Arbiter round-robin 4 requester

Nhiều master cùng muốn dùng một tài nguyên (bus, bộ nhớ, cổng ghi FIFO), nhưng mỗi lúc chỉ một master được dùng. Arbiter round-robin cấp quyền luân phiên: ai vừa được cấp thì xếp cuối hàng. Nhờ vậy không master nào bị "bỏ đói". Đây là câu phỏng vấn thiết kế RTL rất phổ biến.

module rr_arb4 (
  input  logic       clk,
  input  logic       rst_n,   // reset BẤT ĐỒNG BỘ, tích cực mức thấp
  input  logic [3:0] req,     // req[i] = 1: requester i muốn dùng tài nguyên
  output logic [3:0] gnt      // one-hot (hoặc 0): requester được cấp trong chu kỳ này
);

Tại mỗi sườn lên clk:

• Nếu req != 0: xét lần lượt các requester bắt đầu từ ngay sau requester được cấp gần nhất, theo vòng 0 → 1 → 2 → 3 → 0. Requester đầu tiên có req = 1 được cấp: gnt = one-hot của nó, và nó trở thành "được cấp gần nhất".
• Nếu req == 0: gnt = 0, giữ nguyên "được cấp gần nhất".

gnt là ngõ ra thanh ghi. rst_n = 0 đưa gnt về 0 ngay lập tức và đặt "được cấp gần nhất" là requester 3, nên lần đầu requester 0 được xét trước.

Testbench đổi req ở sườn xuống clk và đọc gnt ở sườn xuống kế tiếp.