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在FPGA的设计里，RR（Round-Robin）调度是一个非常重要的话题。所谓RR调度就是从多个队列中公平地选一个队列进行处理。可以用在多种不同的场景中。
1、分发场景
如下图所示，在多引擎的场景中，假定有源源不断的任务需要分发到4个后续引擎中去处理。那么这个分发逻辑就是一个调度系统，调度的方式有很多，比如最简单的逐个引擎分发，但是要达到“快和公平”这2个条件，那首当其冲选择RR调度了。
一是按顺序哪个引擎空闲就给哪个引擎任务，遇到忙碌的引擎需要跳过，直接判断下一个引擎，直到有空闲的引擎。示意代码如下图所示，这个方案在4个队列的场景下是完全可行的，但是当引擎多了以后，比如32个引擎，采用这种写法就会有2个问题了，第一就是组合逻辑可能较大，第二就是引擎多了，在一个always里写的代码量就巨大了。
always@(posedge clk_sys or posedge rst)
begin
if(rst == 1'b1) begin
rr_state <= IDLE;
end
else begin
case(rr_state)
IDLE: begin
if(q0_req == 1'b1) begin
rr_state <= Q0_RR;
end
else if(q1_req == 1'b1) begin
rr_state <= Q1_RR;
end
else if(q2_req == 1'b1) begin
rr_state <= Q2_RR;
end
else if(q3_req == 1'b1) begin
rr_state <= Q3_RR;
end
else;
end
Q0_RR: begin
if((q1_req == 1'b1) && (q0_done == 1'b1)) begin
rr_state <= Q1_RR;
end
……
else;
end
……
default；
endcase
end
end
2、命令和数据同时调度场景
这种场景是多个队列合并成一个队列，但是每个队列包含的是2个通道，数据通道和命令通道，如下图所示，用的比较多的场景就是多个用户同时访问DDR。在该场景中有一个前提，那就是：一个cmd一般是单cycle数据，一次data是多cycle数据。这种场景下的调度，可以有2种方案。
方案一：cnt轮询，当4个通道中有一个通道有请求的时候，cnt在0到3之间不断地翻转计数，记到多少，就判断该队列是否有请求，如果有请求，就读出cmd，并写入到后级FIFO中缓存，然后从FIFO中读出命令，并从该命令对应的队列中读取data。
该方案最大的好处就是简单。一个cnt解决调度问题，但是也有一些缺点，或者说应用限制。就是每个队列data的cycle数 >= 通道数，因为该方案中每个队列的轮询需要4个cycle，如果数据太短，小于4个cycle的话，数据的调度就会出现气泡，影响性能，尤其是当队列数较多的时候。
方案二，要解决方案一中的缺点，就可以采用第一个分发场景中提及的方案。每一次的轮询只需要一个cycle获得结果，相比方案一需要4个cycle，在小包场景下，优势明显。
3、数据调度场景
该场景和上述场景2相比就是少了每个队列的命令通道，只有数据，这种场景的调度和场景1类似，是场景1的反向操作。和场景2相比，少了cmd通道，因此无法使用cnt轮询的方案。它的实现方案和场景1是类似的，也有一些不同的点。
比如当4个队列都有数据的时候，调度后的输出是否是背靠背的？即调度的性能是否达到线速，这就需要结合实际需求，采用一些调度的技巧了。
调度是逻辑设计中一个非常重要的功能，不管业务如何复杂，基本都可以分解成上述几种情况。当队列少的时候，都可以用上述的方案实现高效调度，假如在队列很多的时候呢？下一篇我们介绍RR调度的通用实现方式。
