DE102005009174B4

DE102005009174B4 - Bussystem, zugehöriges Busbelegungszuteilverfahren und Datenübertragungsverfahren

Info

Publication number: DE102005009174B4
Application number: DE102005009174.1A
Authority: DE
Inventors: Kee-Won Joe; Jong-Ho Kim; Hae-Young Rha; Jong-Chul Shin
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2014-04-03
Anticipated expiration: 2025-02-18
Also published as: GB0503547D0; GB2411266B; US20050204084A1; GB2411266A; JP4785112B2; KR20050082834A; CN1658180A; US7412550B2; CN100481056C; JP2005235197A; DE102005009174A1; KR101089324B1

Abstract

Bussystem mit einer Buszuteileinheit (410), welche jeweils eine von einer Mehrzahl von Mastereinheiten (402, 404, 406) zur Datenübertragung mit einem ersten Protokoll auf einem Bus auswählt, wobei sie einen Lesebefehl von einer ausgewählten ersten Mastereinheit empfängt und eine Buskontrolle an eine zweite Mastereinheit überträgt, bevor eine Antwort auf den Lesebefehl empfangen wird, und wobei zum Anfordern eines jeweiligen Lesevorgangs die betreffende Mastereinheit (402, 404, 406) einen Lesebefehl über die Buszuteileinheit (410) auf den Bus gibt und die Buszuteileinheit (410) eine zugehörige Leseinformation (m1, M2) speichert, die eine Information über die Identität der anfordernden Mastereinheit und die Bündelgröße der zu lesenden Daten umfasst und auf der ein Übertragungspfadinformationssignal (TPI) zur Steuerung eines Demultiplexers (422) basiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bussystem, ein zugehöriges Verfahren zur Busbelegungszuteilung und ein zugehöriges Verfahren zur Datenübertragung.
Ein herkömmliches System-auf-Chip (SOC) kann eine Mehrzahl von integrierten Schaltungschips auf einer einzigen Chipplatine umfassen. Die Markteinführungszeit kann kein Faktor bei der Entwicklung herkömmlicher SOCs sein. Sogenannte Kerne mit intelligenten Eigenschaften (IP-Kerne) können wiederverwendet, d. h. recycled werden, um die Markteinführungszeit für herkömmliche SOCs zu reduzieren. Die Wiederverwendung von IP-Kernen kann auch die Zuverlässigkeit von neuen SOC-Bauelementen verbessern, da die IP-Kerne, welche für die Wiederverwendung ausgewählt werden, von funktionierenden SOCs stammen und daher die Wahrscheinlichkeit, dass die wiederverwendeten IP-Kerne korrekt arbeiten, sehr hoch ist.
Ein Bussystem kann für ein SOC ausgewählt werden, um eine Kommunikation, d. h. Datenübertragungen, zwischen IP-Kernen innerhalb des SOC zur Verfügung zu stellen. Ein herkömmliches Bussystem kann ein sogenanntes fortgeschrittenes Hochleistungsbussystem (AHB-System) umfassen, welches auf einer fortgeschrittenen Mikrocontroller-Busarchitektur (AMBA) basiert. Ein Sillizium-Backplane-Mikronetzwerk (SB-Mikronetzwerk) kann ebenfalls Teil des Bussystems sein. Das SB-Mikronetzwerk kann auf einem offenen Kernprotokoll (OCP) basieren. Da das Bussystem sowohl OCP und AMBA umfassen kann, kann es erforderlich sein, innerhalb des Bussystems zwischen den Protokollen zu übersetzen, d. h. vom OCP zum AMBA-Protokoll und umgekehrt.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines herkömmlichen AHB-Systems 150, das Mastereinheiten 100, 102, 104, Slaveeinheiten 120, 122, 124, 126, eine Zuteileinheit 110, einen Decoder 118 und Multiplexer 112, 114, 118 umfasst. Die Mastereinheiten 100, 102, 104 können eine Busbelegung, d. h. eine Buskontrolle oder eine Busbandbreite zum Übertragen von Daten, von der Zuteileinheit 110 anfordern, um Daten aus den Slaveeinheiten 120, 122, 124, 126 zu lesen oder in selbige zu schreiben. Die Zuteileinheit 110 kann in Reaktion auf eine Busanforderung die Busbelegung an eine der Mastereinheiten 100, 102, 104 erteilen, basierend auf Prioritäten unter den Mastereinheiten 100, 102, 104 und darauf, welche Mastereinheit zum Zeitpunkt der Anforderung den Bus belegt. Eine Mastereinheit, welcher die Busbelegung erteilt ist, d. h. eine Busmastereinheit, kann Daten mit einer der Slaveeinheiten 120, 122, 124, 126 austauschen. Nach der Bestimmung zur Busmastereinheit kann diese Daten auf dem Bus übertragen, bis ihre Datenübertragung beendet ist. Während die Busmastereinheit Daten auf dem Bus überträgt, kann eine Schlange von Mastereinheiten in einem Wartezustand auftreten, d. h. von Mastereinheiten, welche eine Busbelegung angefordert haben.
Während somit das AHB-System 150 aus 1 eine Busmastereinheit umfasst, welche den Bus steuert, bis die Datenübertragung abgeschlossen ist, erlaubt ein anderes herkömmliches Bussystem in Form eines OCP-Bussystems der Busmastereinheit die Steuerung des Busses, bis eine Datenübertragung während eines Lesevorgangs beendet ist, d. h. nicht während eines Schreibvorgangs. Daher wird, wenn die Busmastereinheit in einem herkömmlichen OCP-Bussystem einen Schreibbefehl erzeugt, zuerst ein Lesebefehl für Daten übertragen, d. h. um Daten zu erfassen, welche mit dem Schreibbefehl assoziiert sind, und die Mastereinheit überträgt die Buskontrolle an eine neue Mastereinheit, d. h. an eine Mastereinheit mit der höchsten Priorität in der Warteschlange. Zudem werden in Reaktion auf einen Lesebefehl übertragene Daten über eine Agenteneinheit zur Mastereinheit gesendet, d. h. an die Mastereinheit, welche den Lesebefehl erzeugt hat. Daher kann das herkömmliche OCP-Bussystem effizienter als das herkömmliche AHB-System arbeiten, z. B. als das AHB-System 150 aus 1.
2 zeigt ein Blockdiagramm eines herkömmlichen SB-Mikronetzwerks 250 mit einem OCP-Bussystem. Wie aus 2 ersichtlich ist, umfasst das SB-Mikronetzwerk 250 mehrere Mastereinheiten 202, 204, 206, Protokollwandler 208, 210, 212, Agenteneinheiten 214, 216, 218 und einen SB-Bus 200. Die Mastereinheiten 202, 204, 206 können basierend auf dem AMBA-Protokoll ausgelegt sein, welches mit dem AHB-System verknüpft ist. Die Mastereinheiten 202, 204, 206 sind mit je einem der Protokollwandler 208, 210, 212 verbunden, um eine Umwandlung zwischen dem AMBA-Protokoll und dem OCP auszuführen. Die Protokollwandler 208, 210, 212 sind über die Agenteneinheiten 214, 216, 218, welche Teil des SB-Mikronetzwerks sein können, mit dem SB-Bus 200 verbunden. Die Agenteneinheiten 214, 216, 218 können über den SB-Bus 200 miteinander verbunden sein, wodurch eine Datenübertragung zwischen den Mastereinheiten 202, 204, 206 ermöglicht wird. Die Agenteneinheiten 214, 216, 218 können einen Lesebefehl von den Mastereinheiten 202, 204, 206 an nicht dargestellte Slaveeinheiten übertragen, und Daten können in Reaktion auf den Lesebefehl von den Slaveeinheiten an die Mastereinheiten 202, 204, 206 übertragen werden. Jede der Mastereinheiten 202, 204, 206 ist über die zugehörige Agenteneinheit 214, 216, 218 mit dem SB-Bus 200 verbunden, wobei die Anzahl der Mastereinheiten eine Taktfrequenz des SB-Busses 200 begrenzt.
Ein herkömmliches SOC kann eine Mehrzahl von Mastereinheiten und Slaveeinheiten umfassen. Ist jede der Mehrzahl von Mastereinheiten und Slaveeinheiten, d. h. jeder IP-Kern, mit einem Bus verbunden, z. B. dem SB-Bus 200, dann verschlechtert sich die Taktfrequenz des Busses. Zudem vergrößert die Anzahl von Agenteneinheiten, welche mit dem Bus verbunden sind, die physikalischen Abmessungen des Busses.
Herkömmliche Verfahren zum Lösen der oben beschriebenen Probleme umfassen ein Gruppieren einer Mehrzahl von Mastereinheiten in mehrere Blöcke als Subsysteme, d. h. es werden Mastereinheiten gruppiert, welche ähnliche Funktionen ausführen, wobei die Subsysteme mit dem Bus verbunden sind. Dadurch kann die Anzahl von Verbindungen mit dem Bus verringert werden, da jede Gruppe von Mastereinheiten nur eine Verbindung mit dem Bus aufweist und nicht für jede Mastereinheit eine individuelle Busverbindung vorhanden ist. Die oben beschriebene Lösung erfordert jedoch eine Arbitrierung, d. h. Zuteilung, zwischen den Busgruppen, da nur eine Mastereinheit innerhalb der Busgruppen zu einem vorgegebenen Zeitpunkt über die Gruppe mit dem Bus verbunden sein kann.
3 zeigt ein Blockdiagramm eines weiteren herkömmlichen Bussystems 350, das auf dem AMBA-Protokoll in einem AHB-System 310 basiert und einen OCP-SB-Bus 300 umfasst, auf welchen über eine Agenteneinheit 302 zugegriffen wird. Das AHB-System 310 umfasst Mastereinheiten 312, 314, 316, eine Zuteileinheit 318 und einen Protokollwandler 320. Die Zuteileinheit 318 kann Busverbindungen für die Mastereinheiten 312, 314, 316 steuern. Der Protokollwandler 320 kann Protokolle, z. B. ein AMBA-Protokoll in OCP und umgekehrt, für diejenige der Mastereinheiten 312, 314, 316 umwandeln, welche durch die Zuteileinheit 318 ausgewählt wird, und die ausgewählte Mastereinheit über die Agenteneinheit 302 mit dem SB-Bus 300 verbinden. Die Mastereinheiten 312, 314, 316 können auf dem AMBA-Protokoll basieren. Die Zuteileinheit 318 kann erlauben, dass die ausgewählte Mastereinheit den Bus belegt, d. h. zur Busmastereinheit wird, bis die Datenübertragung abgeschlossen ist, d. h. für einen Schreib- und/oder Lesebefehl.
Die herkömmlichen Verfahren zur Buszuteilung, welche eine Mehrzahl von Protokollen umfassen, sind eventuell nicht in der Lage, die Kontrolle über den Bus, z. B. den SB-Bus 300, zu einer neuen Busmastereinheit zu übertragen, bevor ein Datentransfervorgang einer Busmastereinheit abgeschlossen ist. In anderen Worten ausgedrückt, eine Trennung der Befehlsphase, d. h. der Anforderung einer Datenübertragung, und der Antwortphase, d. h. des Empfangens von Daten des Lesebefehls und/oder Sendens von zu schreibenden Daten, ist nicht möglich. Daher überträgt sich der Vorteil einer solchen Trennung, wie sie z. B. in einem herkömmlichen System mit OCP ohne Protokollumwandlung enthalten ist, nicht ohne weiteres auf ein System, welches eine Protokollumwandlung umfasst. Daher wird eine Latenzzeit, d. h. eine Reaktionszeit, für Anforderungen von Mastereinheiten vergrößert, wenn eine Mehrzahl von Mastereinheiten versucht, den Bus zu belegen, d. h. zur Busmastereinheit zu werden, woraus eine Verschlechterung des herkömmlichen Bussystems resultiert, d. h. ein Effizienzverlust.
In der Patentschrift US 5.649.209 ist ein Bussystem mit einer Buszuteileinheit offenbart, welche eine jeweilige Mastereinheit auswählen kann, um Daten auf einem Bus zu einer Slave-Einheit zu übertragen, wobei die Buszuteileinheit verteilte Zuteilungsschaltkreise in den Slave-Einheiten und einen zentralen Zuteilungsschaltkreis in einer Systembusmanagementeinheit umfasst. Die verteilten Zuteileinheiten in den Slave-Einheiten sind zur Erzeugung eines End- bzw. Abschlusssignals eingerichtet, das den Abschluss eines Datenübertragungsvorgangs der betreffenden Slave-Einheit mit der momentan ausgewählten Mastereinheit anzeigt. Die Endsignale werden auf zugehörige Endsignalleitungen gegeben, die von den Mastereinheiten überwacht werden und an die auch der zentrale Buszuteilungsschaltkreis angekoppelt ist. Die Mastereinheiten erkennen aus der Überwachung der Endsignalleitungen gegebenenfalls freie, nicht reservierte Endsignalleitungen. Das jeweilige Endsignal wird in Abhängigkeit von mit der ausgewählten Mastereinheit verknüpften Adress- und Steuersignalen generiert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Bussystem, ein zugehöriges Verfahren zur Zuteilung einer Busbelegung und ein zugehöriges Verfahren zur Datenübertragung mit gegenüber den oben erwähnten herkömmlichen Systemen und Verfahren verbesserter Funktionalität zur Verfügung zu stellen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Bussystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Zuteilung einer Busbelegung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sowie die zu deren besserem Verständnis oben erläuterten, herkömmlichen Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen fortgeschrittenen Hochleistungsbussystems (AHB-Systems),
2 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen SB-Mikronetzwerks mit einem OCP-Bussystem,
3 ein Blockdiagramm eines weiteren herkömmlichen Bussystems,
4 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Bussystems,
5 ein Zeitablaufdiagramm von Signalen des Bussystems aus 4 und
6 eine Darstellung von während der Vorgänge gemäß 5 in einem FIFO-Speicher gespeicherten Daten.
4 zeigt ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Bussystems 450 mit Mastereinheiten 402, 404, 406, einem Multiplexer 420, einer Buszuteileinheit 410, einem Demultiplexer 422 und einem Protokollwandler 424. In Ausgestaltung der Erfindung können die Mastereinheiten 402, 404, 406 auf einem offenen Kernprotokoll (OCP) und/oder einem fortgeschrittenen Mikrocontroller-Busarchitekturprotokoll (AMBA-Protokoll) basieren. Die Buszuteileinheit 410 ist mit den Mastereinheiten 402, 404, 406, dem Multiplexer 420, dem Demultiplexer 422 und dem Protokollumwandler 424 verbunden.
In Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Buszuteileinheit 410 eine erste finite Zustandsmaschine (FSM) 412, eine zweite FSM 414 und einen FIFO-Speicher 416. Die erste FSM 412 ist mit den Mastereinheiten 402, 404, 406, der zweiten FSM 414 und/oder dem Multiplexer 420 verbunden. Die erste FSM 412 erzeugt je eines von mehreren Buszuteilungssignalen BGNT1, BGNT2, BGNT3, welche jeweils eine der Mastereinheiten 402, 404, 406 in Reaktion auf eines von mehreren Busanforderungssignalen BREQ1, BREQ2, BREQ3, die jeweils von einer der Mastereinheiten 402, 404, 406 abgeben werden, als Busmastereinheit bestimmen. Die erste FSM 412 legt ein Busbelegungsinformationssignal BOI, welches anzeigt, dass eine der Mastereinheiten 402, 404, 406 eine Busmastereinheit ist, an den Multiplexer 420 und die zweite FSM 414 an.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite FSM 414 mit der ersten FSM 412, dem FIFO-Speicher 416 und/oder dem Protokollwandler 424 verbunden. Die zweite FSM 414 empfängt das Busbelegungsinformationssignal BOI von der ersten FSM 412. Während einer Ausführung eines Lesebefehls gibt die erste FSM 412 einen Anstoßbefehl FPUSH an den FIFO-Speicher 416 aus, um Leseinformation im FIFO-Speicher 416 zu speichern. Die Leseinformation kann eine Identifikation der Busmastereinheit und eine Bündelgröße der zu lesenden Daten umfassen.
Wird die vom Protokollwandler 424 kommende Leseinformation empfangen, dann bestimmt die zweite FSM 414 das Volumen der Leseinformation und gibt einen Löschbefehl FPOP an den FIFO-Speicher 416 aus, um die vorherige Leseinformation zu löschen, wenn die Daten vollständig an die Mastereinheit übertragen wurden, d. h. wenn der Lesebefehl die Ausführung abschließt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der FIFO-Speicher 416 mit der zweiten FSM 414 und/oder mit dem Demultiplexer 422 verbunden. Der FIFO-Speicher 416 speichert die Leseinformation der Busmastereinheit in Reaktion auf den Anstoßbefehl FPUSH oder löscht die Leseinformation in Reaktion auf den Löschbefehl FPOP, welcher von der zweiten FSM 414 zur Verfügung gestellt wird.
In Ausgestaltung der Erfindung verwendet der FIFO-Speicher 416 ein Übertragungspfadinformationssignal TPI. Das Übertragungspfadinformationssignal TPI kann den FIFO-Speicher 416 anweisen, die Leseinformation in Reaktion auf den Anstoßbefehl FPUSH, welcher von der zweiten FSM 414 empfangen wird, an den Demultiplexer 422 auszugeben. Das Übertragungspfadinformationssignal TPI kann Informationen umfassen, die mit der Busmastereinheit assoziiert sind, welche die Leseinformation empfängt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Multiplexer 420 mit den Mastereinheiten 402, 404, 406, der ersten FSM 412 und/oder dem Protokollwandler 424 verbunden. In Ausgestaltung der Erfindung überträgt der Multiplexer 420 basierend auf dem Busbelegungsinformationssignal BOI, welches er von der ersten FSM 412 empfängt, Daten HDATA1, HDATA2, HDATA3 der ausgewählten Mastereinheit 402, 404 oder 406 an den Protokollwandler 424.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Demultiplexer 422 mit dem FIFO-Speicher 416, den Mastereinheiten 402, 404, 406 und/oder dem Protokollwandler 424 verbunden. In Ausgestaltung der Erfindung überträgt der Demultiplexer 422 basierend auf dem Übertragungspfadinformationssignal TPI, welches er vom FIFO-Speicher 416 empfängt, Daten SDATA1, SDATA2, SDATA3 des Protokollwandlers 424 an die Busmastereinheit.
In Ausgestaltung der Erfindung ist der Protokollwandler 424 mit einem OCP-Bus OCPB, dem Multiplexer 420, dem Demultiplexer 422 und/oder der zweiten FSM 414 verbunden. In Ausgestaltung der Erfindung wandelt der Protokollwandler 424 Daten HDATA, welche er vom Multiplexer 420 empfängt, in Daten, welche mit dem OCP konform sind, und legt die OCP-konformen Daten auf einen OCP-Bus OCPB. Des weiteren legt der Protokollwandler 424 umgewandelte Daten SData, SResp an den Demultiplexer 422 und die zweite FSM 414 an, d. h. Daten, welche aus Leseinformationen umgewandelt werden, die von einer Slaveeinheit basierend auf einem Lesebefehl von einer Busmastereinheit über den OCP-Bus OCPB übertragen werden.
5 zeigt ein Zeitablaufdiagramm von Signalen des Bussystems 450 aus 4 in einer Situation, in der die Mastereinheiten 402 und 404 Lesebefehle ausführen, während die Mastereinheit 406 einen Schreibvorgang ausführt. 6 zeigt eine Darstellung von während dieser Vorgänge gemäß 5 im FIFO-Speicher 416 gespeicherten Daten.
In Ausgestaltung der Erfindung gemäß 5 und 6 legen die Mastereinheiten 402 und 404 zu Zeitpunkten t0 bzw. t1 ein jeweiliges Lesebusanforderungssignal RD_BREQ1 bzw. RD_BREQ2 an die erste FSM 412 an, während die Mastereinheit 406 zu einem Zeitpunkt t2 ein Schreibbusanforderungssignal WR_BREQ3 an die erste FSM 412 anlegt. Erlaubt die erste FSM 412 zum Zeitpunkt t1 eine Busbelegung, d. h. eine Bussteuerung bzw. Buskontrolle, für die Mastereinheit 402, dann überträgt die Mastereinheit 402, d. h. die Busmastereinheit, während einer Zeitspanne, welche die Zeitpunkte t1, t2 und t3 umfasst, nur einen Lesebefehl über den Multiplexer 420 an den OCP-Bus OCPB. Während dieser Zeitspanne, welche die Zeitpunkte t1, t2 und t3 umfasst, gibt die erste FSM 412 das Busbelegungsinformationssignal BOI ab, welches die zweite FSM 414 und den Multiplexer 420 informiert, dass die Mastereinheit 402 die neue Busmastereinheit ist. Der Multiplexer 420 überträgt den Lesebefehl von der Mastereinheit 402 über den Protokollwandler 424 zum OCP-Bus OCPB. Die zweite FSM 414 legt zum Zeitpunkt t3 den Anstoßbefehl FPUSH an den FIFO-Speicher 416 an, wodurch die Leseinformationen, d. h. Lesedaten M1, für die Mastereinheit 402 im FIFO-Speicher 416 gespeichert werden. Zum Zeitpunkt t3 kann der FIFO-Speicher 416 die Leseinformationen M1 der Mastereinheit 402 basierend auf dem Anstoßbefehl FPUSH, den er von der zweiten FSM 414 empfängt, speichern, wodurch sich in 6 ein anfänglicher Speicherzustand 602 in einen Zustand 604 ändert.
Im Zustand 604 aus 6, wenn zum Zeitpunkt t3 die Leseinformation M1 der Mastereinheit 402 oben im FIFO-Speicher 416 positioniert ist, d. h. oben auf dem FIFO-Stapel, sendet der FIFO-Speicher 416 zum Zeitpunkt t3 das Übertragungspfadinformationssignal TPI an die Mastereinheit 402 und den Demultiplexer 422. Daher können die ersten Lesedaten, d. h. die Leseinformation M1, von einer externen Slaveeinheit, d. h. von dem Bauelement, von welchem der Lesebefehl Daten anfordert, über den Demultiplexer 422 zur Mastereinheit 404 als einer nächsten Busmastereinheit übertragen werden.
In Ausgestaltung der Erfindung legt die erste FSM 412 zum Zeitpunkt t3 die Mastereinheit 404 für ein Zeitintervall, welches den Zeitpunkt t3 und einen Zeitpunkt t4 umfasst, als nächste Busmastereinheit fest, wenn die Busbelegung durch die Mastereinheit 402 abgeschlossen ist, d. h. eine der Mastereinheiten 404, 406 wird als nächste Busmastereinheit gesetzt. Die Mastereinheit 404 kann während des Zeitintervalls, welches die Zeitpunkte t3 und t4 umfasst, einen Lesebefehl über den Multiplexer 420 an den OCP-Bus OCPB übertragen. Während dieses Zeitintervalls, welches die Zeitpunkte t3 und t4 umfasst, gibt die erste FSM 412 das Busbelegungsinformationssignal BOI aus, wodurch die zweite FSM 414 und der Multiplexer 420 informiert werden, dass die Mastereinheit 404 die Busmastereinheit ist. Der Multiplexer 420 kann den Lesebefehl von der Mastereinheit 404 über den Protokollwandler 424 zum OCP-Bus OCPB übertragen. Die zweite FSM 414 sendet zum Zeitpunkt t4 den Anstoßbefehl FPUSH an den FIFO-Speicher 416, um Leseinformationen, d. h. Lesedaten M2, welche durch den Lesebefehl angefordert werden, für die Mastereinheit 404 im FIFO-Speicher 416 zu speichern. Zum Zeitpunkt t4 kann der FIFO-Speicher 416 die Leseinformation M2 der Mastereinheit 404 in Reaktion auf den Anstoßbefehl FPUSH speichern, welchen er von der zweiten FSM 414 empfängt, was zu einem Speicherzustand 606 in 6 führt.
In Ausgestaltung der Erfindung erteilt zum Zeitpunkt t4, wenn die Busbelegung durch die Mastereinheit 404 abgeschlossen ist, die erste FSM 412 die Busbelegung der Mastereinheit 406, d. h. die Mastereinheit 406 wird zur neuen Busmastereinheit, und die Mastereinheit 406 kann während eines Zeitintervalls vom Zeitpunkt t4 bis zu einem Zeitpunkt t6 einen Schreibbefehl ausführen. Während des Zeitintervalls von t4 bis t6, d. h. während der Schreibvorgangsperiode, werden die im FIFO-Speicher 416 gespeicherten Daten nicht verändert.
In Ausgestaltung der Erfindung können, wenn das Übertragungspfadinformationssignal TPI zum Zeitpunkt t3 der ersten Mastereinheit 402 zugeordnet ist, die Leseinformationen, d. h. Daten, welche in Reaktion auf den Lesebefehl gesendet werden, von einer Slaveeinheit empfangen werden, z. B. von einem Speicherbauelement, an welches der Lesebefehl adressiert ist, bzw. über den Demultiplexer 422 an die Mastereinheit 402 übertragen werden.
In Ausgestaltung der Erfindung kann die Leseinformation, wie aus 5 ersichtlich ist, während eines Zeitintervalls vom Zeitpunkt t5 bis zu einem Zeitpunkt t6' von der Slaveeinheit über den Demultiplexer 422 zur Mastereinheit 402 übertragen werden. In diesem Fall bestimmt die zweite FSM 414 das Volumen, d. h. die Größe, der Leseinformation und sendet zum Zeitpunkt t6' den Löschbefehl an den FIFO-Speicher 416, was die Übertragung der Leseinformationen abschließt. Nach der Ausgabe der Leseinformationen M1 der Mastereinheit 402 aus dem FIFO-Speicher 416 werden zu einem Zeitpunkt t7 in Reaktion auf den Löschbefehl FPOP zum Zeitpunkt t6' die im FIFO-Speicher 416 gespeicherten Leseinformationen, d. h. die Lesedaten, gemäß einem Speicherzustand 608 in 6 neu sortiert, d. h. die ersten Leseinformationen M1 der Mastereinheit 402 werden von der Datenanordnung im Speicherzustand 606 entfernt und die zweiten Leseinformationen M2 der Mastereinheit 404 werden am Beginn der Datenanordnung positioniert.
In Ausgestaltung der Erfindung wird in einem Speicherzustand 608, wenn zum Zeitpunkt t7 die Leseinformation M2 am Beginn des FIFO-Speichers 416 der Mastereinheit 404 zugeordnet ist, d. h. die Leseinformationen M2 sind Daten, welche in Reaktion auf den Lesebefehl der Mastereinheit 404 empfangen werden, das Übertragungspfadinformationssignal TPI an den Demultiplexer 422 übertragen, d. h. es wird angezeigt, dass die Mastereinheit 404 die neue Busmastereinheit ist. Die nächste Datenausgabe des FIFO-Speichers 416 kann dann über den Demultiplexer 422 an die Mastereinheit 404 gerichtet werden.
In Ausgestaltung der Erfindung bestimmt, wenn die Leseinformation, welche von der Mastereinheit 404 benötigt wird, zum Zeitpunkt t7 von ihrer korrespondierenden Slaveeinheit übertragen wird, die zweite FSM 414 das Volumen, d. h. die Größe, der Leseinformationen, d. h. der Daten, welche in Reaktion auf den Lesebefehl der Mastereinheit 404 übertragen werden, und sendet den Löschbefehl FPOP an den FIFO-Speicher 416, nachdem die Leseinformationen empfangen wurden.
In Ausgestaltung der Erfindung sendet, wenn die Leseinformation zu einem Zeitpunkt t7' vollständig übertragen ist, die zweite FSM 414 den Löschbefehl FPOP an den FIFO-Speicher 416 und der FIFO-Speicher 416 kann die Leseinformation am Beginn des FIFO-Speichers 416 löschen, d. h. initialisieren oder entfernen, was zu einem Speicherzustand 610 in 6 führt. Zu einem Zeitpunkt t8 bzw. im Zustand 610 gemäß 6 kann das Übertragungspfadinformationssignal TPI in einen Zustand NULL versetzt werden, wenn der FIFO-Speicher 416 gelöscht ist, weil keine Mastereinheiten mit Lese- und/oder Schreibbefehlen übrig sind. Zu einem Zeitpunkt t9 liegt dann wieder der Ausgangszustand wie vor dem Zeitpunkt t0 vor.
In Ausgestaltung der Erfindung kann ein Bussystem, welches ein erstes Protokoll und ein zweites Protokoll umfasst, eine Übertragungsphase und eine Reaktionsphase trennen. In einem Beispiel kann ein Bussystem mit einem OCP und einem AMBA-Protokoll eine Übertragungsphase und eine Reaktionsphase trennen, wodurch der Vorteil eines herkömmlichen Systems, welches nur das OCP umfasst, auf Systeme übertragen wird, welche das OCP und andere Protokolle umfassen.
Gemäß den beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung können die Übertragungszeiten von Befehlen, z. B. Schreibbefehlen, Lesebefehlen usw., von den Mastereinheiten durch Pipelinevorgänge verringert werden, d. h. durch vermehrt paralleles Ausführen von mehreren Befehlen.

Claims

Bussystem mit einer Buszuteileinheit (410), welche jeweils eine von einer Mehrzahl von Mastereinheiten (402, 404, 406) zur Datenübertragung mit einem ersten Protokoll auf einem Bus auswählt, wobei sie einen Lesebefehl von einer ausgewählten ersten Mastereinheit empfängt und eine Buskontrolle an eine zweite Mastereinheit überträgt, bevor eine Antwort auf den Lesebefehl empfangen wird, und wobei zum Anfordern eines jeweiligen Lesevorgangs die betreffende Mastereinheit (402, 404, 406) einen Lesebefehl über die Buszuteileinheit (410) auf den Bus gibt und die Buszuteileinheit (410) eine zugehörige Leseinformation (m1, M2) speichert, die eine Information über die Identität der anfordernden Mastereinheit und die Bündelgröße der zu lesenden Daten umfasst und auf der ein Übertragungspfadinformationssignal (TPI) zur Steuerung eines Demultiplexers (422) basiert.
Bussystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Protokollwandler (424) zum Umwandeln eines zweiten Protokolls, welches mit der Mehrzahl von Mastereinheiten (402, 404, 406) assoziiert ist, wenn das erste Protokoll ein offenes Kernprotokoll (OCP) ist und das zweite Protokoll kein offenes Kernprotokoll (OCP) ist.
Bussystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Protokollwandler (424) zwischen dem Bus und der Buszuteileinheit (410) eingeschleift ist.
Bussystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buszuteileinheit (410) die Buskontrolle an die zweite Mastereinheit überträgt, nachdem der Lesebefehl von der Buszuteileinheit (410) an den Bus sendet wurde.
Bussystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Buszuteileinheit (410) die Buskontrolle an die erste Mastereinheit überträgt, wenn die Antwort auf den Lesebefehl von der Buszuteileinheit (410) empfangen wird.
Bussystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mastereinheit die Buskontrolle während eines Schreibvorgangs ausübt, bis ein Schreibbefehl und Schreibdaten über die Buszuteileinheit (410) an den Bus übertragen worden sind.
Bussystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass – die Buszuteileinheit (410) eine Buserteilungseinheit zum Übertragen der Buskontrolle an die zweite Mastereinheit in Reaktion auf eine Anforderung für die Buskontrolle von der zweiten Mastereinheit und zum Erzeugen eines Busbelegungsinformationssignals für die zweite Mastereinheit umfasst, – ein Multiplexer (420) vorgesehen ist, welcher die zweite Mastereinheit in Reaktion auf das Busbelegungssignal zum Senden von Daten mit dem Bus verbindet, und – der Demultiplexer (422) angeforderte, zu lesende Daten an die zweite Mastereinheit überträgt.
Bussystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Buserteilungseinheit folgende Komponenten umfasst: – eine Schaltung (412) zum Erteilen der Buskontrolle an die zweite Mastereinheit in Reaktion auf die Anforderung für die Busbelegung von der zweiten Mastereinheit und zum Erzeugen des Busbelegungsinformationssignals und – einen Lesedatenprozessor (414, 416), welcher während eines Lesevorgangs in Reaktion auf das Busbelegungsinformationssignal die Leseinformation speichert und das Übertragungspfadinformationssignal (TPI) an den Demultiplexer (422) zur Steuerung desselben anlegt und dadurch eine Übertragung von zu lesenden Daten an die zweite Mastereinheit erlaubt, wenn die zu lesenden Daten über den Bus empfangen werden.
Bussystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lesedatenprozessor (414, 416) mit einem Dateneingang parallel zum Demultiplexer an den Bus angekoppelt ist.
Bussystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lesedatenprozessor folgende Komponenten umfasst: – einen Leseinformationsspeicher (416), welcher die Leseinformation speichert und das Übertragungspfadinformationssignal ausgibt, und – eine Schaltung (414) zum Anlegen eines ersten Steuersignals an den Leseinformationsspeicher, um die Leseinformation in dem Leseinformationsspeicher zu speichern, und zum Anlegen eines zweiten Steuersignals an den Leseinformationsspeicher, um die im Leseinformationsspeicher gespeicherte Leseinformation zu löschen.
Bussystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Mehrzahl von Mastereinheiten (402, 404, 406) ein IP-Kern ist, welcher auf einem fortgeschrittenen Mikrocontroller-Busarchitekturprotokoll (AMBA-Protokoll) basiert.
Bussystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Leseinformationsspeicher ein FIFO-Speicher (414) ist.
Bussystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zum Erteilen der Buskontrolle und/oder die Schaltung zum Speichern der Leseinformation und/oder die Schaltung zum Anlegen des ersten Steuersignals und/oder die Buserteilungseinheit eine finite Zustandsmaschine (412, 414) beinhalten.
Verfahren zur Busbelegungszuteilung mit einem offenen Kernprotokoll (OCP) für eine Mehrzahl von Mastereinheiten (402, 404, 406), mit den Schritten: – Anfordern einer Busbelegung für eine erste der Mastereinheiten (402, 404, 406) durch eine Buszuteileinheit (410) nach Empfangen eines Lesebefehls von der ersten Mastereinheit, – Erteilen der Busbelegung für die erste Mastereinheit, – Ausführen eines ersten Datenübertragungsvorgangs für die erste Mastereinheit über den Bus, – Übertragen einer Buskontrolle zu einer anfordernden zweiten der Mastereinheiten, ohne auf eine Antwort auf den Lesebefehl von der ersten Mastereinheit zu warten, und – Speichern einer zugehörigen Leseinformation, die eine Information über die Identität der anfordernden Mastereinheit und die Bündelgröße zu lesender Daten umfasst und auf der ein Übertragungspfadinformationssignal (TPI) zur Steuerung eines Demultiplexers (422) basiert, durch die Buszuteileinheit in Reaktion auf den empfangenen Lesebefehl.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Umwandeln zwischen einem Protokoll, welches von den Mastereinheiten (402, 404, 406) benutzt wird, und dem offenen Kernprotokoll (OCP).
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Protokoll ein fortgeschrittenes Mikrocontroller-Busarchitekturprotokoll (AMBA-Protokoll) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mastereinheit während eines Lesevorgangs die Busbelegung behält, bis ein Schreibbefehl und Schreibdaten auf dem Bus gesendet worden sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Mastereinheit keine Buskontrolle für eine vorgegebene Zeitspanne zwischen dem Senden des Lesebefehls und dem Empfang der Antwort hat.