JPH06250968A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速にデータの伝送を行うこと、バスの使用
効率を高めること、及び、信頼性を向上させること。 【構成】 互いに独立に取得及び解放が可能なバス５，
６を２系統設ける。バスマスタ１，２がスレーブ３，４
に対してデータの読み出し，書き込みを行うとき、該２
系統のバス５，６の内両方のバスが使用可能な場合は、
両方のバス５，６を使用して、一方のバスでアドレス信
号を伝送し、他方のバスでデータ信号を伝送する。ま
た、他方が使用中とか障害発生等のため、一方のバスの
み使用可能な場合は、そのバス１系統を使用してアドレ
ス信号とデータ信号とを時分割多重化して伝送する。こ
のようにして、２系統のバス５，６の両方を同時に使用
したり、その内一方のバスが必要なくなったら、その時
点で解放し、解放した１系統を使って次のデータの伝送
を行ったりする。また、いずれかのバスに障害が生じた
場合は、他方のバスを使用してデータの伝送を継続させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バスを介してバスマス
タとスレーブとの間でデータの授受を行う情報処理装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の情報処理装置は１つのバスしか持
たないものが一般的である。図４は、従来の一般的な情
報処理装置の概要を示す図である。図４において、１，
２はバスマスタ、３，４はスレーブ、９はバスである。
バスマスタ１，２は、ＣＰＵ（中央処理装置），ＤＭＡ
Ｃ（ダイレクト・メモリ・アクセス・コントローラ）等
の、能動的に伝送を開始できるデバイスである。また、
スレーブ３，４は、メモリ，周辺装置の制御回路等の、
バスマスタ１，２の要求に応じてデータの授受を行うデ
バイスである。

【０００３】バスマスタ１，２は、バス９を介してスレ
ーブ３，４のアクセスを行うが、バス９上の信号は、大
きく分けてアドレス信号，データ信号及び制御信号の３
つに分類できる。そして、それらの信号を伝送する方式
として、従来２通りの方式があった。すなわち、バスと
してアドレス信号とデータ信号についてそれぞれ専用の
信号線を用意して伝送する方式（第１従来例）と、アド
レス信号とデータ信号とを時分割多重化して伝送する方
式（第２従来例）である。

【０００４】（第１従来例）図５は、第１従来例のバス
の概要を示す図である。図５において、９１はアドレス
信号線、９２はデータ信号線、９３は制御信号線であ
る。アドレス信号線９１はアドレス信号Ａのみを伝送
し、データ信号線９２はデータ信号Ｄのみを伝送する。
そして、制御信号線９３は、クロック信号ＣＬＫ、アド
レス信号が有効であるか否かを示す信号ＡＳ^* 、特定の
スレーブが伝送の相手方として選択されていることを示
す信号ＳＥＬ^* （^"*" は、負論理であることを示してい
る。以下同じ。）、伝送が読み出しであるか書き込みで
あるかを示す信号ＲＤ、データの伝送が終了したことを
示す信号ＡＣＫ^* 等の制御信号を伝送する。

【０００５】次に、第１従来例において、一例として、
バスマスタ１がスレーブ３にデータを書き込み、引き続
いてスレーブ３からデータを読み出す場合の動作を、タ
イミングチャートを使って説明する。図６は、第１従来
例の動作を説明するためのタイミングチャートである。
クロック１でバスマスタ１がスレーブ３に対してデータ
の書き込みを開始する。この場合、信号ＡＳ^* を“Ｌ”
レベルにすると同時に、書込アドレス信号Ａをアドレス
信号線９１に出力し、書込データ信号Ｄをデータ信号線
９２に出力する。スレーブ３のアクセスタイムを４クロ
ックと仮定すると、クロック４で信号ＡＣＫ^* が“Ｌ”
レベルとなり、クロック５でバスが開放され、信号ＡＳ
^* が“Ｈ”レベルとなって書込サイクルが終了する。

【０００６】続いてクロック６でバスマスタ１がスレー
ブ３に対して読み出しを開始する。読み出しの場合に
は、信号ＲＤを“Ｈ”レベルにすると共に、信号ＡＳ^*
を“Ｌ”レベルにし、読出アドレス信号Ａをアドレス信
号線９１に出力する。書き込みの場合と同様にアクセス
タイムを４クロックと仮定すると、クロック９で信号Ａ
ＣＫ^* が“Ｌ”レベルとなり、クロック１０で読出デー
タＤがスレーブ３から読み出される。

【０００７】（第２従来例）図７は、第２従来例のバス
の概要を示す図である。図５において、９３は制御信号
線、９４はアドレス／データ信号線である。アドレス／
データ信号線９４には、アドレス信号とデータ信号とが
時分割多重化された信号ＭＡＤが伝送される。そして、
制御信号線９３は、クロック信号ＣＬＫ、アドレス信号
が有効であるか否かを示す信号ＭＡＳ^* 、バスが使用中
であることを示す信号ＭＢＢ^* 、データの伝送が終了し
たことを示す信号ＭＲＤＹ^*等の制御信号を伝送する。

【０００８】次に、第２従来例において、一例として、
バスマスタ１がスレーブ３にデータを書き込み、引き続
いてスレーブ３からデータを読み出す場合の動作を、タ
イミングチャートを使って説明する。図８は、第２従来
例の動作を説明するためのタイミングチャートである。
クロック１でバスマスタ１がスレーブ３に対してデータ
の書き込みを開始する。その時、信号ＭＢＢ^* を“Ｌ”
レベルにしてバスを使用していることを示し、１クロッ
クだけ信号ＭＡＳ^* を“Ｌ”レベルにすると共に、アド
レス／データ信号線９４に信号ＭＡＤとして書込アドレ
スを出力する。続いて、クロック２で信号ＭＡＳ^* を
“Ｈ”レベルにすると共に、アドレス／データ信号線９
４に信号ＭＡＤとして書込データを出力する。第１従来
例と同様にスレーブ３のアクセスタイムを４クロックと
仮定すると、クロック５で信号ＭＲＤＹ^* が“Ｌ”レベ
ルになり、クロック６でバスが開放され、信号ＭＢＢ^*
が“Ｈ”レベルとなって書込サイクルが終了する。

【０００９】続いて、クロック７でバスマスタ１がスレ
ーブ３に対して、データの読み出しを開始する。書き込
みの場合と同様に、信号ＭＢＢ^* を“Ｌ”レベルにして
バスを使用していることを示し、１クロックだけ信号Ｍ
ＡＳ^* を“Ｌ”レベルにすると共に、アドレス／データ
信号線９４に信号ＭＡＤとして読出アドレスを出力す
る。アクセスタイムを４と仮定すると、クロック１１で
信号ＭＲＤＹ^* が“Ｌ”レベルとなり、読出データがス
レーブ３から読み出される。クロック１２でバスが開放
され、信号ＭＢＢ^* が“Ｈ”レベルとなって読出サイク
ルが終了する。

【００１０】なお、このような情報処理装置に関連する
従来の文献としては、例えば、"TheSBus Specificatio
n" Revision A ,Sun Microsystems, 1988 、及び、"S
PARCMBus Interface Specification" Revision 1.2,Su
n Microsystems, 1991 等がある。

【００１１】（第３従来例）上記第１従来例，第２従来
例は、共に１系統のバスを使用していたが、それでは、
そのバスが故障した場合に、信号の伝送ができなくなっ
て支障が生じる。そこで、例えば、特開昭６３−１５８
６５０号公報に示されているように、バスとして２系統
のバスを用意して、いずれか一方のバスが故障した場合
に、他方のバスで信号の伝送を継続するようにして、支
障が生じないようにした技術も従来あった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】

（問題点）しかしながら、前記した各従来例には、次の
ような問題点があった。第１従来例の問題点は、アドレ
ス信号とデータ信号の伝送のために必要な時間はそれぞ
れ短いのにもかかわらず、すべての信号の伝送が終了す
るまで両方のバスを拘束して開放しないためバスの使用
効率が悪く、また、バスに故障が生じた場合に伝送が不
可能になってしまうという点である。

【００１３】第２従来例の問題点は、すべてのデータの
伝送が終了するまでの時間が長くなってしまい、また、
バスに故障が生じた場合に伝送が不可能になってしまう
という点である。さらに、第３従来例の問題点は、常時
は、一方のバスだけが使用されて、他方のバスは使用さ
れないので、バスの使用効率が低くなるという点であ
る。

【００１４】（問題点の説明）まず第１従来例の問題点
について、図５，図６を参照しながら説明する。第１従
来例において、バスマスタがスレーブにデータを書き込
む場合、アドレス信号線９１に書込アドレス信号をクロ
ック１からクロック５までの期間出力するが、出力され
た書込アドレス信号が実際に使われるのはクロック１の
期間だけである。したがって、クロック２からクロック
５までの期間は、本来必要でない信号を無駄に出力し続
け、アドレス信号線９１を無駄に拘束していることにな
る。それは、バスマスタがスレーブからデータを読み出
す場合も同様である。

【００１５】一方、データ信号線９２の方も、クロック
５からクロック９までの期間まったく使用されない状態
となる。このように、アドレス信号とデータ信号の伝送
のために必要な時間はそれぞれ短いのにもかかわらず、
すべての信号の伝送が終了するまで両方のバスを拘束し
て解放しないためバスの使用効率が悪い。また、バスは
１系統しかないので、バスに故障が生じた場合に伝送が
不可能になってしまい、信頼性に劣る。

【００１６】次に第２従来例の問題点について、図７，
図８を参照しながら説明する。第２従来例において、バ
スマスタがスレーブにデータを書き込む場合、アドレス
／データ信号線９４に書込アドレス信号をクロック１の
期間出力し、それに続いて書込データをクロック２から
クロック５までの期間出力する。したがって、書込サイ
クルのバス専用期間は、クロック１からクロック６まで
となり第１従来例より１クロック分長くなる。それは、
バスマスタがスレーブからデータを読み出す場合も同様
である。このように、すべてのデータの伝送が終了する
までの時間が長くなり、その分伝送速度が遅くなる。ま
た、第１従来例と同様に、バスは１系統しかないので、
バスに故障が生じた場合に伝送が不可能になってしま
い、信頼性に劣る。

【００１７】次に第３従来例の問題点について説明す
る。第３従来例では、バスを２系統備えているので、一
方が故障したときは、他方に切り換えることによって伝
送を継続させることができるが、常時は、一方のバスし
か使用されておらず、もう１つのバスは使用されないで
遊んだ状態になっているので、バスの使用効率が低くな
る。本発明は、以上のような問題点を解決することを課
題とするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の情報処理装置では、互いに独立に取得及び
解放が可能な２系統のバスと、該２系統のバスの内両方
のバスが使用可能な場合は一方のバスでアドレス信号を
伝送し、他方のバスでデータ信号を伝送し、一方のバス
のみ使用可能な場合は使用可能なバスを使用してアドレ
ス信号とデータ信号とを時分割多重化して伝送するバス
マスタと、バスを介してバスマスタとの間でデータの授
受を行うスレーブとを具えることとした。

【００１９】

【作 用】互いに独立に取得及び解放が可能な２系統
のバスを有し、バスマスタは、該２系統のバスの内両方
のバスが使用可能な場合は一方のバスでアドレス信号を
伝送し、他方のバスでデータ信号を伝送するようにし、
他方のバスが使用中か故障中で一方のバスのみ使用可能
な場合はその使用可能なバスを使用してアドレス信号と
データ信号とを時分割多重化して伝送する。そのため、
両方のバスが使用可能な場合は、両方のバスを使用する
ことによって高速にデータの伝送を行うことができる。
また、必要のなくなったバスはその時点で解放されて次
のデータの伝送のために使用することができるので、バ
スの使用効率を高めることができる。さらに、いずれか
のバスに障害が生じた場合でも、他方のバスを使用して
データの伝送が可能であるので、信頼性も向上する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明の情報処理装置の概要を示
す図である。符号は、図４のものに対応し、５，６はバ
スである。図２は、本発明の情報処理装置に用いられる
バスの概要を示す図である。符号は、図１のものに対応
し、７，８は共通信号線、５１，６１はアドレス／デー
タ信号線、５２，６２は制御信号線である。

【００２１】バスは、機能的に同等な２系統のバス５，
６と、共通信号線７，８とから成っている。バス５，６
は、一方をアドレス信号伝送用とし、他方をデータ信号
伝送用として同時に使用することによって高速な非多重
化バスとして使用することもできるし、それぞれ単独で
時分割多重化バスとして使用することもできる。バス
５，６を同時に使用するか、それぞれ単独で使用するか
は、共通信号線８で与えられる信号ＭＰＸ^* によって決
定される。すなわち、バスマスタがスレーブにアクセス
しようとした時点で、信号ＭＰＸ^* が“Ｌ”レベルであ
ればバス５，６はそれぞれ単独で使用され、“Ｈ”レベ
ルであれば同時に使用される。

【００２２】制御信号線５２，６２は、それぞれ、アド
レス信号が有効であることを示す信号ＡＳ１^* ，ＡＳ２
^* 、バスが使用中であることを示す信号ＢＢ１^* ，ＢＢ
２^*、データの伝送が終了したことを示す信号ＲＤＹ１
^* ，ＲＤＹ２^* 等の制御信号を伝送する。

【００２３】次に、本実施例において、バスマスタ１が
スレーブ３にデータを書き込み、引き続いて他のバスマ
スタ２が他のスレーブ４からデータを読み出し、さら
に、再びバスマスタ１がスレーブ３にデータを書き込む
場合を例にして動作を説明する。図３は、本発明の動作
を説明するためのタイミングチャートである。クロック
１でバスマスタ１がスレーブ３に対してデータの書き込
みを開始する。その時、信号ＢＢ１^* ，ＢＢ２^* が
“Ｈ”レベルでバス５，６が共に使用されていないの
で、信号ＭＰＸ^* を“Ｈ”レベルにし、信号ＢＢ１^* ，
ＢＢ２^* を“Ｌ”レベルにしてバスを使用していること
を示す。また、１クロックだけ信号ＡＳ１^* を“Ｌ”レ
ベルにすると共に、アドレス／データ信号線５１に信号
ＡＤ１として書込アドレスを出力する。それと同時に、
制御信号線６２に信号ＡＤ２として書込データを出力す
る。

【００２４】アドレスの伝送は１クロックで終了するの
で、クロック２では信号ＡＳ１^* と信号ＢＢ１^* を
“Ｈ”レベルにしてバス５を解放する。クロック３で
は、バスマスタ２がスレーブ４に対してデータ読み出し
を開始する。この時点では、バス５は解放されている
が、バス６はまだ使用中であるため、信号ＭＰＸ^* を
“Ｌ”レベルにすると共に信号ＢＢ１^* を“Ｌ”レベル
にして、バス５を単独で使用することを表明する。この
読出サイクルは、先に説明した第２実施例の読出サイク
ルとまったく同様に行われる。

【００２５】クロック４でスレーブ３から信号ＲＤＹ２
^* が送出され、次のクロック５でバスマスタ１からスレ
ーブ３への書込サイクルが終了するので、バスマスタ１
は、信号ＢＢ２^* を“Ｈ”レベルにしてバス６を解放す
る。

【００２６】続いて、クロック６でバスマスタ１がスレ
ーブ３に対して、再びデータの書き込みを開始する。こ
の時点では、バス６は解放されているがバス５が使用中
であるため、信号ＭＰＸ^* を“Ｌ”レベルにすると共に
信号ＢＢ２^* を“Ｌ”レベルにして、バス６を単独で使
用することを表明する。この書込サイクルは、先に説明
した第２実施例の書込サイクルとまったく同様に行われ
る。

【００２７】また、バス５，６の内いずれかのバスに障
害が生じて使用できなくなった場合は、信号ＭＰＸ^* を
“Ｌ”レベルにし、障害の生じていない方のバスを単独
で使用してデータ信号の伝送を継続するようにする。

【００２８】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の情報処理装置
によれば、両方のバスが使用可能な場合は、両方のバス
を使用することによって高速にデータの伝送を行うこと
ができる。また、必要のなくなったバスはその時点で解
放されて次のデータの伝送のために使用することができ
るので、バスの使用効率を高めることができる。さら
に、いずれかのバスに障害が生じた場合でも、他方のバ
スを使用してデータの伝送が可能であるので、信頼性も
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の情報処理装置の概要を示す図

【図２】 本発明の情報処理装置に用いられるバスの概
要を示す図

【図３】 本発明の動作を説明するためのタイミングチ
ャート

【図４】 従来の一般的な情報処理装置の概要を示す図

【図５】 第１従来例のバスの概要を示す図

【図６】 第１従来例の動作を説明するためのタイミン
グチャート

【図７】 第２従来例のバスの概要を示す図

【図８】 第２従来例の動作を説明するためのタイミン
グチャート

【符号の説明】

１，２…バスマスタ、３，４…スレーブ、５，６，９…
バス、７，８…共通信号線、５１，６１，９４…アドレ
ス／データ信号線、５２，６２，９３…制御信号線、９
１…アドレス信号線、９２…データ信号線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに独立に取得及び解放が可能な２系
   統のバスと、該２系統のバスの内両方のバスが使用可能
   な場合は一方のバスでアドレス信号を伝送し、他方のバ
   スでデータ信号を伝送し、一方のバスのみ使用可能な場
   合は使用可能なバスを使用してアドレス信号とデータ信
   号とを時分割多重化して伝送するバスマスタと、バスを
   介してバスマスタとの間でデータの授受を行うスレーブ
   とを具えたことを特徴とする情報処理装置。