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2025-06-20T03:54:06Z

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{{Dieser Artikel|behandelt die asynchron arbeitende Schaltung. Für die synchrone Priorisierung siehe [[Prozess-Scheduler]]; für andere Bedeutungen [[Arbiter (Begriffsklärung)]].}}

Ein '''Arbiter''' ({{laS}} für ''Richter'') ist in der [[Digitaltechnik]] eine [[Analogtechnik|Schaltung]], die möglichst schnell entscheidet, welcher von zwei oder mehr Eingängen zuerst aktiv wurde.

Die Eingangssignale stammen von [[Asynchrone Datenübertragung|asynchron]] zueinander arbeitenden Schaltungsteilen, die sporadisch exklusiven Zugriff auf eine knappe [[Betriebsmittel (Informatik)|Ressource]] benötigen, z. B. auf einen [[Speichern (Informatik)|Speicher]]. Die Schaltung kann ebenso viele Ausgangs- wie Eingangsleitungen haben, von denen als Ausgabe der Entscheidung genau eine aktiv wird. Wenn der Zeitunterschied zwischen den beiden Eingangssignalen relativ groß ist, dann entscheidet der Arbiter innerhalb der für [[Logikschaltung]]en üblichen [[Gatterlaufzeit]]. Knappere Entscheidungen dauern länger, in seltenen Fällen mehr als das Zehnfache. Dabei wächst intern der Abstand einer Größe vom [[Labiles Gleichgewicht #Gleichgewichtslagen: stabil, labil, indifferent|labilen Gleichgewicht]] [[exponentiell]] mit der Zeit.<ref>David J. Kinniment und John V. Woods: [http://www.async.org.uk/David.Kinniment/Research/papers/IEE1976.pdf ''Synchronization and arbitration circuits in digital systems''.] Proceedings IEEE 123, 1976, S. 961–966.</ref>

Durch Kombination solcher Schaltungen lassen sich Arbiter konstruieren, die mehrere gleichartige Ressourcen verwalten, etwa die zwei [[Port (Schnittstelle)|Ports]] eines [[Dual-Port-RAM]] oder zahlreiche Kommunikationskanäle.<ref>Stanislavs Golubcovs, Andrey Mokhov, Alex Yakovlev: ''Modular approach to multi-resource arbiter design.'' 15th IEEE Symposium on Asynchronous Circuits and Systems, 2009. ([http://apt.cs.manchester.ac.uk/async/events/ukforum20/papers/2_3_Stanislavs_Golubcovs_Arbiter_Design.pdf online]; PDF; 280 kB; abgerufen am 29. Dezember 2015).</ref>

Auch wenn heute viele Rechner vollständig auf einem Chip integriert sind ([[System-on-a-Chip|SoC]]) und intern [[synchrone Datenübertragung|synchron]] arbeiten, tritt das [[Entscheidungsproblem]] zumindest an allen Eingängen auf, an denen nicht-[[synchronisiert]]e [[Digitalsignal|digitale Signale]] anstehen: Ein Eingangssignal kann seinen Zustand gerade dann ändern, wenn es [[D-Flipflop|taktgesteuert eingefroren]] werden soll. Auf den meisten größeren [[Die (Halbleitertechnik)|Chips]] gibt es zudem mehrere Takt-Domänen, die asynchron zueinander arbeiten.<ref>Chris Kwok (Mentor Graphics): [https://ee.usc.edu/async2015/web/wp-content/uploads/2015/03/S3_P1_ASYNC2015.pdf ''Hunting Asynchronous CDC Violations in the Wild''.] Konferenzbeitrag ASYNC 2015.</ref>

== Literatur ==
* David J. Kinniment: ''Synchronization and Arbitration in Digital Systems''. Wiley, 2007, ISBN 978-0-470-51082-7.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Bussystem]]
[[Kategorie:Rechnerarchitektur]]
[[Kategorie:Elektronische Schaltung]]

Arbiter - Versionsgeschichte

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