JPH0219959A - データ処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データ転送方式に関し、特に、マシンサイク
ルの異なるデータ処理装置を結合してデータ処理システ
ムを構成する場合、マシンサイクルの異なる複数のデー
タ処理装置の間のデータ転送を高いデータ転送スルーブ
ツトで行うことができるデータ転送方式に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、マシンサイクルの異なるデータ処理装置を結合し
て構成したデータ処理システムにおいては、データ処理
システムを構成するマシンサイクルの異なった複数のデ
ータ処理装置の間のデータ転送は、普通、次のように行
われる。

データ転送要求の発行元となる送信側のデータ処理装置
は、データ転送要求信号と装置アドレス。

アドレスデータ、転送データ等を送出する。一方、受信
側のデータ処理装置は、データ転送要求信号を１段目の
ラッチに入力した後、入力パルス信号の立上り（または
立下り）がラッチの同期クロックと重なって生じるハザ
ード信号による誤動作を防止するため、ハザード信号の
ラッチ防止時間の経過後に、第１段目のラッチ出力を２
段目のラッチにセットし、このラッチの出力信号の立上
り微分信号で受信したアドレスデータ、転送データをセ
ットすることによりデータ転送を行う。

このようなマシンサイクルの異なるデータ処理装置の間
のデータ転送の具体例として、データ処理システムを構
成する入出力制御装置と主記憶制御装置との間のデータ
転送がある。前者の入出力制御装置は、マシンサイクル
の大きいチャネルを制御する装置であり、後者の主記憶
制御装置はマシンサイクルの小さな命令プロセッサと同
期して動作する装置であるため、通常、前者が後者より
マシンサイクルが大きい。

第４図は、このようなマシンサイクルが異なるデータ処
理装置の間のデータ転送を行うデータ転送方式の一例を
説明するデータ転送装置の概略のブロック図である。ま
た、第５図は、第４図のデータ転送装置のタイムチャー
トである。

第４図および第５図を参照して説明する。第１のデータ
処理装置のＡ装置１は、データ転送装置であるＢ装置２
を経由して、第２のデータ処理装置のＣ装！ｉ２３への
データ転送を行う、Ｂ装置２はＣ装置３に含まれて一体
になっていてもよいが。

ここではデータ転送動作を説明するため、別に設ける構
成としたものを示している。

Ａ装置１は、データ転送要求信号１０をＲＥＱ送出端子
からＢ装置２に送出する。このデータ転送要求信号の送
出に付随してアドレスデータ、転送データ等のデータ信
号１１はＤＡＴＡ送出端子から送出される。

データ転送要求信号１０は、Ｂ装置２においては非同期
信号であるので、信号の立上り、立下りが１段目のラッ
チの同期信号と重なって生じるハザード信号による誤動
作を防止するため、１段目のラッチ１２に入力した後、
ハザード信号のラッチ防止時間の経過後に、２段目のラ
ッチ１３にセットする。これらのラッチのセットタイミ
ングは、Ｂ装置２のクロックによるＳＥＴ信号の立上り
時の動作となる。ラッチ１３からの出力は立上り微分回
路１４によって、Ｂ装置２のクロックに同期した１サイ
クルのパルス信号１５となる。このパルス信号１５によ
って、Ａ装置１のＤＡＴＡ送出端子から送出される転送
データ、アドレスデータ、およびその他の制御データ等
の転送すべきデータ信号１１はレジスタ１６にセットさ
れる。第４図では、アドレスデータ、転送データ等は区
別せずに、データ信号１１に代表させて示しており、ア
ドレスレジスタ等の図示は省略している。

データ転送装置のＢ装置２からＣ装置３への転送データ
信号の送出は、立上り微分回路１４で生成したＢ装置２
のクロックに同期した１サイクルのパルス信号１５を、
データ転送要求信号１７としてＣ装置３のＲＥＱ受信端
子に送出する。また、データ信号１８としては、レジス
タ１６にセットしたデータを送出する。データ信号１１
がＢ装置２を介してＣ装置３に送出され、データ転送が
行われ、Ｃ装置３で受取った転送データの処理が完了せ
ず、次の転送データを受信できない時は、Ｃ装置３から
のデータ転送要求発行抑止信号１９が、Ｃ装置３のＦＵ
ＬＬ端子からＡ装置１のＦＵＬＬ端子へ送出される。デ
ータ転送要求発行抑止信号１９は、データ転送要求を受
付けられないとき論理ＩＩ　１　ｔｔとされる信号であ
る。

なお、このように非同期信号を同期化して、データ転送
する非同期信号の同期化方式にかかる公知文献としては
、実開昭５３−６０７４９号公報等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述のようなマシンサイクルの異なるデータ
処理装置の間のデータ転送においては、信号伝送線路に
遅延があり、最終的には受信側のＣ装置のクロックに同
期させて受信しなければならないため、例えば、Ａ装置
から送出するデータ転送要求信号のパルス幅を所定の限
度以上に狭くすることができない。例えば、このような
データ転送要求信号のパルス幅の最小値は下記条件で決
まる。

（１）データ転送要求信号のパルス幅は、受信装置の１
段目のラッチのセット信号の立上りと、このセット信号
の後続のセット信号の立下りの間隔より広くする。もし
狭い場合、この信号がラッチできないことがあるためで
ある。

（２）１段目のラッチのセット信号と後続の２段目のラ
ッチセット信号の発行間隔は、ハザード防止時間以上に
離れて、２段目のラッチのセット信号と後続の１段目の
ラッチのセット信号は重ならないようにする。

このようなデータ転送において、データ転送スループッ
トを大きくするためには、データ転送要求信号のパルス
幅を狭くし、データ転送要求信号の発行間隔を密にする
必要があるが、パルス幅を狭くすることは限度があり、
上述のように所定のパルス幅以上に狭くすることはでき
ない、このため、データ転送要求信号のパルス幅を狭く
する手法により、データ転送スループットを大きくする
ことができない。

このようにデータ転送要求信号のパルス幅をある限度以
上に狭くすることができないため、デ・−夕転送時のス
ループットを大きくする必要がある場合には、転送デー
タのデータ幅（同時に並列して転送するデータのビット
幅）を広げる以外に方法がない、しかし、データ転送の
データ幅を広げると、ハードウェア量が増大し、装置が
複雑になるという問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は、マシンサイクルの異なるデータ処理装
置を結合してデータ処理システムを構成する場合にも、
複数のデータ処理装置の間のデータ転送を高いデータ転
送スループットで行うことができるデータ転送方式を提
供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては、マシンサ
イクルの異なる複数のデータ処理装置を結合して構成す
るデータ処理システムにおいて、第１のデータ処理装置
と、該第１のデータ処理装置とはマシンサイクルが異な
る第２のデータ処理装置との間に、第１のデータ処理装
置のマシンサイクルと同じ周期のクロックで制御される
第１のデータ転送ユニットと、第２のデータ処理装置と
同じ周期のクロックで制御される第２のデータ転送ユニ
ットと、前記第１のデータ転送ユニットと第２のデータ
転送ユニットとの間を転送する制御信号を、受信側ユニ
ットのクロックの位相に合せて同期させて用いるデータ
転送装置を設け、該データ転送装置を経由して複数のデ
ータ処理装置間のデータ転送を行うことを特徴とする。

〔作用〕

前記手段によれば、第１のデータ処理装置と。

第１の、データ処理装置とはマシンサイクルが異なる第
２のデータ処理装置との間に、第１のデータ処理装置の
マシンサイクルと同じ周期のクロックで制御される第１
のデータ転送ユニットと、第２のデータ処理装置と同じ
周期のクロックで制御される第２データ転送ユニツトと
、前記第１のデータ転送ユニットと第２のデータ転送ユ
ニットとの間を転送する制御信号を、受信側ユニットの
クロックの位相に合せて同期させて使用するデータ転送
装置が設けられる。このマシンサイクルの異なる複数の
データ処理装置の間に設けられるデータ転送装置は、装
置内部が第１のデータ転送ユニットと第２のデータ転送
ユニットとの複数のユニットに分けられ、各ユニットが
それぞれデータ転送を行うデータ処理装置と同じ周期の
クロックで制御されるように構成される。また、各ユニ
ットを渡る制御信号は、転送データを受信する側のユニ
ットのクロックの位相に合せるように同期された後、ラ
ッチして使用される。

このようにデータ転送装置を介してデータ処理装置の間
を結合し、データ転送を行う構成とすることにより、デ
ータ転送装置の各々のユニットとデータ転送を行うシス
テムの各々のデータ処理装置は、同じ周期のクロックで
制御され、同じマシンサイクルとなる。このため、結合
する相手のデータ処理装置のマシンサイクルの相違は考
慮せずに、システムの各々のデータ処理装置において、
データ転送要求発行間隔を密にすることができる。

また、データ転送装置の各々のユニット間において、デ
ータ転送の制御信号は各ユニットのクロックの位相に合
せて同期した後、ラッチして使用するため、転送データ
のデータ幅を広げることなく、データ転送時のスループ
ットを向上させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

なお、実施例を説明するための全回において、同一要素
は同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

第１図は１本発明の一実施例にかかるデータ転送装置の
構成を示すブロック図である。第１図においては、第１
のデータ処理装置であるＡ装置１と、第２のデータ処理
装置であるＣ装置３との間に、データ転送装置であるＢ
装置２０を設け、このＢ装置２０を経由してデータ転送
を行う。

Ｂ装置２０の内部は、第１のデータ転送ユニット２０ａ
と、第２のデータ転送ユニット２０ｃとの２つのユニッ
トに分かれて構成されている。第１のデータ転送ユニッ
ト２０ａは、第１のデータ処理装置のＡ装置１と同じ周
期のクロックで制御され、同じマシンサイクルで動作す
る。また、第２のデータ転送ユニット２０ｃは、第２の
データ処理装置のＣ装置３と同じ周期のクロックで制御
され、同じマシンサイクルで動作する。ここでのＡ装置
１のマシンサイクルと、Ｃ装置３のマシンサイクルとは
異なっている。

Ａ装置１からのデータ転送要求信号１０ａはラッチ２９
に一旦セットされた後、要求受付は回路２１に入力され
る。要求受付は回路２１には、ラッチ２２ａ。

２２ｂ　、　２２ｃ　、　２２ｄからの出力がそれぞれ
入力されており、ラッチ２２ａ　、　２２ｂ　、　２２
ｃ　、　２２ｄは、データレジスタ２３ａ　、　２３ｂ
　、　２３ｃ　、　２３ｄがそれぞれ使用中か否かを示
している。データレジスタを使用中のときラッチの出力
は“１″となる。アドレスデータや他のデータをセット
するレジスタも設けられているが、繁雑さを避けるため
、第１図では図示していない。

要求受付は回路２１からは、要求受付は信号出方が４本
の信号線２４ａ　、　２４ｂ　、　２４ｃ　、　２４ｄ
により出力されている。これらの信号線２４ａ　、　２
４ｂ　、　２４ｃ　。

２４ｄは、データレジスタの使用情況によって出力のう
ちの１つが論理４１１１１となる。より具体的に説明す
ると、要求受付は回路２１は４つのアンドゲートからな
り、ラッチ２２ａ　、　２２ｂ　、　２２ｃ　、　２２
ｄの出力の論理ｇｉ　Ｉ　Ｆ＋と立ち方によって、信号
線２４ａ。

２４ｂ　、　２４ｃ　、　２４ｄのうち１つを論理′１
邦とする。

信号線２４ａ　、　２４ｂ　、　２４ｃ　、　２４ｄの
出力は、ラッチ２２ａ　、　２２ｂ　、　２２ｃ　、　
２２ｄをセットし、データレジスタ２３ａ　、　２３ｂ
　、　２３ｃ　、　２３ｄをセットする。これにより、
データレジスタにＤＡＤＡ端子からのデータ信号１１が
読み込まれる。また、同時に、信号線２４ａ　、　２４
ｂ　、　２４ｃ　、　２４ｄの出力は、それぞれパルス
幅拡張回路２５ａ　、　２５ｂ　、　２５ｃ　、　２５
ｄおよび同期回路２６ａ　、　２６ｂ　、　２６ｃ　、
　２６ｄを経由して、ラッチ２７ａ　、　２７ｂ　、　
２７ｃ　、　２７ｄにセットされる。

パルス幅拡張回路２５ａ　、　２５ｂ　、　２５ｃ　、
　２５ｄは、後続の同期回路２６ａ　、　２６ｂ　、　
２６Ｑ　、　２６ｄ　ヘ入力する信号のパルス幅を広げ
るために設けられている。

各々の同期回路２６ａ　、　２６ｂ　、　２６ｃ　、　
２６ｄの構成は、第４図で示した回路と同様なもので、
２つのラッチと立上り微分回路から構成されている。同
期回路２６ａ　、　２６ｂ　、　２６ｃ　、　２６ｄの
出力は、第２のデータ転送ユニット２０ｃを制御するク
ロックに同期しており、パルス幅はＣ装置３の１マシン
サイクルとなっている。

ラッチ２７ａ　、　２７ｂ　、　２７ｃ　、　２７ｄの
出力は、要求選択回路２８に入力される。要求選択回路
２８には、ラッチ２７ａ　、　２７ｂ　、　２７ｃ　、
　２７ｄの出力と、カウンタ３０ａ　、　３０ｂ　、　
３０ｃ　、　３０ｄの出力と、ラッチ３１の出力が入力
されている。要求選択回路２８からの出力は、ラッチ３
２ａ　、　３２ｂ　、　３２ｃ　、　３２ｄに入力され
る。要求選択回路２８は、要求選択回路の通過待ち時間
が小さくなるように、先入れ先出しくＦｉｒｓｔｉｎ　
Ｆｉｒｓｔ　ｏｕｔ）で処理する。この要求選択回路２
８は、第２図に示すような制御テーブルにより、受付け
た要求信号を選択して出力する。

第２図は、要求選択回路の選択手順の処理に用いる制御
テーブルを説明する図である。第２図を参照して、要求
選択回路の選択手順を説明する。

複数のデータ転送要求がある場合、すなわち、ラッチ２
７ａ　、　２？ｂ　、　２７ｃ　、　２？ｄで論理“１
″のものが複数ある場合、カウンタ３０ａ　、　３０ｂ
　、　３０ｃ　、　３０ｄの内容によって、要求待ち回
数の多い要求から選択する。待ち回数が同じ要求が２つ
以上ある場合、予め設定した順序で要求を選択する。

カウンタ３０ａ　、　３０ｂ　、　３０ｃ　、　３０ｄ
は、各々の信号線２４ａ　、　２４ｂ　、　２４ｃ　、
　２４ｄの要求に対応して設けられており、自要求以外
の他の要求が選択されたとき、１加算され、自要求が選
択されたとき、対応して組みとなっているラッチと同時
にリセットされる。

要求選択回路２８が、あるデータ転送要求を選択すると
、その選択出力はラッチ３２ａ　、　３２ｂ　、　３２
ｃ　。

３２ｄに入力される０選択出力に・よりラッチ３２ａ。

３２ｂ　、　３２ｃ　、　３２ｄの１つに論理“１″が
セットされると、ラッチ３２ａ　、　３２ｂ　、　３２
ｃ　、　３２ｄの出力信号はオアゲート３３を介して、
データ転送要求１７ａとして、Ｃ装置３へ転送される。

また、ラッチ３２ａ　、　３２ｂ　、　３２ｃ　、　３
２ｄの出力信号３４ａ　、　３４ｂ　、　３４ｃ、３４
ｄによって、セレクタ３５がデータレジスタ２３ａ　、
　２３ｂ　、　２３ｃ　、　２３ｄからの出力の１つを
選択し、−担レジスタ３６にセットした後、第２のデー
タ処理装置のＣ装置３へ転送する。アドレスデータおよ
びその他のデータも同様にして、Ｃ装置３へ転送される
が、このパスは図示されていない。

ラッチ３２ａ　、　３２ｂ　、　３２ｃ　、　３２ｄか
らの出力信号３４ａ　、　３４ｂ　、　３４ｃ　、　３
４ｄは、第１のデータ転送ユニット２０ａに設けられた
同期回路３７ａ　、　３７ｂ　、　３７ｃ　。

３７ｄを経由して、ラッチ２２ａ　、　２２ｂ　、　２
２ｃ　、　２２ｄをリセットする。第２のデータ処理装
置のＣ装置３からのデータ転送要求抑止信号１９ｃは、
データ転送要求を受付けられないとき論理“１ｎにされ
る。このデータ転送要求抑止信号１９ｃは、第２のデー
タ転送ユニット２０ｃのラッチ３１にセットされて、要
求選択回路２８に加えられる。

Ｂ装置２０からのデータ転送要求発行抑止信号１９ｂは
、第１のデータ転送ユニット２０ａから送出される。こ
のデータ転送要求発行抑止信号１９ｂはデータ転送要求
を受付けられないときに論理（１１＋＋とされる。デー
タ転送要求発行抑止信号１９ｂは、アンドゲートとオア
ゲートとの組合せ論理回路３９によりラッチ２２ａ　、
　２２ｂ　、　２２ｃ　、　２２ｄの出力のうち３個以
上の出力が論理“１”となっている場合に、論理“１”
として出力される。

第３図は、本発明の一実施例にかかるデータ転送装置の
動作を示すタイムチャートである。第３図のタイムチャ
ートは、データ転送要求がＡ装置１から連続的に発行さ
れ、データ転送装置のＢ装置２０を経由して、Ｃ装置３
へ転送される様子を示している。また、ここには、Ｂ装
置２０における第１のデータ転送ユニット２０ａ、第２
のデータ転送ユニット２０ｃがそれぞれ異なるクロック
で動作する様子が示されている。第３図のタイムチャー
トと、第５図のタイムチャートとを比べると、データ処
理装置のＡ装置から発行されるデータ転送要求の発行間
隔は、第３図のタイムチャートの方が狭く、約１／２と
なっている。これは、データ転送スループットが２倍で
あることを示している。

以上の説明では、Ａ装置１．Ｂ装［２０，Ｃ装置３の順
でデータ転送を行うデータ転送について。

説明したが、逆方向のデータ転送にも同様な構成により
同様に行われる。また、Ｂ装置２０にＣ装置ばかりでな
く、他のデータ処理装置であるＤ装置、Ｅ装置等を接続
することも同様に可能である。

以上１本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように１本発明によれば、マシンサイク
ルの異なる複数のデータ処理の間に、装置内部が、複数
のユニットに分かれて、各ユニットはデータ転送を行う
データ処理装置と同じクロックで動作するデータ転送装
置を介在させて、データ転送を行うため、データ転送要
求を発行する側のデータ処理装置も、受取る側のデータ
処理装置も、自装置内部の制御と同様にそれぞれの装置
の１マシンサイクルピツチの制御でデータ転送処理を行
うことができる。これにより、データ転送スループット
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例にかかるデータ転送装置の
構成を示すブロック図。 第２図は、要求選択回路の選択手順の処理に用いる制御
テーブルを説明する図、 第３図は、本発明の一実施例にかかるデータ転送装置の
動作を示すタイムチャート、・第４図は、マシンサイク
ルが異なるデータ処理装置の間のデータ転送を行うデー
タ転送方式の一例を説明するデータ転送装置の概略のブ
ロック図。 第５図は、第４図のデータ転送装置のタイムチャートで
ある。 図中、１，３・・・データ処理装置、２．ｉｏ・・・′
夛−タ転送装置、１２．１３・・・ラッチ、１４・・・
立上り微分回路、１６．２３ａ　、　２３ｂ　、　２３
ｃ　、　２３ｄ　、　３６−レジスタ、２０ａ・・第１
のデータ転送ユニット、２０ｃ・・・第２のデータ転送
ユニット、２１・・・要求受付は回路、２６ａ。 ２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ２，３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、
３７ｃｌ＝同期回路、２８・・・要求選択回路、３５・
・・セレクタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、マシンサイクルの異なる複数のデータ処理装置を結
   合して構成するデータ処理システムにおいて、第１のデ
   ータ処理装置と、該第１のデータ処理装置とはマシンサ
   イクルが異なる第２のデータ処理装置との間に、第１の
   データ処理装置のマシンサイクルと同じ周期のクロック
   で制御される第１のデータ転送ユニットと、第２のデー
   タ処理装置と同じ周期のクロックで制御される第２のデ
   ータ転送ユニットと、前記第１のデータ転送ユニットと
   第２のデータ転送ユニットとの間を転送する制御信号を
   、受信側ユニットのクロックの位相に合せて同期させて
   用いるデータ転送装置を設け、該データ転送装置を経由
   して複数のデータ処理装置間のデータ転送を行うことを
   特徴とするデータ転送方式。