JPH0357055A - Dma転送制御方式 - Google Patents

Dma転送制御方式

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JPH0357055A
JPH0357055A JP19300189A JP19300189A JPH0357055A JP H0357055 A JPH0357055 A JP H0357055A JP 19300189 A JP19300189 A JP 19300189A JP 19300189 A JP19300189 A JP 19300189A JP H0357055 A JPH0357055 A JP H0357055A
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JP
Japan
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bus cycle
bus
memory
data
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JP19300189A
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Yoshiyuki Miki
三木 良行
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NEC Corp
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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、情報処理装龍における入出力装置のダイレク
ト・メモリ・アクセス(以下DMAtたは]) M A
転送という)装置に関する。
〔従来の技術〕
DMA転送装置は、磁気ディスク装置、通信装置、ディ
スプレイ装置などの入出力装置が共通データ転送経路(
以下システムバスという)に接続された時に応答時間を
上げるために入出力.![(以丁工Oという)と主記憶
装置(以下メモリと略す)との間のデータ転送を中央処
理装置(以下CPUという)に代わって高速に行うため
のものである。1つのDMA転送装置は複数の10装置
を制御することができ、1つのIO装置によるDMA転
送経路をチャネルという。
CPUの性能が向上すると共にCPUにつながるシステ
ムバスは、1回のリード・ライト(以下バスサイクルと
いう)に要する単位時間が短くなり高速化されている。
渣たシステムバスの幅も増えてきており、現在では32
ビットのバス幅を持つものが多い。
しかし、10装置はC P U Vc比べて転送速度が
遅く、1た従来からの8ビット,16ビy}のデータ転
送幅(以下ボート幅という)を持つもΦがほとんどであ
る。このためシステムバスとは別にIOバスを持つ構或
、バッファメモIJ f設け、このバッファメモリを介
して10装置をシスデムバスに接続する構膵などが考え
られている。しかし、IOバス、バッファメモリを設け
ることは、コストア,プにつながるため、ここではソス
ナムバスにIO装置を直接阪続した構成に釦いて高速化
を計ることを考える。
従来の[)MACではフライバイ転送、2バス・サイク
ル転送等の転送方式が用いられる。
フライパイ転送は、IO装置からの読出し・メモリへの
薔込を1つのパスプイクルで行い、また同様にメモリか
らの読出し・IO装置への書込みを1つのバスサイクル
で行う。このフ2イバイ転送は高速にDMA転送を行え
るが、ボート幅が2バイト(16ビット)以上の場合ご
スアシインされた番地(奇数番地)への転送が行えない
と・いう欠点がある。
一方、2バス・サイクル転送は、リード・バスサイクル
とライト・バスサイクルの2つのバスサイクルで1回の
DMA転送を行う方式で、ミスアラインされた番地への
転送が可能であるが、転送に要する時間が大幅に増えて
し筐うという欠点がある。
このことを図面を用いて詳細VC説明する。
第5図は従来例に釦けるダイレクトメモリアクセスコン
トローラ(以下DMACという)のシステムS或を示す
ブロック図、第6図は第5図のDMACを動作させたと
きのタイミング図である。
IO装置2aはデータが読み書きできる状態になるとD
MAC l aに対してDM人転送要求信号(L)RQ
)l7をアクティブにしてDMA転送バスサイクルを開
始することを要求する。DMAClaはD凡Q17を受
け付けてCPUに対してバス・ホールド要求信号をアク
ティブにしてシステムバスを占有することを要求する。
DMAClaはCPUからのバス占有許可信号がアクテ
ィブになるとDMA転送バスサイクルt−R始する。
転送方向については、ライト転送の時はIO%置からメ
モリへの転送、リード転送の時はメモリからIO装置へ
の転送であると定義する。
2バスサイクル転送では最初にリード・バスサイクルを
開始する。リード・バスサイクルでは最初にBeY8T
信号2lをアクティブにしADDR,几/W,M/IO
の各信号11を出力する。
リード転送の場合は、ADDH,ぱメモリ4aから読出
すべきアドレスを出力し、R/W=l,M/IO=1を
出力する。次に凡EADY信号22がアクティブになク
たときメモリ4aから読出されデータバス12に出力さ
れたデータをDMAC1aの内部レジスタに書き込む。
ライト転送の場合は、ADD凡にはIO装置2aのボー
トアドレスを出力し、R/W=1 ,M/IO=Oを出
力する。次にI−LEADY信号22がアクティブにな
ったときIO装置2aから読出されデータバスl2に出
力されたデータをDMAC l aの内部レジスタに書
込む。
リード・バスサイクル終了後、ライト・バスサイクルを
開始しする。ライト・バスサイクルでは最初にBCYS
T信号2lをアクティブにし、ADDR ,R/W,M
/IOの各信号11を出力する。
リード転送の場合は、ADDRにはIO装置のボートア
ドレスを出力し、R/W=0 ,M/IO=Oを出力す
る。次にREADY信号22がアクティブになったとき
リードサイクルでDMAClaの内部レジスタから読み
だしバスl2に出力しIOf::置2aK書込む・・ ライト転送の場合は、ADDRにはメモリから読出すべ
きアドレスを出力し、k/W=1,M/IO= 1を出
力する。次にRh,ADY信号22がアクティブになっ
たときリードサイクルでDMACiaの内部レジスタに
書込んだデータi D M AClaの内部レジスタか
ら読出しバスエ2に出力しメモリ4aVC書込む。
IO装置2aはBCYST信号2lがアクティブになる
とシステム・パスカラλD D f{, , M/ I
(J,R/W信号11を取込み、AIJDRがIO装置
のボートアドレスに一致し、M/lO=oである時動作
を開始する。1t/w=1のと@IO装il2aカラデ
ータを祝出し、システムバスのパス12K出力する。I
{,/W=Oのときシステム・バスのバス12からデー
タを取υ込みIO装置2a内に書込む。
主記憶装置4aぱBCY8T信号21がアクティブにな
るとシステムバスからM/TO , it/W信号11
を取り込み、M/IO=1である時動作を開始する。a
,”w=1のときメモリ4a内のADDRで指定される
番地からデータを読みだし、システムバスのバスl2に
出力する。
K/W=Qの時、システム・バスのバス12からデータ
を取込みメモIJ d a内のAf)L)Rで指定され
る番地に書込む。このときのタイぐングを示した図が第
6図である。この図に釦いて、DMA転送が始まるとま
ず、リード・バスサイクルtRが開始される。リード・
バスサイクルでは,IO装置1たはメモリからデータf
{,Dlを読出しl)MAC1aの内部レジスタに書き
込む。
次にライト・バスサイクルが開始される。ライト・バス
サイクルでFi 1,1−ド・バスサイクルでDMAC
laの内部レジスタの書込んだデータWD,を出力しメ
モIJ tたはIO装置に書込む。
このようにリード・バスサイクルとライト・バスサイク
ルが完全に独立してかり、lバスサイクルでリードとラ
イトが出来るフライバイ転送に比べて2倍のバスサイク
ルを必要とすることがわかる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したように従来技術に釦いては。システム・パスの
バス幅、IO装置のボート幅が広がり、ビス・アライン
・データを転送するために2バス・サイクル転送を用い
るとフライバイ転送より転送速度が大幅に遅くなってし
1うという欠点がある。
本発明の目的は、このような欠点を除き、バスサイクル
の時間を長くすることなしに、2バスサイクル転送を動
作できるようにしたDMA転送刊御方式を提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のDMA転送制御方式の構或は、読出しを行うバ
スサイクルと書込みを行うバスサイクルの2つのバスサ
イクルで1単位のDMA転送を行うDMA転送装置と、
このDMA転送装置から供給されるIOバスサイクル開
始信号とこのD〜IA転送装置へ供給されるIOバスサ
イクル終了信号とを接続するIO装置と、このIO装置
へ供給されるメモリ・バスサイクル終了信号と前記DM
A転送装置から供給されるメモリ・バスサイクル開始信
号とを接続する主記憶装置と、これら各装置と共通接続
されるアドレスバス釦よびデータバスとを備え、 前記IO装置から前記主記憶装置へのDMA転送の場合
には、筐ず前記メモリ・バスサイクル終了信号がバスサ
イクル終了を示す前に、前記IOバスサイクル開始信号
をバスサイクル開始を示すようにし、前記アドレスバス
にIOアドレスを出力し、同時にメモリ・バスサイクル
終了信号がバスサイクル終了を示しているとき前記DM
A転送装置内に一旦記憶してひいたデータを前記データ
バスに出力し、次に前記IO・バスサイクル終了信号が
バスサイクル終了を示す前に、前記メモリ・バスサイク
ル開始信号をバスサイクル開始を示すようにし、前記ア
ドレスバスにメモリアドレスを出力し、同時にIOバス
サイクル終了信号がバスサイクル終了を示しているとき
は前記データバス上のデータを前記DMA転送装置内に
一旦記憶し、前記主記憶装置から前記IO装置へのDM
A転送の場合には、渣ず前記IOバスサイクル終了信号
がバスサイクル終了を示す前に、前記メモリ・バスサイ
クル開始信号をバスサイクル開始を示すようにし、前記
アドレスバスにメモリアドレスを出力し、同時にIOバ
スサイクル終了信号がバスサイクル終了を示していると
き前記D M A転送i+t内に一旦記憶して訃いたデ
ータを前記データバスに出力し、次に前記メモリ・バス
サイクル終了信号がバスサイクル終了を示す前に、前記
IOバスサイクル開始信号をバスサイクル開始を示すよ
うにし前記アドレスバスにIOアドレスを出力し、同時
にメモリ・バスサイクル終了信号がバスサイクル終了を
示しているときは前記データバス上のデータを前記D 
M A転送装置内に一旦記憶することを特徴とする。
〔実施例〕
次に本発明について図面を用いつつ説明する。
第1図は本発明の一実施例にかけるDMA転送装置のシ
ステム構成を説明するブロック図、第2図は第1図での
タイミング・チャート、第3図は本実施例に釦ける状態
遷移図である。
本実施例は、従来例で説明した2バスサイクルD M 
A転送のリード・バスサイクルとライト・バスサイクル
をオーバーラップさせることにより、DMA転送に要す
る時間を短縮している。即ち、リード・バスサイクルを
開始した後、バスサイクル終了前にライト・バスサイク
ルを先行fj++ nにより開始し、次にリード・バス
サイクルを終了し、さらにライト・バスサイクル終了前
に2回目のりード・バスサイクルを先行制御により開始
する事により、バスサイクルに要する時間を短縮してい
る。
本実施例では、バスサイクル開始信号(BCYST)を
主記憶部(メモリ)4用のバスサイクル開始信号MBY
8Tt 3、IO装ftZ用のバスサイクル開始信号I
[lCYSTl 5に分けている。
L 同様に、バスサイクル延長信号(建EADY)1=メモ
リ4用のバスサイクル延長信号I R kJA D Y
l6に分けている。
DMACIから出力されるAL)D九,M/IO,■/
Wを含むアドレスバス11の各信号はレジスタ3を通し
てIO装置2に接続され、1たレジスタ5を通してメモ
リ4に接続される。データバス!2は従来例と同じ(D
MACI.メモリ4、IO装置2に共通に接続される。
DMACIは、2バスサイクル転送では最初にリード・
バスサイクルを開始する。リード転送(メモリ4からI
O装置2への転送)では、最初にバスサイクル開始信号
l3をアクティブにし、λDDR ,R/W,M/IO
のアドレスバス1lの各信号を出力する。ADDRには
メモリ4から読みだすべきアドレスを出力し、R/W=
l,M/IO=1を出力する。
2番目に、バスサイクル開始信号l3をインアクティブ
にし、IOバスサイクル開始(IBCYST)信号l5
をアクティブにしライト・バスサイクルを開始し、AD
DR ,M/IO ,R/Wの各信号IIを出力する。
ADDf’4にはIOボート1ドレス七出刀し、R/W
=0%M/1(J=0を出力する。1た同時に、MRE
AL)Y信号l4がアクティブになったときメモリ4か
ら読みだされ、データバスl2に出力されたデータをl
)MACIの内部レジスタに書き込む。
3番目にI B C Y S T信号15をインアクテ
ィブにし、MBCYST信号13をアクティブにし、2
回目のリード・バスサイクルを開始し、ADDi−t,
iも/vV,M/IOの各信号11を出力する。
ADDRにはメモリ4から2回目に絖出すべきアドレス
を出力し、凡/W=l ,M/IU=1を出力する。ま
た同時に、IREADY信号l6がアクティブになった
ときリードサイクルでDMACIの内部レジスタに書キ
込んだデータをl)MAClの内部レジスタから読出し
データバスl2に出力しIO装置2に書き込む。
4番目、5番目以降は2番目、3番目と同様であるがメ
モリ・アドレスが順次加減算される。ライト転送(IO
装置からメモリへの転送)では最初にIBCYST信号
15tl−アクティブにしADDi{,,R/W,M/
IOの各信号1lを出力する。
ADDRにはIO装置のポートアドレスを出力し、It
/W=l ,M/IO=0を出力する。
2番目にIBCYST信号l5をインアクティブにし、
MBCY8T信号l3をアクティブにしライト・バスサ
イクルを開始し、AI)DJM/10,1{/%’の各
信号11を出力する。Al)1)凡にはメモリに書き込
むべきアドレスを出力し、比/W=0、M/IO=1を
出力する。
また同時に、Ii{,WAL)Y信号l6がアクティブ
になったときIO装置2から読出され、データバスl2
に出力されたデータをDMACIの内部レジスタに舊き
込む。
3番目にMBCYST信号13をインアクティブにし、
IBCYST信号l5をアクティブにし、2回目のリー
ド・バスサイクルを開始し、AL)DR ,l−L/W
, M/IOの各信号11を出力する。
ADDRにはIOボートアドレスを出力し、R/W=l
 ,M/IO=Qを出力する。iたlEj時に、MIL
EADY信号l4がアクティブになったときリードナイ
クルでDMACIの内部レジスタに番き込んだデータを
DMACIの内部レジスタから読みだしデータアドレス
l2に出力しメモリ4に書き込む。
4番目、5番目以降は2番目、3番目と同様であるがメ
モリアドレスが順次加減算される。
IO装置2はIBCYST信号l5がアクティブになる
とシステムバスからADDR ,M/IO,1{ / 
W信号11を取り込みレジスタ3に一旦記憶しIHCY
STl5がインアクティブになった後もこの値を記憶す
る。IO装置2idレジスタ3に記憶したADDRの値
がIO装置2のボートアドレスに一致し、M/IO=0
である時動作を開始する。R/W=1のときIO装置2
からデータを読出し、システムバスのデータバス12に
出力する。データがデータバス12上で確定したときI
R,EADYt 6をアクティブにする。
R/W=0のトキシステム・バスのパス12からデータ
を取り込みIO装f2内に書込む。書込みが終了したと
き工凡EADY16をアクティブにする。
主記憶装置4はMHCYST信号13がアクティブにな
るとシステムバスからM/IO ,R/W信号11を取
込みレジスタ5に一旦記憶しMBCYSTがインアクテ
ィブになった後もこの値を記憶する。主記憶装置4ぱM
/IO=1である時動作を開始する。1{,/W=1の
とき主記tは装置4内のADDRで指定される番地から
データを読出し、システムバスのデータバスl2に出力
する。データがバスl2で上で確定したときMREAD
Yx4をアクティブにする。
tt7’w=0の時システムパスのデータバスl2から
データを取り込みメモリ4内のAl)DRで指定される
番地に書込む。書込みが終了したときMREAi)Y 
l 4をアクティブにする。
このときのタイくングを示した図が萬2図である。この
図に釦いて、DMA転送が始丑ると普ず、リード・バス
サイクルtHが開始される。このリード・パスナイクル
tRでは、IO装置1たはメモリからデータDを読出し
DMAClの内部レジスタに書き込む。
次にライト・バスサイクルtwが開始される。
このライト・バスサイクルtwではリード・バスサイク
ルでDMAClの内部レジスタの書込んだデータをデー
タバスl2に出力しメモリ筐たはIO装置に言込ひ。
このDMACの状態遷移を示した図が第3図の状態遷移
図である。この状態遷移図に釦いてリード転送(メモリ
からIO装置への転送)の時RBCY8T=MBCYS
T 1tRE A D Y =〜i}LEAi)YWBCY
8T=IBCYST W凡EADY=I几EADY リードアドレス=メモリアドレス ライトアドレス=IOボートアドレス と定義する。
ライト転送(10装置からメモリへの転送)の時 几BCYS’r=IBCYST 凡凡EADY=IRE人DY WBCYST=.−MBCY8T W几E AD Y=MR E ADY リードアドレス=I(Jボートアドレスライトアドレス
=メモリアドレス と定義する。
最初はアイドル状態T iに初期化される。
DMA転送が始普るとTIステートに遷移する。
このT1ステートではIL H C Y S Tをアク
ティフにし、リードアドレスをADL)凡に出力し、同
様に1{,/W,M/IOも出力する。T21ステート
ではRBCY8Tをインアクティブにし、WBCYST
をアクティブにし、ライト・アドレス全ADD凡に出力
する。同様にR/W,M/IOも出力する。RREAi
)Yがアクティブになるのを待ちリードデータをDMA
Clの内部レジスタに記憶する。l{, lL E A
 D Yがアクティブになると、転送を継続する場合T
12に遷移する。転送を終了する場合T i 2に遷移
する。
’1” 1 2ステートではWBCYSTをインアクテ
ィブにし、RBCY8Tをアクティブにし、リードアド
レスをA D D l{,に出力する。同様にu7w,
M/IOも出力する。ライトデータをDMAClの内部
レジスタから続出しデータバスl2に出力し、WREA
DYがアクティブになるのを待ち、このWREADYが
アクティブになるとT21に遷移する。
Ti2ステートはDM人転送を終了するステートであり
、l{,BCYST,WBCYSTを共にインアクティ
ブにし、ADDR ,R/W ,M/IOの各信号11
−ハイインピーダンスにする。ライト・データをDMA
C Iの内部レジスタから読出しデータバスl2に出力
し、Wl{,EADYがアクティブになるのを待つ。W
READYがアクティブになるとTiに遷移する。
以上説明したように本発明により2バスサイクル転送に
9いても、リード・バスサイクルとライト・バスサイク
ルをオーバーラップさせることにより高速に1)MA転
送を行うことが出来る。
第4図は本発明の第2の実施例に釦けるシステム構或を
示すブロック図である。第1の実施例ではIO装置と主
記憶湊置との間のDMA転送について説明を行ったが、
第2の実施例のように、主記憶装置から主記憶装置への
DM人転送についても適用することが可能である。
この実施例では、主記憶装置7にデュアルボート・メモ
リを用いている。DMAC6のアドレスバス、テータパ
スはシステムバス上のアドレスバス11,データバスl
2に接続される。第1ポートl9のアドレスバス、テー
タパスはシステムバス上のアドレスバス111データバ
スl2に接続され、第2ボー}20のアドレスバス、テ
ータバスも/ステムバス上のアドレスバスl l.f一
タバスl2に接続される。
ボートl9のバスサイクル開始信号にDMAC6からの
IOバスサイクル開始信号( IBCYSTl5)を接
続し、ボート19のバスサイクル終了信号をDMAC6
のIOバスサイクル終了信号(I凡EADYx 6 )
に接続する。同様に、第2ボート20のバス・サイクル
開始信号にL)MAC6からのメモリ・バスサイクル開
始信号(MBCYST13)を接続し、ボー}20のバ
スサイクル終了信号をDMAC6のメモリ・バスサイク
ル終了信号(MREADY14)に接続する。
このような構成の本発明により、2バスサイクル転送で
、リード・バスサイクルとライト・バスサイクルをオー
バーラップサせて、高速にメモリからメモリへのD M
A転送を行うことが”J能になる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、2バスサイクル転
送に釦いても、リード・バスサイクルとライト・バスサ
イクルとをオーバーラップさせることにより、高速にD
MA転送を行うことが出米るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のDMA転送装置のシステム
ブロック図、第2区は第1図のDMA転送のタイくング
チャート、第3図は第1図のDMA転送装置の状態遷移
図、@4図は本発明の第2の実施例のブロック凶、第5
図は従来例のLAMA転送装置の/ステムブロック図、
第6図は第5図のL)MA転送のタイミングチャートで
ある。 1 , l a , 6−・−・DMAc, 2 . 
2 a−−IO装1、3.5・・・・・・レジスタ、4
,4a,7・・・・・・主記憶部、11・・・゜゜゜ア
ドレスバス、l2・・・・・・データバス、13・・・
・・・メモリ・バスサイクル開始信号、l4・・・・・
・メモリ・バスサイクル終了1呂号、15・゜゛・・・
IOバスサイクル開始信号、l6・・・・・・IOバス
サイクル終了信号、17・・・・・・DRQ% l8・
・・・・・D入CK,19・・・・・・第1ボート、2
0・・・・・・第2ボート。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 読出しを行うバスサイクルと書込みを行うバスサイクル
    の2つのバスサイクルで1単位のDMA転送を行うDM
    A転送装置と、このDMA転送装置から供給されるIO
    バスサイクル開始信号とこのDMA転送装置へ供給され
    るIOバスサイクル終了信号とを接続するIO装置と、
    このIO装置へ供給されるメモリ・バスサイクル終了信
    号と前記DMA転送装置から供給されるメモリ・バスサ
    イクル開始信号とを接続する主記憶装置と、これら各装
    置と共通接続されるアドレスバスおよびデータバスとを
    備え、 前記IO装置から前記主記憶装置へのDMA転送の場合
    には、まず前記メモリ・バスサイクル終了信号がバスサ
    イクル終了を前に、前記IOバスサイクル開始信号をバ
    スサイクル開始を示すようにし、前記アドレスバスにI
    Oアドレスを出力し、同時にメモリ・バスサイクル終了
    信号がバスサイクル終了を示しているとき前記DMA転
    送装置内に一旦記憶しておいたデータを前記データバス
    に出力し、次に前記IO・バスサイクル終了信号がバス
    サイクル終了を示す前に、前記メモリ・バスサイクル開
    始信号をバスサイクル開始を示すようにし、前記アドレ
    スバスにメモリアドレスを出力し、同時にIOバスサイ
    クル終了信号がバスサイクル終了を示しているときは前
    記データバス上のデータを前記DMA転送装置内に一旦
    記憶し、前記主記憶装置から前記IO装置へのDMA転
    送の場合には、まず前記IOバスサイクル終了信号がバ
    スサイクル終了を示す前に、前記メモリ・バスサイクル
    開始信号をバスサイクル開始を示すように、前記アドレ
    スバスにメモリアドレスを出力し、同時にIOバスサイ
    クル終了信号がバスサイクル終了を示しているとき前記
    DMA転送装置内に一旦記憶しておいたデータを前記デ
    ータバスに出力し、次に前記メモリ・バスサイクル終了
    信号がバスサイクル終了を示す前に、前記IOバスサイ
    クル開始信号をバスサイクル開始を示すようにし前記ア
    ドレスバスにIOアドレスを出力し、同時にメモリ・バ
    スサイクル終了信号がバスサイクル終了を示していると
    きは前記データバス上のデータを前記DMA転送装置内
    に一旦記憶することを特徴とするDMA転送制御方式。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6032238A (en) * 1998-02-06 2000-02-29 Interantional Business Machines Corporation Overlapped DMA line transfers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6032238A (en) * 1998-02-06 2000-02-29 Interantional Business Machines Corporation Overlapped DMA line transfers

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