JPH05204822A - データバスの多重化方式 - Google Patents
データバスの多重化方式Info
- Publication number
- JPH05204822A JPH05204822A JP1075392A JP1075392A JPH05204822A JP H05204822 A JPH05204822 A JP H05204822A JP 1075392 A JP1075392 A JP 1075392A JP 1075392 A JP1075392 A JP 1075392A JP H05204822 A JPH05204822 A JP H05204822A
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- JP
- Japan
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- data
- bus
- instruction
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Abstract
(57)【要約】
【構成】プロセッサ1は命令のアドレスとデータ用にそ
れぞれバス31、バス32を持つ。この他にデータ専用
のバスとして51、52および61、62を持つ。51
と61はデータをリードまたはライトする際にデータの
アドレスを送出するためのバスであり、52と62はデ
ータそのものの送受に用いるものである。命令バスより
データをリードした演算ユニット11が、転送に関連す
るアドレスや転送量を転送制御ユニット4に与える。こ
れにより転送制御ユニット4はデータ関連のバス51、
52、61、62をリード用とライト用に使い分け、リ
ードサイクルとライトサイクルの並立を可能にする。 【効果】データ転送を高速化でき、時間が短縮され、効
率的なデータ転送を図る。
れぞれバス31、バス32を持つ。この他にデータ専用
のバスとして51、52および61、62を持つ。51
と61はデータをリードまたはライトする際にデータの
アドレスを送出するためのバスであり、52と62はデ
ータそのものの送受に用いるものである。命令バスより
データをリードした演算ユニット11が、転送に関連す
るアドレスや転送量を転送制御ユニット4に与える。こ
れにより転送制御ユニット4はデータ関連のバス51、
52、61、62をリード用とライト用に使い分け、リ
ードサイクルとライトサイクルの並立を可能にする。 【効果】データ転送を高速化でき、時間が短縮され、効
率的なデータ転送を図る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプロセッサによるメモリ
データ転送方式および伝送装置に係り、制御装置間、ま
たは制御装置内のメモリ間のデータ転送を高速に、か
つ、スムースに行うことを図るデータバス方式に関す
る。
データ転送方式および伝送装置に係り、制御装置間、ま
たは制御装置内のメモリ間のデータ転送を高速に、か
つ、スムースに行うことを図るデータバス方式に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、プロセッサにはアドレスバスとデ
ータバスがあるか、または日経エレクトロニクス198
9年9月4日号記載のAm29000(AMD社)のよ
うにアドレスバス、デ−タバス、命令バスを備えてい
た。前者の場合、まずアドレスバス上に命令アドレスを
送出し、データバスを用いて命令データをリードする。
(命令フェッチサイクル)この命令の内容で例えばリー
ド命令のあとにライト命令が続いた場合、プロセッサは
リード命令を実行し(リードサイクル)、これが終了し
たのちライト命令を実行する(ライトサイクル)。
ータバスがあるか、または日経エレクトロニクス198
9年9月4日号記載のAm29000(AMD社)のよ
うにアドレスバス、デ−タバス、命令バスを備えてい
た。前者の場合、まずアドレスバス上に命令アドレスを
送出し、データバスを用いて命令データをリードする。
(命令フェッチサイクル)この命令の内容で例えばリー
ド命令のあとにライト命令が続いた場合、プロセッサは
リード命令を実行し(リードサイクル)、これが終了し
たのちライト命令を実行する(ライトサイクル)。
【0003】後者の場合、V−RAMを利用した構成に
おいて、シリアルポートを命令用、ランダムポートをデ
ータ用とする。命令データは一度アドレスを与えてその
後バーストでシリアルポートから順にフェッチし、デー
タはランダムポートを用いてアクセスする。この場合、
前者と違って命令デ−タのフェッチとデータのアクセス
には別々のバスを用いるため互いが衝突することがない
のが利点である。
おいて、シリアルポートを命令用、ランダムポートをデ
ータ用とする。命令データは一度アドレスを与えてその
後バーストでシリアルポートから順にフェッチし、デー
タはランダムポートを用いてアクセスする。この場合、
前者と違って命令デ−タのフェッチとデータのアクセス
には別々のバスを用いるため互いが衝突することがない
のが利点である。
【0004】命令データアクセス(命令フェッチサイク
ル)はリードのみであるが、データアクセスはいずれに
おいてもリードサイクルとライトサイクルが存在し、こ
れは1本のデータバスを双方向、すなわちリードおよび
ライトに用いることにより行っていた。
ル)はリードのみであるが、データアクセスはいずれに
おいてもリードサイクルとライトサイクルが存在し、こ
れは1本のデータバスを双方向、すなわちリードおよび
ライトに用いることにより行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法ではデータ
バスが1本であるため、これを用いる命令フェッチサイ
クル、データリードサイクル、データライトサイクルが
シリアルに実行した。また、命令データ専用のバスを持
ち、プロセッサが現在実行中の命令の次の命令をフェッ
チすることが可能な場合でも、データバスは1本である
ため、プロセッサがメモリデータの転送を行う場合にお
いて現行のメモリデータリードサイクルが終了したのち
に、このリードしたデータのライトサイクルを実行して
いた。すなわち1本のデ−タバスを双方向に使用するた
めに、データの転送方向は一時においては一方向のみ可
能となる。このためプロセッサがデータ転送を行う場
合、データをソースからリードしたのちそのデ−タをデ
ストにライトするということを繰り返すことによって行
っていた。リードサイクルとライトサイクルが一本のバ
ス上に存在することはデータの連続転送においては効率
が悪く時間がかかるという問題があった。
バスが1本であるため、これを用いる命令フェッチサイ
クル、データリードサイクル、データライトサイクルが
シリアルに実行した。また、命令データ専用のバスを持
ち、プロセッサが現在実行中の命令の次の命令をフェッ
チすることが可能な場合でも、データバスは1本である
ため、プロセッサがメモリデータの転送を行う場合にお
いて現行のメモリデータリードサイクルが終了したのち
に、このリードしたデータのライトサイクルを実行して
いた。すなわち1本のデ−タバスを双方向に使用するた
めに、データの転送方向は一時においては一方向のみ可
能となる。このためプロセッサがデータ転送を行う場
合、データをソースからリードしたのちそのデ−タをデ
ストにライトするということを繰り返すことによって行
っていた。リードサイクルとライトサイクルが一本のバ
ス上に存在することはデータの連続転送においては効率
が悪く時間がかかるという問題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】命令専用として命令アド
レスバスと命令データバスを設け、これにより命令をフ
ェッチする。一方プロセッサによるデータ転送を高速に
行うためにデータ専用としてアドレスバスとデータバス
の対を2組設ける。さらにプロセッサとこれらのバスと
の間に、2対のバスを互いに独立に用いるための転送制
御ユニットを設ける。プロセッサは命令によって得られ
た情報をもとに転送制御ユニットに対してリード/ライ
ト信号を発行しデータ転送を行う。こうしてそれぞれの
バスの対を互いに独立に用い、データ転送におけるリー
ドサイクルとライトサイクルを同時に実行する。
レスバスと命令データバスを設け、これにより命令をフ
ェッチする。一方プロセッサによるデータ転送を高速に
行うためにデータ専用としてアドレスバスとデータバス
の対を2組設ける。さらにプロセッサとこれらのバスと
の間に、2対のバスを互いに独立に用いるための転送制
御ユニットを設ける。プロセッサは命令によって得られ
た情報をもとに転送制御ユニットに対してリード/ライ
ト信号を発行しデータ転送を行う。こうしてそれぞれの
バスの対を互いに独立に用い、データ転送におけるリー
ドサイクルとライトサイクルを同時に実行する。
【0007】
【作用】データバスとしてリード用とライト用を独立に
設けることにより、リードサイクルとライトサイクルが
排他的なものではなくなる。このため2つのサイクルは
時間的に並行可能なものとなり、データの転送を2つの
バスの連携でスムースに行うことが可能になる。
設けることにより、リードサイクルとライトサイクルが
排他的なものではなくなる。このため2つのサイクルは
時間的に並行可能なものとなり、データの転送を2つの
バスの連携でスムースに行うことが可能になる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1を用いて説明す
る。図1において1はアドレスバス、データバス、イン
ストラクションバスを持つプロセッサ、11は命令キャ
ッシュを持つ演算ユニット、4は転送制御ユニット、4
1はデータリードブロック、411はRレジスタ、42
はデータライトブロック、421はWレジスタ、2は命
令用メモリ、31は命令用アドレスバス、32は命令デ
ータバス、7は1次メモリ、51はデータリード用アド
レスバス、52はデータリードバス、8は2次メモリ、
61はデータライト用アドレスバス、62はデータライ
トバスである。
る。図1において1はアドレスバス、データバス、イン
ストラクションバスを持つプロセッサ、11は命令キャ
ッシュを持つ演算ユニット、4は転送制御ユニット、4
1はデータリードブロック、411はRレジスタ、42
はデータライトブロック、421はWレジスタ、2は命
令用メモリ、31は命令用アドレスバス、32は命令デ
ータバス、7は1次メモリ、51はデータリード用アド
レスバス、52はデータリードバス、8は2次メモリ、
61はデータライト用アドレスバス、62はデータライ
トバスである。
【0009】プロセッサ1は命令用メモリ2に対してリ
ード信号を発行するとともに、命令用アドレスバス31
上にアドレスを送出し、命令用データバス32より命令
用メモリ2の命令をリードする。この命令フェッチサイ
クルは逐次起こるが、命令専用のバスを用いてリードす
るものであり、データ関連のバスはその動作を妨げられ
ない。命令データはプロセッサ1が内蔵する演算ユニッ
ト11の命令キャッシュに読み込まれる。そのため命令
フェッチサイクルの長さはこの命令キャッシュの容量に
よるものである。
ード信号を発行するとともに、命令用アドレスバス31
上にアドレスを送出し、命令用データバス32より命令
用メモリ2の命令をリードする。この命令フェッチサイ
クルは逐次起こるが、命令専用のバスを用いてリードす
るものであり、データ関連のバスはその動作を妨げられ
ない。命令データはプロセッサ1が内蔵する演算ユニッ
ト11の命令キャッシュに読み込まれる。そのため命令
フェッチサイクルの長さはこの命令キャッシュの容量に
よるものである。
【0010】この命令により1次メモリ7から2次メモ
リ8へ任意量のデータ転送が要求されたとする。この場
合プロセッサ1は転送元の先頭アドレス、転送先の先頭
アドレス、および転送量を命令より得ている。そこで転
送制御ユニット4のリードブロック41に転送元アドレ
スと転送量をパスする。リードブロック41は1次メモ
リ7に対してリード信号を発行するとともに、データリ
ード用アドレスバス51を介してアドレスを送出し、デ
ータリード用データバス52を用いて1次メモリ7のデ
ータをRレジスタ411にリードする。データをリード
するとデータライトブロック42のWレジスタ421に
転送し、転送元アドレスをインクリメント、転送量をデ
クリメントする。
リ8へ任意量のデータ転送が要求されたとする。この場
合プロセッサ1は転送元の先頭アドレス、転送先の先頭
アドレス、および転送量を命令より得ている。そこで転
送制御ユニット4のリードブロック41に転送元アドレ
スと転送量をパスする。リードブロック41は1次メモ
リ7に対してリード信号を発行するとともに、データリ
ード用アドレスバス51を介してアドレスを送出し、デ
ータリード用データバス52を用いて1次メモリ7のデ
ータをRレジスタ411にリードする。データをリード
するとデータライトブロック42のWレジスタ421に
転送し、転送元アドレスをインクリメント、転送量をデ
クリメントする。
【0011】一方ライトブロック42に対してプロセッ
サ1は転送先アドレスをパスする。これによりデータラ
イトブロック42は2次メモリ8に対してライト信号を
発行するとともにソースアドレスをデータライト用アド
レスバス61に、Wレジスタ421のデータをデータラ
イト用データバス62に送出する。ライト動作が終了す
るとライトブロック42は転送先のアドレスをインクリ
メントする。このライトブロック42の動作はWレジス
タ421にデータが入った時点でおこなわれるものであ
る。
サ1は転送先アドレスをパスする。これによりデータラ
イトブロック42は2次メモリ8に対してライト信号を
発行するとともにソースアドレスをデータライト用アド
レスバス61に、Wレジスタ421のデータをデータラ
イト用データバス62に送出する。ライト動作が終了す
るとライトブロック42は転送先のアドレスをインクリ
メントする。このライトブロック42の動作はWレジス
タ421にデータが入った時点でおこなわれるものであ
る。
【0012】以上の動作は1.データリードブロック4
1によるデータリード、2.データリードブロック41
とデータライトブロック42間のデータパス、3.デー
タライトブロック42によるデータライトの3つに分け
られる。時間的にはまず1.が行われた直後に2.が行
われ、3.が行われるときに次の1.が行われる。この
ため1.の2回目以降については1.と2.を同時に行
うことが可能である。この様子を図2に示す。すなわち
プロセッサ1は1次メモリ7からのデ−タリードと2次
メモリ8へのデータライトを別々のバスを用いて並行し
て行うためリードサイクルとライトサイクルの両方が、
お互いを妨げること無く実行され、データ転送の効率が
向上する。
1によるデータリード、2.データリードブロック41
とデータライトブロック42間のデータパス、3.デー
タライトブロック42によるデータライトの3つに分け
られる。時間的にはまず1.が行われた直後に2.が行
われ、3.が行われるときに次の1.が行われる。この
ため1.の2回目以降については1.と2.を同時に行
うことが可能である。この様子を図2に示す。すなわち
プロセッサ1は1次メモリ7からのデ−タリードと2次
メモリ8へのデータライトを別々のバスを用いて並行し
て行うためリードサイクルとライトサイクルの両方が、
お互いを妨げること無く実行され、データ転送の効率が
向上する。
【0013】次に前例におけるデータリードバス、デー
タライトバスが双方向性のバスである場合について図3
を用いて説明する。511はアドレスバス、521はデ
ータバス、611はアドレスバス、621はデータバス
であり、43は511から621までのバスと転送制御
ユニット4とを接続し、データ経路を生成するセレクト
スイッチである。図4はセレクトスイッチ43の作りを
示すものである。前例ではデータ転送が1次メモリ7か
ら2次メモリ8への方向で行われるということが前提と
なるが、本実施例はその前提が無い場合、もしくはデー
タ転送の方向に関して柔軟性を持たせる場合に適用す
る。プロセッサ1の演算ユニット11はフェッチした命
令の内容によりデータ転送の方向を知ると、リード/ラ
イト信号を用いることにより転送制御ユニット4に対し
てそれを通知する。これに基づきリードブロック41は
セレクトスイッチ43にセレクト信号412を発行す
る。これにより入力ドライバ432、出力ドライバ43
3のうち有効なものがイネーブルされデータ経路の確立
を行う。リードについては2つの入力ドライバ432と
OR回路431でセレクタの働きをする。データの経路
が確立されると演算ユニット11は前例と同じくリード
ブロック41に転送元アドレスと転送量をパスする。デ
ータをリードしたリードブロック41はデータをWレジ
スタ421にパスして、アドレスのインクリメントおよ
び転送量のデクリメントを行う。ライトブロック42は
Wレジスタ421にデータを得たことによりライトアク
セスを開始する。
タライトバスが双方向性のバスである場合について図3
を用いて説明する。511はアドレスバス、521はデ
ータバス、611はアドレスバス、621はデータバス
であり、43は511から621までのバスと転送制御
ユニット4とを接続し、データ経路を生成するセレクト
スイッチである。図4はセレクトスイッチ43の作りを
示すものである。前例ではデータ転送が1次メモリ7か
ら2次メモリ8への方向で行われるということが前提と
なるが、本実施例はその前提が無い場合、もしくはデー
タ転送の方向に関して柔軟性を持たせる場合に適用す
る。プロセッサ1の演算ユニット11はフェッチした命
令の内容によりデータ転送の方向を知ると、リード/ラ
イト信号を用いることにより転送制御ユニット4に対し
てそれを通知する。これに基づきリードブロック41は
セレクトスイッチ43にセレクト信号412を発行す
る。これにより入力ドライバ432、出力ドライバ43
3のうち有効なものがイネーブルされデータ経路の確立
を行う。リードについては2つの入力ドライバ432と
OR回路431でセレクタの働きをする。データの経路
が確立されると演算ユニット11は前例と同じくリード
ブロック41に転送元アドレスと転送量をパスする。デ
ータをリードしたリードブロック41はデータをWレジ
スタ421にパスして、アドレスのインクリメントおよ
び転送量のデクリメントを行う。ライトブロック42は
Wレジスタ421にデータを得たことによりライトアク
セスを開始する。
【0014】次に図5により4バス構成の例について説
明する。プロセッサ1は前例における命令関連のバスを
持たない構成となっている。この場合プロセッサ1はま
ず命令フェッチサイクルに入る。すなわちリード信号を
発行するとともにアドレスバス51上に命令のアドレス
を送出し、データバス52より命令用メモリ2内の命令
をリードする。そしてリードしたデータを演算ユニット
11内のキャッシュにストアする。次にこのキャッシュ
の命令に従い動作をするが、一次メモリ7から2次メモ
リ8へのデータ転送の要求が起こった場合については前
例と同様である。なお、命令フェッチサイクルにおいて
プロセッサ1が一度にリードする命令の単位はキャッシ
ュ11の容量によるものである。また、本実施例につい
ても2番目の実施例同様、データバス51および61を
双方向性とすることも考えられる。
明する。プロセッサ1は前例における命令関連のバスを
持たない構成となっている。この場合プロセッサ1はま
ず命令フェッチサイクルに入る。すなわちリード信号を
発行するとともにアドレスバス51上に命令のアドレス
を送出し、データバス52より命令用メモリ2内の命令
をリードする。そしてリードしたデータを演算ユニット
11内のキャッシュにストアする。次にこのキャッシュ
の命令に従い動作をするが、一次メモリ7から2次メモ
リ8へのデータ転送の要求が起こった場合については前
例と同様である。なお、命令フェッチサイクルにおいて
プロセッサ1が一度にリードする命令の単位はキャッシ
ュ11の容量によるものである。また、本実施例につい
ても2番目の実施例同様、データバス51および61を
双方向性とすることも考えられる。
【0015】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば従来は排
他的に実行していたプロセッサのリードサイクルとライ
トサイクルの並行が実現し、プロセッサによるメモリ転
送の高速化、時間短縮を図ることができる。
他的に実行していたプロセッサのリードサイクルとライ
トサイクルの並行が実現し、プロセッサによるメモリ転
送の高速化、時間短縮を図ることができる。
【図1】本発明を用いた単方向性6バス構成のシステム
を示す図である。
を示す図である。
【図2】単方向性6バス構成のシステムにおける時間的
遷移を示す図である。
遷移を示す図である。
【図3】本発明を用いた双方向性6バス構成のシステム
を示す図である。
を示す図である。
【図4】本発明を用いた双方向性データのシステムにお
けるセレクトスイッチの構造図である。
けるセレクトスイッチの構造図である。
【図5】本発明を用いた4バス構成のシステムを示す図
である。
である。
1…プロセッサ、 11…演算ユニット、 2…命令用メモリ、 31…命令用アドレスバス、 32…命令用データバス、 4…転送制御ユニット 41…データリードブロック、 411…Rレジスタ、 412…セレクト信号、 42…データライトブロック、 421…Wレジスタ 43…セレクトスイッチ、 431…入力データ用OR回路、 432…入力ドライバ、 433…出力ドライバ、 51…データリード用アドレスバス、 511…アドレスバス、 52…データリードバス、 521…データバス、 61…データライト用アドレスバス、 611…アドレスバス、 62…データライトバス、 621…データバス 7…1次メモリ、 8・・・2次メモリ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡部 謙 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内 (72)発明者 藤上 義弘 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内 (72)発明者 小倉 敏彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内 (72)発明者 池田 尚哉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内
Claims (8)
- 【請求項1】アドレスバス、データバス、インストラク
ションバスを持つプロセッサとメモリを有するデータ転
送システムにおいて、そのバス構成をI/O用アドレス
バスとI/O用データバスの対を2組と、命令用データ
バスと命令用アドレスバスの対、計3対6本とし、該プ
ロセッサは該2対のI/O用データバスを使用するため
にデータバスを制御する手段を有することを特徴とする
データバスの多重化方式。 - 【請求項2】アドレスバス、データバス、インストラク
ションバスを持つプロセッサとメモリを有するシステム
において、そのバス構成をI/O用兼命令用デ−タバス
とI/O用兼命令用アドレスバスの対を2組、計4本と
し、該プロセッサは該2対のバスを使用するためにデー
タバスを制御する手段を有することを特徴とするデータ
バスの多重化方式。 - 【請求項3】請求項1において、命令用バスを除く前記
2対のバスのうち1対はリード専用、もう1対はライト
専用であることを特徴とするデータバスの多重化方式。 - 【請求項4】請求項2において、前記2対のバスのうち
1対はリード専用、もう1対はライト専用であり、命令
用メモリにはリード用バスのみを接続したことを特徴と
するデータバスの多重化方式。 - 【請求項5】請求項1において、データバスを制御する
手段はデータバスを双方向に使用する手段を有すること
を特徴とするデータバスの多重化方式。 - 【請求項6】請求項2において、データバスを制御する
手段はデータバスを双方向に使用する手段を有すること
を特徴とするデータバスの多重化方式。 - 【請求項7】請求項1においてデータバスを制御する手
段を内臓することを特徴とするマイクロプロセッサ。 - 【請求項8】請求項2においてデータバスを制御する手
段を内臓することを特徴とするマイクロプロセッサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075392A JPH05204822A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | データバスの多重化方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1075392A JPH05204822A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | データバスの多重化方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05204822A true JPH05204822A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11759082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1075392A Pending JPH05204822A (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | データバスの多重化方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05204822A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1049508A (ja) * | 1995-12-27 | 1998-02-20 | Toshiba Corp | データ処理システム、システム構築装置、システム構築方法、及びシステム構築プログラムを記録した媒体 |
| EP0913828A2 (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-06 | MMC Networks, Inc. | Memory system and method of accessing the same |
| US6216194B1 (en) | 1997-12-16 | 2001-04-10 | Hitachi, Ltd. | Information processing unit for separately controlling a plurality of shared buses |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP1075392A patent/JPH05204822A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1049508A (ja) * | 1995-12-27 | 1998-02-20 | Toshiba Corp | データ処理システム、システム構築装置、システム構築方法、及びシステム構築プログラムを記録した媒体 |
| EP0913828A2 (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-06 | MMC Networks, Inc. | Memory system and method of accessing the same |
| US6216194B1 (en) | 1997-12-16 | 2001-04-10 | Hitachi, Ltd. | Information processing unit for separately controlling a plurality of shared buses |
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