JPS59501232A - I/oチヤネルバス - Google Patents

I/oチヤネルバス

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JPS59501232A
JPS59501232A JP58502530A JP50253083A JPS59501232A JP S59501232 A JPS59501232 A JP S59501232A JP 58502530 A JP58502530 A JP 58502530A JP 50253083 A JP50253083 A JP 50253083A JP S59501232 A JPS59501232 A JP S59501232A
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ホリ−・ケネス
スミス・ジエラルド・ジム
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エルクシイ
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は全体としてデータ処理装置に関するものであり、更に詳しくいえば、そ れを介して複数の周辺制御器が全体のシステム内の他の機能ユニットと通信する ようなサブバス装置に関するものである。
発明の背景 典型的なコンピュータ・システムは、そのシステムのために大量の記憶を行い、 システム外部と通信できるようにするいくつかの周辺装#(今後は「ペリフェラ ル」または「デバイス」としばしば呼ぶことにする)を含む。しかし、ペリフェ ラルは、システム内の他の機能装置の動作より少くとも1桁長い時間尺度で通常 動作する。ペリフェラルの制御器を主システムバスに直接インターフコ−イスす ることが公知のやり方でおるが、そのために各ペリフェラル制御に関連する大量 のオーバーヘッドを通常要する。
したがって、ペリフェラルNt!I御器をペリフェラルサブハスに結合し、その サブバスと主システムバスの間の通信を制御するために、インテリジェントI1 0チャネル・プロセラ′+J(以後[xocpJと記す)を構成することが公知 のやり方である。用語を簡単にするタメニ、ペリフェラルサブバスのことを単に 「バス」と呼ぶことがしばしばある。バスにおける向きを、1ocpからの通信 を指す「送信」および「外向き」と、10CPへの通信を指す「受信」および「 内向きjのような用語で、l0CPに対して示すことにする。
あるバスが周辺装置の専用にされると、バスリソースを完全に利用し、全てのべ 9ノエラルへの適度なバスアクセスを行うことを許すよう例して、バスリソース を種々のペリフェラルの間に割当てることが主な関心事となる。先行技術はバス リソースを分割するという意図でいくつかのスキー、ムを利用している。最も簡 単な先行技術のスキームは順次割当を行う。その順次割当においては、要求して いる各デバイスにバスの完全な使用が割当てられ、そのバスを次の要求している デバイスに譲る前に、最高バス速度または最高デバイス速度のうちのいずれか遅 い方でのデータ転送を完了することが許てれる。複雑な動作における次のステッ プは特定のデバイスを優先化すること、またはターンアラウンド時間が長い物理 的に長いバスの場合に向きによりバストラヒンクを群にまとめることを含む。よ り高度で精巧な先行技術のシステムは、要求しているデバイスにタイムスロット を割当てる時分割の形態をとる。そのよ5なシステムには、ある与えられたデバ イスがそれの転送を完了しないとしても、そのデバイスがあるタイムスロットの 終りにバスを使用でき々くされ、したがって後のめるタイムスロットで転送を続 行することか必要となる。転送は結局のところ完了されるであろうが、そのよう にバスを使用で@なくきれるために、実効デバイス装置に不当な制限が課される 。
アドレッシング・スキームはどのようなパヌシステムであっても必要な特徴であ るが、そのようなスキームがバスの経費を不当に増大したり、バス速度を不当に 低下きせることがないようにかなりの注意を払わなければならない。−投に、特 定のデバイスとそのなかの実際のデータ場所との双方を含んでいるデータ宛先の 識別には、アドレスが役割を果す。
最も一般的な先行技術のシステムを1、バスに別のアドレス線を加え、それらに アドレッシング機能を割当てる。そのためにバス媒体の経費が増加する〃二、各 バス動作に対して個々のアドレスを選択するだめの能力が与えられる。
他のシステムはアドレス情報を時分割式にデータバスで送る。このために、デー タ部に余分の負担をかけても全体のバス速度を低下はせないように、広4α囲な 制御を行う必要が通常ある。データバスを時分割することにより課でれる負担を 最少限にする1つの方法は、あるアドレスがめるバスサイクル群ニひとたび割当 てられると、次のサイクルで全転送を終了させることを要求することである。し かし、そのために、長い転送が終了されている間は短い転送を閉め出す傾向があ る。更に、バスよりもデバイスの速度が遅い場合には、バスが自身の(速い)速 度で動作することを阻止される。
別の1組の問題が、バスを双方向で動作させる場合に起る。データバスは、それ らがデータを1つの向きに転送できるか(単信(slmplex))、異なる時 刻に双方向にデータを転送できるか(半重信(halfduplex ) )、 または同時に双方向にデータを転送できるか(完全重信(full duple x) )ということで特徴づけられる。真の完全重信動作は、2本の別々のデー タバス(各向きに1本ずつ)によってのみ達成でき、2組の制御線を要する。別 のやり方は、その性質が完全重心に見えるように制御される1本の双方同データ バスを用いるが、異なる方向における多数の交錯した動作(multiple  1nterleaved operations)を同時に出現式せるようにし て、制御システムがそれらの動作を取り扱うことを要する。しかし、交錯した動 作を行うこの性能を有するバスに対しては、アドレス情報も交錯させる必要があ るために、時分割も次第に複雑となる。
したがって、バスリソースの割当を融通性のある効率のよいものにしようとする と、オーバヘッドが増加するが、それは望ましくないことである。
発明の概要 本発明は、バス媒体と帯域幅の双方を非常に効率良く使用するようにする、非常 に高速の双方向データバスシステムを提供する亀のである。
大ざっばKいえば、本発明は、論理転送チャネルのシステムを構成するために、 双方向データ線からは別の1組のタグ線を利用するものである。データ流の諸要 求に合致させるために、l0CPにより所属(attach) させられ、また は分離(datach) することができる比較的少数(たとえば4本)の転送 チャネルが存在する。論理転送チャネルのシステムは、データ速度が高く(長距 離であっても)、かつ誤り検出を良く行う。ある転送チャネルの基本的な機能ハ 、ハスリソースのめる部分を特定のデバイスに一時的に割当てることを可能にし 、それからそのチャネルに委託することにより、そのデバイスのアドレッシング を簡単かつ迅速に行えるようにすることでろる。
l0CPとデバイスの間で転送を行わせるために、X0CPは転送が持続されて いる間デバイスに転送チャネルを割当てるために「所属」動作をまず行う。
その後で、100pは希望する任意の割当スキームに従って、現在所属させられ ている転送チャネルにバスサイクルを割当てる。その割当ては、ある転送チャネ ルにサイクルを割当ることができる前に、ある転送チャネル上のデバイスがデー タの送信または受信を行う用意ができていること、という制約を受ける。一実施 例においては、全てのデバイスは、複数の転送チャネルに対応する複数の「チャ ネル・レディ」線に接続される。l0CPは、デバイスの直接アドレッシングに より所5属動作を行い、それにチャネル番号を与えで、そのデバイス内の順次ア クセスのためのペースアドレスを設定する。その後で、デバイスは、適切なチャ ネル・レディ紳への送信により、バスサイクルを要求する。rocpは、次のバ ス動作が、要求しているデバイスの転送チャネルに関するデータ転送であろうこ とを意味する、そのチャネルに応答する2進コードをタグ線に置くことにょ9、 応答する。デバイスが、バスデータ速度で、またはバスデータ速度以上のデータ 速度で、動作できる場合に;;、デバイスは常にレディ状態であると仮定できる 。そのようなデバイスに転送チャネルが割当てられると、データの送信または受 信が常に可能であることをrocpが知っている限りは、そのデバイスを1チヤ ネル・レディ」線に接続する必要はない。
データ転送は所定数のバス語(たとえば4つの16ピツト語)の単位(または「 バースト」)で行われる。デバイスの速度とは無関係にそれらの4語を最高バス 速度でバスで転送したり、転送しなかったυできるように、各バスインターフェ イスはそれらの語を順次含む、すなわち受けるだめのステージング領域を含む。
デバイスがそれのステージング・レジスタ内に4語を有し、したがって送信でき るようになっている時、または、それのステージング領域が空であって、受信で さるようになっている時に、デバイスはチャネルレディ線に主張する。
以前のタグによりデータ伝送を行うように定められているバス動作中は、4語が そのバスの最高速度でデバイスへ動かでれ、またはデバイスから動がされる。4 語データユニットより長いデータ転送は、一連のそのような4サイクルバースト にわたって起る。一般に、他の転送チャネルに、当分の間、4サイクルブロツク を割当てることができる。データ転送が終ると、チャネルは、デバイスから分離 され、他のデバイスが利用できるようにする。
論理転送チャネルのシステムは、バスがそれの最高速度で動作できるようにしな がら、各デバイスが転送中にそれ自身の速度で動作できるようにする。
所属動作中にデータの向きが設定されるから、その向きはl0CPのタグの発行 により暗示され、制御オーバヘッドが更に減少することを示す。システムは、チ ャネルタグを任意の順序で与えることができるようにするξとにより簡単な優先 スキームを与え、かつ同じ機構を用いることにより必要な融通性を与え、時分割 を行わせる。転送チャネルを用いることにより、アドレスを交錯(インターリー ブ)はせる複雑なオーバヘッドを要することなしに、多数の同時転送が容易に交 錯式せられる。
したがって、本発明は、全ての制御器により使用式れるタグを有するrocpに より開始される同期パイプライン制御シーケンスに従って動作して、次のサイク ルのだめの動作を定める。これは、情報の交換を実行し、その交換の進行をモニ タするために、バス上の「ハンドシェイク」信号の交換に依存する、最も一般的 な非同期型バス構造とは異なる。非同期システムにおいてその一連のハンドシェ イク信号をモニタすることは簡単な作業であるが、そのようなシステムの多くは 1つのユニットと複数のユニットを区別できない。というのは、一連のハンドシ ェイク信号がいずれの場合にも正しく現われるからである。
本発明は、ある動作が適正に進行しているかどうかをl0CPが決定できるよう にする選択回路を提供するものである。その選択回路は各デバイスにおける信号 源と、l0CPにおけるモニタと、信号源とモニタが結合される共通選択線とを 有する。その信号源はタグ信号とタイミング信号に応答する素子と、選択線に結 合される定電源とを含む。l0CPにおけるモニタは、タグデコーダと電圧基準 を含む。各バストランザクションの始めには、全てのデバイスはタグ情報を調べ て、指定されたタグが個々のデバイスにとって独特のものであるかどうかを決定 する。
あるデバイスが1つだけアドレスでれていることをそのデバイスが決定したとす ると、そのデバイスはそれの電流源の調整を行って選択線を制御する。そのため Kある所定量の電流が流され、制御器が選択式れないこと、1つの制御器が選択 されていること、多数の制御器が選択式れていること、という状況をl0CPが 識別できるようにする。l0CPがタグをタグ線に出すと、l0CPは選択信号 のための予測でれる応答のパイプラインを維持する。選択線の実際の状態と予測 式れる状態が一致しないことは、選択の誤りを示すものである。
多重選択は、バス上のどのデバイスが選択てれたか、または、どれ位のデバイス が誤って選択されたかについての情報を伝えないから、選択回路は各デバイスに ヒストリィ・シフトレジスタを更に含む。
あるデバイスの電流源をどのように調整するかをそのデバイスが決定する時に、 そのデバイスはこの決定を表すコードをそれのヒストリィ・シフトレジスタにも 置く。l0CPが誤り状態を検出すると、そのl0CPは「ロック」タグと呼ば れる広域タグを発生する。ロックタグは、I OCPが誤り源を決定できるよう にするために、全ての制御器にそれらの選択ヒストリィ・レジスタの状態を凍結 させる。ヒストリィ・レジスタがバス上のタグに関するデノ(イスの真の選択ヒ ストリィの反映を再び開始できるように、ヒストリィ・レジスタは、読出式れる と、解除でれる。
本発明の性質と利点を更に理解するために、この明細書の残りの部分と添附図面 を参照する。
第1図はI10チャネルバスを示すコンピュータシステムの全体のブロック図、 第2A図はべりフエラル制御器フロントエンドの一方のブロック図、 第2B図は制御器フロントエンドをI10チャネルパスに結合するやり方を示す ブロック図、第3図はl0CPにおけるクロック信号のタイミング図、 第4図はべりフエラル制御器ボート内のクロック入力回路の略図、 第5図はボートにおけるクロック信号のタイミング図、 第6A図はボート内の入力および出力ステージング回路略図、 第6B図はボート内の出力回路の略図、第7図はボート内のタグ復号回路の略図 、第8図はレジスタ動作を識別するだめのボート内の回路の略図、 第9図はレジスタ書込み信号のタイミング図、第10図はボートのアテンション ・レジスタの略図、 略図、 御レジスタとの略図、 第14図はし・ディパス駆動用のボート内の回路の略図、 第15図は′選択線駆動用のボート内の回路の略図、第16図はボートの状態レ ジスタの略図、第17図は誤り線駆動用のボート内の回路の略図、第18図はマ スク復号用のボート内の回路の略図、第19図はボートの端部状態レジスタの略 図、第20図はボートのラップレジスタの略図、@21図はボートのサイド制御 レジスタの略図、@22図は拡張されたモード動作を開始させるためのボート内 の回路の略図、 第23図は制御器フロントエンドにおける2つのボートの間で共用式れるメンテ ナンス制御回路の略図、 第24図はSBAのブロック図、 第25A 、 25B図はSBAとl0cPのALUとの間の一連の信号を示す タイミング図、 第26図はSBA Kおけるクロック分配回路の略図、第27図はSBAにおけ るクロック信号のタイミング図、 第28図はSBAサブバス・インターフェイス内のクロック駆動回路の略図、 第29図はSBA丈プバス・インターフェイス内のデータおよびタグ出力回路の 略図、 第30図はSBAサブバスインターフェイス内の入力回路の略図、 第31図は選択線検出用の5BA−!7−ブバス・インターフェイス内の回路の 略図である。
好適な実施例の説明 第1図は、本発明を構成できる代表的なコンピユークシステムのブロック図であ る。犬ざつばにいえば、このコンピユークシステムは中央処理装置(CPU)1 0と、サービス・プロセッサ(SVP) 12と、メモリ制御器(MC)13  と、I10チャネル・プロセッサ15とを有する。そnらの装置の全てはシステ ムパス17で通信し、パスの割当はパス制御器(BCU)1Bにより行われる。
CP[JI Qはキャッシュ/ TLB ()ランスレージョン・ルック・アサ イド・バッファ)ト演算論理装置(ALU )を含み、浮動小数点加速器(FP A)とも通信する。サービス・プロセラv12B’:17ビユータシステムの初 期設定と再構成を行う。メモリ制御器13は記憶装置と通信する。l0CP15 はキャッシュ/ TLB20と、ALU22と、サブパス・アダプタ(SBA) 23とを含む。
5BA23は2つのI10サブバス25,27に結合され、それらのサブバスの 一方または両方を介して複数のペリフェラルと通信する。図にはべりフエラル3 0aと30bが示されている。それらのペリフェラルは、広い領域にわたって空 間的に分布しているから、サブバス25 、27は比較的長く(おそらく5σ( 15,2m )または100’(30,5yn ) )、それぞれの端末器31 .32まで延びる。各ペリフェラルは、デバイス33(これはテープ駆動装置、 ディスク駆動装置、などである)と、適切なデバイス制御器34と、1組のデー タおよび制御線36を介して制御器34と通信する制御器フロントエンド(時に は[CFEJと呼ばれる)とを含む。
この好適な実施例においては、制御器フロントエンド35は、2つのボート37 (時にはAボート、Bボートと呼ばれる)を有する。それらのボートはそれぞれ のサブバスに結合する。ペリフェラル30aの場合には、ボート37はサブバス 25 、27に結合をれるが、これは必要ではない。これを示すために、ペリフ ェラル3Qbの1つのボートは、サブノくス25に結合てれ、他のボートは別の Iocp (図示せず)からのサブバス2γ′に結合式れている様子が示はれて いる。この好適な実施例においては、与えられたV フバスニは16個までのボ ートを結合できる。装置の番号を定めることができるように、各ボートにはスイ ッチが設けられる。
第2A図は制御器70ントエンド35内の主な部品と通信路を示すブロック図で ある。図にはただ1つのボートが示されている。図かられかるように、各ボート はクロック受信回路と、データ処理回路と、制御回路と、各種のレジスタとを含 む。制御器フロントエンドは、両方のボートに共通の制御回路も含む。制御器フ ロントエンドはTTLロジックで構成される。それら種々の部品の構造と動作は 、種々の回路略図を参照して以下に詳しく説明する。略回路図が多少簡単にされ た形で描かれている。部品番号は短縮された記号で示され、同類の指示記号[7 4sJを省いたことを示すアポストロフィがつけられている。
また、多くの並列デバイスは単一のデバイスとして示逼れている。
個々のデバイス制御器34の性質は、それと通信するデバイスまたは複数のデバ イスの性質に依存するが、制御器フロントエンド35は全てのペリフェラルに対 して同じである。制御器34は線36を介して通信する十分な知能および適切な インターフェイス回路を含むと仮定している。
本発明は、サブバス25 、27上のパスサイクルが、パスの利用を最適にする ために、デバイスの間に分配するやり方に関するものである。以下の説明のたメ ニ、サブバス25と27がほぼ同じであり、更に、与えられた制御器フロントエ ンド35内の2つのボートを同じものと考えることができる。したがって、以下 に行う説明のほとんどは、制御器フロントエンド35内の単一サブバスおよび単 一ボートに関してのものである。更に、与えられたサブバスを7ステムバス1T から区別する必要がある場合を除き、与えられたサブバスのことを単に「バス」 と通常呼ぶことにする。
第2B図は、信号パスの略図で、この信号パス上で、5BA23と制御器フロン トエンド35との間での、データ、制御信号、および、タイミング信号が通信さ れる。簡単のため、サブバス25(すなわち、バス25)と単一のボート37の みが示されている。
バス25は、データバス40と、レディバス41と、タグパス42と、選択線4 3と、割込み線44と、第1のクロック線45 (TCLK)と、第2のクロッ ク線47 (RCLIOと、第1のフレーム線50(TFRM)と、第2のフレ ーム線(RFRM)と、誤り線53とを含む。バス25上の全ての信号(選択を 除く)は、26S10コレクタ開放コレクタ・カッド・バス・トランシーバによ りドライブおよび受けられる。
データバス40は、16個のデータビットと2個のパリティビットのだめの線を 含む。ハリティビットは、2つのデータビット群(1つのデータビット群は8個 のデータビットを含む)の各群中の奇数番号のビットを維持するために用いられ る。一般に、データバスのパリティは正しいが、以下に述べるボール・アクティ ビティ・データ応答サイクル中のような、パリティを正しく制御できないような ある種の条件が存在する。
レディバス41は、4つの論理転送チャネルに対応する4本の線を含む。ブロッ ク転送モードで動作しているデバイスを、4つの転送チャネルのうちの任意の1 つに所属でせることかできる。所属させられているデバイスが連続する4つのサ イクルで4語バーストを転送でさる状態になると、そのデバイスは適切なレディ 線を動作させる。I OCPは要求に応答して適切なタグを発生し、そのバース トのために十分な連続する4つのバスサイクルにその転送チャネルを許す。バス 速度より速くデータを動かすことができるデバイスはレディバス41を使用する 必要はなく、その代りにl0CPによりレディ状態であると仮定できる。
バス42は、4本のタグ線と、2本のI10状態(工os)線と、パリティ線と を含み、バスの動作を定めるために用いられる。タグフィールドハ次ノバスサイ クルを定めるために主として用いられるが、IOSビットにより定めるように拡 張はれた用途も有する。
選択線43は、バスサイクルが含まれている任意のユニットにより制御源れ、し たがってユニットが選択されなかったか、1つのユニットが・1択てれたか、ま たは、1つ以上のユニットが選択されたかについての指示を与える。
アクティビティ・ビットがセット−gれ、かつ以前に分配されたマスクを基にし て割込みを行うことを許きれている任意のデバイスにより、割込み線44を駆動 できる。その割込み線はデータ転送(それはレディバス41の機能である)のた めには用いられず、通信を開始式せるため、すなわち、転送をスタート式せるた めに用いられる。その線の状態は、あるデバイスがサービスを必要としているこ とをI OCPに知らせる。l0CPは、ポール・アクティビティ・タグを用い てどのデバイスかを決定する。
何かが故障したことをl0CPに知らせるたy〕に、誤り線53は、任意の時刻 に任意のデバイスによりドライブされる。あるハードウェアの正しい機能を阻止 するような故障がそのハードウェアに生じたことをある制御器が検出すると、そ の制御器は、誤り線にそのことを常に知らせ、それ自身の状態レジスタに誤り情 報を与える。誤り信号に応答して、l0CPは、各デバイスの状畦レジスタを読 取ることにより、そのパス上のどのデバイスが問題を有するのかを決定できる。
データバス40は、双方向パスであるから、5BA23またけボート37により ドライブできる。一方、タグバス42は、8BA23によりドライブ嘔れるだけ である。レディバス41と、選択線43と、割込み線44と、誤り線53とは、 ボートによりドライブでれる。それらの紳は、終端器31において抵抗終端され る。
TCLK線45とTFRM線50は、5BA23によりドライブされ、終端器3 1まで延びて、そこで抵抗終端でれる。
RCLK線47は一対のセグメント47(出)と47(入)を有する。それらの セグメントは終端器31に接続てれる。RCLK信号はセグメント47(出)上 のS BA23によりドライブきれ、SBAから終端器31へ向って伝播し、そ こで折り返えでれてセグメント47(入)に沿ってS B A 23″″−同っ て逆向きに伝播する。
セグメント47(入)は、5BA23において抵抗終端される。ボート37は、 RCLKセグメント47(入)に結合c nるが、セグメント47(出)には結 合されない。
Ft1M線52は、一対のセグメント52(出)と52(入)を同様に有する。
それらのセグメントは終端器31においてボート37に接続される。ボート37 はRFRMセグメント52(入)に結合される。
周辺装置の主な機能は、データを動かすことであるから、最も基本的な動作モー ドはブロックデータ転送モードである。交錯している4つのデータ転送(4つの 論理転送チャネルに対応する)は、各サブバスで行われる。あるデバイスへの、 またはあるデバイスからの、データ転送がひとたび開始されると、そのデバイス は適切なレディ線を動作式せて、それがデータの転送を行えるようになっている ことを示す。タフハス42の状態は、以後のバスサイクルに何を起はせるかを定 めるものとして制御器フロントエンドにより翻訳され、準備が完了しているデバ イスに何時バスサイクルが杆式れるかを知らせる。
バスにおけるデータの転送は、4語単位すなわちバーストで行われる。谷バース トは、4つの連続するバスサイクルの間バスを占有する。システムバス17が6 4ビット語を取り扱うのに、サブバスが16ビツト語を取り扱うということを除 き、上記の数には固有の意味はない。
他の基本モードはレジスタ転送であり、そのモードにおいてはI OCPはある デバイスのいくつかのレジスタのうちの1つに書込んだり、その1つから読出し たりする。その特定のレジスタの意味については後で説明するが、しばらくは、 それらのレジスタが種々の制御および状態情報を与えることに注意することで十 分である。種々のレジスタの動作は、デバイスに転送チャネルが割当てられる前 に、起らなければならない。
基本的なタイミングおよびCFEクロック受信回路第3図は、5BA23 テ発 生てれる信号TFRM、 TCLK。
RFRM 、RCLKのタイミング図である。この好適な実施例においては、サ ブバス・サイクルは250nsである(比較すれば、システムバス11は25n sのサイクルで動作する)。
TCLKは、連続パルス流であって、前縁部の間隔が250nsであり、バスサ イクルと、l0CPからデバイスiでの転送の時間とを定める。TCLKパルス ノ持続時間は1oonaである。厳密を期するために、サイクルN 、 N+1 .N+2.N+3で起るデータ転送について考えることにする。TFRMパルス は、4vイクル転送の最初のサイクルの直前のバスサイクル(N−1)のTCL  Kパルスとほぼ一致して、!0On8の開発生てれる。RFRMがバスから無 くなるまでは、TFRMが再び発生されることはない(新しいバス動作を意味す る)。TCLKは、l0CPからデバイスまでの転送時刻まで連続して生ずる。
S Bi23は、TCLKの前縁部においてデータをバス上に置き、ボート・ロ ジックはTCLKの後縁部(点A、B、C,D )においてデータをバスに保持 する。SBAは、100nsのTCLKパルス幅をこえである時間(たとえば5 0n@)延びるある時間長だけデータをバス上に保つ。
RCLKは、デバイスからl0CPへの転送時刻まで、TCLKと同じ率で連続 して発生される。RCLKパルスの前縁部は、TCLKパルスの後縁部より10 0nsだけ遅れる。RFRMは、TFRMの発生に続いて、次のRCLKハルス パルぼ一致して10’On++の開発生きれる。
(TCLK、TFRM )と(RCLK、RFRM )の間の相対的なタイミン グは、バスに沿って分布されているデバイスに対しては異なる。その理由は、信 号TFRMとTCLKはデバイスへ直接与えられるのに、信号RFRM 、 R ,CLKは終端器31において回り道しなければならないからである。更に詳し くいえば、終端器近くに配置はれているデバイスに対しては相対的なタイミング はほぼ図示の通りであるが、l0CPと終端器の間に配置されているデバイスに 対しては相対的な遅れが大きくなるからでめる。TCLKの後縁部とRCLKO 前縁部の間の100ns (又はそれ以上)の遅れは、I OCPから最も遠く 離れているデバイスが、データをバスに置くことおよび適切な制御信号を発生す ることを確かめるのに十分な時間をもつのに必要である。ボート・ロジックは、 RFRMO前縁部(A′点)において最初のデータ語をバスに置き、4番目のR cLK。
後縁部(y点)から少し遅れて最後のデータ語を除去する。5BA23は、RC LKの後縁部(点にr 、 HII 、 Cr。
ヒ′)においてデータを保持する。
レジスタ転送のタイミングは、たとえばサイクルNとN+1のような2つのバス サイクルの間データバ2 スを占有するだけであることを除き、データ転送のタイミングにほぼ類似する。
サイクルN−1は、タグサイクルである。このタグサイクルは、後続の2つのサ イクルをバス動作の専用とすべきであることを示す。サイクルNは、IDブイク ルであ。このIDサイクル甲は、ユニット番号と、レジスタ番号と、レジスタ転 送の同さとが、データバスに置かれる。
サイクルN+1は、そのサイクル中に、予め識別されているレジスタからブータ ラ読出したり、そのレジスタにデータを書込んだりするサイクルでるる。
いくつかの仮定した構成km照して説明したことから、信号TCLK、TFRM 、RCLK、RFRMの意味がわかった。
このuArA書の初めの部分で説明したように、TCLKl(対応する1つのク ロック信号は、信号の伝播時間がバスサイクル時間に匹敵するか、それより長い ように、バス25が物理的に長いという事実がなければ、データバス40上にお ける両方向のデータの動きのタイミングをとるのに十分である。第1のクロック ・サイクル中の所定の点においてデバイスがデータをクロックしてそのデバイス のバッファに書込み、次のバスサイクル中の別の所定の点に2いて応答データを バス上に置くという簡単な場合について考えてみる。I OCPは、この応答デ ータを上記の次のパスサイクル中の予定時刻にラッチすることを予想している。
しかし、バスが物理的に長い場合には、応答前の後続するバスサイクル中にデー タがl0CPまで逆向きに伝播したことをl0CPは知ることができる。各デバ イスはTCLKに対する所定の時刻(後縁部)にバスデータを保持し、RCLK に対する所定の時刻(前縁部)にそれの応答データをバス上に置くから、RCL K信号はこの問題の一部を解決する。
伝播遅延によってブイクル識別の混乱をひき起す結果となることすらある。1個 以上のクロック信号がRCLK線とTCLK線の両方を伝っている状況について 考えることにする。バスの遠い方の端部(終端器31の近く)にあるデバイスに 対しては、T CL KとRCLKは、l0CPにおける場合と(−丘とんど同 じ位相関派にある。それらの信号はバスに沿う一方向伝播時間7どけ単に遅延さ せられるから、混乱は生じなめ。
しかし、l0CPにより近いデバイスに対しては、TCLKが早く現れ、RCL Kが遅れて現われるくぞの理由は、RCLKは回り道せねばならないからである )。
RCT、 Kのこの相対的な遅れは、RCLKとTCLKが1サイクル以上のサ イクルによりスキューするようになるまでは、重大な問題とはならない。そうす ると、TCLKに続(RCLKは、実際には、自回きのRCLK線に沿って依然 として進行している以前のサイクルのRCLKである。この問題は、クロック速 度を低下させることにより、または、各デバイスがバス上におけるそのデバイス の位置を考慮に入れるようカメカニズムを組込むことにより、解決できる。しか し、いずれのやり方も望1しくない。
信号TFRMとRFRMは、上記の望ましく々いやり方を避けるようにして、サ イクルの誤識別問題を解決するものである。上記のように、信号TFRMとRF RMは、任意の1つの時刻には1つ以上のフレームがバス上に存在することを阻 止する二うにして制御される可にフレームサイクルを与え4る。そ扛と同時に、 データを動かすために固定クロックサイクルが用いられる。このシステムは完全 に同期した性質のものであって、全てのタイミングおよび基準素子はl0CP) 主クロックに源をおき、したがってその主クロックを基準にしている。これによ り、データがサンプルてれている時、または評価されている時のデータの変イヒ によりひき起されるどのとうな準安定データ状態も阻止することが助けられる。
第4図は、ボート37内のクロック信器回路58の略回路図である。TCLK、  TFRM、 RCLK、 RFRI4が、それぞれ受信器60へ送られる。受 信器TCLK、 FCLK、 RFRMの出力が反転および非反転バッファ62 を介して送られ、正負の局部信号土TC,土RC,土RFを与える。受信器TF RM、TCLKの出力が、ANDおよびNANDゲート63へ与えられて、±T C信号に一層n密に同期てれた局部信号±TFを与える。TCLK受信器の出力 も遅延回路65により遅延式せられて、遅延させられた局部クロック信号−TC Dとなる。信号−TFは−TCDによりゲートされて遅延はせられた局部フレー ム信号上TFDとなる。第5図は、上記の局部タイミング信号のタイミング図で ある。正の信号と負の信号力玉与えられるとしても、この図には正の信号だけが 示きれている。
データ取り扱い回路の論理略図を示すものである。
この回路は、入力回路80と、入力データ・ステージング回路82と、出力デー タ・ステージング回路85と、出力回路87とを含む。同き75:IQCPに対 して示てれている一般的な規約とは、「人力−(。
「出力」という呼び方が逆でおることに注意すべきである。以下にもつと詳しく 説明するように、データ転送のために、タグ復号回路が信号−XW 、 −XR をデータ転送が、4サイクルの間隔を占める4語)(93と、)くリテイ線95 とを含む。他のボートと共用される線には星印(*)が付けられている。
データ入力回路80は、受信器100と、ラッチ102と、パリティ・チェック 回路103とを含む。ランチ102は、内部データ紳105 (LDINで示さ れている)上にデータを置くために、+TC信号によりIli制御される。信号 →−TCの後縁部までランチ102は累通しである。その時点でLDIN線10 線上05クルカ;持続されている間保持きれる。素通しである力1ら、レジスタ 動作(以下に説明する)のために入来データを制御回路へ送ることができ、それ によりffl制御回路にはそのデータを復号するだめの付カロ時間めよ与えらL DIN l 105 K結合され、それのデータ出力端子はXDATA線90に 結合される。
ミンクをとられる。制御回路はカウンタ115を含み、それの出力はレジスタフ ァイル大刀アドレスを制御する。LDIN上のデータは、+TCの後縁部におい てレジスタファイル内に保持され、カヮン:p?i −TCDの後縁において増 加?せられる。カウンタ115のリセットと増加はフリップフロップ117,1 18によす制御される。クリップ70ツブ117のデータ入力端子にはタグ復号 回路により発生てれた制御信号−謀が与えられ、そのフリップ70ツブは−TF DO後縁部によってクロックをれる。このようにして、TFRM(実際には−T FD )が適切なタグに組合わされてレジスタファイル110のローディングを 有効にし、その間にTCLKがそのローディングのタイミングを計る。レジスタ ファイルi10がら制御器へのデータの転送は、制御器の制御の下に行われ、そ の制御器にとって適切なシーケンスおよび速度であれば、どのようなシーケンス およびどのような速度でも行われる。そのために、線93のうち1本がレジスタ ファイル11Qのアワトグット・イネーブルを制御し、アドレス線92が出方ア ドレスを制御する。
出力データ・ステージング回路85は4×4レジスタフアイルのアレイ120を 含む。それのデータ入力端子はXDATA 線90に結合てれ、それのデータ出 方端子は線122に結合される。それらの線122はDOUT。
POUTで示されている。
制御器からレジスタファイル120へのデータの転送は、レジスタファイル11 0がら制御器へのデータ転送に類似して、制御器により紳92,93を介して制 御きれる。
レジスタファイル120の出力のアドレッシングは、RCLKとRFRMがら得 た信号により制御でれ、タイミングを計られる。この制御回路は、カウンタ12 5を含む。このカウンタ125は、+RCO後縁部によす増加(インクリメント )芒せられる。カウンタ125のリセット動作は、ノリツブフロップ127によ り制御これる。このフリップフロップに、それのデータ入力端子に制御信号−X Rを受け、→−RFの前縁部によりクロックでれる。同じクロック入力と同じデ ータ人力全受けるフリソフフロン1128は、+HOLD ’M 号に発生する 。この信号はRFの前縁部にょクア丈−トでれ、カウンタ125が4+jイクル をカウントしたときに除去される。
線122上の出力は、出力回路87.(@6B図に示でれている)へ送られる。
その出方回路は、出力ラッチ130とバスドライバ132を含む。1組の出力デ ータ線133 (RDATA (Rデータ)で示されている)が、出力データを ラッテ130へ送る。いくつかの制御レジスタ(まとめて134で示でれている ) モRDATA線133に結合でれる。それらのレジスタについては以下に説 明する。その出力の制御とタイミングは、入力ラッチ102の直線的な場合より も多少複雑である。更に詳しくいえば、転送中(+HOLDがアサートされてい る)はラッチ130は素通し状態のままである。クリップフロップ135,13 1により制御される信号によって、バスドライバ132はゲートされる。クリッ プフロップ135は、 +RFの前縁部でゲートさ九4サイクル転送中はドライ バ132をイネーブルに保つ。十HOLD信号はフリップ70ツグ13γをリセ ット状態に保つが、+HOLDが除去された時は−RCの次の後縁部で7リツプ 70ツブ137をセットできる。そうするとドライバへのゲートが閉じられる。
したがって、+RCO後縁部において(実際にはゲートのある遅延時間だけ遅れ て)最後のデータ語がバスから除去でれる。したがって、僅かに早いRCLKO 後縁部においては、5BA23におけるデータは妥当なもの上で簡単に言及した ように、次のサイクルまたはサイクル群において行わせるべきバス活蛎を定める ために、タグバス42の状態が用いられる。タグの定義と、タグバスの種々の1 6進状態に対する制御i号o=ユーモエックスを下の表に示す。
16進コード タグの定義 制御信号 0 動作を行わず 1 マスクセント −8M 2 マクテイビテイ・ボール −POLL3 レジスタ動作 −REGOP 4 ロック −L OCK 5−B 割当てられず C−F データ転送 −XR、−XW タグビットを制御器がどのようにして使用するかを更に定めるためにIOSビッ トが用いられる。正常動作モードにおいて蝶、両方のIOSビットは零である( 実際のバス線においては高レベル)。この場合には、上の衣に通常従ってタグフ ィールドが通訳される。IQS iは2つの延長を行う。それらの延長において に、タグフィールドは周辺制御器の影響テせられるユニットアドレスを伝える。
制御器フロントエンドの共用筋Cているユニット制御レジスタに1込むために1 つの拡張されたモードが用いられ、受信器を可能状態にし、ドライバを禁止する (すなわち、サブバスからボートを「除去させる」)ために他の拡張はれたモー ドが用いられる。拡張てれたモードにνけるタグフィールドは、以後のサイクル で行わせるべきアクティビティをタグが定める正常動作とは異なり、現在のバス サイクル中に起るべきアクティビティを記述する。
第7図は、タグバス42上に存在するタグとIO3信号とを復号する回路150 の略図でめる。この回路は、受信器152と、パリティチェック回路155ト、 本来の復号回路とを含む。比較器157とデコーダ160とが、正常モード中に タグ情報を復号し、その結果をフリップフロップ165へ送る。フリップ70ツ ブ165は−TFの後縁部でクロッつてれて、先の表に示されている制御信号を 与える。これは、タグ信号を確認するためにTFRM信号を用いるやり方を示す ものである。特定のユニットのために拡張されたモードをIO8線が指定するこ とを示す制御信号+OSOを比較器166は与える。これについては、共用メン テナンス制御器に関連して下で説明する。
レジスタ動作(タグ=3)は、データバス上の制御情報をボートのレジスタの1 つへ転送したり、その1つのレジスタから転送したりする。あるレジスタ動作は 、タグ発生されるサイクルの直後の2つのバスサイクルを占める。それらのサイ クルには、説明(テフィニション)サイクル、およびレジスタ転送サイクルとい う名称がつけられる。データバスは、ボートのだめのユニット識別フィールドと 、関連するレジスタのだめのレジスタ識別フィールドと、向きフラッグとを説明 サイクル中に伝える。データバスは、レジスタ転送サイクル中にレジスタデータ を伝える。
第8図は、説明サイクル中にバス上に置かれた情報を復号して、実行すべき特定 のレジスタ動作を決定する回路の略図である。この回路は下の表に示すレジスタ にボートからバスへ読出させるように動作できる。下の表にはこの表により発生 される対応する制御信号のニューモニクスも示されている。
レジスタ 制御信号 他をランプ −RDWRAP 、 THEM自身ヲ自身クランプーRDWRAP 、US種 類 −RDTYP]1m ポインタ −RDPTR 状 態 −RDERR 第8図の回路は下記のレジスタにバスからロードさせるようにも動作できる。
レジスタ 制御信号 DMAアドレスおよび制御 −XLDLO/−XLDHIアテンション −WA TTN 端部状態 −WESTAT サイド制御 −WCTL 説明サイクル中は、バス上の全てのデバイスは、データ線を走査して、どのデバ イスがレジスタ動作の対象であるかを決定する。比較器170が、データバスの 4ビツトユニツト識別フイールドヲ、スイッチからの4ピツトU N I Tコ ードと比較する。ゲート回路網172が、データバス上の向きフラッグを検出し て、以後の(レジスタデータ)サイクル中にあるレジスタをl0CPから読出す べきか、またはl0CPにより書込むべきかを決定する。それぞれのデコーダ1 75 、180が、データバス上のレジスタ識別フィールドを検出して、レジス タの読出しと書込みのだめの適切な制御信号を発生する。
レジスタ動作制御信号のタイミングはいくらか説明を要する。第1に、レジスタ 動作中に、すなわちタグサイクル中と、再び説明サイクル中に、 TFRMが2 回アブートされることに注意すべきである。説明サイクル中に、レジスタ読出し を指定するゲート回路網172からの信号が、−TFの後縁部でクロックされて 、−TFの次の後縁部まで(すなわち、次の)くス動作まで)動作状態を保つ信 号−Hc p、を発生する。
特定のレジスタ読出し制御信号が類似の期間に対してアサートされたままである 。
レジスタ書込み制御信号のだめのタイミングも複雑である。−TFの後縁部で信 号−RGWがアサートされ、レジスタ転送サイクルのスタートである+TCの次 の前縁部においてその信号−RGWはゲート182までクロックでれる。ゲート 182は−TCDによっても制御されるから、−TCDの前縁部(50na後) にそのゲートの出力は高くなる。これにより、フリップフロップ185は、デー タノ々リテイ誤差信号十DPEをg y フルL、かつ、低レベルをクロックし て−TCの次の後縁部でデコーダ180をイネーブルにすることを許される。そ れから特定のレジスタ書込み制御信号がアサートaれ、そのアサートは50n8  後に−’]’CDが除去されるまで継続きれる。第9図はそれらの制御信号の ためのタイミングを示すものである。
CFE−レジスタおよびタグの記述 以下に、発生でれるタグと、l0CPと従属ボートとの間で論理転送チャネルを 介する通信を開始および行うためにアクセスされるレジスタとについて説明する 。その説明は制御器フロントエンド内(主として従属ボート内)の回路に関して 行い、l0CPは説明されている動作を行うのに十分な知能を有するものと仮定 する。タグ2よびバス動作の基本的なシーケンスは、下記のように概略できる。
1、l0CPは、レジスタ動作において、アクティブ・チャネル語をボートのア テンション・レジスタへ転送する。アクティブ・チャネル語は、通信を行うべき ことを制御器に指示する情報を運ぶ。
2、制御器は、通信を行わせるべきであることを決定すると、64ビツトのミニ メツセージを構成し、それを記憶し、そのミニメツセージの15ビツトアドレス をボートのポインタ・レジスタ内に置く。このために割込みが行われる。「チャ ネル上で受信」または「ファネル上で受信」を指定できるミニメツセージは、メ ツセージ・スペースおよびノ(ソファ長の24ビツトアドレスを含む。
3、 どのデバイスが割込み線をドライブしているかを決定するために、l0C Pはボールタグを発生する。そのボールタグは広域のチャネル動作を指定する。
そのチャネル動作においては、全ての制御器が同じバスサイクル中に応答して、 アクティビティ状態情報をI OCPに与える。
4、l0CPは、希望する任意の優先型に従って、ある特定のボートとの通信を 設定するであろうことを決足し、レジスタ動作において、そのボートのポインタ ・レジスタを読出す。これにより割込みが除去される。
5、 ミニメツセージを読取るために、l0CPは、ボートのDMAアドレスと 制御レジスタに書込むことにより、転送チャネルを所属式せる。それを行う間に 、l0CPは転送チャネルIDを割当て、転送は、l0CPが以前に読出したア ドレスに2いてスタートして、制御器からポインタ・レジスタまで転送を行うべ きことを指定する。
6、 制御器は、l0CPがDMAアドレス・レジスタにロードしたアドレスに おいてスタートする4語を出力ステージング・レジスタファイル120 Kロー ドする(すなわち、それはミニメツセージをロードする)。これがひとたび行わ れると、制御器は、所属されている転送チャネルに対応するレディ線をボートに アサートさせる。
7、l0CPは所属されている転送チャネルに対応するデータ転送タグを発生す る。以後の4サイクルの間は、制御器は、データ取り扱い回路に関連する部分に おいて説明したように、レジスタファイル120の内容をクロックしてデータバ スに乗せる。
8、 ミニメツセージを受けたl0CPは、転送チャネルを分離し、ミニメツセ ージを基にして動作を続ける。
9、 ブロックデータ転送を行うものと仮定すると、l0CPは利用できる転送 チャネルであればどの転送チャネルでも(ミニメツセージ転送のために先に使用 はれた転送チャネルは必ずしもそうではない)所属させる。新しい転送チャネル の所4においては、ミニメツセージにおいて与えられ一〇いるアドレスからスタ ートして、転送を制御器に対して行うべきことを指定する。
10連信を受けるために、制御器は、入力ステージング・レジスタファイル11 0をクリヤし、レディ線をドライブして、通信の4語を4サイクル期間中にバス で転送でさることを示す。
11、l0CPは、レディ信号に応答して、所属している転送チャネルに対応す るデータ転送タグを出し、以後の4サイクル中にデータの4語(「バースト」と 名づけられる)をバス上に置く。
12 完全なデータ転送を行わせるためにステップ10.11を必要なだけくり 返えす。転送チャネルは所属したままであるが、他のバス動作は4サイクルブロ ツクの間で一般に起る。
13、全体の転送が終ると、I OCPは終了コードをボートの端部状態レジス タに書込み、転送チャネルの所属を外す。
次に、種々のレジスタと支持回路を、上で概略を述べたシーケンス甲に動作でせ られるために呼出される順序で、説明する。ある状況(l0CPではなくてデバ イスにより転送が開始きれるような状況)の下においては、シーケンスを通るメ ツセージは異なることがらるが、上記のシーケンスは全ての関連する原理を示す 。転送チャネルを所属式せる前に起る事象シーケンスは、−見したところでは、 十分なオーバヘッドを表すように見えるが、1ページのデータは(代表的なシス テムにおいては)8バイト語を256語すなわち1024バス語を有することを 思い出すべきである。したがって、転送においてとられるで66つ1024パス 丈イクル(256バースト)と比較して、セットアンプコストは比較的取るに足 らない。
第10図はアテンション・レジスタ回路200の略図である。広くいえば、その 回路はLDIN線10線上05上タ′を、−WATTN信号に応答して、レジス タ・データブイクル甲にliの制御線205へ(制御器へ)送る。そのために、 その回路は、クリップフロップ207を含み、このクリップフロップのデータ入 力端子がLDIN線205に結合きれ、データ出力端子が制御線205に結合で れる。フリップフロップ207は、−WA T T NO後縁部でクロックされ る。この=WATTN信号はフリップフロップ208もセットして、信号ATT N INT を制御器へ送らせる。クリップフロップ207の出力バッファは、 制御器からの信号RD ATTNによりイネーブルにきれる。フリップフロップ 208は制御器からの信号INT CLRによってリセットできる。制御線20 5上にクロック芒れるアクティブ・チャネル語の実際の意味は、全体のコンピュ ータシステムのアーキテクチャに関連するもので、本発明の部分ではない。l0 CPが制御器のだめのメツセージ?有し、通信全確立することを望んでいること を表す情報を、アクティブ・チャネル語が含んでいることに注意するだけで十分 である。
第11図はポインタ・レジスタ回路210と、割込み線44をドライブするだめ の関連する回路212との略図である。広くいえば、回路210は、−RDPT Rノアサーションに応答して制御線205上の情報をRDATA紳133へ送り 、割込みドライブ回路212ヲ動作させる。この回路はフリップフロップ213 ヲ含み、この7リツプフロツプのデータ入力端子は制御線205に結合され、デ ータ出力端子はRDATA線133に結合でれる。線205上の情報は制御器か らの信号LDPTHによりクロックされるが、フリップフロップ213の出力ハ ッ7アが−RDPTRのアブ−ジョンによってイネーブルに嘔れる。制御器によ るLDPTHのアサーションは、スリップフロップ215のリセットも行って信 号−RKQINTを1丈−トする。そのノリツブフロップは、セットされて、− RDPTRのア丈〜ジョンによって−REQINTを除去する。
−REQJNTの状態が−RCの後縁部において7リツプ7Oング217により クコツクされ、ポートのアクテイヒティビントを形成する。そのアクティビティ は、マスク回路(後で説明する)により発生てれた信号−(NTA (割込み許 容)によってゲートされる。割込み信号は、+RFの前縁部においてフリップフ ロップ220によりクロックさ扛、パスドライバ222へ還うれる。そのパスド ライバの出方端子は、割込線44に結合される。
第12図は、どのデバイスが割込線をドライブするかを決定するためにI OC Pが必要とする情報を与えるアクティビティ・レジスタ回路230の略図である 。也のアクティビティ・レジスタは実際に擬似レジスタであって、各ポートは所 定の1本のデータ線だけを制御する。制御される特定のデータ線は、4ビツト・ ユニットコードにより決定される。ユニットコード・は、−アクナ・イ・ビ、テ ィビットがセットてれている限りは、n(6ビツ+・のうSちの対応する1つの ビットでアクティブレベルを発生する読出し専用メモリへ、アドレス入力として 与えられる。その読出し専用メモリは、−POLLのアサーションによってイネ ーブルにされる。−POLLは、前記のように、アクティビティ・ボールタグ( タグ−2)の結果として生ずる。ボールタグは、広域のチャネル動作であって、 全ての制御器のアクティビティピントの状態に従って、それらの制御器のそれぞ れの専用ビットを制御することにより、同じパスブイクル中にそれらの制御器は 応答する。
第13図は下位DMAアドレスレジスタ回路240と、上位DMAアドレスおよ び制御レジスタ回路242と、共通マルチプレックス回路245との略図である 。広くいえば、DMA!li御およびアドレスレジスタには、2つのレジスタ書 込み動作中にロードでれる。その結果として転送チャネルが所属し、いくつかの 制御信号はもちろんのこと、制御器ハードウェアのための24ビツトアドレスを 与える。
2つのレジスタ動作のうちの第1のレジスタ動作中に、下位DMAアドレス情報 がカヮンタアレイ250にロードされる。この力9ンタアレイ25aのロード入 力は、−XLDLOがアサートされた時に低レベルに式れ、LDIN線105は −XL D’L Oの後縁部桜おいてロード芒れる。−XLDLOの後縁部はロ ード入力を高レベルにもするが、それはフリップ70ツ12520遅延後のみ( に行め九ゐ。そ、の後で1、躊制御寺がらの′信号a部JB[’ +、(力“ワ フ【ト)、のアサーションl:・に工9カラ、ン ト1’6Bを増710嘔せる 、乞去ができる、。
2つのレジスタ動作のうちの第2の動作中に、上・位アドレス情報の8ビツトが 、少し前に説明したのに類似するやり方でカウンタアレイ255にロードされる 。同様に、制御情報の8ビツトがフリップフロップ257によりクロックされる (実際には、この実施例においては情報のわずかに5ビツトを必要とする)。そ れらは2ビツト転送チヤネルコードXIDと、タグ復号回路および制御器により 利用される2つの信号XIN 、 X0UTと、転送チャネルがアクティブであ ることを示す信号CHACTとを含む。−WESTATのアブ−ジョンによって 7リツプフロツプ257はリセットされて、他の事柄のうちでXIDとCHAC Tの零化を行わせる。上位のアドレスおよび制#情報がロードされた時に制御信 号が発生されるから、下位情報を第1のレジスタ動作においてロードさせ、上位 情報を第2のレジスタ動作中にロードさせることが不可避である。
カウンタ250からの16ビツト出力と、カワyり255からの8ビツト出力は 、マルチプレクサ回路245の1組の入力端子へ与えられ、他のボートからの出 力は他の1組の入力端子へ与えられる。したがって、どのボートから制御器が2 4ビツトアドレス壬、古、る力・澄1、制′#器、は選択゛で遣る。
転送チャネルがひとたび、所属させられ4.2:、その所属させられたチャネル のVrlDに対応するレディ線’fi(’、rつアサートするかを、制御器は決 定するっ第14図は、゛レディバス41をドライブするための1回路の略図であ る。4つの連続するパスブイタルで適切なステージング・レジスタが4語の送信 ま先社受信を行えるようになったことを確認すると、制御器は信号BRBQ ( バースト要求)をアサートする。制御器は、パスタイミングに関して非同期動作 を行い、パスクロック信号に対する任意の時刻にBREQをアサートできる。2 つの7リツプ70ツブ2田の1,2・62をリセットするためにBREQが送ら れる。フリップ7コツプ260がリセットされると、フリップフロップ265と ゲート267の入力端子へ与えられる信号十BRDYの1丈−ジョンを行わせる 。フリップ7コツプ265の出力は、ゲート267へも送られる。そ・のゲート の出力は、選択器268をイネーブルにする。そ・の選択器は、レディパス41 の適切な線をドライブする信号を与える。それらの信号は、出力フリップフロッ プ271J hレディバス・ドライバ272へ送られる。フリップフロップ26 5は、 −RCO後縁部でクコツクされ、出力フリップ70ツブ210は、+R Fの前縁部でり。ツクされる。したがって、 −RC遷移にシいて+BRDY信 号が不安定であるとしても、スリップ70ツブ265が+RFの次の前縁部によ り安定にきれるから、BRDYが安定するまでレディバス・ドライバはイネーブ ルにされない。同様に、+ BRDYが除去はれると、−RCO後縁部まで待つ 必要なしに、レディバスは十RFの次の前縁部でこれを反映する。
ドライブされているレディ線に対するl0CPの応答は、データ転送タグ(タグ −C,D、E またはF)を出すことである。タグ復号回路150は、データ転 送タグに応答して、データステージング回路を制御するーXRまたは一澗をアサ ートする。それら2つの信号のいずれかのアサーションによりフリップフロップ 260がクロックされ、それにより信号BSTARTを制御器へ与え、+ B  RDYを除去する。同様に、−XWまたは−XRが除去されると、7リツプ70 ツブ262がクロックされて信号B ENDを制御器へ与える。
第15図は、選択線43をドライブするだめの回路の略図である。ある特定のボ ートへのバスサイクルの付与を示す、タグ復号回路からの信号は、−緒にグー) −Jれて、フリップ70ツブ280へ送られる。
そのノリツブフロップ280は、+RFの前縁部でクロッつてれて、信号−0U RBUSをアサートする。電流源282がダイオードを介して選択線43に結合 される。
−0URBUSは、パンツ7285へ入力される。このバック7285は、−0 URBUSがアサートされない時に、電源282から電流をシンクする。−0U RBUSのアサーションにより電流源は選択線へ向けられる。
データ転送およびレジスタ動作は、バス上の1つのボートに対して独特のもので あるから、ただ1つのボートの電流源は、データ転送タグまたはレジスタ動作に 応答して、選択線43をドライブすべきである。多数選択は、l0CPが決定で きる誤り状態を意味する。
第16図は状態レジスタ回路290の略図である。
この回路290 U 8ビツト・ヒストリィ・シフトレジスタ292と、8ピッ ト誤りバッファ293を含む。このバッファ293は、レジスタ動作におけるー RDERRのアサーションにより読出すことができる。ヒストリィ・レジスタ2 92は、データ入力端子に十0URBUSを受け、−RFの後縁部でクロック埒 れる。タグ復号回路が−LOCKをアサートした時に7リツプ70ツブ295が セット避れて、シフトレジスタ292ヲr凍結」させる。ロックタグ(タグ−4 )は全体的なタグであって、データバスを用いずに、むしろバス上の全てのボー トにそれぞれのヒストリィ・シフトレジスタを凍結させる。これにより、引き続 くレジスタ動作において、l0CPが全てのボートの状態を読取ることを許でれ て、選択線をドライブすべきでなかった時に、どのボートが選択線をドライブし たかを決定する。与えられたボートにおいて−RDERRカフ を−ト場れると 、そのボートのだめのヒストリィ・シフトレジスタは「凍結されない」。
第17図は、誤り線53をドライブ式せる回路300の略図である。これは、制 御器が4つのユニット誤り信号(UE1〜UE4 )のうちの任意のものをアサ ートしだ時に起り、その時にタグパリティチェック回路155が信号−LTPE  (ラッチされたタグのパリティ誤り)をアサートし、または、その時に入カバ リティ誤りチェック回路103が信号−LDPK (ラッチされたデータのパリ ティ誤り)をアサートし、もしくは、その時に出力回路が信号−LIPE (ラ ッチされた内部パリティ誤り)をアサートする。それら種々の信号は、状態レジ スタ回路290内のバッファ293へも入力でれる。
第18図は、ボートが割込み繕44をドライブすることを許すべきかどうかを、 分配されたマスクを基にして決定する回路310の略図である。セットマスクタ グ(タグ−1)が全体的なチャネル動作を指定する。その場合には、このタグに 続く同じバスサイクル中に全ての制御器がアクセスされる。各ボートはデータ線 のUNITコードにより決定される所定の1本のデータ線を読取る。各ボートは 、データバス上の関連するビットの指示によりそれのアクティビティ・マスクビ ットをセットし、したがって、回路212により用いられるーINTAのアサー ションを調整して、割込線をドライブすることが適切であるかどうかを決定する 。
!19図は、端部状態レジスタ回路320の略図である。広くいえば、回路32 0は−WFSTATのアサーションに応答して、LDIN線10線上05上を制 御線205へ送る。この回路は、ノリツブフロップ322を含む。このフリップ フロップ322は、そのデータ入力端子がLDIN線105に結合され、そのデ ータ出力端子が制御線205に結合される。ノリツブ70ツブ322は、−WE S’rATの後縁部でクロンつてれる。その−WIESTA、T信号に、フリッ プフロップ325もセットして、信号DONEを制御器へ送らせる。フリップ7 0ツブ322の出カバソファは、制御器からの信号RDESTATによりイネー ブルにはれる。その信号はフリップフロップ325もりtソrする。−WaST AT信号に、ノリツブフロップ257をリセツトすることにより、転送チャネル の分離も行う。端部状態レジスタに書込まれる特定の完了コードは、完了状態に 関連する情報を与える。
上記のレジスタと制御回路に加えて、制御器フロントエンドは、付加レジスタと 制御回路を含む。それらの付加レジスタと制御回路は、異常状態下を除いて一般 には用いられないから、それらについての詳しい説明は省く。
第20図は、あるボートを通って、またはフロントエンド内の別のボートを通っ て、前記あるボートに書込まれる下位DMAアドレスをl0CPが読出すことが できるようにするWRAPレジスタ330,332を示すものである。
第21図は、レジスタ動作中に制御レジスタに書込むことにより、種々のパリテ ィ誤り信号をクリヤすることをl0CPに許すサイド制御レジスタ335の略図 である。
第22図は、各ボート内で、IO8紳を復号し、特殊機能(拡張でれたモード) を示す信号−Fl、 −F2をアサートするための回路の略図である。IO8線 はデコーダ336に通じている。デコーダ336の出力端子には、信号−Fl、 −F2が現われる。1つの拡張モード(−F2に対してメンテナンス書込み、ま たは−Flに対して「除去」)における動作が特殊な条件の下でのみ行われ、そ のためにとくに深淵な結果が生ずる。
したがって、たとえばパワー遷移中に、−Flと−F2のいずれも見せかけでア サートてれないようにするために、特にタイミングをとられたプロトコルが与え られる。そのためにTFRM (実際にはゲートされない信号+RAWTF ) が所定数のサイクルに対してアサートをれるまで、デコーダ336はイネーブル にされない。カウンタ列337が、+TCパルス(250ng間隔の)をカワン トし、12ビツトごとに1m11間隔を形成する。+RAWTFのアサーション により、カウンタ・クリヤが解放はれ(+O8Oがアサートされる限り)、+  RAWT Fが1msの間ひとたびアクティブ状態にでれると、カウンタの出力 が+RAWTFによりゲーtきれて、デコーダ336をイネーブルにする。対応 する時間遅れて、カウンタの出力カニ変化し、それにより−F1と−F2を打ち 消す。メンテナンス書込みのためにこの遷移においてはデータIO8とタグは妥 当でなければならない。以下に説明するように、信号−THISは選択を許す。
8g23図は共用メンテナンヌ制御卸回路340の略図である。この回路は、l 0CPが]つのサブバスからのボートを「除去する」こと、またはメンテナンス 動作を行うことを許すために、両方のボートから拡張てれたモード信号−Fl、 −F2(ボートAに対しては−F1 、A、−F2.Aで示てれ、ボートBに対 してμ−F1.B。
−F2.Bで示されている)に応答する。回路340は、受信器制御フリップフ ロップ342a、342bを含tr。それらの7リツプフロツプは、それぞれの ボート内の受信器を制御するために、それぞれの信号対±IN、Aと土IN、  Bを与える。この回路は、ドライバ制御スリップフロップ345a 、 345 bも含む。:fニア′Lらのノリツブ70ンブは、それぞれのボート内のドライ バを制御するために、それぞれの信号対±OUT 、 A 、±OUT、Bを与 える。
−F2(F2.AまたはF2.B )のアサーションにより、l0CPU、2つ のデータサブバスのいずれかを用いてメンテナンス命令を送り、フリップフロッ プ342a−bと345a−b のセットの制御を行うことを許す。両方のツー プバスからの入力データ線は、$1のレベルのマルチプレクサ350と、第2の レベルのマルチプレクサ352へ通じハ1tられる。マルチプレクサ350は一 方のサブバスまたは他方のサブバスから選択を行い、マルチブレクーす352ハ 希望のボートに影響を及ぼすことを許す。2つのレベルの多重化を行う必要は、 制御すべきボート内のどのサブバスがオン状態になって1./′するかをI O CPが知つ1督り、制御器フロントエンド内のどのボートかそのサブバスに接続 てれているかをI OCPが知らない、という事実から生ずるものでらる。マル チプレクサの選択に、Aボートカーらの信号−THIS(−THIS、A) に より行われる。
メンテナンス書込みにおいては、ビット(0〜2)が入力を制御し、ビット(4 〜6)が出力を制御する。ビット(8〜1?)がフリップフロップ355に書込 まれる。
そのフリップフロップ355は、制御器自体のための制御信号を与えるメンテナ ンス・レジスタを形成する。ビット(0)アクティブは、入力機能を行うべきこ と不:指定する。ピント(])アクティブは、受信ボート〃:それ自身の入力機 能を行うべきことを指定し、ビット(2)アクティブは、他のボートがそれの入 力機能を行うべきことを指定する。出力機能は、それらに類似して取り扱われる 。−F2が除去はれた時にクリップフロップのクロック操作が行われる。
−Fl (−Fl、Aまたは−Fi、B)のアサーションは、ボートを除去すべ きことを意味する。このモードは、データバスを使用せず、フリップフロッグを 直接制御するために−F1信号を用いる。更に詳しくいえば、−Flの7サーシ ヨンにより、サブバスに結合式れているドライバの動作がディスエーブルにされ 、受信器を強制的にイネーブルにする。
l0CP−全体的な動作 制御器フロントエンドについての以上の説明は、データブロックの転送に用いら れる論理転送チャネルのシステムをサポートするために必要なロジックについて 行ったものである。上で説明したように、「ミニメツセージ」として示でれてい る構成されたメツセージを流すことにより、周辺制御器はl0CP15 ′と通 信する。l0CP U、前記ブロック転送機構を利用することによりミニメツセ ージを読取り、制御器がI OCPにより実行されることを必要とするのはどの ような動作であるかを決定する。要求された動作が終ると、適切に様式化された 状態語を端部状態レジスタ320に書込むことにより、I OCPは制御器にそ れを知らせる。
上記の指令順序を出すべきこと、および、サブバスをドライブしてそのサブパス 土の信号を検出するための装置を有することを決定するために十分な知能をl0 CP15が有することを除き、行った説明には、l0CPについての何の仮定も していない。先に概略説明したように、l0CP15は、キャッシュ/ TLB 20とALU22を含む。キャッシュ/ TLB20とALU22は、−緒にC PUを構成する。このCPUは、サブバスに結合式れているペリフェラルが、シ ステムバスに結合式れているデバイスと通信することを許す監視作業とメツセー ジ取り扱い作業を実行できる。I OCPのCPHの構造と具体化についての詳 細は、本発明の範囲外である。この好適な具体例においては、I OCPのCP Uは、サイクル時間が50ngである64ビツトのECLマイクロプログラムで れたプロセッサである、ことに注意するだけで十分でるる。
cBA23は本発明に一層直接に関係するもので、あまシ詳しくはないが、それ について次に説明する。
5BA23は、l0CPのCPUと通信するために、64ビツトのインターフェ イスに結合される。広くいえば、S BA23はl0CPからの64ビツト語を 受けた時に、サブバスへ送るためにその64ビツト語を16ビツトデータと、附 随する制御情報とに分ける。サブバスから16ビツトデータを受けると、SBA は、16ビツトデータを64ビツト語に組立て、データを検索することをALU に合図する。
第24図は、5BA23のブロック図である。5BA23は、それぞれのサブバ ス・インターフェイス350゜352を介してサブバス25 、27に結合され 、ALUからの64ビツト語(パリティ付で72ビツト)を入力ラッテ355で 受け、出力ラッチおよびマルチプレクサ357において64ビツト語(ノクリテ イ付で72ビツト)を送る。SBAは、ローカル記憶装置360と制御記憶装置 362を含む。それらの記憶装置にはALUからの情報をダワンロードできる。
ローカル記憶装置360は、EliBAにエリサポートできる8つの転送チャネ ルの各チャネル(2つの各サブバスで4つのチャネル)に対して2語データバッ ファと、ポインタと、チャネル状態語と、2つの各サブバス上の転送チャネルに 丈−ビスするだめの優先レジームを与える表とを含む。各転送チャネルに2つの 語が等用に嘔れる塩出は、サブバスからのバイト整列が、ALUがめているもの に一致する必要がないからである。
サブバス・インターフェイス350,352には、それぞれのシーケンv310 ,372と、それぞれの制御記憶装置データレジスタ375 、377とが組合 わされる。シーケンサの基本的な機能は、ローカル記憶装置360からの適切な 2バイトを、それぞれのサブバス・インターフェイスへ転送すること、または、 サブバス・インターフェイスからの2バイトをローカル記憶装置内の適切な場所 へ転送することである。シーケンサ370,372は、ALUにより指定される 限られた数の指令を取り扱い、サブバスとの間のタイミングデータの動きに関連 する任意の作業からALUを解放する。
制御記憶装置362からの語中のビットは、シーケンサとサブバス・インターフ ェイスの動作のたメニ必要力制御信号を与える。制御記憶装置のデータレジスタ 375 、377に制御記憶装置362からロードでれて、そのような制御信号 を与える。ローカル記憶装置360と制御記憶装置362は、互いに位相が異な る状態で動作している2つのシーケンサにより、各時刻に半生に切ffTてれる 。シーケンサ370とサブバス・インターフェイス350とのことを「A側」と 呼び、シーケンサ372とサブバス・インターフェイス352とを1B側」と呼 ぶ。それらの名称は、制御器フロントエンドにおけるAボート、Bボートに対応 する必要はない。
SBAは8つの深いチャネk (8−deep channel )FIFOス タック380を含み、そのスタックに転送チャネル番号が、転送チャネルがサー ビスきれる順序で書込捷れる。サブバス・インターフェイス350゜352の部 分を除き、3BAは、比較的高速を要求されるために、ECLロジックで構成で れる。
データの流れと、SBAの全体の動作は、第1に、ALTJからサブバスへの転 送(たとえばメモリからディスクへの書込みを行うため)のだめの動作と、第2 に、サブバスからALUへの転送(たとえばディスクからメモリへの読込みを行 うため)のだめの動作とを考えることにより理解できる。
ALUが転送を開始することを決めると、ALUは、向き、転送チャネル・アド レス、ノくイト・オフセットをSBAに知らせる。ALUは、それのキャッシュ からの最初の64ビツト語を保持し、それを入力ラッチ355において利用でき るようにする。ALUはチャネル・アドレスと、最初の語を周辺制御器へ書込む ことを指定するオプコード(opcode:)を与えるっSBAはこの最初の語 を、この転送チャネルの専用にされているローカル記憶装置360内の2つの場 所のうちの第1の場所にストアし、チャネル・アドレス全チャネルPIF038 0に置き、転送チャネル・レディフラッグをALUへアラートする。(この時に は第1の語はサブバスへ転送てれ−Cいないことに注意芒れたい。) ALUは、転送チャネル・レゾ・[フラッグを調べてチャネル・アドレスを読出 し、このす1′ネル・アドレスを用いて、転送に幾重れているデータの址を指定 するチャネル制御語をインデックスする。ALUは、それのキャッシュから次の 語をフェッチし、それをラッチ355において利用できるようにし、SBAにチ ャネル・アドレスと、周辺制御器への書込みを指定するオプコード(opcod e )とを与える。
SBAは、局部記憶装置36002つの場所のうち、その転送チャネルの専用に されている第2の場所に第2の語をストアする。SBAは、前記したシーケンス とタイミングとに従って、4つの引き続くサブバス・サイクルのサブバスへ8パ イ)をに送1せる。
バイト・オフセットに依存して、8バイトは2つのローカル記憶場所のうちの第 1の場所から一部または全部が来ることができる。8バイトが転送された後で、  SBAはチャネル・アドレスをチャネルPIF0380の甲に置さ、転送チャ ネル・レディ・フラッグをアサートする。
上記のように、ALUは転送レディ・7ラソグを調べると、チャネル・アドレス を読んで、チャネル制御語をインデックスし、それのキャッ/ユから次の語を7 エツチし、この語を附随する制御情報とともにSBAへ送る。SBAはこの次の 語を第1のローカル記憶装置場所にストアし、上記のように8バイトを転送する 。引き続く転送で、それはALUからの語を第1の場所と第2の場所に交互にス トアする。
ペリフェラルからl0CPへ転送するために、ALUハ、SBAへ向き、転送チ ャネルのアドレス、バイト・オフセットを知らせることにより、そのような転送 を開始し、転送チャネル・アドレスと、周辺制御器からの読出しを指定するオプ コードとをSBAに与える。
SBAは、8バイトをサブバス上の制御器から、引き続く4つのサブバス・サイ クルにわたって転送し、その8バイトを第1のローカル記憶場所にストアし、チ ャネル・アドレスをチャネルFIFOに入れ、転送チャネル・レディフラッグを アサートする。
ALUは、転送チャネル・レディフラッグを調べて、チャネル・アドレスを読取 り、チャネル制御語をインデックスし、転送チャネル・アドレスと、周辺制御器 からの読出しを指定するオプコードとをSBAに与える。
それから、SBAはもう8バイトの転送を行い、それらの8バイトをローカル記 憶装置360の第2の場所にストアし、チャネル・アドレスをチャネルPIFO 380に入れ、転送チャネル・レディフラッグをアサートする。
FIFOのヘッドにおいてチャネル・アドレスを調べたSBAは、そのチャネル に対する2つの場所から適切な8バイトを読出し、それらの8バイトを出力マル チプレクサ357へ転送する。ALUは、チャネル・アドレスを読出し、それを 用いてチャネル制御語をインデックスし、出力ラッチ35γから語を読出して、 それをそれのキャッシュへ与える。それから、ALUは転送チャネル・アドレス と、制御器からの読出しを指定するオプコードとをSBA K与えて、上記の動 作をくり返えす。SBAは、l0CPから制御器への転送の場合におけるように 、サブバスからの8バイトを第1と第2の場所に交互にストアする。
第25A 、 25n図は、ALUとSBAの間を通る制御信号のタイミング図 で、上記した2つの転送の向きに対する一連の事象を示すものである。それらの 事象に示されている間隙は、サブバス上での64ビツトデータ転送がその時間内 で起ることを示す。
l0CP−クロック発生 第26図は、種々のクロック信号をシーケンサ370.372とサブバス・イン ターフェイス350.352へ与える、5BA23内の回路の略図である。この 回路は、サブバス・タイミングを定める種々の50na、250naのクロック 信号を発生するように動作する。それらのクロック信号は、システム全体のタイ ミングを定める基本的な25nも クロック信号からとり出される。
コンブリメンタリイ・システム・クロック信号+5YSCLKと一8YSCLK が回路網400でゲートされて、コンプリメンタリイー25nsクロツク信号十 GCLKと−GCI、Kを発生する。+GCLKはカウンタ402へ送られる。
このカウンタは分周された信号、具体的には250nsのりo7り信号+REF Oと、5Qns のクロック信号+(A/B) 、を発生する。それらの信号は 5BAOA側とB側に対応する2組の回路へ送られる。ここでは1組の回路につ いてだけ説明する。添字「、A」でA側のタイミング信号を示し、添字「、B」  でB側の信号を示すことにする。
REFOが縦続接続されているフリップフロップ段405の列へ送られる。その フリップフロップ段列は、−GCLKから得た信号によりクロックされるとN  250nsのクロック信号群401を発生する。信号401は4つの副群 (+ TO1,A、+TO2,A、+TO3,A)、+R1,A、(+T21.A。
+T22.A、 +T23.A)、および十R3,A を含む。それらの副群は 、25nI+の増分で、互いに順次遅延させられる。信号群407のタイミング 図が、第27図に示てれている。
50n8の信号+(A/B )は反転されて信号−(A/B )1 、 Aとな る。この信号は同じく得られた一GCLK信号によりクロックされて50n8  のクロック信号十T 、(A/B ) l 。
AI−T(A7B’g 、!、 +T(A、/B)3.A ノ群4QgQ生ずる 。信号+(A/B)は反転されない状態で用いられ、、B側のだめのコンブリメ ンタソイ信号群(図示せず)を形成するために用いられる。
第28図は外向きクロック信号を発生するための、サブバス・インターフェイス 350内の回路の略図である。それのタイミングが第3図に示されている。
250m5の信号十R3は7リツプ70ツブ430 、431のデータ入力端子 へ送られる。それらのフリップ70ツプハ+T(A/B)1により50nsの間 隔でクロックされる。
フリップフロップ430,431の出力は、ECU、/TT L変換器432を 通ってそれぞれのバスドライバ435,437へ送られ、TCLK線45とTF RM線5o全5oイブする。
前記したように、TCLKは連続して動作し、TFRMはタグの発生に関連して アサートキれるだけである。
TFRMは信号十ETF (イネーブルTFRM )にょ多制御される。その信 号十ETFは制御記憶装置データレジスタ375からのビットの1つである。こ れは、フリップ70ツブ438を介してクロックされる十ETFがフリップ70 ツブ431のリセット入力を制御することによって行われる。
同様にして、250naの信号十R1が7リツプ70ツブ440,431のデー タ入力端子へ送られる。それらの7リツプ70ンプの出力は、ECL/TTL変 換器432を通ってバスドライバ445,447へそれぞれ与えられ、外向きR CLX線分47(出)と外向きP、 F RM腺分52(出)をドライブする。
rtFRMは、フリップフロップ448.449を介してクロックでれる信号十 ERF (イネーブルRFRM )により制御される。余分の7リツプフロツプ (+ETFに対して)は、250nsの遅延を行うから、+R1が+R3より5 0ns 進むが、RFRMはTFRMより200ngだけ遅れる。
l0CP−データの動き 第29図は、データバス40とタグバス42のためのサブバス・インターフェイ ス内の回路の略図でるる。4個のタグビットがECL/TTL変換器460とフ リップ7aンプ462全通され、■OSビットは変換器460を通される。工O Sピットとタグビットは、パリティ発生器467へ送られ、それにより得られた 7ビツトがバスドライバ468へ送られ、タグバス42をドライブする。
データビットはE CL/T T L変換器460と、2つのフリップフロップ 段472,475を通ってバスドライバ477とへ送られろ。フリップ70ツブ 段472は、タグビットよりもデータビットを250 n a遅らせる。フリッ プフロップ472.475 (およびフリップフロップ462)は、+T O3 の前縁部によりクロックでれる。
データバス・ドライバ47γの出力イネーブルは、第1(7)場合には、+gD ATA (イネーブルデータ)により制御でれる。この+EDATAは制御記憶 装置データ・レジスタビットの1つである。←EDATAは、2つのフリップフ ロップ段480.482を介してクロックされて、データと同じタイミングを制 定する。+T23と+Tf)1 はゲート回路網485において組合ゎ式れる。
この回路網485からの出力の補数は、第28図に「出力イネーブルjとして示 石れている。この信号は、別のゲート段により更に多少遅延はせられるが、ゲー ト487においてクロックされた+EDATAによりゲートされると、サブバス ・インターフェイスのための基本的な出力タイミングを定める。すなわち、この 出力ドライバは、250nsサイクルの主要部分にわたってイネーブルにされ、 全体としてTCLK (+R3)の前縁部近くでスタートし、TCLKの後縁部 をこえて延びる。したがって、TCLKの後縁部においてポートの入力ラッチ1 02によりラッチされた時にそのデータは妥当である。
第30図は、データバス40と、レディバス41と、割込線44と、誤り線53 上の信号を受けるための、サブバス・インターフェイス内の回路の略図である。
RCT、 K線区分47(入)上のRCLK信号は、もちろん、それらの信号は 、バス受信器50oを介してラッチ502へ送られ、RCLK (入)の後縁部 におい1ラツチ芒れる。ラッチの出力は、フリップ70ツブ505へ送られる。
フリップ70ツブ505は、+T22から得られたTTL信号→−TT2 によ りクロックされ、TT L/E CL変換器507を通ってSBAが利用できる ようにされる。
読増るべき入来データが存在することを指示するタグが出されてからある時間が 経過するまでは、入来データは妥当ではない。そのために、この動作に関連する 入来データが存在する時に、SBAは、信号→−RECV (制御記憶装置デー タレジスタ内のピントの1つ)をアサートする。+RECVは7リツプ70ツブ 515においてクロックされ、それからカスケード接続されている1組のフリッ プフロップ段517を通される。そのフリップ70ツブ段の数はサブバスの長百 に従って調整できる。入来データは、サブバス終端器において転回してこなけれ ばならないRFRMとRCLKに対してタイミングが計られるから、サブバスの 長さへ依存するようになる。縦続接続されているフリップフロップ段517から の出力は、フリップ70ツブ520において信号+721 によりクロックされ て、RFRMがひとたび転回すると、信号データ妥当(DATAVALID ) を発生する。
第31図は、選択線43の状態を決定するだめの、サブバス・インターフェイス 内の回路の略図である。
前記したように、選択線のだめの電流源282を調整する信号−0URBUSが 、RFRM (制御器ボート内の+RF )の前縁部においてクロックされる。
選択線43の各端部は、10t)オームによりアースに終端はせられる。この選 択線は、第1の比較器525の正入力端子と、第2の比較器527の負入力端子 へ与えられる。
比較器525の負入力端子は+1ボルトに保たれ、比較器527の正入力端子は +4vに保たれる。それらの電圧は分圧器により発生される。制御器ボート内の 各電流源は50m1i ′t′線を付勢するから、線を付勢する1つの電源が2 .5ボルト信号を発生し、多重電源は5ボルト以上の信号を生ずる。比較器の出 力は、フリップフロップ530において入来信号RFRMによりクロッつてれる 。フリップフロップ330からの出力は、フリップフロップ532において信号 +TT2 (+T22から得られたもの)により更にクロック場れる。この信号 十TT2は、入来データではなく、シーケンサにタイミングをとる。それらの信 号は、TT L/KCI、変換器535を通って信号十MULTIPLKと+5 INOLEを生ずる。このようにして、多数の制御器がそれぞれの電源を調整し て選択線をドライブするために、SBAは誤り状態が存在するかどうかを決定で きる。
データの場合と同様に、選択線の状態を、RFRM信号が転回するのを許容する タグに対する時刻に調べなければならない。したがりて、7リツプ70ツブ54 0においてクロッつてれ、かつ、縦続フリップフロップ段542を通された信号 十R8EL (制御ストアビットの1つ)を、SBAはアサートする。そのフリ ップフロップ段の数は、サブバスの長さに従って(前記したようにして)調整て れる。段542からの出力は、フリップフロップ545において+T21 によ りクロックされ、RFRMがひとたび転回すると信号+CHECK 8ELEC Tを発生する。
結 論 要約すれば、本発明は、論理転送チャネルのシステムを構成するための回路を提 供することがわかる。
転送チャネルがひとたび所属させられると、最小のオーバヘッド(タグの発生) でデータ転送が行われることにより、バスサイクルを非常に柔軟に認めたり、否 認したりする。これにより、交錯している種々の動作をそれぞれの速度で続行さ せ、一方、バスは全速で動作している。
以上、本発明の好適な実施例を十分かつ完全に開示したが、種々の変更、別の構 成および等価物を、本発明の要旨を逸脱することなしに採用できる。たとえば、 示したシステムは、サブバスに結合されている16台までのデバイスとのからみ で4つの転送チャネルを用いているが、それらの数は基本的なものではない。必 要とするタグ線の数は転送チャネルの数とともに単に対数的に増加するが、レデ ィ線の数は線形に増加する。まだ、転送チャネルの所属を要求するために1不の 割込線を用いることは実際のバス媒体を最少限にするという思想に沿うものであ るが、アクティビティボルルを必要とするために7=ントエント°のコストが少 し上昇することになる。
したがって、転送チャネルのシステムは、バス媒体をぎせいにして、1組のラジ アル割込線に関連して実現できる。
したがって、以上の説明と図示は、添附した請求の範囲により定められる本発明 の範囲を、限定するものと解してはならない。
Rθ−1 FIG、3゜ FIG、5゜ F/G、6B。
FIG、!3゜ FIo、29゜ FIo、3θ 1 →うV FIo、3/。
国際調査報告

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. N台までの複数のデバイスを共通のデータバスに結合でき、チャネル・プ ロセッサが前記データバス上の前記デバイスの任意の1台との通信を設定できる データ通信システムにおいて、 第1の線群より成るデータバスと、 ゛複数のnデジタルコードの任意の1つを形成できる第2の線群よp成るタグパ スと、 前記チャネル・プロセッサと前記各デバイスとを前記各データバスおよび前記各 タグパスに結合するための手段と、 前記デバイスからの要求信号を前記チャネル・プロセッサへ送るための手段と、 前記nデジタルコードのうちの任意のコードをストアするために各デバイスに組 合わされるレジスタと、 前記タグパス上に現われるデジタルコードを前記レジスタにストアされているデ ジタルコードト比較するために各デバイスに組合わされる比較器と、前記デバイ スからの要求信号に応答して、前記nデジタルコードの1つを前記デバイスのう ち指定された1つに一時的に割当てるために、前記チャネル・プロセッサに組合 わされる手段と、 を備え、前記チャネル・プロセッサは、前記指定されたデバイスに一時的に割当 てられたデジタルコ−6 ドを前記タグパス上に置くことにより、以後のパス期間を前記指定されたデバイ スへ与え、前記比較器および前記指定でれたデバイスに組合わされているレジス タは、前記指定されたデバイスカニ、前記チャネル・プロセッサによる前記デー タバスの使用を許はれていることを決定することを許容するデータ通信システム の改良。 2、 要求信号を送るための前記手段は、共通割込線と、 この共通割込線上の要求信号をアサートするために各デバイスに組合わでれる手 段と、。 要求信号がアサートでれている事を表すアクティビティビットをセントするため に各デバイスに組合わされる手段と、 前記チャネル・プロセッサからのボール信号に応答して、前記アクティビティビ ットの状態を送るために各デバイスに組合わされる手段と、を備オーる特許請求 の範囲の第1項に記載の発明。 3 前記アクティビティビットの状態を送るだめの前記手段は、前記アクティビ ティビットの状態を表す信号を前記データ線のうちの所与の1本に結合するだめ の手段を備え、ある特定のデータ線は各デバイスのユニット番号により決定でれ 、全ての前記デバイスは1つのボール動作中に前記アクティビティピット状態を 与えることができる特許請求の範囲の第2項に記載の発明。 4. 前記nデジタルコードのうちの前記1つのデジタルコードの割当に関連し て、データ転送のためのスタートアドレスを前記1定されたデバイスへ送るため に前記チャネル・プロセッサに組合わをれる手段を更に備える特許請求の範囲の 第1項に記載の発明。 5、 共通選択線と、 各デバイスに組合された電流源と、 この電流源を前記選択線へ選訳的に向けるために各デバイスに組合わされる成訛 操同器と、前記チャネル・プロセッサに組合わ芒れ、前記選択線上でドライブさ れている全電流に応答して、前記選択線へ電流源を向けているデバイスがない条 件と、1つのデバイスがそれの1!L訛源を前記選択線へ向けている条件と、1 つ以上のデバイスがそれの電61L源を前記選択線へ向けている条件との間を少 くとも識別できる手段と、 を更に備える特許請求の範囲の第1項に記載の発明。 6、 各デバイスに祖合わ嘔れるシフトレジスタを更に備え、与えられたデバイ スに組合わ式れたシフトレジスタは、電流パスの動作中に前記選択線をドライブ するために前記電流源が向けられているかどうかを表す信号をデータ人力として 受け、かつ、引き続くバス動作でクロッつてれる特許請求の範囲の第5項に記載 の発明。 7、 前記各シフトレジスタに組合わきれ、前記チャネル・プロセッサから発生 きれたクロック信号を受けた時に、前記シフトレジスタの状態を凍結するように 動作する手段を更に備える特許請求の範囲の第6項に記載の発明。 8、n本の線を含む第3の線群より成るレディバスと、 前記チャネル・プロセッサおよび前記各デバイスを前記レディバス内の全ての線 に結合する手段と、各デバイスに組合わ芒れ、そのデバイスに組合わてれている レジスタの状態に応答して、そのデバイスの組合わをれているレジスタの状態に 対応する前記レディバスの線上のチャネル・レディ信号をア丈−トシ、そのデバ イスのレディ状態を許てれたバス期間となるように指示する手段と、 を更に備える特許請求の範囲の第1項に記載の発明。 9、 各デバイスに組合わされるステージング手段を更に備え、そのステージン グ手段は、複数のバッファ場所と、 対応する複数のバス語を、前記データバスと前記バッファの間で、対応する複数 の連続するバスサイクルにわたって転送する手段と、 を含む特許請求の範囲の第1項に記載の発明。 10、N台までの複数のデバイスとチャネル・プロセッサが通信するデータ通信 システムにおいて、前記各デバイスに組合わされ、前記バスへデータを送ること 、および、前記バス上のデータを受けることの希望を前記チャネル・プロセッサ に指示する手段と、 独自の転送チャネルIDを前記デバイスの任意の1つに独自に割当てるだめの手 段と、 を備え、そのデバイスとの以後の通信を、完全なアドレスを必要とすることなし にその転送チャネルを設けることにより、行うことができるデータ通信システム の改良。 11、複数のデバイスがチャネル・プロセッサと通信できる、データ通信システ ムにおいて使用するlζめのデバイス用の制御器フロントエンドにおいて、前記 制御器フロントエンドを、第1の線群を有するデータバスに結合するようになっ ている手段と、前記制御器のフロントエンドを、第2の線群を有して、複数のn デジタルコードのうちの任意の1つのデジタルコードを構成できるタグバスに結 合するようになっている手段と、 前記nデジタルコードのうちの任意の1つをストアするだめのレジスタと、 前記タグバスに結合するようになっている前記手段上に現われるデジタルコード を、前記レジスタにストアされているデジタルコードと比較する手段と、要求信 号を送って、許すべきバス期間としてレディ状態を示すようになっている手段と 、を備え、前記比較手段および前記レジスタは、前記制御器フロントエンドが前 記データバスの使用を許てれた時をその制御器フロントエンドが決定することを 許す、データ通信システムにおいて使用するデバイス用の制御器フロントエンド 。 12 要求信号を送るようになっている前記手段は、前記制御器フロントエンド を共通の割込線に結合するようになっている手段と、 前記割込線上の要求信号をアサートするだめの手段と、 ある要求信号がアサートされているという事を表すアクティビティビットをセッ トする手段と、前記アクティビティビットの状態を、ポーリング信号に応答して 送るだめの手段と、 を備える特許請求の範囲の第11項に記載の発明。 13 前記アクティビティビットの状態を送るだめの前記手段は、前記アクティ ビティビットの状態を表す信号を、前記データバスの与えられた1本の線に結合 するようになっている手段を備え、ある特定のデータ線が前記制御器フロントエ ンドのユニット番号により決定され、同様に構成された多数の制御器フロントエ ンドは、1つのボール動作中に、前記アクティビティビットの状態を与えること ができる、特許請求の範囲の第12項に記載の発明。 14.電流源と、 この電流源を共通の選択線へ選択的に向けるようになっている電流操向手段と、 を更に備え、前記共通選択線上のドライブされている全電匠は、それぞれの電流 源を前記選択線へ同けるデバイスが1台もない、1台である、1台以上である、 のいずれであるかの決定を行えるようにする特許請求の範囲の第11項に記載の 発明。 15、前記電流源が、現在のパス動作中に、前記選択線をドライブするように向 けられているがどうかを表す信号をデータ入力として受け、引き続くバス動作に おいてクロックされるシフトレジスタを更に備える特許請求の範囲の第14項に 記載の発明。 16、前記シフトレジスタに組合わされ、ロック信号を受けた時に、前記シフト レジスタの状態を凍結するように動作できる手段を更に備える特許請求の範囲の 第15項に記載の発明。 17、前記制御器フロントエンドを、n本の線の群より成るレディバスに結合す るようになって腟る手段と、 前記レジスタの状態に応答して、前記レジスタの状態に対応する、前記レディバ スの線上のチャネル・レディ信号をアサートし、許されるバス期間のレディ状態 を指示する手段と、 を更に備える特許請求の範囲の第11項に記載の発明。 18、ステージング手段を更に備え、この手段は、複数のバッファ場所と、 対応する複数のバス語を前記データバスと前記バッファの間で、対応する複数の 引き続くバスサイクルにわたって転送する手段と、 を含む特許請求の範囲の第11項に記載の発明。
JP58502530A 1982-09-28 1983-06-29 I/oチヤネルバス Pending JPS59501232A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US393860FREGB 1982-09-28
US426045FREGB 1982-09-28
PCT/US1983/000985 WO1984000222A1 (en) 1982-06-30 1983-06-29 I/o channel bus

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JPS59501232A true JPS59501232A (ja) 1984-07-12

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ID=22175314

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JP58502530A Pending JPS59501232A (ja) 1982-09-28 1983-06-29 I/oチヤネルバス

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