JPH11242649A - システムバスのエクスパンダー - Google Patents

システムバスのエクスパンダー

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Publication number
JPH11242649A
JPH11242649A JP10042193A JP4219398A JPH11242649A JP H11242649 A JPH11242649 A JP H11242649A JP 10042193 A JP10042193 A JP 10042193A JP 4219398 A JP4219398 A JP 4219398A JP H11242649 A JPH11242649 A JP H11242649A
Authority
JP
Japan
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bus
expander
board
rack
system bus
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10042193A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Kataoka
昌之 片岡
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP10042193A priority Critical patent/JPH11242649A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 自己のバスラックのスロットに挿入したバス
エクスパンダーボードのスレーブ手段に割り付けられた
アドレスを持つボードを自己のバスラックのスロットに
挿入接続しても、VMEバス規格に反しないようにする
バスエクスパンダーを提供し、バスラックの空きスロッ
トを有効利用できるようにする。 【解決手段】 各バスマスター手段6A,6Bの一方が
バス使用権を獲得したとき得られるバス使用検出信号に
よって開き、一方のシステムバス4A(4B)で発生し
たデータアクノリッジ信号及びバスエラー信号を、他方
のシステムバス4B(4A)のシステムバスに供給する
ゲート回路を、2つのエクスパンダーボード5A,5B
の間に双方向に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、バスラックのスロ
ットに挿入されたボードのバス使用権をシステムコント
ローラによって調停するシステムバスにおいて、使用で
きるボード数を増加するため2つのバスラックを双方向
に結合するバスエクスパンダーに関し、特に、このバス
エクスパンダーが、一方のシステムバスのアドレスの一
部を他方のシステムバスのアクセス用に割り当てる方式
を採用することに起因して、一定アドレスを持つボード
を挿入できるバスラックが特定され、一方のバスラック
に空きスロットがあっても、その空きスロットには挿入
できない不都合を解消することを目的とする。
【0002】
【従来の技術】代表的な標準化バスとしてVMEバスが
知られている。このVMEバスは、バスマスタであるC
PUボードやバススレーブであるメモリボード等を、ラ
ックのスロットに挿入し、アドレス線,データ線,及び
制御線からなる共通バスラインを持つマザーボードのコ
ネクタに接続することによりバスシステムを構成する。
このVMEバスは、システムコントローラのバスアービ
タにより、複数のボードからのバス使用要求の調停を行
い、バス使用権を得たバスマスターのみにアクセスを行
なわせる。
【0003】上記VMEバスラックは、VME規格で定
められた最大数以下のスロット数で製造される。したが
って、実際にコンピュータシステムを構築するとき、V
MEバスラックに必要数のボードを挿入できない場合が
ある。そこで、コンピュータシステムを複数のVMEバ
スラックによって構築できるように、複数のVMEバス
ラックを双方向に結合するバスエクスパンダーが提案さ
れている(特開平2−178752,特開平2−178
753)。これは、異なるVMEバスラックに挿入され
たボードの相互アクセスを可能としたものである。
【0004】このバスエクスパンダーを用いたバスラッ
クの結合例を図3に示す。結合しようとするVMEバス
ラックA,Bは、そのスロットに、バス使用要求の調停
を行うシステムコントローラボード1A,1B、バスマ
スターであるCPUボード2A,2B、バススレーブで
あるメモリボード3A,3B等を挿入するもので、挿入
された各ボードは、システムバス4A,4Bを共用して
相互に接続される。
【0005】バスラックA,Bの結合を行うバスエクス
パンダー5は、バスマスター手段6A(6B)とバスス
レーブ手段7A(7B)を備える2つのエクスパンダー
ボード5A,5Bを、アドレス線,データ線,及びアク
セス要求線等からなる接続線8A,8Bで双方向に接続
したものである。2つのエクスパンダーボード5A,5
Bは、夫々、VMEバスラックA,Bのスロットに挿入
されて、そのシステムバス4A,4Bに接続される。
【0006】エクスパンダーボード5Aのバススレーブ
手段7Aは、バスラックBに挿入するボードのアドレス
が割り付けられ、エクスパンダーボード5Bのバススレ
ーブ手段7Bは、バスラックAに挿入するボードのアド
レスが割り付けられている。これは、バススレーブ手段
7A(7B)が、自己のバスラックにおいて、他方のバ
スラックに対するアクセス要求を受け付けるためで、自
己のバスラックにおいて、そのアドレスに対するアクセ
スが行われると、アクセス要求線を通して他方のバスラ
ックのバスマスター手段6A(6B)にアクセス要求を
発する。また、バスマスター手段6A(6B)は他方の
バスラックのバススレーブ手段7B(7A)からアクセ
ス要求を受けたとき、自己のシステムバスに対してバス
使用要求を発し、バス使用権を獲得したとき他方のバス
ラックから自己のバスラックへのアクセスを中継する。
【0007】この動作を、図4に示すように、バスラッ
クAのCPUボード2Aから、バスラックBのメモリボ
ード3Bにアクセスする場合について説明する。
【0008】バスマスターであるCPUボード2Aがメ
モリボード3Bにアクセスしようとして、そのアドレス
をシステムバス4Aに発すると、そのアドレスが割り付
けられたエクスパンダーボード5Aのバススレーブ手段
7Aが、これを受け、接続線8Aのアクセス要求線を通
してエクスパンダーボード5Bのバスマスター手段6B
にアクセス要求を発する。エクスパンダーボード5Bの
バスマスター手段6Bは、自己のシステムバス4Bにバ
ス使用要求を発し、システムコントローラ1Bからバス
使用許可を受けたとき、前記接続線8Aを通して行うC
PUボード2Aのメモリボード3Bに対するアクセス
(データのリード・ライト)を中継する。このようなア
クセス手順は、バスラックBのCPUボード2Bからバ
スラックAのメモリボード3Aにアクセスする場合にも
同様に行われる。
【0009】上記バスエクスパンダー5は、図5に示す
ように、2つのバスラック同士を双方向に結合するもの
であるため、必要なバスエクスパンダーの数は、各バス
ラックの組合わせ数となり、使用するバスラックA,
B,C,D,…の増設数に、実用上の限界がある。これ
を解決するには、図6に示すように、バス使用要求を調
停する機能を備えたバスラックEを中継用に設ければよ
い。図6の場合、バスエクスパンダー5の使用数は全バ
スラック数から1を引いた数となり、図5の場合のよう
に、バスラックの増設に伴って、必要なバスエクスパン
ダーの数が幾何級数的に増加するようなことはなくな
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記バスエクスパンダ
ー5は、自己のバスラックを例えばAとすると、バスラ
ックAに挿入されたエクスパンダーボード5Aのバスス
レーブ手段7Aに割り当てたアドレスを、自己のバスラ
ックAに挿入したメモリ等のボードで使用しないことを
前提としている。このため、他のバスラックBに挿入す
べきアドレスを持つボードを自己のバスラックAに挿入
すると、他のバスラックBにおいて、VMEバスの規格
違反が生じ、システムコントローラ1Bのアービタの動
作が狂う問題が生じていた。
【0011】これを、詳しく説明する。図7に示すよう
に、エクスパンダーボード5Aのバススレーブ手段7A
に割り付けたアドレスを持つメモリボードXがバスラッ
クAに挿入されていたとする。このとき、バスラックA
のCPUボード2AからメモリボードXにアクセスする
場合を、図8のアクセス信号波形図について考える。C
PUボード2Aが、バスラックAのシステムバス4Aに
発した、アドレス信号(ADD)、アドレス・ストロー
ブ信号(AS*)、データ・ストローブ信号(DS*)
は、メモリーボードXとエクスパンダーボード5Aのバ
ススレーブ手段7Aが受ける。メモリーボードXはこれ
に対してデータ信号(DATA)と、データ・アクノリ
ッジ信号(DTACK*)をシステムバス4Aに返すの
で、バスラックAにおいては、データリードの1サイク
ルが正常に終了する。一方、エクスパンダーボード5A
のバススレーブ手段7Aは、バスラックBのエクスパン
ダーボード5Bのバスマスター手段6Bにバス使用要求
を行なわせ、エクスパンダーボード5Bがバス使用権を
得ると上記アドレス信号(ADD)、アドレス・ストロ
ーブ信号(AS*)、データ・ストローブ信号(DS
*)を、バスラックBのシステムバス4Bに流す。しか
し、バスラックBには、メモリボードXが存在しないの
で、バスラックBでは、データ信号(DATA)とデー
タ・アクノリッジ信号(DTACK*)が出力されない
ままデータリードの1サイクルが終了する。これは、V
MEバスの規格違反であり、バスラックBのシステムコ
ントローラ1Bのバスアービタの動作を狂わせる。
【0012】そこで、本発明は、自己のバスラックA
(B)のスロットに挿入したバスエクスパンダーボード
5A(5B)のスレーブ手段6A(6B)に割り付けら
れたアドレスを持つボードを自己のバスラックA(B)
のスロットに挿入接続しても、VMEバス規格に反しな
いようにするバスエクスパンダーを提供し、バスラック
の空きスロットを有効利用できるようにすることを目的
とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明が提供するバスシ
ステムのエクスパンダーは、共通バスラインに接続され
た複数ボードのバス使用要求をシステムコントローラに
よって調停するシステムバスを備えたバスラックを双方
向に結合し、一方のシステムバスに接続されたボードと
他方のシステムバスに接続されたボード間の相互アクセ
スを可能にするため、2つのバスラックのスロットに、
夫々挿入される2つのエクスパンダーボードをアドレス
線、データ線、アクセス要求線等で接続したものであっ
て、上記エクスパンダーボードは、他方のエクスパンダ
ーボードが接続されるシステムバスのアドレスが割り付
けられ、自己のシステムバス上で、このアドレスに対す
るアクセスを受けたとき、他方のエクスパンダーボード
に上記アクセス要求線を通してアクセス要求を発するバ
ススレーブ手段と、他方のエクスパンダーボードからア
クセス要求線を通してアクセス要求を受けたとき、自己
のシステムバスに対してアクセス要求を発するバスマス
ター手段を有するバスエクスパンダーにおいて、一方の
システムバスから他方のシステムバスにアクセスすると
き、他方のエクスパンダーボードのバスマスター手段が
バス使用権を獲得したとき得られる信号によって開き、
一方のシステムバス上で発生したデータアクノリッジ信
号及びバスエラー信号を、他方のシステムバスのバスラ
インに供給するゲート回路を、2つのエクスパンダーボ
ード間に、双方向に設けたことを特徴とする。
【0014】上記バスエクスパンダーは、アクセスを受
けるボードが、エクスパンダーボードへのアドレス割り
付けによって決められる本来の挿入位置であるバスラッ
クに挿入されず、アクセスを行うバスラックに挿入され
ていても、本来の挿入位置であるバスラック側における
1サイクルのアクセスを、アクセスを行うバスラックか
ら送られるデータアクノリッジ信号又はバスエラー信号
によって、バス規格に違反することなく、終わらせるこ
とができる。従って、ボードを挿入すべき一方のバスラ
ックに空きスロットがない場合に、他方のバスラックの
空きスロットにボードを挿入することができ、バスラッ
クの空きスロットを有効に利用できる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のバスエクスパン
ダーの2つのエクスパンダーボード5A,5Bの接続回
路を、改良された部分について示したものである。
【0016】この接続回路は、エクスパンダーボードの
バスマスター手段6A(6B)が自己のシステムバスに
おいてバス使用権を獲得したとき出力するバス使用権検
出回路9と、一方のバスラックのシステムバスから他方
のバスラックのシステムバスに流すバス・アクノリッジ
信号を開閉制御する双方向のゲート回路10A、10B
から構成されている。
【0017】バス使用権検出回路9は、バスエクスパン
ダーボード5A(5B)のバスマスター手段6A(6
B)が自己のシステムバス4A(4B)に発したバス使
用要求に対して、システムコントローラ1A(1B)が
バス使用を許可したか否か判断するためのもので、通
常、2つのエクスパンダーボード5A,5Bが、夫々独
立して持つ。図1のバス使用権検出回路9は、これらを
1つのブロックで示したものであり、バスマスター手段
6A,6Bのいずれかが、バス使用権を獲得したときハ
イレベルを出力する。なお、このバス使用権検出回路9
は、ゲート回路10A又はゲート回路10Bの開閉制御
専用のものとして、2つ独立させて設けても良い。
【0018】ゲート回路10Aは、バスラックAからバ
スラックBにアクセスする場合に使用されるもので、一
方のバスラックAのデータ・アクノリッジ信号(DTA
CK*)を、入力バッファ11Aで受け、3端子型NA
NDゲート12Aを介して、出力バッファ13Aから他
方のバスラックBのデータ・アクノリッジ信号線に供給
する。
【0019】また、ゲート回路10Bは、バスラックB
からバスラックAにアクセスする場合に使用されるもの
で、入力バッファ11B,3端子型NANDゲート12
B、及び出力バッファ13Bを介して、バスラックBの
データ・アクノリッジ信号(DTACK*)をバスラッ
クAのデータアクノリッジ信号線に供給する。
【0020】3端子型NANDゲート12A,12Bを
用いるのは、これらのゲートの開動作を排他的に行なわ
せるためである。すなわち、各3端子型NANDゲート
12A(12B)は、バス使用権検出回路9がハイレベ
ルを出力すると同時に、他方の3端子型NANDゲート
12B(12B)が開いていないという条件で開いて、
データ・アクノリッジ信号を通過させる。
【0021】上記ゲート回路10A,10Bは、データ
・アクノリッジ信号用のものであるが、バスラックA,
B間でバスエラー信号を双方向に流すために、このゲー
ト回路10A,10Bと同じものが、独立して並列に設
けられる(図示せず)。これは、アクセス対象ボードが
挿入されたバスラック(例えばA)において、そのボー
ドへのアクセスに失敗してバスエラー信号で処理が行わ
れる場合において、他方のバスラック(例えばB)に
も、このバスエラー信号を供給してやらないと、上記V
MEバス規格違反となる問題が残るからである。
【0022】図1の回路を採用した場合のデータアクセ
スを図2の動作波形図について説明する。図7のよう
に、バスエクスパンダーボード5Aにより、他のバスラ
ックBに割り当てられたアドレスを持つメモリボードX
を自己のバスラックAに挿入し、バスラックAのCPU
ボード2Aで、このメモリーボードXからデータリード
する場合を考える。CPUボード2Aは、バスラックA
のシステムバス4Aに、アドレス(ADD)信号、アド
レス・ストローブ信号(AS*)、データ・ストローブ
信号(DS*)を発する。これに応答して、メモリーボ
ードXは、データ信号(DATA)と、データ・アクノ
リッジ信号(DTACK*)をシステムバス4Aに出力
し、バスラックAでは、データリードの1サイクルが正
常に終了する。
【0023】一方、CPUボード2Aが発した上記アド
レス信号(ADD)、アドレス・ストローブ信号(AS
*)、データ・ストローブ信号(DS*)は、エクスパ
ンダーボード5Bのバスマスター手段6Bがバス使用権
を獲得した後に、バスラックBのシステムバス4Bにも
出力される。バスラックBには、ボードXが存在してい
ないので、他から何等かの信号を供給してやらないと、
データ信号(DATA)とデータ・アクノリッジ信号
(DTACK*)が出力されないままデータリードの1
サイクルが終了し、VMEバスの規格違反となってしま
う。
【0024】しかし、本発明では、エクスパンダーボー
ド5Bのバスマスター手段6Bがバス使用権を獲得した
とき、上記バス使用権検出回路9とゲート回路10Aに
より、バスラックAにおいてメモリーボードXが発する
データ・アクノリッジ信号(DTACK*)が、バスラ
ックBのバス・アクノリッジ信号線に供給される。した
がって、VMEバスの規格を満たす形で、1アクセスサ
イクルを終了することができる。
【0025】なお、バスラックAにおいて、メモリボー
ドXのデータリードに失敗した場合は、そのバスエラー
信号が、バスラックBのバスエラー信号線に供給される
ことにより、VMEバスの規格が満たされる。
【0026】また、図6に示すように、中継用のバスラ
ックEを使用した場合には、この中継用バスラックEを
通してデータ・アクノリッジ信号及びバスエラー信号が
供給されることになる。
【0027】このように、各バスラックの空きスロット
をアドレスの制限なく使用できることは、特に、アドレ
ス空間が狭いショートI/O空間(FFFF0000〜
FFFFFFFF)を使用するインターフェースボード
を、多数利用しなければならない場合に、バスラックの
増設数を最少にできるという点で、利用価値が高いもの
である。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、バスエクスパンダーに
よって複数のバスラックを結合してコンピュータシステ
ムを構築する場合において、バスエクスパンダーのアド
レス割り付けに制限されないで、各バスラックの空きス
ロットにボードを挿入できる。したがって、バスラック
数を必要最小限にできると共に、ボード数を増加する必
要が生じたとき、バスラックを増設しないで済む場合が
多くなり、省スペース及びコストダウンが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によって改良したエクスパンダーボー
ドの接続回路図
【図2】 図1の接続回路を用いると、他のバスラック
Bに割り当てたアドレスを持つボードXを自己のバスラ
ックAに挿入しても、他のバスラックBにおいてVME
規格違反にならないことを説明する各バスラックA,B
におけるアクセス信号波形図
【図3】 バスエクスパンダーによって結合されたバス
ラックA,Bを示す図
【図4】 図3の接続における各バスラックA,Bにお
けるアクセス信号波形図
【図5】 複数のバスラックをバスエクスパンダーによ
って相互に結合した状態を示す図
【図6】 バスエクスパンダーの使用数を少なくするた
めに、中継用のバスラックを用いて、複数のバスラック
を結合した状態を示す図
【図7】 他のバスラックBに割り当てたアドレスを持
つメモリボードXを自己のバスラックAに挿入接続した
状態を示す接続図
【図8】 図7の接続において、従来のバスエクスパン
ダーを用いると、他のバスラックBにおいて、VMEバ
スの規格違反となることを説明する各バスラックA,B
におけるアクセス信号波形図
【符号の説明】
A バスラック B バスラック 1A,1B システムコントローラ 2A,2B CPUボード 3A,3B メモリーボード 4A,4B システムバス 5A,5B エクスパンダーボード 6A,6B エクスパンダーボードのバスマスター手段 7A,7B エクスパンダーボードのバススレーブ手段 8A,8B エクスパンダーボードの接続線 9 バス使用権検出回路 10A,10B ゲート回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通バスラインに接続された複数ボード
    のバス使用要求をシステムコントローラによって調停す
    るシステムバスを備えたバスラックを双方向に結合し、
    一方のシステムバスに接続されたボードと他方のシステ
    ムバスに接続されたボード間の相互アクセスを可能にす
    るため、2つのバスラックのスロットに、夫々挿入され
    る2つのエクスパンダーボードをアドレス線、データ
    線、アクセス要求線等で接続したものであって、 上記エクスパンダーボードは、他方のエクスパンダーボ
    ードが接続されるシステムバスのアドレスが割り付けら
    れ、自己のシステムバス上で、このアドレスに対するア
    クセスを受けたとき、他方のエクスパンダーボードに上
    記アクセス要求線を通してアクセス要求を発するバスス
    レーブ手段と、他方のエクスパンダーボードからアクセ
    ス要求線を通してアクセス要求を受けたとき、自己のシ
    ステムバスに対してアクセス要求を発するバスマスター
    手段を有するバスエクスパンダーにおいて、 一方のシステムバスから他方のシステムバスにアクセス
    するとき、他方のエクスパンダーボードのバスマスター
    手段がバス使用権を獲得したとき得られる信号によって
    開き、一方のシステムバス上で発生したデータアクノリ
    ッジ信号及びバスエラー信号を、他方のシステムバスの
    バスラインに供給するゲート回路を、2つのエクスパン
    ダーボード間に、双方向に設けたことを特徴とするシス
    テムバスのエクスパンダー。
JP10042193A 1998-02-24 1998-02-24 システムバスのエクスパンダー Withdrawn JPH11242649A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006195975A (ja) * 2005-01-13 2006-07-27 Hitachi Ltd 複数の種類のストレージ装置を管理するための装置と方法

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