JPH05242017A - バス制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のマスタとスレーブとの間で、共通バス
を介してデータ転送を行うとき、バス使用効率を向上さ
せる。 【構成】 複数のマスタ１〜３のうちの１つが共通バス
７を介してスレーブ４に対してデータ転送のためのコマ
ンドを発行すると、スレーブ４はこのコマンドを受信部
ｓ８で受信し、コマンド記憶部ｓ３にて記憶すると共
に、バス７の解放を行う。前処理部ｓ２及び主処理部ｓ
１では、コマンド記憶部ｓ３内の記憶コマンドを読出し
つつコマンド実行する。このコマンド実行の間、バス７
は解放のために、他のマスタ２〜３は使用可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明はバス制御システムに関し、特に複
数のマスタが共通バスを介してスレーブに対してデータ
送受を行う場合のバス制御システムに関するものであ
る。

【０００２】

【従来技術】情報処理装置を構成する場合、中央処理装
置、主記憶装置、入出力装置等の複数の装置間でのデー
タ転送を行うために、各装置を共通使用可能なバスに接
続して制御することがある。

【０００３】従来のバス制御においては、データ転送を
行うマスタ装置はバス使用要求を行い、調停に従ってバ
ス使用許可がなされると、バスを専有する。そして、転
送命令の発行及び転送データの送信あるいは受信を行
い、転送終了後バスを解放し１回の転送サイクルを終了
する制御を行っている。

【０００４】従って、スレーブ装置がマスタ装置から発
行されたコマンドを受信し処理する間、マスタ装置はバ
スを専有した状態であり、その間他のマスタはバスを使
用できないといういわゆる排他的バス使用システムとな
っている。

【０００５】前述した従来のバス制御方式では、１つの
マスタ装置がバスを使用する場合バスの使用要求を行い
バスの使用が許可されるとバスを専有し、コマンドの発
行及びデータの送受信を１回のバス使用サイクル中に行
う。従って、スレーブ装置でのコマンド及びデータの処
理に要する時間が長くなると、１回のバス使用サイクル
が長くなり、かつスレーブ装置の内部処理中は実際には
バスのデータ転送は行われない待ち時間となり、転送効
率が低下するという問題点がある。

【０００６】

【発明の目的】本発明の目的は、バス転送効率の向上を
図ったバス制御システムを提供することである。

【０００７】

【発明の構成】本発明によれば、データ転送用のコマン
ドを発行する複数のマスタと、前記マスタに対して共通
のデータ伝送バスと、前記バスを介して送出されるコマ
ンドに応じてデータ送受信処理を行うスレーブとを含む
情報処理装置のバス制御システムであって、前記マスタ
の１つによる前記コマンドの受信に応答した前記スレー
ブの前記コマンド処理の間、前記バスの解放を制御する
手段を設けたことを特徴とするバス制御システムが得ら
れる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【０００９】図１は本発明の実施例のブロック図であ
る。図において、マスタ１〜３は共通バス６，７を介し
てスレーブ４に接続され、バス調停部５によりマスタ１
〜３のバス使用の調停が行われる。

【００１０】マスタ１〜３は同一構成であり、マスタ１
についてのみ示す。マスタ１は、コマンド／データバス
７の転送制御以外の基本処理を行う主処理部ｍ１、バス
の使用要求を行うバス使用要求部ｍ２、バスの転送制御
信号の送受信及び制御を行う制御信号送受信部ｍ３、バ
スに対してコマンド及びデータを送信するコマンド・デ
ータ送信部ｍ４、マスタ自身がバスに送出したコマンド
に対するスレーブ４からの応答を認識して受信する応答
受信部ｍ５、スレーブ４からの応答と共にデータが送信
される場合このデータを受信するデータ受信部ｍ６、主
処理部からの転送要求に従ってバスの転送を制御しバス
に対する転送要求を受付けると転送が終了するまで新た
な転送要求を受付けない制御を行う転送制御部ｍ７によ
り構成される。

【００１１】主処理部ｍ１は転送制御部ｍ７に対する転
送要求ｍ８及び転送制御部ｍ７からの転送許可及び終了
通知ｍ９により転送制御部ｍ７に接続され、データ受信
部ｍ６からデータを受取りかつコマンドデータ送信部ｍ
４に対し、コマンド／データを送るための内部コマンド
／データバスｍ１０に接続されている。

【００１２】転送制御部ｍ７は、バス使用要求ｍ１１及
びバス使用許可通知ｍ１２によりバス使用要求部ｍ２
に、送受信制御ｍ１３により制御信号送受信部ｍ３に、
コマンド／データ送信要求ｍ１４によりコマンドデータ
送信部ｍ４に、受信データ転送ｍ１５によりデータ受信
部ｍ６に、サイクル終了通知ｍ１６により応答受信部ｍ
５に夫々接続されている。

【００１３】応答受信部ｍ５はサイクル終了指示ｍ１７
及び応答受信タイミングｍ１８により制御信号送受信部
ｍ３に、データ受信タイミングｍ１９によりデータ受信
部ｍ６に夫々接続されている。

【００１４】バス使用要求部ｍ２はバス使用要求信号ｂ
１及びバス使用許可信号ｂ２によりバス調停部５に接続
され、制御信号送受信部ｍ３は制御信号送受信ｂ３によ
り制御バス６に接続され、コマンドデータ送受信部ｍ
４、応答受信部ｍ５、データ受信部ｍ６はコマンド／デ
ータ送受信ｂ４によりコマンドデータバス７に接続され
ている。

【００１５】スレーブ４は、マスタ１〜３から送られた
コマンドの実行処理を行う主処理部ｓ１、主処理部に渡
す前のパイプライン動作可能な処理を行う前処理部ｓ
２、マスタから送信されたコマンドを一時的に記憶する
コマンド記憶部ｓ３、マスタから送信されたデータを一
時的に記憶するデータ記憶部ｓ４、マスタから送信され
たコマンドを受信した順序で処理する制御を行う順序転
送制御部ｓ５、バスの転送制御信号の送受信及び制御を
行う制御信号送受信部ｓ７、バスの使用要求を行うバス
使用要求部ｓ６、マスタから送信されたコマンドを受信
しコマンド記憶部ｓ３に送るコマンド受信部ｓ８、マス
タから送信されたデータを受信しデータ記憶部ｓ４に送
るデータ受信部ｓ９、マスタから送信されたコマンドの
処理終了後マスタに対する処理終了の応答を送信する応
答送信部ｓ１０、コマンドを主処理部ｓ１で処理した結
果マスタに対してデータ送信するデータ送信部ｓ１１に
より構成される。

【００１６】主処理部ｓ１は実行命令転送ｓ１２及び実
行データ転送ｓ１３に接続され、処理終了通知ｓ１４に
より順序転送制御部ｓ５に、内部送信データバスｓ１５
でデータ送信部ｓ１１に夫々接続される。

【００１７】前処理部ｓ２は記憶コマンド転送ｓ１６に
よりコマンド記憶部ｓ３に、記憶データ転送ｓ１７によ
りデータ記憶部ｓ４に、処理受付可通知ｓ１８により順
序転送記憶部ｓ５に夫々接続される。コマンド記憶部ｓ
３は順序転送制御部ｓ５からの記憶コマンド転送指示ｓ
１９に、コマンド受信部ｓ８からの受信コマンド転送ｓ
２０に夫々接続されている。

【００１８】データ記憶部ｓ４は順序転送制御部ｓ５か
らの記憶データ転送指示ｓ２１に、データ受信部ｓ９か
らの受信データ転送ｓ２２に夫々接続されている。順序
転送制御部ｓ５はバス使用要求ｓ２３及びバス使用許可
通知ｓ２４によりバス使用要求部ｓ６に、送受信制御ｓ
２５により制御信号送受信部ｓ７に、データ送信指示ｓ
２６によりデータ送受信部ｓ１１に、応答送信指示ｓ２
７により応答送信部ｓ１０に夫々接続されている。

【００１９】制御信号送受信部ｓ７はコマンド受信タイ
ミングｓ２８及びコマンドサイクル終了指示ｓ２９によ
りコマンド受信部ｓ８に接続されている。コマンド受信
部ｓ８はデータ受信タイミングｓ３０によりデータ受信
部ｓ９に接続されている。

【００２０】バス使用要求部ｓ６はバス使用要求信号ａ
１及びバス使用許可信号ａ２によりバス調停部５に接続
され、制御信号送受信部ｓ７は制御信号送受信ａ３によ
り制御バス６に接続され、コマンド受信部ｓ８、データ
受信部ｓ９、応答送信部ｓ１０、データ送信部ｓ１１は
コマンド／データ送受信ａ４によりコマンド／データバ
ス７に接続されている。

【００２１】次にこのように構成された本実施例の動作
を説明する。マスタ１内の主処理部ｍ１でバスの使用要
求が発生すると、主処理部ｍ１は転送制御部ｍ７が現在
処理中のバスの転送がないことを転送要求ｍ８で通知し
ていれば、転送制御部ｍ７に対して転送要求を行うと共
に、コマンドデータ送信部ｍ４にコマンド及びデータを
送る。

【００２２】転送制御部ｍ７は転送要求によりバス使用
要求部ｍ２を制御し、このバス使用要求部ｍ２はバス調
停部５にバス使用要求を行う。バス調停部５は使用要求
の調停を行い、この要求の許可をバス使用要求部ｍ２に
通知する。バス使用要求部ｍ２から転送制御部ｍ７にバ
スの使用許可が通知されると、転送制御部ｍ７はコマン
ドデータ送信部ｍ４を制御しコマンド及びデータをバス
７に送出すると共に制御信号送受信部ｍ３を制御し、バ
ス６にバスの制御信号を送出させる。

【００２３】バス７にコマンドが送出されると、制御信
号送受信部ｓ７はバスａ３から受信するバスの制御信号
によりコマンド受信タイミングをコマンド受信部ｓ８に
送り、このタイミングでコマンド受信部ｓ８はコマンド
を受信する。さらにコマンド受信部ｓ８から送られるデ
ータ受信タイミングによりデータ受信部ｓ９はバスａ４
を介してデータを受信する。コマンド受信部ｓ８はコマ
ンドを受信すると、制御信号送受信部ｓ７を制御しコマ
ンドサイクル終了通知を制御バス６に送出する。

【００２４】制御信号送受信部ｍ３はコマンドサイクル
終了通知を受信しサイクルを終了させバスは解放され
る。コマンドの転送が終了すると、転送制御部ｍ７はス
レーブからの応答待ちとなる。応答を受信し転送が終了
するまでの間転送制御部ｍ７からの転送許可はされなく
なり新たな要求は受付けない。

【００２５】スレーブ４では、コマンド受信部ｓ８が受
信したコマンドはコマンド記憶部ｓ３に送られ、データ
受信部ｓ９が受信したデータもデータ記憶部ｓ４に送ら
れる。前処理部ｓ２から処理受付け可の通知がされてい
ると、順序転送制御部ｓ５はコマンド記憶部ｓ３を制御
し前処理部ｓ２にコマンドを送らせ、コマンドに対応す
るデータがある場合、データ記憶部ｓ４を制御し前処理
部ｓ２にデータを送らせる。前処理部ｓ２はパイプライ
ン動作が可能であり、主処理部ｓ１にコマンド／データ
を送る前に次のコマンド／データを処理することができ
る。

【００２６】次のコマンド／データの処理が可能となれ
ば、順序転送制御部ｓ５に通知する。次に処理すべき命
令がコマンド記憶部ｓ３にあれば、順序転送制御部ｓ５
は続けて前処理部ｓ２に送らせる。前処理部ｓ２から実
行命令ｓ１３を介して実行データが主処理部ｓ１に送ら
れ実行処理が行われる。主処理部ｓ１は排他的に動作
し、１つの処理実行中は次の命令は受付けない。

【００２７】主処理部ｓ１の処理が終了すると、順序転
送制御部ｓ５に処理終了を通知し、処理命令がスレーブ
からのデータ読出しである場合、主処理部ｓ１は応答送
信部ｓ１０にデータを送る。順序転送制御部ｓ５は主処
理部ｓ１からの処理終了通知を受けると、バス使用要求
部ｓ６を制御し、バス使用要求部ｓ６はバス調停部５に
バス使用要求を行う。

【００２８】バス調停部５で調停されバス使用が許可さ
れると、順序転送制御部ｓ５は応答送信部ｓ１０を制御
し応答をコマンド／データバス７に送出すると共に制御
信号送受信部ｓ７を制御し、制御信号を制御バス６に送
出する。

【００２９】また、スレーブ４からのデータ読出しの場
合は、順序転送制御部ｓ５はデータ送信部ｓ１１を制御
し、バス７にデータを送出する。バスに応答命令が送出
されると、制御信号送受信部ｍ３は制御信号を受信して
応答受信タイミングを応答受信部ｍ５に送る。このタイ
ミングにより応答受信部ｍ５は応答を受信し、さらにス
レーブからの読出し命令の場合は、データ受信タイミン
グをデータ受信部ｍ６に送り、このタイミングでデータ
受信部ｍ６は送られてくるデータを受信する。

【００３０】応答受信部ｍ５は応答を受信すると、応答
サイクルの終了指示を行い、制御信号送受信部ｍ３は応
答サイクル終了通知をバス６に送出する。制御信号送受
信部ｓ７はこの応答サイクル終了通知を受信し、サイク
ルを終了させバスを解放する。

【００３１】応答受信部ｍ５は応答を受信すると、これ
を転送制御部ｍ７に通知し、転送制御部ｍ７は主処理部
ｍ１に通知すると共に、スレーブ４からの読出し命令の
場合、データ受信部ｍ６を制御し主処理部ｍ１にデータ
を転送させる。

【００３２】以上の様にマスタ１はコマンド発行後バス
を解放し、他のマスタのバス使用を許可し、スレーブ４
はコマンド受信後内部処理が終了するとバス使用要求を
行い、応答を送信する制御を行う。従って、マスタ１か
らのコマンド処理中に他のマスタ２，３からもコマンド
を受信し記憶し、受信した順序で処理を実行し、処理終
了後各マスタに対して応答を送信する制御が行われる。

【００３３】次にタイミングチャートを用いて説明を行
う。図２は本実施例のタイミングチャートである。CLK
はクロック信号、BRQ1〜BRQ4マスタ１〜３、スレーブ４
の各バス使用要求信号、BAK1〜BAK4はマスタ１〜３、ス
レーブ４の各バス使用許可信号である。CMD はバスにコ
マンドが送出されるタイミング信号、DAT はバスに応答
が送出されていることを示すタイミング信号、EOC はコ
マンドあるいは応答の転送終了を通知するタイミング信
号、CAD はバスに送出されるコマンド及びデータを夫々
示す。

【００３４】マスタ１は2-11のタイミングでBRQ1をアク
ティブ（Ｌレベル）にする。BAK1が2-12のタイミングで
アクティブ（Ｌレベル）になりバスの使用が許可される
と、2-13のタイミングでCMD をアクティブ（Ｌレベル）
にすると共に、バスにコマンドｃ１を送出し、BRQ1をイ
ンアクティブ（Ｈレベル）にする。BRQ1がインアクティ
ブ（Ｈレベル）になるとBAK1もインアクティブ（Ｈレベ
ル）になる。

【００３５】スレーブ４はコマンドｃ１を受信するとEO
C をアクティブ（Ｌレベル）にし、コマンドサイクルを
終了しバスを解放する。マスタ２は2-21のタイミングで
BRQ2をアクティブ（Ｌレベル）にする。BAK2が2-22のタ
イミングでアクティブ（Ｌレベル）になりバスの使用が
許可されると、2-23のタイミングでCMD をアクティブ
（Ｌレベル）にすると共に、バスにコマンドｃ２を送出
し、BRQ2をインアクティブ（Ｈレベル）にする。BRQ2が
インアクティブ（Ｈレベル）になるとBAK2もインアクテ
ィブ（Ｈレベル）になる。

【００３６】さらに、コマンドｃ２に続けてデータｄ２
をバスに送出する。スレーブ４はコマンドｃ２を受信す
ると、EOC をアクティブ（Ｌレベル）にしてコマンドサ
イクルを終了しバスを解放する。さらにデータｄ２を受
信する。

【００３７】マスタ３はマスタ１と同様の処理を行う。
BRQ3によりバス使用要求を行い、BAK3でバスの使用が許
可されると、バスにコマンドｃ３を送出しバスを解放す
る。

【００３８】コマンドｃ１は2-t11 時間の前処理が及び
2-t12 時間の主処理により処理を終了する。処理が終了
すると、スレーブ４は2-41のタイミングでBRQ4をアクテ
ィブ（Ｌレベル）にし、BRK4が2-42のタイミングでアク
ティブ（Ｌレベル）になりバスの使用が許可されると、
2-43のタイミングでDAT をアクティブ（Ｌレベル）にす
ると共に、バスに応答ｒ１を送出し、BRQ4をインアクテ
ィブ（Ｈレベル）にする。BRQ4がインアクティブ（Ｈレ
ベル）になると、BAK4もインアクティブ（Ｈレベル）に
なる。

【００３９】さらに応答ｒ１に続けてデータｄ１を送信
する。マスタ１はｒ１が自身の発行したコマンドｃ１に
対する応答であると認識すると、2-44のタイミングでEO
C をアクティブ（Ｌレベル）にし応答サイクルを終了
し、バスを解放すると共に、スレーブ４から送られたデ
ータｄ１を受信する。

【００４０】コマンドｃ２は2-t21 時間の前処理及び2-
t22 時間の主処理により処理を終了する。前処理はパイ
プライン動作が可能であり、パイプライン処理の待ち時
間を2-tpとするとｃ１の処理開始し2-tp時間後にｃ２の
処理が実行可能となる。

【００４１】ｃ２の処理が終了するとスレーブ４は2-51
のタイミングでBRQ4をアクティブ（Ｌレベル）にし、BA
K4が2-52のタイミングでアクティブ（Ｌレベル）になり
バスの使用が許可されると、2-53のタイミングでDAT を
アクティブ（Ｌレベル）にすると共に、バスに応答ｒ２
を送出しBRQ4をインアクティブ（Ｈレベル）にする。BR
Q4がインアクティブ（Ｈレベル）になると、BAK4もイン
アクティブ（Ｈレベル）になる。

【００４２】マスタ２はｒ２が自身の発行したコマンド
ｃ２に対する応答であると認識すると、2-54のタイミン
グでEOC をアクティブにし応答サイクルを終了しバスを
解放する。同様に、マスタ３の発行したコマンドｃ３は
コマンドｃ２の処理を開始し2-tp時間後に処理実行可能
となり、2-t31 時間の前処理及び2-t32 時間の主処理に
より処理終了し、応答がマスタ３に対して送信される。

【００４３】以降、マスタ１〜３は動作可能な最短のサ
イクル間隔でバスをアクセスするものとしてバスの転送
性能を試算する。

【００４４】マスタ１の１回の転送を行う時間を、BRQ1
をアクティブ（Ｌレベル）にする2-11から発行したコマ
ンドに対する応答がスレーブから送出されEOC がアクテ
ィブ（Ｌレベル）になる2-44までとすると、CLK の１回
のパルスを１Ｔでカウントすると、CT1 で示す１２Ｔと
なる。１回の転送サイクルでワード転送すれば、１２Ｔ
／１ワードの転送時間となる。

【００４５】他のマスタも同一の転送時間を要し、本実
施例における効果がない場合、前述の転送時間が最大の
転送能力となる。

【００４６】本実施例においては、マスタ１〜３が最短
の処理時間で動作すると、マスタ１がBRQ １をアクティ
ブ（Ｌレベル）にする2-11からマスタ３が自身の発行し
たコマンドに対する応答を受信したEOC がアクティブ
（Ｌレベル）になる2-64までの時間CT2 の間に、マスタ
１〜３の３回の転送サイクルが実行される。従って、１
回のサイクルで１ワードが転送されると、１８Ｔ／３ワ
ード＝６Ｔ／１ワードとなる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、情報処理
装置において使用されるデータ伝送バスに複数のマスタ
が接続される場合に、マスタが発行した命令をスレーブ
が実行している間に他のマスタはバスを使用可能であ
り、スレーブに対する命令を続けて発行できるため、ス
レーブの命令処理により生じる待ち時間中にコマンドを
発行することによりバスの使用効率が向上する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のシステムブロック図である。

【図２】図１のブロックの動作を示すタイミングチャー
トである。

【符号の説明】

１〜３ マスタ ４ スレーブ ５ バス調停部 ６ 制御バス ７ コマンド／データバス ｍ１ 主処理部 ｍ２ バス使用要求部 ｍ３ 制御信号送受信部 ｍ４ コマンドデータ送信部 ｍ５ 応答受信部 ｍ６ データ受信部 ｍ７ 転送制御部 ｓ１ 主処理部 ｓ２ 前処理部 ｓ３ コマンド記憶部 ｓ４ データ記憶部 ｓ５ 順序転送制御部 ｓ６ バス使用要求部 ｓ７ 制御信号送受信部 ｓ８ コマンド受信部 ｓ９ データ受信部 ｓ１０ 応答送信部 ｓ１１ データ送信部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ転送用のコマンドを発行する複数
   のマスタと、前記マスタに対して共通のデータ伝送バス
   と、前記バスを介して送出されるコマンドに応じてデー
   タ送受信処理を行うスレーブとを含む情報処理装置のバ
   ス制御システムであって、前記マスタの１つによる前記
   コマンドの受信に応答した前記スレーブの前記コマンド
   処理の間、前記バスの解放を制御する手段を設けたこと
   を特徴とするバス制御システム。