用system verilog语言实现round robin仲裁算法

在SystemVerilog中，Round Robin仲裁算法是一种常见的用于多请求者共享资源的情况，它按照预设的时间片轮询每个请求。以下是实现的基本步骤：

1. 定义模块：首先，你需要定义一个模块，比如`RoundRobinArbiter`，包含输入请求信号（如`requests[]`)、优先级队列（如果有的话）、计数器以及输出的仲裁结果。

module RoundRobinArbiter(
    input wire [NUM_REQUESTS - 1] requests,
    input wire clk, // 主时钟
    output reg arbitration_result // 输出仲裁决定
);

2. 计数器：创建一个计数器，通常使用循环移位寄存器(CSR)结构，每轮循环将计数器加一，表示下一个时间片给哪个请求。

reg [COUNT_WIDTH - 1] counter;
always @(posedge clk) begin
    if (counter == COUNT_WIDTH - 1) begin
        counter <= 0; // 当计数满后归零
    end else begin
        counter <= counter + 1;
    end
end

3. 请求处理：设置一个状态机，当计数器等于当前请求的位置时，响应该请求并更新仲裁结果。

integer position[NUM_REQUESTS];
// 初始化位置数组
initial begin
    for (int i = 0; i < NUM_REQUESTS; i++) begin
        position[i] = i;
    end
end

always @(posedge clk) begin
    integer index = counter % NUM_REQUESTS; // 求余得到当前对应位置
    if (requests[index]) begin
        arbitration_result = index; // 给予请求权
        // 更新请求者的优先级队列或其他状态
    end
end

4. 结束条件：考虑当所有请求都已完成或者达到某个停止条件时（例如最大轮数），需要有适当的结束机制。

parameter MAX_ROUNDS = 100; // 设置最大轮数
always @(posedge clk) begin
    if (counter == MAX_ROUNDS * COUNT_WIDTH || !any(requests)) begin
        arbitration_result = DEFAULT_ARB_RESULT; // 或者清零等其他处理
    end
end