JPH04314161A - 情報処理装置 - Google Patents
情報処理装置Info
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- JPH04314161A JPH04314161A JP10682691A JP10682691A JPH04314161A JP H04314161 A JPH04314161 A JP H04314161A JP 10682691 A JP10682691 A JP 10682691A JP 10682691 A JP10682691 A JP 10682691A JP H04314161 A JPH04314161 A JP H04314161A
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- JP
- Japan
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- transfer
- request signal
- delay
- transfer request
- channel transistor
- Prior art date
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ハンドシェイク制御に
よるパイプライン方式の情報処理装置に関し、特に転送
制御装置間の伝搬遅延時間の調節が容易な情報処理装置
に関するものである。
よるパイプライン方式の情報処理装置に関し、特に転送
制御装置間の伝搬遅延時間の調節が容易な情報処理装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ハンドシェイク制御によるパイプライン
方式の従来の情報処理装置が特開平2−208727号
公報に開示されている。これは本願出願人により出願さ
れたものであり、パイプライン内の演算処理要素が情報
を処理するために必要な遅延時間に応じて、転送制御回
路の伝搬遅延時間を動的に切り替えるものである。図7
は前記公報に開示された従来の情報処理装置の構成を示
すブロック図である。この情報処理装置は、転送制御回
路C1,C2,C3,演算処理要素LOGIC1,LO
GIC2,遅延回路Delay1,Delay2,デコ
ーダDecode1,Decode2,データラッチL
ATCH1,LATCH2,LATCH3より構成され
ている。図の左端から転送要求信号S1が転送制御回路
C1へ入力されると、転送制御回路C1はデータラッチ
LATCH1へのラッチ信号バーS10 を発生し、図
の左端から入力されるパケットをラッチする。演算処理
要素LOGIC1の情報処理時間は転送要求信号S1が
転送制御回路C1に入力されてから、転送制御回路C2
に入力されるまでの時間によって決まる(後述)。
方式の従来の情報処理装置が特開平2−208727号
公報に開示されている。これは本願出願人により出願さ
れたものであり、パイプライン内の演算処理要素が情報
を処理するために必要な遅延時間に応じて、転送制御回
路の伝搬遅延時間を動的に切り替えるものである。図7
は前記公報に開示された従来の情報処理装置の構成を示
すブロック図である。この情報処理装置は、転送制御回
路C1,C2,C3,演算処理要素LOGIC1,LO
GIC2,遅延回路Delay1,Delay2,デコ
ーダDecode1,Decode2,データラッチL
ATCH1,LATCH2,LATCH3より構成され
ている。図の左端から転送要求信号S1が転送制御回路
C1へ入力されると、転送制御回路C1はデータラッチ
LATCH1へのラッチ信号バーS10 を発生し、図
の左端から入力されるパケットをラッチする。演算処理
要素LOGIC1の情報処理時間は転送要求信号S1が
転送制御回路C1に入力されてから、転送制御回路C2
に入力されるまでの時間によって決まる(後述)。
【0003】データラッチLATCH1にラッチされた
パケットのうちオペコード(OPC) がデコーダDe
code1 に与えられ、その値によって遅延回路De
lay1内の異なる遅延時間を持った遅延素子D11〜
Dn1のうち1つが選択される。 このように、転送制御回路C1に入力された転送要求信
号S1はオペコード(OPC)によって選択された遅延
素子D11〜Dn1が持つ遅延時間の後に転送要求信号
S2として転送制御回路C2に入力される。転送制御回
路C2に転送要求信号S2が入力されると、転送制御回
路C2はデータラッチLATCH2へのラッチ信号を発
生する。その結果、演算処理要素LOGIC1での処理
結果がデータラッチLATCH2にラッチされる。以下
同様に演算処理要素LOGIC2で処理が実行される。
パケットのうちオペコード(OPC) がデコーダDe
code1 に与えられ、その値によって遅延回路De
lay1内の異なる遅延時間を持った遅延素子D11〜
Dn1のうち1つが選択される。 このように、転送制御回路C1に入力された転送要求信
号S1はオペコード(OPC)によって選択された遅延
素子D11〜Dn1が持つ遅延時間の後に転送要求信号
S2として転送制御回路C2に入力される。転送制御回
路C2に転送要求信号S2が入力されると、転送制御回
路C2はデータラッチLATCH2へのラッチ信号を発
生する。その結果、演算処理要素LOGIC1での処理
結果がデータラッチLATCH2にラッチされる。以下
同様に演算処理要素LOGIC2で処理が実行される。
【0004】図8及び図9は従来の情報処理装置の論理
回路図であり、図8にデコーダDecode1 及び遅
延回路Delay1を、また図9にデータラッチLAT
CH1,LATCH2及び転送制御回路C1,C2を夫
々示している。図において、1ビットのラッチ110(
120)は、各々インバータ111,112,113(
121,122,123)及びトランスファーゲート1
14,115(124,125)により構成されている
。また、転送制御回路C1(C2)は、2入力NAND
ゲート132,133(142,143)及び同136
,137(146,147)で構成された R−Sフリ
ップフロップ15及び同16(17,18) 、4入力
NANDゲート131(141)、インバータ134,
135,139(144,145,149)、2入力N
ANDゲート138(148)により構成されている。
回路図であり、図8にデコーダDecode1 及び遅
延回路Delay1を、また図9にデータラッチLAT
CH1,LATCH2及び転送制御回路C1,C2を夫
々示している。図において、1ビットのラッチ110(
120)は、各々インバータ111,112,113(
121,122,123)及びトランスファーゲート1
14,115(124,125)により構成されている
。また、転送制御回路C1(C2)は、2入力NAND
ゲート132,133(142,143)及び同136
,137(146,147)で構成された R−Sフリ
ップフロップ15及び同16(17,18) 、4入力
NANDゲート131(141)、インバータ134,
135,139(144,145,149)、2入力N
ANDゲート138(148)により構成されている。
【0005】次に図8,図9における動作について説明
する。初期状態において、リセット信号Reset を
“1”にすると全信号線が直接初期化される。初期化の
後には、まだ転送要求信号S1は初期状態であり、 R
−Sフリップフロップ16,18 の出力バーQは“1
”、出力Qは“0”、R−Sフリップフロップ15,1
7 の出力バーQは“1”、出力Qは“0”、応答信号
バーA1,バーA2は夫々“1”である。
する。初期状態において、リセット信号Reset を
“1”にすると全信号線が直接初期化される。初期化の
後には、まだ転送要求信号S1は初期状態であり、 R
−Sフリップフロップ16,18 の出力バーQは“1
”、出力Qは“0”、R−Sフリップフロップ15,1
7 の出力バーQは“1”、出力Qは“0”、応答信号
バーA1,バーA2は夫々“1”である。
【0006】次に転送要求信号S1が転送制御回路C1
に入力されると、転送制御回路C1はNANDゲート1
32 及び同133 からなる R−Sフリップフロッ
プ15をセット状態にして、転送要求信号S10 を“
1”に変化させ、またその反転出力を“0”に変化させ
ることによって、転送制御回路C1に対応する40ビッ
ト幅のデータラッチLATCH1をラッチ状態(入力変
化禁止状態)にしてラッチ出力を確定させる。また、デ
ータラッチLATCH1にラッチされたデータの内、オ
ペコードはデコーダDecode1 によりデコードさ
れ、そのオペコードに対応するゲート207 〜209
のうち1つが選択され、 R−Sフリップフロップ1
5の出力信号S10 は5段のインバータからなる遅延
素子201 〜203 、インバータ204 〜206
、トランスファーゲート207 〜209 、バッフ
ァ231 を通って、次段の転送制御回路C2に対する
転送要求信号S2をアクティブ状態“1”にする。転送
要求信号S2がアクティブ状態になったことによって、
次段では4入力NANDゲート141 の4入力が全て
“1”となり、NANDゲート142 及び143 か
らなる R−Sフリップフロップ17とNANDゲート
146 及び147 からなる R−Sフリップフロッ
プ18との両方をセット状態とし、応答信号バーA2を
アクティブ状態“0”にする。これにより、初段の転送
制御回路C1の R−Sフリップフロップ15をリセッ
ト状態として転送要求信号S2をノンアクティブ状態“
0”とする。
に入力されると、転送制御回路C1はNANDゲート1
32 及び同133 からなる R−Sフリップフロッ
プ15をセット状態にして、転送要求信号S10 を“
1”に変化させ、またその反転出力を“0”に変化させ
ることによって、転送制御回路C1に対応する40ビッ
ト幅のデータラッチLATCH1をラッチ状態(入力変
化禁止状態)にしてラッチ出力を確定させる。また、デ
ータラッチLATCH1にラッチされたデータの内、オ
ペコードはデコーダDecode1 によりデコードさ
れ、そのオペコードに対応するゲート207 〜209
のうち1つが選択され、 R−Sフリップフロップ1
5の出力信号S10 は5段のインバータからなる遅延
素子201 〜203 、インバータ204 〜206
、トランスファーゲート207 〜209 、バッフ
ァ231 を通って、次段の転送制御回路C2に対する
転送要求信号S2をアクティブ状態“1”にする。転送
要求信号S2がアクティブ状態になったことによって、
次段では4入力NANDゲート141 の4入力が全て
“1”となり、NANDゲート142 及び143 か
らなる R−Sフリップフロップ17とNANDゲート
146 及び147 からなる R−Sフリップフロッ
プ18との両方をセット状態とし、応答信号バーA2を
アクティブ状態“0”にする。これにより、初段の転送
制御回路C1の R−Sフリップフロップ15をリセッ
ト状態として転送要求信号S2をノンアクティブ状態“
0”とする。
【0007】この時点において、転送要求信号S1が依
然としてアクティブ状態“1”であっても R−Sフリ
ップフロップ16はまだセット状態を保持しているため
、インバータ139 の出力は“0”であり、4入力N
ANDゲート131 の全入力が“1”とはならないの
で、再度 R−Sフリップフロップ15をセットして余
分な転送要求信号S2を発生させることはない。転送要
求信号S1がこの後一旦、ノンアクティブ状態“0”に
変化すると、このとき R−Sフリップフロップ16が
リセットされて、インバータ139 の出力は“1”と
なる。従って、このとき又はこの後に転送要求信号S1
がアクティブ状態となれば、4入力NANDゲート13
1 の全入力が“1”となり、 R−Sフリップフロッ
プ15及び同16をセットして新たな転送要求信号S2
を発生する。
然としてアクティブ状態“1”であっても R−Sフリ
ップフロップ16はまだセット状態を保持しているため
、インバータ139 の出力は“0”であり、4入力N
ANDゲート131 の全入力が“1”とはならないの
で、再度 R−Sフリップフロップ15をセットして余
分な転送要求信号S2を発生させることはない。転送要
求信号S1がこの後一旦、ノンアクティブ状態“0”に
変化すると、このとき R−Sフリップフロップ16が
リセットされて、インバータ139 の出力は“1”と
なる。従って、このとき又はこの後に転送要求信号S1
がアクティブ状態となれば、4入力NANDゲート13
1 の全入力が“1”となり、 R−Sフリップフロッ
プ15及び同16をセットして新たな転送要求信号S2
を発生する。
【0008】図10は転送手順を示すタイミングチャー
トである。ステップ■で転送要求信号S1が“1”にな
ると、NANDゲート131 の遅延時間t0の後に信
号バーM1が“0”になる。これより、NANDゲート
132,133,インバータ135 の遅延時間t2と
、オペコードのデコード結果に従って選択された遅延素
子(例えば、トランスファーゲート208 が開くとす
ると、それはインバータ201,202,205 とバ
ッファ231)の遅延時間t3の後に、次段の転送要求
信号S2をアクティブ状態“1”にして(ステップ■)
、転送制御回路C2へ入力される。これらt0,t2と
t3を合わせた遅延時間がt1となる。従って演算処理
要素LOGIC1の処理時間は時間t1となる(処理時
間にはデータラッチ,デコーダ回路の遅延時間を含む)
。
トである。ステップ■で転送要求信号S1が“1”にな
ると、NANDゲート131 の遅延時間t0の後に信
号バーM1が“0”になる。これより、NANDゲート
132,133,インバータ135 の遅延時間t2と
、オペコードのデコード結果に従って選択された遅延素
子(例えば、トランスファーゲート208 が開くとす
ると、それはインバータ201,202,205 とバ
ッファ231)の遅延時間t3の後に、次段の転送要求
信号S2をアクティブ状態“1”にして(ステップ■)
、転送制御回路C2へ入力される。これらt0,t2と
t3を合わせた遅延時間がt1となる。従って演算処理
要素LOGIC1の処理時間は時間t1となる(処理時
間にはデータラッチ,デコーダ回路の遅延時間を含む)
。
【0009】ステップ■で転送要求信号S2が“1”に
なることにより、ステップ■でNANDゲート141
の遅延時間の後に信号バーM2が“0”になる。信号バ
ーM2が“0”になることにより R−Sフリップフロ
ップ18をセットし、応答信号バーA2をアクティブ状
態にする。ステップ■で応答信号バーA2が“0”にな
ると、 R−Sフリップフロップ15をリセットする。 R−Sフリップフロップ15がリセットされた結果、
転送要求信号S10はノンアクティブ状態“0”となり
、オペコードにより選択された遅延素子を再び通って転
送要求信号S2がノンアクティブ状態“0”になる。以
上により、転送要求信号線上に付加した遅延回路によっ
て変化する過程はステップ■及び■である。 また、データラッチLATCH1の出力がされてからデ
ータラッチLATCH2の出力がされるまでの時間,即
ち演算処理要素LOGIC1の情報処理時間は転送要求
信号S1が“1”になってから転送要求信号S2が“1
”になるまでの時間t1によって決まることが分かる。
なることにより、ステップ■でNANDゲート141
の遅延時間の後に信号バーM2が“0”になる。信号バ
ーM2が“0”になることにより R−Sフリップフロ
ップ18をセットし、応答信号バーA2をアクティブ状
態にする。ステップ■で応答信号バーA2が“0”にな
ると、 R−Sフリップフロップ15をリセットする。 R−Sフリップフロップ15がリセットされた結果、
転送要求信号S10はノンアクティブ状態“0”となり
、オペコードにより選択された遅延素子を再び通って転
送要求信号S2がノンアクティブ状態“0”になる。以
上により、転送要求信号線上に付加した遅延回路によっ
て変化する過程はステップ■及び■である。 また、データラッチLATCH1の出力がされてからデ
ータラッチLATCH2の出力がされるまでの時間,即
ち演算処理要素LOGIC1の情報処理時間は転送要求
信号S1が“1”になってから転送要求信号S2が“1
”になるまでの時間t1によって決まることが分かる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の情報処
理装置では、動作の安定化を図るため、ハンドシェイク
の方式にいわゆる4サイクルハンドシェイク方式を用い
ていた。この状況を今一度、図を用いて説明する。図1
1(a) は、転送制御回路C1及び同C2の間で授受
される転送要求信号S2,応答信号バーA2のみを示し
たタイミングチャートである。図11(a) より明ら
かなように、以下に示す■〜■の4つのサイクルで一つ
のデータを転送している。■ 応答信号バーA2は、
転送要求信号S2の立上がりに呼応して立下がる。■
転送要求信号S2は、応答信号バーA2の立下がりに
呼応して立下がる。■ 応答信号バーA2は、転送要
求信号S2の立下がりに呼応して立上がる。■ 転送
要求信号S2は、応答信号バーA2の立上がりに呼応し
て立上がる。上記より明らかなように、従来技術による
4サイクルハンドシェイク方式においては、データの転
送方向とは反対方向に授受される応答信号がアクティブ
である期間が転送スループットを低下させていることが
分かる。
理装置では、動作の安定化を図るため、ハンドシェイク
の方式にいわゆる4サイクルハンドシェイク方式を用い
ていた。この状況を今一度、図を用いて説明する。図1
1(a) は、転送制御回路C1及び同C2の間で授受
される転送要求信号S2,応答信号バーA2のみを示し
たタイミングチャートである。図11(a) より明ら
かなように、以下に示す■〜■の4つのサイクルで一つ
のデータを転送している。■ 応答信号バーA2は、
転送要求信号S2の立上がりに呼応して立下がる。■
転送要求信号S2は、応答信号バーA2の立下がりに
呼応して立下がる。■ 応答信号バーA2は、転送要
求信号S2の立下がりに呼応して立上がる。■ 転送
要求信号S2は、応答信号バーA2の立上がりに呼応し
て立上がる。上記より明らかなように、従来技術による
4サイクルハンドシェイク方式においては、データの転
送方向とは反対方向に授受される応答信号がアクティブ
である期間が転送スループットを低下させていることが
分かる。
【0011】転送スループットを高速化させるためのハ
ンドシェイク方式として2サイクルハンドシェイク方式
がある。2サイクルハンドシェイク方式は、1988年
2月発行の”IEEE JOURNAL OF SO
LID−STATE CIRCUITS” VOL.2
3 NO.1(P111 〜P117)(以下文献とい
う)に開示されている。図11(b) は前記文献に開
示された2サイクルハンドシェイク方式のタイミングチ
ャートである。図11(b) より明らかな如く、■,
■の2つのサイクルによって1つのデータの転送が完了
している。■ 応答信号バーA2は、転送要求信号S
2の立上がりに呼応して立下がり、転送制御回路C2固
有の時間だけアクティブ状態“0”を保ち、再びノンア
クティブ状態“1”に復帰する。■ 転送要求信号S
2は、応答信号バーA2の立下がりに呼応して立下がる
。前記文献で開示されるが如く、転送スループットは、
2サイクルハンドシェイク方式が55メガ語/秒に対し
、4サイクルハンドシェイク方式においては33メガ語
/秒であるという実験結果がある。 しかしながら、2サイクルハンドシェイク方式では遅延
時間がダイナミックに変化すると、それに対応できず、
正常にデータを転送できないという誤動作をおこす場合
がある。これは4サイクルハンドシェイク方式の場合、
夫々の信号のエッジを確認して夫々の信号を変化させて
いるのに対し、2サイクルハンドシェイク方式では、転
送要求信号の立上がりエッジだけで応答信号を立下げて
、それから所定時間後に実際の転送の終了の有無に拘ら
ず転送が終了したと見なすためである。
ンドシェイク方式として2サイクルハンドシェイク方式
がある。2サイクルハンドシェイク方式は、1988年
2月発行の”IEEE JOURNAL OF SO
LID−STATE CIRCUITS” VOL.2
3 NO.1(P111 〜P117)(以下文献とい
う)に開示されている。図11(b) は前記文献に開
示された2サイクルハンドシェイク方式のタイミングチ
ャートである。図11(b) より明らかな如く、■,
■の2つのサイクルによって1つのデータの転送が完了
している。■ 応答信号バーA2は、転送要求信号S
2の立上がりに呼応して立下がり、転送制御回路C2固
有の時間だけアクティブ状態“0”を保ち、再びノンア
クティブ状態“1”に復帰する。■ 転送要求信号S
2は、応答信号バーA2の立下がりに呼応して立下がる
。前記文献で開示されるが如く、転送スループットは、
2サイクルハンドシェイク方式が55メガ語/秒に対し
、4サイクルハンドシェイク方式においては33メガ語
/秒であるという実験結果がある。 しかしながら、2サイクルハンドシェイク方式では遅延
時間がダイナミックに変化すると、それに対応できず、
正常にデータを転送できないという誤動作をおこす場合
がある。これは4サイクルハンドシェイク方式の場合、
夫々の信号のエッジを確認して夫々の信号を変化させて
いるのに対し、2サイクルハンドシェイク方式では、転
送要求信号の立上がりエッジだけで応答信号を立下げて
、それから所定時間後に実際の転送の終了の有無に拘ら
ず転送が終了したと見なすためである。
【0012】この問題を解決したものが既に本願出願人
により提案されている(特願平3−3274号,平成
3年 1月16日出願)。これは、2サイクル,4サイ
クルのハンドシェイク方式を選択可能にして、遅延時間
が変化しない,すなわち遅延素子の切り替えを行わない
定常状態では高速転送が可能な2サイクルハンドシェイ
ク方式を選択し、遅延時間を変化させるために遅延素子
を切り替えるときには、誤動作が生じ易くなるため信頼
性の高い4サイクルハンドシェイク方式を選択し、その
後2サイクルハンドシェイク方式に復帰するようにした
ものである。しかしながら、各パイプライン段に複数の
遅延素子を用意しておいて切り替える点は以前と変わら
ず、ある程度の遅延時間を確保するためにはレイアウト
サイズの大きなインバータを多段に設けなければならな
いため、回路規模が大きくなる。また、個々の遅延素子
は遅延時間が固定されたものであるため、パイプライン
段の処理時間とそれ対応する遅延時間の間にマージンが
あってもそれ以上タイミングを詰めることができない。 更に、遅延時間が変化するときのみ必要に応じて2サイ
クル,4サイクルを切り替えるためには、転送制御がか
なり複雑なものとなる。
により提案されている(特願平3−3274号,平成
3年 1月16日出願)。これは、2サイクル,4サイ
クルのハンドシェイク方式を選択可能にして、遅延時間
が変化しない,すなわち遅延素子の切り替えを行わない
定常状態では高速転送が可能な2サイクルハンドシェイ
ク方式を選択し、遅延時間を変化させるために遅延素子
を切り替えるときには、誤動作が生じ易くなるため信頼
性の高い4サイクルハンドシェイク方式を選択し、その
後2サイクルハンドシェイク方式に復帰するようにした
ものである。しかしながら、各パイプライン段に複数の
遅延素子を用意しておいて切り替える点は以前と変わら
ず、ある程度の遅延時間を確保するためにはレイアウト
サイズの大きなインバータを多段に設けなければならな
いため、回路規模が大きくなる。また、個々の遅延素子
は遅延時間が固定されたものであるため、パイプライン
段の処理時間とそれ対応する遅延時間の間にマージンが
あってもそれ以上タイミングを詰めることができない。 更に、遅延時間が変化するときのみ必要に応じて2サイ
クル,4サイクルを切り替えるためには、転送制御がか
なり複雑なものとなる。
【0013】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、遅延時間を無段階に調節可能にし
て誤動作が生じないようにし、回路の簡略化,転送制御
の簡略化を図ることを目的とする。
めになされたもので、遅延時間を無段階に調節可能にし
て誤動作が生じないようにし、回路の簡略化,転送制御
の簡略化を図ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数段の処理
ユニットをパイプライン構造に接続し、各処理ユニット
のデータラッチを制御する転送制御装置間で、転送要求
信号とそれに対する応答信号を交換するハンドシェイク
方式にてデータを処理する情報処理装置において、転送
制御装置間の転送要求信号線上に電圧制御形の遅延回路
を設けたものである。
ユニットをパイプライン構造に接続し、各処理ユニット
のデータラッチを制御する転送制御装置間で、転送要求
信号とそれに対する応答信号を交換するハンドシェイク
方式にてデータを処理する情報処理装置において、転送
制御装置間の転送要求信号線上に電圧制御形の遅延回路
を設けたものである。
【0015】
【作用】本発明においては、遅延時間を無段階に調節可
能な電圧制御形の遅延回路により、転送制御信号の伝搬
遅延時間を設定するので、遅延時間を変えても誤動作を
生じることがなく、また、回路及び転送制御の簡略化が
図れる。
能な電圧制御形の遅延回路により、転送制御信号の伝搬
遅延時間を設定するので、遅延時間を変えても誤動作を
生じることがなく、また、回路及び転送制御の簡略化が
図れる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明する
。図1は本発明の一実施例を示す構成図であり、従来例
として示した図7〜図9と対応する部分には同一符号を
用いている。図において、11は転送制御回路C1,C
2間の転送要求信号線上に設けられた電圧制御形の遅延
回路であり、直列接続されたNチャネルトランジスタN
1及びPチャネルトランジスタP1,P2と、インバー
タI1,I2,I3とから構成されている。Pチャネル
トランジスタP1とNチャネルトランジスタN1のドレ
イン−ソース間が接続され、NチャネルトランジスタN
1のドレインはアースされ、PチャネルトランジスタP
1のソースはPチャネルトランジスタP2を介して電源
に接続されている。また、PチャネルトランジスタP1
とNチャネルトランジスタN1の各ゲートには、インバ
ータI1を介して転送制御回路C1からの転送要求信号
S10 が入力され、当該トランジスタP1,N1のド
レイン−ソース接続点の電位が直列接続されたインバー
タI2,I3を介して転送制御回路C2への転送要求信
号S2となる。一方、電源−アース間に流れる電流量を
制御するPチャネルトランジスタP2のゲートには、P
チャネルトランジスタP3,P4を介して大小2種の制
御電圧V1,V2(V1>V2)のいずれか一方が印加
される。上記PチャネルトランジスタP3,P4のゲー
トには、このパイプライン段の前段に設けられたデコー
ダDecode1 によりデコードされてデータラッチ
LATCH1にラッチされた,遅延時間の大小を示す値
が与えられる。すなわち、遅延大を示す値がアクティブ
“1”,遅延小を示す値がノンアクティブ“0”である
とすると、PチャネルトランジスタP3がオフ,Pチャ
ネルトランジスタP4がオンとなって、大きい方の制御
電圧V1がPチャネルトランジスタP2のゲートに印加
され、電源−アース間に流れる電流量が小さくなり、逆
の場合は大きくなる。
。図1は本発明の一実施例を示す構成図であり、従来例
として示した図7〜図9と対応する部分には同一符号を
用いている。図において、11は転送制御回路C1,C
2間の転送要求信号線上に設けられた電圧制御形の遅延
回路であり、直列接続されたNチャネルトランジスタN
1及びPチャネルトランジスタP1,P2と、インバー
タI1,I2,I3とから構成されている。Pチャネル
トランジスタP1とNチャネルトランジスタN1のドレ
イン−ソース間が接続され、NチャネルトランジスタN
1のドレインはアースされ、PチャネルトランジスタP
1のソースはPチャネルトランジスタP2を介して電源
に接続されている。また、PチャネルトランジスタP1
とNチャネルトランジスタN1の各ゲートには、インバ
ータI1を介して転送制御回路C1からの転送要求信号
S10 が入力され、当該トランジスタP1,N1のド
レイン−ソース接続点の電位が直列接続されたインバー
タI2,I3を介して転送制御回路C2への転送要求信
号S2となる。一方、電源−アース間に流れる電流量を
制御するPチャネルトランジスタP2のゲートには、P
チャネルトランジスタP3,P4を介して大小2種の制
御電圧V1,V2(V1>V2)のいずれか一方が印加
される。上記PチャネルトランジスタP3,P4のゲー
トには、このパイプライン段の前段に設けられたデコー
ダDecode1 によりデコードされてデータラッチ
LATCH1にラッチされた,遅延時間の大小を示す値
が与えられる。すなわち、遅延大を示す値がアクティブ
“1”,遅延小を示す値がノンアクティブ“0”である
とすると、PチャネルトランジスタP3がオフ,Pチャ
ネルトランジスタP4がオンとなって、大きい方の制御
電圧V1がPチャネルトランジスタP2のゲートに印加
され、電源−アース間に流れる電流量が小さくなり、逆
の場合は大きくなる。
【0017】一方、この電圧駆動形の遅延回路11は図
2,図3に示すような特性を有する。Pチャネルトラン
ジスタP2のゲートに印加する制御電圧を変化させると
、電源−アース間に流れる電流量が増減し、トランジス
タP1,N1間に接続されたインバータI2,I3を充
電する時間が変わるので、遅延時間が増減する。この場
合、図2に示すように、転送制御回路C1からの転送要
求信号S10 の立上がりのみが遅延して転送制御回路
C2への転送要求信号S2に伝搬し、その立下がりはあ
まり影響を受けない。 図3に本回路による制御電圧と遅延時間の関係を回路シ
ミュレーションして得られた結果を示す。この図から、
例えば制御電圧を2.5Vにすると遅延時間は約2.5
ns となり、3.5Vにすると約10nsとなるので
、この種の装置の遅延回路として充分に実用性があるこ
とが分かる。
2,図3に示すような特性を有する。Pチャネルトラン
ジスタP2のゲートに印加する制御電圧を変化させると
、電源−アース間に流れる電流量が増減し、トランジス
タP1,N1間に接続されたインバータI2,I3を充
電する時間が変わるので、遅延時間が増減する。この場
合、図2に示すように、転送制御回路C1からの転送要
求信号S10 の立上がりのみが遅延して転送制御回路
C2への転送要求信号S2に伝搬し、その立下がりはあ
まり影響を受けない。 図3に本回路による制御電圧と遅延時間の関係を回路シ
ミュレーションして得られた結果を示す。この図から、
例えば制御電圧を2.5Vにすると遅延時間は約2.5
ns となり、3.5Vにすると約10nsとなるので
、この種の装置の遅延回路として充分に実用性があるこ
とが分かる。
【0018】次に動作について説明する。例えば、演算
処理要素LOGIC1で外部メモリのアクセス等を行う
ため処理時間が長くかかる場合は、その前段でデコーダ
Decode1 により外部メモリアクセスを示すコー
ドがデコードされて、遅延大を示す値がアクティブ“1
”の状態でデータラッチLATCH1に他のデータとと
もにラッチされる。データラッチLATCH1から出力
される遅延大を示す値はアクティブ“1”,遅延小を示
す値はノンアクティブ“0”であるので、前述したよう
にPチャネルトランジスタP3がオフ,Pチャネルトラ
ンジスタP4がオンとなって、外部メモリアクセスに要
する時間に応じて設定された大きい方の制御電圧V1が
遅延回路11におけるPチャネルトランジスタP2のゲ
ートに印加され、電源−アース間に流れる電流量が小さ
くなる。従って、遅延回路11の遅延時間は大きくなり
、転送制御回路C1からの転送要求信号S10 は図2
に示すように立上がりのみが外部メモリアクセスに相当
する時間遅延されて転送要求信号S2に伝わり、転送制
御回路C2に入力される。
処理要素LOGIC1で外部メモリのアクセス等を行う
ため処理時間が長くかかる場合は、その前段でデコーダ
Decode1 により外部メモリアクセスを示すコー
ドがデコードされて、遅延大を示す値がアクティブ“1
”の状態でデータラッチLATCH1に他のデータとと
もにラッチされる。データラッチLATCH1から出力
される遅延大を示す値はアクティブ“1”,遅延小を示
す値はノンアクティブ“0”であるので、前述したよう
にPチャネルトランジスタP3がオフ,Pチャネルトラ
ンジスタP4がオンとなって、外部メモリアクセスに要
する時間に応じて設定された大きい方の制御電圧V1が
遅延回路11におけるPチャネルトランジスタP2のゲ
ートに印加され、電源−アース間に流れる電流量が小さ
くなる。従って、遅延回路11の遅延時間は大きくなり
、転送制御回路C1からの転送要求信号S10 は図2
に示すように立上がりのみが外部メモリアクセスに相当
する時間遅延されて転送要求信号S2に伝わり、転送制
御回路C2に入力される。
【0019】次に、演算処理要素LOGIC1で処理時
間が短くて済む内部メモリアクセス等を行う場合、その
前段でデコーダDecode1 により内部メモリアク
セスを示すコードがデコードされて、遅延小を示す値が
アクティブ“1”の状態でデータラッチLATCH1に
ラッチされる。データラッチLATCH1から出力され
る遅延大を示す値はノンアクティブ“0”,遅延小を示
す値はアクティブ“1”となるので、Pチャネルトラン
ジスタP3がオン,PチャネルトランジスタP4がオフ
となって、内部メモリアクセスに要する時間に応じて設
定された小さい方の制御電圧V2がPチャネルトランジ
スタP2のゲートに印加され、電源−アース間に流れる
電流量が大きくなる。従って、遅延回路11の遅延時間
は小さくなり、転送制御回路C1からの転送要求信号S
10 は立上がりのみが内部メモリアクセスに相当する
時間遅延されて転送要求信号S2に伝わり、転送制御回
路C2に入力される。
間が短くて済む内部メモリアクセス等を行う場合、その
前段でデコーダDecode1 により内部メモリアク
セスを示すコードがデコードされて、遅延小を示す値が
アクティブ“1”の状態でデータラッチLATCH1に
ラッチされる。データラッチLATCH1から出力され
る遅延大を示す値はノンアクティブ“0”,遅延小を示
す値はアクティブ“1”となるので、Pチャネルトラン
ジスタP3がオン,PチャネルトランジスタP4がオフ
となって、内部メモリアクセスに要する時間に応じて設
定された小さい方の制御電圧V2がPチャネルトランジ
スタP2のゲートに印加され、電源−アース間に流れる
電流量が大きくなる。従って、遅延回路11の遅延時間
は小さくなり、転送制御回路C1からの転送要求信号S
10 は立上がりのみが内部メモリアクセスに相当する
時間遅延されて転送要求信号S2に伝わり、転送制御回
路C2に入力される。
【0020】ここで、遅延大から遅延小への切り替えは
、従来のように遅延素子の切り替えにより行われるので
はなく、制御電圧による充電電流量のアナログ的な増減
により行われるので、ハンドシェイク方式を高速転送が
可能な2サイクルのまま行っても誤動作を起こすことが
なく、2サイクルと4サイクルの切り替え制御が不要と
なるので、転送制御が簡略化され、また、間に4サイク
ルを挿入するものに比べても転送速度の向上が図れる。 また、僅かなトランジスタとインバータにより実現でき
るので、回路が大幅に簡略化される。また、制御電圧に
より遅延時間の調節が無段階に行えるので、演算処理要
素の処理時間に対する遅延時間のマージンテストにも使
え、演算処理要素の処理時間に応じて最適な遅延時間を
設定することができ、従来のものに比べタイミングのロ
スを少なくして転送速度の向上を図ることができる。更
に、2サイクルハンドシェイク方式では、転送制御信号
のパルスのデューティ比が偏り、転送制御回路C1から
出力される転送要求信号S10は図2に示すように“L
”期間が短いものとなって、従来のようにそのまま遅延
させた場合には後段の転送制御回路の動作が不安定とな
る恐れがあるが、本願の遅延回路11では転送制御回路
C1からの転送要求信号S10 の立上がりのみが遅延
されて立下がりは余り影響を受けないので、転送制御回
路C2に入力される転送要求信号S2は図に示す如く波
形の良好なものとなり、後段の動作が安定化する。
、従来のように遅延素子の切り替えにより行われるので
はなく、制御電圧による充電電流量のアナログ的な増減
により行われるので、ハンドシェイク方式を高速転送が
可能な2サイクルのまま行っても誤動作を起こすことが
なく、2サイクルと4サイクルの切り替え制御が不要と
なるので、転送制御が簡略化され、また、間に4サイク
ルを挿入するものに比べても転送速度の向上が図れる。 また、僅かなトランジスタとインバータにより実現でき
るので、回路が大幅に簡略化される。また、制御電圧に
より遅延時間の調節が無段階に行えるので、演算処理要
素の処理時間に対する遅延時間のマージンテストにも使
え、演算処理要素の処理時間に応じて最適な遅延時間を
設定することができ、従来のものに比べタイミングのロ
スを少なくして転送速度の向上を図ることができる。更
に、2サイクルハンドシェイク方式では、転送制御信号
のパルスのデューティ比が偏り、転送制御回路C1から
出力される転送要求信号S10は図2に示すように“L
”期間が短いものとなって、従来のようにそのまま遅延
させた場合には後段の転送制御回路の動作が不安定とな
る恐れがあるが、本願の遅延回路11では転送制御回路
C1からの転送要求信号S10 の立上がりのみが遅延
されて立下がりは余り影響を受けないので、転送制御回
路C2に入力される転送要求信号S2は図に示す如く波
形の良好なものとなり、後段の動作が安定化する。
【0021】図4は本発明の他の実施例を示す構成図で
あり、データラッチLATCH1の出力のうち遅延時間
の大小を示すビット(図では4ビット)をDAコンバー
タ12によりアナログ値に変換して、遅延回路11にお
けるPチャネルトランジスタP2のゲートに印加する制
御電圧としたものであり、前記実施例と同様の効果が得
られるとともに、この場合、4ビットで16種類の遅延
時間が設定できるように、多種類の遅延時間の設定が容
易に行える。
あり、データラッチLATCH1の出力のうち遅延時間
の大小を示すビット(図では4ビット)をDAコンバー
タ12によりアナログ値に変換して、遅延回路11にお
けるPチャネルトランジスタP2のゲートに印加する制
御電圧としたものであり、前記実施例と同様の効果が得
られるとともに、この場合、4ビットで16種類の遅延
時間が設定できるように、多種類の遅延時間の設定が容
易に行える。
【0022】図5は本発明の更に他の実施例を示す構成
図で、最も簡単なものであり、遅延時間がダイナミック
に変化しないような装置では、このような構成で前記実
施例と同様な効果が得られる。
図で、最も簡単なものであり、遅延時間がダイナミック
に変化しないような装置では、このような構成で前記実
施例と同様な効果が得られる。
【0023】なお、本発明は上記各実施例の回路構成に
限定されるものではなく、例えば、電圧制御形の遅延回
路を図6に示すように、NチャネルトランジスタN1の
ドレインとアース間に制御電圧を印加するNチャネルト
ランジスタN2を設けた,論理が反対の構成で実現する
ことも可能であることは言うまでもない。
限定されるものではなく、例えば、電圧制御形の遅延回
路を図6に示すように、NチャネルトランジスタN1の
ドレインとアース間に制御電圧を印加するNチャネルト
ランジスタN2を設けた,論理が反対の構成で実現する
ことも可能であることは言うまでもない。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数段
の処理ユニットをパイプライン構造に接続し、各処理ユ
ニットのデータラッチを制御する転送制御装置間で、転
送要求信号とそれに対する応答信号を交換するハンドシ
ェイク方式にてデータを処理する情報処理装置において
、転送制御装置間の転送要求信号線上に電圧制御形の遅
延回路を設けたので、遅延時間が無段階に調節可能とな
ることにより誤動作が生しなくなり、回路規模及び転送
制御の簡略化,転送速度の向上が図れる効果がある。
の処理ユニットをパイプライン構造に接続し、各処理ユ
ニットのデータラッチを制御する転送制御装置間で、転
送要求信号とそれに対する応答信号を交換するハンドシ
ェイク方式にてデータを処理する情報処理装置において
、転送制御装置間の転送要求信号線上に電圧制御形の遅
延回路を設けたので、遅延時間が無段階に調節可能とな
ることにより誤動作が生しなくなり、回路規模及び転送
制御の簡略化,転送速度の向上が図れる効果がある。
【図1】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図2】実施例の作用を示すタイミングチャートである
。
。
【図3】実施例の遅延回路による制御電圧と遅延時間の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図5】本発明の更に他の実施例を示す構成図である。
【図6】電圧制御形遅延回路の他の実施例を示す回路図
である。
である。
【図7】従来の情報処理装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図8】従来の情報処理装置の論理回路図である。
【図9】従来の情報処理装置の論理回路図である。
【図10】従来の情報処理装置の転送手順を示すタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図11】ハンドシェイク方式を説明するタイミングチ
ャートである。
ャートである。
LOGIC1,LOGIC2 演算処理要素LAT
CH1,LATCH2 データラッチDecode
1,Decode2 デコーダC1,C1 転
送制御回路 11 電圧制御形の遅延回路 12 DAコンバータ
CH1,LATCH2 データラッチDecode
1,Decode2 デコーダC1,C1 転
送制御回路 11 電圧制御形の遅延回路 12 DAコンバータ
Claims (1)
- 【請求項1】 複数段の処理ユニットをパイプライン
構造に接続し、各処理ユニットのデータラッチを制御す
る転送制御装置間で、転送要求信号とそれに対する応答
信号を交換するハンドシェイク方式にてデータを処理す
る情報処理装置において、転送制御装置間の転送要求信
号線上に電圧制御形の遅延回路を設けたことを特徴とす
る情報処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10682691A JPH04314161A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 情報処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10682691A JPH04314161A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 情報処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314161A true JPH04314161A (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=14443579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10682691A Pending JPH04314161A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 情報処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04314161A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019521454A (ja) * | 2016-07-21 | 2019-07-25 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッドAdvanced Micro Devices Incorporated | 非同期パイプラインのステージの動作速度の制御 |
-
1991
- 1991-04-11 JP JP10682691A patent/JPH04314161A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019521454A (ja) * | 2016-07-21 | 2019-07-25 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッドAdvanced Micro Devices Incorporated | 非同期パイプラインのステージの動作速度の制御 |
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