的至少一些仲裁层级并行地操作，据此所述第一组多路复用层级与由所述X个仲裁层级执行的仲裁并行地执行部分选择；以及
[0021](iii)所述第二组多路复用层级与所述X个仲裁层级并行地操作，据此所述第二组多路复用层级在完成所述仲裁之后并且根据所述仲裁完成所述选择以提供所述输出。
[0022]通过下面对说明性实施例的详细描述(要结合附图来进行阅读)将清楚地得出本公开的上述以及其他目的、特征和优点。
【附图说明】
[0023]图1图示地示出了与多路复用器串联的仲裁器；
[0024]图2图解地示出了不同宽度的多路复用器的逻辑深度；
[0025]图3图解地示出了仲裁和多路复用电路系统的第一示例实施例；
[0026]图4图解地示出了仲裁和多路复用电路系统的第二示例实施例；
[0027]图5图解地示出了仲裁和多路复用电路系统的第三示例实施例；
[0028]图6是图解地示出了图3、图4和图5的实施例的操作的流程图；以及
[0029]图7是图解地示出了多路复用树和仲裁树的并行操作以及随后的最终多路复用操作的图示。
【具体实施方式】
[0030]本技术认识到仲裁和多路复用电路系统(circuitry)能够通过部分地与仲裁树并行地操作多路复用树而变得更快且更高效。这能够降低在仲裁已经完成之后所需要的最终多路复用的宽度，因为从时间的角度来看第一阶段的多路复用操作被与仲裁树并行地“隐藏”了。本技术的使用将趋向于使得作为整体的多路复用树的门深度变得更大，这种变大的形式一般被视为使得本领域工作人员对于这样的途径持有偏见，但还是本技术认识到该足够的更深的多路复用树可以与仲裁树的操作并行地被隐藏从而可以获得在速度和效率上的整体提升。
[0031]在一些不例实施例中，Y小于X，指不多路复用树具有比仲裁树更少的层级。更具体地，在一些示例实施例中，第一组多路复用层级包含的层级的数目为大于或等于X/2的最小整数。在仲裁完成后执行的最终多路复用可以在单一多路复用层级中执行，并且已经发现在实践中当在与执行其仲裁的仲裁树并行执行的第一组多路复用层级内存在基本上半数的多路复用层级时，与仲裁树并行执行的多路复用层级在时间上彼此均衡。
[0032]在一些实施例中，形成第二组多路复用层级的单一多路复用层级可以包括由在仲裁完成之后被生成的最终开关信号来开关的最终多路复用器。最终开关信号可能不直接表示所生成的仲裁结果，但它确实需要完整的仲裁被完成从而最终开关信号具有可用于控制最终多路复用器的定义值。
[0033]最终多路复用器可以是P路多路复用器。该P路多路复用器可以比第一组多路复用层级内所采用的、与仲裁树电路系统并行操作的多路复用器宽。与仲裁树电路系统并行操作(即，在第一组多路复用层级内)的多路复用器可以是Q路多路复用器。一些有效实施例采用4路多路复用器，因为这些4路多路复用器适合于通常用于实现这样的多路复用器的晶体管的特性。
[0034]第一组多路复用层级内的Q路多路复用器可以由在完成仲裁前生成的相应的中间开关信号来开关。仲裁树电路系统内的仲裁层级可以在仲裁被部分地执行时生成这些中间开关信号，并且相应地允许选择在仲裁结束以及最终确定需要选择的输入的实际个体或群组之前被部分地执行。
[0035]在一些实施例中，X个仲裁层级可以包括多个Q路仲裁器。在并行操作的仲裁树电路系统和多路复用树电路系统的多个部分内将仲裁器的宽度与多路复用器的宽度相匹配简化了中间开关信号的生成，并且允许Q路仲裁器以直接且高效的方式控制相应的Q路多路复用器。
[0036]各个多路复用器和仲裁器的宽度可能发生改变。一些有效的示例实施例使用为二的幂的宽度，具体地，使用先前所提到的为四的宽度。
[0037]如果R的值是并行操作的仲裁器和多路复用器的宽度的log2，那么一些有效实施例中，Q路多路复用器具有与一个与(AND)门和R个或(0R)门相对应的逻辑宽度。
[0038]尽管就更宽