JPH0950420A - Arbitration method and arbiter - Google Patents

Arbitration method and arbiter

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JPH0950420A
JPH0950420A JP20305095A JP20305095A JPH0950420A JP H0950420 A JPH0950420 A JP H0950420A JP 20305095 A JP20305095 A JP 20305095A JP 20305095 A JP20305095 A JP 20305095A JP H0950420 A JPH0950420 A JP H0950420A
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JP
Japan
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bus
signal
arbiter
signals
state
Prior art date
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Pending
Application number
JP20305095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Okazawa
宏一 岡澤
Yukihiro Seki
行宏 関
Takashi Moriyama
隆志 森山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0950420A publication Critical patent/JPH0950420A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily constitute a logic circuit even when the frequency of an operation clock becomes a high speed and to prevent the transfer throughput of a bus from being reduced by performing state transition by plural clocks at all times for the state of signals outputted on a bus. SOLUTION: This arbiter 214 checks the state of bus request signals, performs arbitration by a round robin system and outputs bus grant signals. In the case of using the bus, bus connection devices 211-213 output bus request signals and monitor the bus grant signals and bus right transition signals. At the time of detecting a clock cycle in which the bus grant signals are outputted and the bus right transition signals are outputted, it means that the bus connection devices 211-213 obtain the bus using right, and address data and bus busy signals are outputted after two cycles, for instance. Also, the arbiter 214 stops the output of the bus grant signals after the two cycles and outputs the bus grant signals to the bus connection device to which the bus using right is to be given next by the arbitration and the bus connection device using the bus outputs the bus right transition signals in the last cycle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はクロック同期式情報処理
装置バスのアービトレーション方法及びバスアービタに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clock synchronous information processing device bus arbitration method and a bus arbiter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来情報処理装置に用いられるクロック
同期式情報処理装置バスのアービトレーション方法は、
例えば、PCIローカル・バス仕様書(PCI Spe
cial Interest Group:製品版・第
2.0版:1993年4月30日)の第37頁から第4
6頁に記載されているPCIローカル・バスのアービト
レーション方法が知られている。
2. Description of the Related Art An arbitration method of a clock synchronous information processing device bus used in a conventional information processing device is as follows.
For example, PCI Local Bus Specification (PCI Spe
cial Interest Group: retail version, 2.0 version: April 30, 1993), pages 37 to 4
The PCI local bus arbitration method described on page 6 is known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、1ク
ロックでの状態遷移を行うことを基本としているため、
バスの動作クロックの周波数が高速になった場合に、論
理回路の構成が困難になるという問題があった。例え
ば、従来技術では、あるバス接続デバイスがあるクロッ
クサイクルでバス使用権を獲得した場合、次のサイクル
からバス接続デバイスはアドレス・データを出力し、ま
たアービタは次のサイクルからバス接続デバイスへのバ
スグラント信号の出力をやめ、アービトレーションによ
って次にバス使用権を与えるべきバス接続デバイスに対
してバスグラント信号を出力するようになっている。こ
の場合、バス接続デバイス及びアービタではバス上での
状態検出と状態に対する次状態の出力とを、同一のクロ
ックエッジに対して行う必要がある。即ち、あるクロッ
クエッジで検出した状態に対して、論理演算を行って算
出した次状態を、次のクロックエッジまでにバス上で確
定させる必要がある。このため、バスクロックの周波数
が高くなると、論理演算のための時間が確保できなくな
り、アービトレーションプロトコルの実装が困難にな
る、という問題点が生じる。
Since the above-mentioned prior art is basically based on performing the state transition in one clock,
There is a problem that the configuration of the logic circuit becomes difficult when the frequency of the operating clock of the bus becomes high. For example, in the related art, when a bus connection device acquires the bus right in a certain clock cycle, the bus connection device outputs address data from the next cycle, and the arbiter transfers the bus connection device from the next cycle. The output of the bus grant signal is stopped, and the bus grant signal is output to the bus connection device to which the bus use right should be given next by arbitration. In this case, in the bus connection device and the arbiter, it is necessary to detect the state on the bus and output the next state to the state for the same clock edge. That is, the next state calculated by performing a logical operation on the state detected at a certain clock edge must be fixed on the bus by the next clock edge. For this reason, when the frequency of the bus clock becomes high, it becomes impossible to secure the time for the logical operation and it becomes difficult to implement the arbitration protocol.

【0004】本発明の目的は、動作クロックの周波数が
高速になっても論理回路の構成が容易で、かつバスの転
送スループットを低減しないクロック同期式情報処理装
置バスのアービトレーション方法を与えることにある。
It is an object of the present invention to provide an arbitration method for a clock synchronous information processing device bus in which the logic circuit can be easily constructed even when the operating clock frequency is high and the bus transfer throughput is not reduced. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明では上記の目的を
達成するため、アービトレーションについて、常に複数
クロックでの状態遷移を行うことを基本とするようにし
た。例えば、あるバス接続デバイスがあるクロックサイ
クルでバス使用権を獲得した場合、2サイクル後からバ
ス接続デバイスはアドレス・データを出力し、またアー
ビタは2サイクル後からバス接続デバイスへのバスグラ
ント信号の出力をやめ、アービトレーションによって次
にバス使用権を与えるべきバス接続デバイスに対してバ
スグラント信号を出力するようにした。
In order to achieve the above object, the present invention is based on the principle that arbitration is always performed in a plurality of clocks. For example, when a bus connection device acquires the bus use right in a certain clock cycle, the bus connection device outputs the address data after two cycles, and the arbiter outputs the bus grant signal to the bus connection device after two cycles. The output was stopped and the bus grant signal was output to the bus connection device to which the bus use right should be given next by arbitration.

【0006】また本発明では、バス制御信号として、バ
スを使用しているバス接続デバイスがバス権の遷移タイ
ミングを示すバス権遷移信号を設けるようにした。
Further, according to the present invention, as the bus control signal, the bus connection transition signal indicating the transition timing of the bus right is provided by the bus connection device using the bus.

【0007】さらに本発明では、バスのアイドル状態か
らのバス権の遷移に際しては、アービタがバス権遷移信
号を出力するようにした。
Further, according to the present invention, the arbiter outputs the bus right transition signal when the bus right changes from the idle state of the bus.

【0008】[0008]

【作用】本発明によれば、アービトレーションについ
て、常に複数クロックでの状態遷移を行うようになって
いるので、バス接続デバイス及びアービタではバス上で
の状態検出に対して、状態に対する次状態の出力を、次
以降のクロックエッジに対して行えばよい。即ち、例え
ば、クロックでの状態遷移を行うことを基本とする場
合、あるクロックエッジで検出した状態に対して、次の
クロックエッジまでに論理演算を行って次状態を算出
し、その次のクロックエッジまでにバス上で確定させれ
ばよい。このため、バスクロックの周波数が高くなった
場合にも、論理演算のために常に1クロックサイクル以
上の時間を確保できるので、アービトレーションプロト
コルの実装が困難になることがない。
According to the present invention, in arbitration, the state transition is always performed with a plurality of clocks. Therefore, the bus connection device and the arbiter output the next state relative to the state in response to the state detection on the bus. Should be performed for the next clock edge and subsequent clock edges. That is, for example, in the case of basically performing a state transition with a clock, for a state detected at a certain clock edge, a logical operation is performed by the next clock edge to calculate the next state, and the next clock is calculated. It can be confirmed on the bus by the edge. For this reason, even when the frequency of the bus clock becomes high, it is possible to always secure a time of one clock cycle or more for the logical operation, so that it is not difficult to implement the arbitration protocol.

【0009】また本発明によれば、バス制御信号とし
て、バスを使用しているバス接続デバイスがバス権の遷
移タイミングを示すバス権遷移信号を設けているので、
バス接続デバイスが複数クロックでの状態遷移を行うア
ービトレーションに合わせてバス権の遷移タイミングを
示すことにより、バスの転送スループットを低減するこ
となく複数クロックでの状態遷移を行うことができる。
Further, according to the present invention, as the bus control signal, the bus connection transition signal indicating the transition timing of the bus right is provided by the bus connection device using the bus.
By indicating the transition timing of the bus right in accordance with the arbitration in which the bus connection device makes the state transition in a plurality of clocks, the state transition can be made in a plurality of clocks without reducing the transfer throughput of the bus.

【0010】また本発明では、バスのアイドル状態から
のバス権の遷移に際しては、アービタがバス権遷移信号
を出力するので、アイドル状態からのバス権の遷移につ
いてもバス上の信号の状態は非アイドル状態からのバス
権の遷移と同じになり、バス接続デバイスは常に同じシ
ーケンス動作でバス権の遷移を行うことができる。
In the present invention, since the arbiter outputs the bus right transition signal when the bus right is changed from the idle state of the bus, the signal state on the bus is not changed even when the bus right is changed from the idle state. This is the same as the transition of the bus right from the idle state, and the bus connection device can always perform the bus right transition in the same sequence operation.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1から図5によっ
て説明する。図1は本発明によるアービトレーション方
法を用いるバスシステムの構成例を示すブロック図、図
2は従来技術によるアービトレーションのタイミングチ
ャート、図3及び図4は本発明によるアービトレーショ
ンのタイミングチャート、図5は従来技術及び本発明に
よるアービタの内部構成の例を示す状態遷移図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a bus system using an arbitration method according to the present invention, FIG. 2 is a timing chart of arbitration according to the related art, FIGS. 3 and 4 are timing charts of arbitration according to the present invention, and FIG. 3 is a state transition diagram showing an example of an internal configuration of an arbiter according to the present invention. FIG.

【0012】本発明は図1に示すような集中アービトレ
ーション構成のバスシステムに適用することができる。
図1で、211ないし213は3個のバス接続デバイ
ス、214は本発明によるアービタ、101ないし10
3は3個のバス接続デバイス211ないし213の各々
からアービタ14に接続されるバスリクエスト線、11
1ないし113はアービタ214から3個のバス接続デ
バイス211ないし213の各々に接続されるバスグラ
ント線、121はアドレス・データバス、122はコン
トロールバス、215はクロック発生機、123はバス
クロック線、124はバス権遷移信号線である。
The present invention can be applied to a bus system having a centralized arbitration structure as shown in FIG.
In FIG. 1, 211 to 213 are three bus connection devices, 214 is an arbiter according to the present invention, and 101 to 10.
3 is a bus request line connected to the arbiter 14 from each of the three bus connection devices 211 to 213;
1 to 113 are bus grant lines connected from the arbiter 214 to each of the three bus connection devices 211 to 213, 121 is an address / data bus, 122 is a control bus, 215 is a clock generator, and 123 is a bus clock line, Reference numeral 124 is a bus right transition signal line.

【0013】図1では3個のバス接続デバイスがアービ
タ214によるアービトレーションに従ってバスを使用
する。バス接続デバイスは複数個であれば個数は任意で
あり、CPUユニット、メモリユニット、ファイル系/
表示系/ネットワーク系等のI/Oユニット、あるいは
他のバスとのブリッジ等の任意の組合せでよい。またア
ービタ214は、バス接続デバイスのいずれかに含まれ
た形で実装されていてもよい。アドレス・データバス1
21はアドレス・データ分離型/多重型のいずれでもよ
い。コントロールバス122は、バス権遷移信号線12
4を除き、従来のクロック同期型バスのコントロールバ
スと同様に構成することができる。本実施例ではバスシ
ステム全体が、クロック発生機215からバスクロック
線123によって配られるクロックに同期して動作す
る。本実施例ではバスの転送プロトコルとして、一般的
なスプリット転送プロトコルを用いる。但し、本発明は
アービトレーションプロトコルと独立な任意の転送プロ
トコルに対して適用できる。
In FIG. 1, three bus connection devices use the bus according to arbitration by the arbiter 214. The number of bus connection devices is arbitrary as long as it is plural, and CPU unit, memory unit, file system /
It may be an I / O unit such as a display system / network system, or an arbitrary combination such as a bridge with another bus. Further, the arbiter 214 may be mounted in a form included in any of the bus connection devices. Address / data bus 1
21 may be an address / data separation type / multiplex type. The control bus 122 uses the bus right transition signal line 12
Except for 4, the control bus can be configured in the same manner as the control bus of the conventional clock synchronous bus. In this embodiment, the entire bus system operates in synchronization with the clock distributed from the clock generator 215 by the bus clock line 123. In this embodiment, a general split transfer protocol is used as the bus transfer protocol. However, the present invention can be applied to any transfer protocol independent of the arbitration protocol.

【0014】図1の構成はバス権遷移信号線124を除
き、従来技術によるバスシステムの構成とほぼ同一と考
えることができる。従来技術では、バス権遷移信号とし
て、コントロールバス上の別の信号を流用している。図
2に従来技術を図1のバスシステムに適用した場合のタ
イミングチャートを示す。本実施例のタイミングチャー
トでは、信号名の末尾のnは信号が負極性であることを
示し、また全ての信号はクロックCLKの立上りに状態
が確定する形で同期動作する。タイミングチャート上部
の番号は説明のために付したクロックサイクル番号であ
る。
The structure of FIG. 1 can be considered to be almost the same as the structure of the bus system according to the prior art except for the bus right transition signal line 124. In the prior art, another signal on the control bus is used as the bus right transition signal. FIG. 2 shows a timing chart when the conventional technique is applied to the bus system of FIG. In the timing chart of the present embodiment, n at the end of the signal name indicates that the signal has a negative polarity, and all signals operate synchronously in such a manner that the state is fixed at the rising edge of the clock CLK. The numbers at the top of the timing chart are clock cycle numbers given for explanation.

【0015】図2でREQ(1)ないし(3)は3個の
バス接続デバイス(1)ないし(3)からアービタへの
バスリクエスト信号線上のバスリクエスト信号、GRT
(1)ないし(3)はアービタから3個のバス接続デバ
イス(1)ないし(3)へのバスグラント信号線上のバ
スグラント信号、A/Dはアドレス・データ多重化バス
上のアドレス・データ、BUSYはコントロールバス中
の信号線上の、バス使用中を示すビジー信号であり、バ
ス権遷移信号として流用されている信号である。図2で
はアービタがREQ(1)ないし(3)の状態を見て一
般的なラウンドロビン方式でアービトレーションを行
い、GRT(1)ないし(3)の高々いずれか1個にバ
スグラント信号を出力する。バス接続デバイスはバスを
使用したい場合には各々のバスリクエスト信号を出力a
し、各々のバスグラント信号とバスビジー信号を監視す
る。バスグラント信号が出力bされ、同時にバスビジー
信号が出力されていないcクロックサイクル7を検出す
ると、バス接続デバイスはバス使用権を得たことにな
り、次のサイクル8からアドレス・データとバスビジー
信号を出力d・eする。同時にアービタはバス接続デバ
イスへのバスグラント信号の出力をやめf、アービトレ
ーションによって次にバス使用権を与えるべきバス接続
デバイスに対してバスグラント信号を出力gする。
In FIG. 2, REQ (1) to (3) are bus request signals on the bus request signal line from the three bus connection devices (1) to (3) to the arbiter, GRT.
(1) to (3) are bus grant signals on the bus grant signal lines from the arbiter to the three bus connection devices (1) to (3), A / D is address data on the address / data multiplex bus, BUSY is a busy signal on the signal line in the control bus, which indicates that the bus is in use, and is a signal that is diverted as a bus right transition signal. In FIG. 2, the arbiter looks at the states of REQ (1) to (3) and performs arbitration by a general round robin method, and outputs a bus grant signal to at least one of GRT (1) to (3). . When the bus connection device wants to use the bus, it outputs each bus request signal a
Then, each bus grant signal and bus busy signal are monitored. When a bus grant signal is output b and c clock cycle 7 in which the bus busy signal is not output at the same time is detected, the bus connection device has acquired the right to use the bus, and the address data and the bus busy signal are output from the next cycle 8. Output d · e. At the same time, the arbiter stops the output of the bus grant signal to the bus connecting device f and outputs the bus grant signal to the bus connecting device to which the bus use right should be given next by arbitration.

【0016】従来技術ではアービトレーションについ
て、常に1クロックでの状態遷移を行うことを基本とし
ている。すなわち図2で、例えば、あるバスグラント信
号が出力bされ、同時にバスビジー信号が出力されてい
ないcクロックサイクル7を検出した場合、次のサイク
ル8からバス接続デバイスはアドレス・データとバスビ
ジー信号を出力d・eし、またアービタは次のサイクル
からバス接続デバイスへのバスグラント信号の出力をや
めf、アービトレーションによって次にバス使用権を与
えるべきバス接続デバイスに対してバスグラント信号を
出力gする。この場合、バス接続デバイス及びアービタ
ではバス上での状態検出と状態に対する次状態の出力と
を、同一のクロック立上りエッジ7に対して行う必要が
ある。即ち、あるクロック立上りエッジ7で検出した状
態に対して、論理演算を行って算出した次状態を、次の
クロック立上りエッジ8までにバス上で確定させる必要
がある。このため、バスクロックの周波数が高くなる
と、論理演算のための時間が確保できなくなり、アービ
トレーションプロトコルの実装が困難になるという問題
点が生じる。
In the prior art, the state of arbitration is that the state transition is always performed in one clock. That is, in FIG. 2, for example, when a clock cycle 7 in which a certain bus grant signal is output b and a bus busy signal is not output at the same time is detected, the bus connection device outputs address data and a bus busy signal from the next cycle 8. In addition, the arbiter stops the output of the bus grant signal to the bus connecting device from the next cycle f, and outputs the bus grant signal to the bus connecting device to which the bus use right should be given next by arbitration. In this case, in the bus connection device and the arbiter, it is necessary to detect the state on the bus and output the next state to the state for the same clock rising edge 7. That is, the next state calculated by performing a logical operation on the state detected at a certain clock rising edge 7 needs to be determined on the bus by the next clock rising edge 8. For this reason, when the frequency of the bus clock becomes high, it becomes difficult to secure the time for the logical operation, which makes it difficult to implement the arbitration protocol.

【0017】次に本発明を図1のバスシステムに適用し
た場合のタイミングチャート例を図3に示す。図3でR
EQ(1)ないし(3)、GRT(1)ないし(3)、
A/D、BUSYは図2と同様の信号であり、A−TR
ANSはバス権遷移信号線上のバス権遷移信号である。
図3で、アービタがREQ(1)ないし(3)の状態を
見て一般的なラウンドロビン方式でアービトレーション
を行い、GRT(1)ないし(3)の高々いずれか1個
にバスグラント信号を出力する点は図2と同様である。
但し、図2ではバスリクエスト信号の出力に対して最短
では次のサイクルからバスグラント信号が出力されるの
に対して、図3では本実施例の場合、バスグラント信号
が出力されるのは最短で2サイクル後になっている。バ
ス接続デバイスはバスを使用したい場合には各々のバス
リクエスト信号を出力aし、各々のバスグラント信号と
バス権遷移信号を監視する。バスグラント信号が出力b
され、同時にバス権遷移信号が出力cされているクロッ
クサイクル7を検出すると、バス接続デバイスはバス使
用権を得たことになり、本実施例では2サイクル後9か
らアドレス・データとバスビジー信号を出力d・eす
る。また本実施例では2サイクル後9からアービタはバ
ス接続デバイスへのバスグラント信号の出力をやめf、
アービトレーションによって次にバス使用権を与えるべ
きバス接続デバイスに対してバスグラント信号を出力g
する。さらにバスを使用するバス接続デバイスは、バス
ビジー信号を出力する最後のサイクルにバス権遷移信号
を出力hする。また図3では、アービタはバスがアイド
ル状態の場合には、バス接続デバイスへのバスグラント
信号の出力mと同時にバス権遷移信号を出力nする。こ
れにより、アイドル状態からのバス権遷移でも、バス接
続デバイス側の動作シーケンスは同一になる。
Next, FIG. 3 shows an example of a timing chart when the present invention is applied to the bus system of FIG. R in Figure 3
EQ (1) to (3), GRT (1) to (3),
A / D and BUSY are signals similar to those in FIG.
ANS is a bus right transition signal on the bus right transition signal line.
In FIG. 3, the arbiter looks at the states of REQ (1) to (3) and performs arbitration by a general round robin method, and outputs a bus grant signal to at least one of GRT (1) to (3). The point to do is the same as that of FIG.
However, in FIG. 2, the bus grant signal is output from the next cycle at the shortest with respect to the output of the bus request signal, whereas in FIG. 3, in the case of the present embodiment, the bus grant signal is output at the shortest. It has been two cycles since. The bus connection device outputs each bus request signal when it wants to use the bus, and monitors each bus grant signal and bus right transition signal. Bus grant signal output b
When the clock cycle 7 in which the bus right transition signal is output c is detected at the same time, the bus connection device has acquired the right to use the bus. In the present embodiment, the address data and the bus busy signal are sent from 9 after two cycles. Output d · e. Further, in the present embodiment, the arbiter stops outputting the bus grant signal to the bus connection device from 9 after 2 cycles f,
Outputs a bus grant signal to a bus connection device which should be given the right to use the bus next by arbitration.
I do. Further, the bus connection device using the bus outputs the bus right transition signal h in the last cycle of outputting the bus busy signal. Further, in FIG. 3, when the bus is in the idle state, the arbiter outputs the bus grant transition signal n simultaneously with the output m of the bus grant signal to the bus connection device. As a result, the operation sequence on the bus connection device side is the same even when the bus right transitions from the idle state.

【0018】本発明ではアービトレーションについて、
常に複数クロックでの状態遷移を行うことを基本として
いる。本実施例では2クロックでの状態遷移を行うこと
が基本になっている。すなわち、図3で、例えば、ある
バスグラント信号が出力bされ、同時にバス権遷移信号
が出力cされているクロックサイクル7を検出した場
合、2サイクル後9からバス接続デバイスはアドレス・
データとバスビジー信号を出力d・eし、またアービタ
は2サイクル後9からバス接続デバイスへのバスグラン
ト信号の出力をやめf、アービトレーションによって次
にバス使用権を与えるべきバス接続デバイスに対してバ
スグラント信号を出力gする。この場合、バス接続デバ
イス及びアービタではバス上での状態検出7に対して、
この状態に対する次状態の出力を、次のクロック立上り
エッジ(8)に対して行えばよい。即ち、例えばあるク
ロック立上りエッジ(7)で検出した状態に対して、次
のクロック立上りエッジ(8)までに論理演算を行って
次状態を算出し、その次のクロック立上りエッジ(9)
までにバス上で確定させればよい。このため、バスクロ
ックの周波数が高くなった場合にも、論理演算のために
常に1クロックサイクルの時間を確保できるので、アー
ビトレーションプロトコルの実装が困難になることがな
い。本実施例では2クロックでの状態遷移を行っている
が、本発明を用いて3クロック以上での状態遷移を基本
とすることもできることは容易に理解できる。
In the present invention, regarding arbitration,
Basically, the state transition is always performed in multiple clocks. In this embodiment, the state transition is basically performed in 2 clocks. That is, in FIG. 3, for example, when a clock cycle 7 in which a certain bus grant signal is output b and a bus right transition signal is simultaneously output c is detected, the bus connection device starts addressing
The data and the bus busy signal are output d · e, and the arbiter stops outputting the bus grant signal to the bus connecting device after 9 cycles f, and the bus connecting device to which the bus use right should be given next by arbitration Output a grant signal. In this case, in the bus connection device and the arbiter, for the state detection 7 on the bus,
The output of the next state with respect to this state may be performed with respect to the next clock rising edge (8). That is, for example, for the state detected at a certain clock rising edge (7), a logical operation is performed by the next clock rising edge (8) to calculate the next state, and the next clock rising edge (9).
You can confirm it on the bus by. Therefore, even if the frequency of the bus clock becomes high, one clock cycle time can always be ensured for the logical operation, so that implementation of the arbitration protocol does not become difficult. Although the state transition is performed in two clocks in this embodiment, it can be easily understood that the state transition in three clocks or more can be basically used by using the present invention.

【0019】次に、図4を用いて本発明のアドレス・デ
ータ分離型バスへの応用及びバス権遷移信号の他の実装
方法について説明する。図4は、本発明をアドレス・デ
ータ分離型バスについて適用した場合のタイミングチャ
ート例である。図4でREQ(1)ないし(3)及びG
RT(1)ないし(3)は図3と同様の信号であり、A
DRはアドレス信号、A−STBはコントロールバス上
のアドレスストローブ信号、DATAはデータ信号、D
−STBはコントロールバス上のデータストローブ信号
である。図4で、アービタがREQ(1)ないし(3)
の状態を見て一般的なラウンドロビン方式でアービトレ
ーションを行い、GRT(1)ないし(3)の高々いず
れか1個にバスグラント信号を出力する点は図3と同様
である。バス接続デバイスはバスを使用したい場合には
各々のバスリクエスト信号を出力a・Aし、各々のバス
グラント信号とアドレスストローブ信号及びデータスト
ローブ信号を監視する。図4のアドレス・データ分離型
バスでは一般的なスプリット転送プロトコルを用いた場
合、アドレス・データ両バスを使用する転送と、アドレ
スバスのみを用いるリードリクエスト等の転送がある。
バスリクエスト信号を出力したバス接続デバイスは、ア
ドレスバスのみを用いるリードリクエスト等の転送を行
う場合Aには、バスグラント信号が出力Bされ、同時に
アドレスストローブ信号が出力Cされているクロックサ
イクル8を検出すると、バス使用権を得たことになり、
本実施例では2サイクル後10にアドレスとアドレスス
トローブ信号を出力D・Eする。バスリクエスト信号を
出力したバス接続デバイスが、アドレス・データ両バス
を用いる転送を行う場合aには、バスグラント信号が出
力bされ、同時にアドレスストローブ信号が出力cされ
ているクロックサイクル3を検出し、同時かその後にデ
ータストローブ信号が出力されていないdクロックサイ
クル7を検出すると、バス使用権を得たことになり、本
実施例では2サイクル後9にアドレス、アドレスストロ
ーブ信号、データ、及びデータストローブ信号e・C・
f・gを出力する。また本実施例ではアドレスストロー
ブ信号が出力cされた2サイクル後5からアービタはバ
ス接続デバイスへのバスグラント信号の出力をやめh、
アービトレーションによって次にバス使用権を与えるべ
きバス接続デバイスに対してバスグラント信号を出力B
する。さらにバスを使用するバス接続デバイスは、デー
タバスを使用する場合、データを出力する最後のサイク
ル6にはデータストローブ信号を出力しないdようにす
る。また図4では、アービタはバスがアイドル状態の場
合には、バス接続デバイスへのバスグラント信号の出力
mと同時にアドレスストローブ信号を出力nし、データ
ストローブ信号を出力しないoようにしている。これに
より、アイドル状態からのバス権遷移でも、バス接続デ
バイス側の動作シーケンスは同一になる。
Next, the application of the present invention to the address / data separation type bus and another mounting method of the bus right transition signal will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an example of a timing chart when the present invention is applied to an address / data separation type bus. REQ (1) to (3) and G in FIG.
RT (1) to RT (3) are signals similar to those in FIG.
DR is an address signal, A-STB is an address strobe signal on the control bus, DATA is a data signal, D
-STB is a data strobe signal on the control bus. In FIG. 4, the arbiter is REQ (1) to (3).
As in the case of FIG. 3, the arbitration is performed by a general round-robin method by observing the state (1) and the bus grant signal is output to at most one of the GRTs (1) to (3). When the bus connection device wants to use the bus, it outputs each bus request signal a.A and monitors each bus grant signal, address strobe signal and data strobe signal. In the address / data separation type bus of FIG. 4, when a general split transfer protocol is used, there are transfers using both address and data buses and transfers such as read requests using only the address bus.
When transferring a read request or the like using only the address bus, the bus connection device that has output the bus request signal outputs a bus grant signal B at the same time as a clock cycle 8 in which an address strobe signal is output C. When you detect it, you have acquired the right to use the bus,
In this embodiment, the address and the address strobe signal are output DE after 2 cycles. When the bus connection device that outputs the bus request signal performs a transfer using both the address and data buses, it detects the clock cycle 3 in which the bus grant signal is output b and the address strobe signal is output c at the same time. When the d clock cycle 7 in which the data strobe signal is not output at the same time or thereafter is detected, it means that the bus use right is acquired, and in this embodiment, the address, the address strobe signal, the data, and the data Strobe signal e ・ C ・
Output f / g. Further, in this embodiment, the arbiter stops outputting the bus grant signal to the bus connection device from 5 after 2 cycles after the address strobe signal is output c,
Outputs a bus grant signal to the bus connection device to which the bus use right should be given next by arbitration B
I do. Further, the bus connection device using the bus does not output the data strobe signal in the last cycle 6 for outputting the data when using the data bus. Further, in FIG. 4, when the bus is in the idle state, the arbiter outputs the address strobe signal n at the same time as the output m of the bus grant signal to the bus connection device and does not output the data strobe signal o. As a result, the operation sequence on the bus connection device side is the same even when the bus right transitions from the idle state.

【0020】図4では、図3と同様にアービトレーショ
ンについて2クロックでの状態遷移を行うことが基本に
なっており、本発明がアドレス・データ分離型バスにも
適用できることがわかる。また図4ではバス権遷移信号
は独立した信号ではなく、アドレスストローブ信号及び
データストローブ信号を用いて実装されており、本発明
が独立した信号としてのバス権遷移信号なしでも実装で
きることがわかる。
Similar to FIG. 3, FIG. 4 is basically based on performing the state transition in two clocks for arbitration, and it is understood that the present invention can be applied to the address / data separation type bus. Further, in FIG. 4, the bus right transition signal is not an independent signal but is implemented using the address strobe signal and the data strobe signal, and it can be understood that the present invention can be implemented without the bus right transition signal as an independent signal.

【0021】次に、図5を用いて従来技術と本発明によ
るアービタの内部構成について説明する。図5は図1に
おけるアービタ214の内部構成を示すもので、(a)
及び(b)は従来技術による構成、(c)は本発明によ
る構成である。図5で、101ないし103は3個のバ
ス接続デバイスからアービタ214に接続されるバスリ
クエスト線、111ないし113はアービタ214から
3個のバス接続デバイスに接続されるバスグラント線、
123はバスクロック線、124はバス権遷移信号線、
52ないし54はラッチ回路、51は論理演算回路であ
る。
Next, the internal structure of the arbiter according to the prior art and the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the internal structure of the arbiter 214 in FIG.
And (b) is a configuration according to the related art, and (c) is a configuration according to the present invention. In FIG. 5, 101 to 103 are bus request lines connected from the three bus connection devices to the arbiter 214, 111 to 113 are bus grant lines connected from the arbiter 214 to the three bus connection devices,
123 is a bus clock line, 124 is a bus right transition signal line,
Reference numerals 52 to 54 are latch circuits, and 51 is a logical operation circuit.

【0022】従来技術によるアービタでは、1クロック
での状態遷移を行うため、あるクロック立上りエッジで
検出したリクエスト信号及びバス権遷移信号の状態に対
して、論理演算を行って算出したグラント信号の次状態
を、次のクロック立上りエッジまでにバス上で確定させ
る必要がある。このため内部構成は、図5(a)のよう
にリクエスト信号101ないし103及びバス権遷移信
号124を各々ラッチ回路52及び53でラッチしてか
ら、グラント信号111ないし113の次状態を論理演
算回路51で算出して、そのまま出力する構成とする
か、あるいは図5(b)のように、リクエスト信号10
1ないし103及びバス権遷移信号124の入力を、そ
のまま論理演算回路51に入力してグラント信号111
ないし113の次状態を算出し、算出結果をラッチ回路
54でラッチして出力する構成とすることになる。この
場合いずれにしても、バス動作クロックが高速化する
と、論理演算回路51の演算時間の確保が困難になる。
In the arbiter according to the conventional technique, since the state transition is performed in one clock, the state of the request signal and the bus right transition signal detected at a certain rising edge of the clock is next to the grant signal calculated by performing the logical operation. The state must be established on the bus by the next rising clock edge. Therefore, the internal configuration is such that the request signals 101 to 103 and the bus right transition signal 124 are latched by the latch circuits 52 and 53, respectively, as shown in FIG. The calculation is performed in step 51, and the signal is output as it is, or as shown in FIG.
The inputs 1 to 103 and the bus right transition signal 124 are input to the logical operation circuit 51 as they are, and the grant signal 111 is input.
To 113, the next state is calculated, and the calculation result is latched by the latch circuit 54 and output. In this case, in any case, if the bus operation clock becomes faster, it becomes difficult to secure the operation time of the logical operation circuit 51.

【0023】これに対して本発明によるアービタでは、
複数クロックでの状態遷移を行うため、例えば2クロッ
クでの状態遷移を行う場合、あるクロック立上りエッジ
検出したリクエスト信号及びバス権遷移信号の状態に対
して、次のクロック立上りエッジまでに論理演算を行っ
てグラント信号の次状態を算出し、その次のクロック立
上りエッジまでにバス上で確定させればよい。このため
内部構成は、図5(c)のようにリクエスト信号101
ないし103及びバス権遷移信号124を各々ラッチ回
路52及び53でラッチしてから、グラント信号111
ないし113の次状態を論理演算回路51で算出して、
算出結果をラッチ回路54でラッチして出力する構成と
することができる。このため、バスクロックの周波数が
高くなった場合にも、論理演算のために常に1クロック
サイクルの時間を確保できるので、アービトレーション
プロトコルの実装が困難になることがない。
On the other hand, in the arbiter according to the present invention,
In order to perform the state transition in a plurality of clocks, for example, when performing the state transition in two clocks, a logical operation is performed by the next clock rising edge for the state of the request signal and the bus right transition signal detected by a certain clock rising edge. The next state of the grant signal may be calculated and determined on the bus by the next rising edge of the clock. Therefore, the internal structure of the request signal 101 is as shown in FIG.
Through 103 and the bus right transition signal 124 by the latch circuits 52 and 53, respectively, and then the grant signal 111
To the next state of 113 to 113 by the logical operation circuit 51,
The calculation result can be latched by the latch circuit 54 and output. Therefore, even if the frequency of the bus clock becomes high, one clock cycle time can always be ensured for the logical operation, so that implementation of the arbitration protocol does not become difficult.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によれば、アービトレーションに
ついて、常に複数クロックでの状態遷移を行うことがで
き、バスクロックの周波数が高くなった場合にも、アー
ビトレーションプロトコルの実装が困難になることがな
い。
As described above, according to the present invention, it is possible to always perform a state transition with a plurality of clocks in arbitration, and it is not difficult to implement an arbitration protocol even when the frequency of a bus clock becomes high. .

【0025】また本発明によれば、バス接続デバイスが
複数クロックでの状態遷移を行うアービトレーションに
合わせてバス権の遷移タイミングを示すことができ、バ
スの転送スループットを低減することなく複数クロック
での状態遷移を行うことができる。
Further, according to the present invention, the transition timing of the bus right can be indicated in accordance with the arbitration in which the bus connection device performs the state transition in a plurality of clocks, and the bus throughput can be reduced in a plurality of clocks without reducing the transfer throughput of the bus. State transition can be performed.

【0026】また本発明では、バスのアイドル状態から
のバス権の遷移に際しては、アービタがバス権遷移信号
を出力するので、バス接続デバイスは常に同じシーケン
ス動作でバス権の遷移を行うことができる。
Further, according to the present invention, the arbiter outputs the bus right transition signal when the bus right is changed from the idle state of the bus, so that the bus connecting device can always change the bus right in the same sequence operation. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるアービトレーション方法を用いる
バスシステムの構成例を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a bus system using an arbitration method according to the present invention.

【図2】従来技術によるアービトレーションのタイミン
グチャート。
FIG. 2 is a timing chart of arbitration according to the related art.

【図3】本発明によるアドレス・データ多重型バスのア
ービトレーションのタイミングチャート。
FIG. 3 is a timing chart of arbitration of an address / data multiplexed bus according to the present invention.

【図4】本発明によるアドレス・データ分離型バスのア
ービトレーションのタイミングチャート。
FIG. 4 is a timing chart of arbitration of the address / data separation type bus according to the present invention.

【図5】従来技術及び本発明によるアービタの内部構成
の例を示す状態遷移図。
FIG. 5 is a state transition diagram showing an example of the internal configuration of an arbiter according to the related art and the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

211〜213…バス接続デバイス、214…アービ
タ、101〜103…バスリクエスト線、111〜11
3…バスグラント線、121…アドレス・データバス、
122…コントロールバス、215…クロック発生機、
123…バスクロック線、124…バス権遷移信号線、
52〜54…ラッチ回路、51…論理演算回路。
211-213 ... Bus connection device, 214 ... Arbiter, 101-103 ... Bus request line, 111-11
3 ... Bus grant line, 121 ... Address / data bus,
122 ... control bus, 215 ... clock generator,
123 ... Bus clock line, 124 ... Bus right transition signal line,
52 to 54 ... Latch circuit, 51 ... Logical operation circuit.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】クロック同期式情報処理装置バスのアービ
トレーション方法において、バス上に出力される信号の
状態について、常に複数クロックでの状態遷移を行うこ
とを特徴とするアービトレーション方法。
1. An arbitration method for a clock-synchronized information processing device bus, wherein a state transition of a signal output on the bus is always performed in a plurality of clocks.
【請求項2】請求項1において、バス制御信号として、
バスを使用しているバス接続デバイスがバス権の遷移タ
イミングを示すバス権遷移信号を設けているアービトレ
ーション方法。
2. The bus control signal according to claim 1,
An arbitration method in which a bus connection device using a bus provides a bus right transition signal indicating a bus right transition timing.
【請求項3】請求項2において、バスのアイドル状態か
らのバス権の遷移に際しては、アービタがバス権遷移信
号を出力するアービトレーション方法。
3. The arbitration method according to claim 2, wherein the arbiter outputs a bus right transition signal when the bus right transitions from the idle state of the bus.
【請求項4】クロック同期式情報処理装置バスのアービ
タにおいて、バス上に出力される信号の状態について、
常に複数クロックでの状態遷移を行う方法でアービトレ
ーションを行うことを特徴とするアービタ。
4. In the arbiter of the clock synchronous information processing device bus, regarding the state of the signal output on the bus,
An arbiter characterized by performing arbitration by a method that constantly performs state transitions with multiple clocks.
【請求項5】請求項4において、バス制御信号として、
バスを使用しているバス接続デバイスがバス権の遷移タ
イミングを示すバス権遷移信号を用いる方法でアービト
レーションを行うアービタ。
5. The bus control signal according to claim 4,
An arbiter that performs bus arbitration by a method in which a bus-connected device that uses the bus uses a bus right transition signal that indicates a bus right transition timing.
【請求項6】請求項5において、バスのアイドル状態か
らのバス権の遷移に際しては、アービタがバス権遷移信
号を出力するアービタ。
6. The arbiter according to claim 5, wherein the arbiter outputs a bus right transition signal when the bus right changes from an idle state of the bus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100441606B1 (en) * 2001-10-05 2004-07-23 삼성전자주식회사 System for transmitting data between modules, and method for controlling the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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