JP2000066995A

JP2000066995A - バス調停方法および装置とその利用装置およびシステム

Info

Publication number: JP2000066995A
Application number: JP10231442A
Authority: JP
Inventors: Masao Watanabe; 辺征男渡
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のバスマスタが各々同時に共通バスに対
し連続アクセスしようとする場合に、バス使用要求信号
のディセーブルから再アサートまでの最小時間が各々異
なると、従来は各々のデータ転送量の割合を所望の値に
制御することができなかったが、これを可能にすること
で、システム性能の向上を図る。【解決手段】複数のバスマスタ間の共通バスに対する
アクセス競合をバス使用許可制御手段４において調停す
る際に、データ転送量制御手段７で、データ転送量設定
記憶手段５に予め設定記憶されたデータ転送量の割合
と、データ転送量計測記憶手段６の値に基づき、バス調
停優先順位を決定し、またバス調停時間制御手段１０
で、バス調停時間設定記憶手段８に予め設定記憶された
連続アクセス時のバス使用要求信号のディセーブルから
再アサートまでの最小時間と、バス調停時間計測手段９
の値に基づき、バス調停タイミングを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のバスマスタ
からの、共通バスに対するアクセスのためのバス使用要
求を効果的に調停し得るバス調停方法、バス調停装置お
よびこれらを用いたデータ転送装置やナビゲーションシ
ステム等のマイクロプロセッサ応用システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のデータ転送装置やマイクロプロセ
ッサ応用システムでは、それらに含まれる共通バスに接
続された複数のバスマスタの各々がバスアクセスを実行
する場合、バスアクセスを実行しようとするバスマスタ
が、バス調停装置に対しバス使用要求を発行し、バス調
停装置からのバス使用許可を得てから実際にバスアクセ
スを実行する。同時には、一つのバスマスタしかバスア
クセスを実行することができないので、複数のバスマス
タからほぼ同時にバス使用要求が発行された場合には、
バス調停装置はこれを調停して、ある一つのバスマスタ
に対してのみバス使用許可を与える。この時のバス調停
方法には、先着順制御方法、巡回順制御方法、固定優先
順制御方法、可変優先順制御方法、またはこれらの複合
された方法等様々あり、システムに求められる仕様に応
じて使い分けている。そうしたシステムの中には、シス
テムに含まれる複数のバスマスタの内、特定のバスマス
タ間における、データ転送量の割合を最適な値に制御し
ないと、システム全体としての性能を引き出せない場合
があり、このようなシステムにおける、複数のバスマス
タに対するバス調停方法としては、例えば特平４−２４
１０５号公報に記載された「バス調停回路」に見られる
ような、動的に優先順位を自ら変えていく可変優先順制
御方法が挙げられる。

【０００３】図４は従来のこの種のバス調停装置２００
の一例を示す概略ブロック図、図５および図６は図４の
従来のバス調停装置２００の動作を説明するための概略
タイミング図である。これらを用いて以下その動作を説
明する。まず図４のバス使用回数記憶手段１５に、共通
バスに接続された第１バスマスタ１１、第２バスマスタ
１２、第３バスマスタ１３の各々のバス使用回数を、マ
イクロプロセッサ等により予め設定記憶しておく。ここ
ではその値を２：１：∞（＝第１バスマスタ：第２バス
マスタ：第３バスマスタ、以下同様）とする。ここで∞
は、バス使用回数を制御することなく、バス使用優先順
位を常に最高にする事を意味する。この状態で第１バス
マスタ１１、第２バスマスタ１２、第３バスマスタ１３
から共通バスに対するアクセスを行おうと、バス使用要
求信号ｎＢＲＥＱ１、ｎＢＲＥＱ２、ｎＢＲＥＱ３が、
それぞれ図５のように、図４のバス使用許可制御手段１
４に対して入力されたとする。ここでは第１バスマスタ
１１と第２バスマスタ１２がそれぞれ連続して、バス使
用要求信号ｎＢＲＥＱ１、ｎＢＲＥＱ２を発生し、第３
バスマスタ１３は少ない頻度で、バス使用要求信号ｎＢ
ＲＥＱ３を発生している様子を示している。

【０００４】まず最初の調停ポイントである図５の調停
１では、バス使用要求信号ｎＢＲＥＱ１とｎＢＲＥＱ２
との間で、所定の優先順位に従ったバス調停が、図４の
バス使用許可制御手段１４において行われる。この所定
の優先順位は、バス使用回数制御手段１７において、バ
ス使用回数記憶手段１５の値＝２：１：∞と、バス使用
回数計測手段１６の値＝０：０：０（＝第１バスマス
タ：第２バスマスタ：第３バスマスタ、以下同様）との
比較により、∞を指定したバスマスタを最高にして、対
応する値の差が大きなバスマスタほど高く、対応する値
の差が同じバスマスタには巡回するようなルールに従っ
て決定される。そしてその結果としての優先順位制御信
号が、バス使用回数制御手段１７で生成され、バス使用
許可制御手段１４に入力される。従って調停１での優先
順位は、ｎＢＲＥＱ３＞ｎＢＲＥＱ１＞ｎＢＲＥＱ２と
なり、この優先順位に従ったバス調停を、バス使用許可
制御手段１４において行い、第１バスマスタ１１に対す
るバス使用許可信号ｎＢＡＣＫ１のみを、図５のように
調停１の後アサート出力する。

【０００５】これを受けて図４の第１バスマスタ１１は
共通バスに対するバスアクセスを実行し、必要なデータ
転送処理等を行う。そしてバスアクセス終了時に、バス
使用要求信号ｎＢＲＥＱ１を図５のようにディセーブル
する。すると図４のバス使用許可制御手段１４も、第１
バスマスタ１１に対するバス使用許可信号ｎＢＡＣＫ１
を図５のようにディセーブルし、次の調停ポイントであ
る調停２に移行する。この時図４のバス使用回数計測手
段１６は、バス使用許可信号ｎＢＡＣＫ１のディセーブ
ルによる変化を用いて、第１バスマスタ１１のバス使用
回数をカウントしておく。

【０００６】調停２ではバス使用要求信号ｎＢＲＥＱ１
とｎＢＲＥＱ２との間でバス調停が行われるが、バス使
用回数計測手段１６の値＝１：０：０となっているた
め、調停１とは異なる優先順位、ｎＢＲＥＱ３＞ｎＢＲ
ＥＱ２＞ｎＢＲＥＱ１に従うことになり、バス使用許可
制御手段１７からは、第２バスマスタ１２に対するバス
使用許可信号ｎＢＡＣＫ２のみを図５のように、調停２
の後アサート出力する。これを受けて第２バスマスタ１
２は共通バスに対するアクセスを実行し、必要なデータ
転送処理等を行う。そしてバスアクセス終了時に、バス
使用要求信号ｎＢＲＥＱ２を図５のようにディセーブル
する。すると図４のバス使用許可制御手段１４も、第２
バスマスタ１２に対するバス使用許可信号ｎＢＡＣＫ２
を図５のようにディセーブルし、次の調停ポイントであ
る調停３に移行する。この時図４のバス使用回数計測手
段１６は、バス使用許可信号ｎＢＡＣＫ２のディセーブ
ルによる変化を用いて、第２バスマスタ１２のバス使用
回数をカウントしておく。

【０００７】以下同様に、調停３、第１バスマスタ１１
のバスアクセス動作、第１バスマスタ１１のバス使用回
数のカウントを順次行い、調停４を迎える。この時点で
図４のバス使用回数計測手段１６の、各バスマスタのバ
ス使用回数は２：１：０となり、バス使用回数記憶手段
１５に予め設定しておいた、バス使用回数の値＝２：
１：∞の、第１バスマスタ１１と第２バスマスタ１２の
部分が一致する。するとバス使用回数制御手段１７は一
致検出信号を発生し、バス使用回数計測手段１６に入力
することで、図５に示すように各バスマスタのカウント
値を全て０に初期化し、調停１を行う状態と同じにす
る。

【０００８】したがって、以後同様の動作が行われるこ
とにより、この従来例でのバス調停装置は、システムに
含まれる複数のバスマスタの内、特定のバスマスタ間に
おけるバス使用回数の割合を制御する形で、特定のバス
マスタ間におけるデータ転送量の割合を所望の値に制御
することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバス調停装置においては、図４の第１バスマスタ１
１と第２バスマスタ１２の、データ転送量の割合を所望
の値に制御するために、バス使用回数記憶手段１５の値
と、バス使用回数計測手段１６の値を、バス使用回数制
御手段１７で比較し、その結果に基づく優先順位に従っ
て、バス使用許可制御手段１４において、複数のバスマ
スタ１１、１２、１３間のバス調停を行うが、この際、
複数のバスマスタ１１、１２、１３のバスサイクルの終
了に伴うバス使用要求信号、ｎＢＲＥＱ１、ｎＢＲＥＱ
２、ｎＢＲＥＱ３のディセーブルから、再アサートする
までの最小時間が、それぞれ異なる場合であっても、あ
るバスマスタのバスサイクル終了に伴うバス使用許可信
号のディセーブルタイミングから次の調停タイミングま
での時間、すなわちバス調停時間が常に一定（一般的に
はバスの使用されない時間が最小となるような値）であ
るために、図６に示すように、バス使用要求信号ｎＢＲ
ＥＱ２のディセーブルから再アサートするまでの時間
が、バス調停時間を上回るような場合には、調停２や調
停４といった次の調停タイミングまでに、ｎＢＲＥＱ２
の再アサートが間に合わず、それら調停時の優先順位が
高いにもかかわらず、バス使用権を獲得できず、本来バ
スを獲得して欲しくない、優先順位の低いバスマスタに
バス使用権が与えられてしまい、複数のバスマスタのバ
ス使用回数の割合を所望の値に制御することができない
という問題が発生する。

【００１０】図６ではこのようになる一例を示してお
り、ここでは図４の複数のバスマスタ１１、１２、１３
のバス使用回数の割合が、１：３：∞になるよう、図４
のバス使用回数記憶手段１５に予め設定記憶している。
図５と同様の手順で動作が行われるが、図６の調停２で
は、図４の第２バスマスタ１２のバス使用回数が未だ１
回であるため、バス使用優先順位は、ｎＢＲＥＱ３＞ｎ
ＢＲＥＱ２＞ｎＢＲＥＱ１となるが、ｎＢＲＥＱ２のデ
ィセーブルタイミングから再アサートタイミングまでの
最小時間が、バス調停時間よりも大きいために、図６の
調停２になる調停タイミングまでに、ｎＢＲＥＱ２の再
アサートが間に合わず、ｎＢＡＣＫ１がアサートされる
ことになり、結果として優先順位の低い図４の第１バス
マスタ１１がバス使用権を獲得し、バスアクセスを実行
する。このため第２バスマスタ１２は、図６の調停３に
おいてようやくバス使用権を獲得し、バスアクセスを実
行する。

【００１１】しかし調停４においては、調停２と全く同
様のことが起こり、優先順位の低い図４の第１バスマス
タ１１が、再びバス使用権を獲得してバスアクセスを実
行してしまう。この結果、図４のバス使用回数計測手段
１６の、各バスマスタのバス使用回数は図６のように、
２：２：０となり、図４のバス使用回数記憶手段１５
に、予め設定しておいたバス使用回数の値、２：１：∞
のうち、第１バスマスタ１１と第２バスマスタ１２の部
分は、一致することがなくなってしまう。このため第１
バスマスタ１１と第２バスマスタ１２のバス使用回数の
割合を所望の値に制御することが不可能となる。

【００１２】また、従来のバス調停装置においては、図
４の第１バスマスタ１１と第２バスマスタ１２の、デー
タ転送量の割合が所望の値になるよう制御するのに、予
め設定記憶したバス使用回数と、計測したバス使用回数
の比較結果を用いて、優先順位を可変する、バス使用回
数の割合による制御でもってバス調停を行うために、複
数のバスマスタ１１、１２、１３の１回のバスアクセス
におけるデータ転送量がそれぞれ異なる場合には、バス
使用回数の割合とデータ転送量の割合が等しくなくな
り、結果として所望とは異なるデータ転送量の割合で制
御してしまうという問題も発生する。

【００１３】本発明は、このような上記従来の問題点を
解決するものであり、複数のバスマスタの１回のバスア
クセスにおけるデータ転送量がそれぞれ異なる場合にお
いても、所望の割合で特定のバスマスタ間のデータ転送
量を制御可能とするバス調停方法、バス調停装置、およ
びこれらを用いたデータ転送装置やナビゲーション等の
マイクロプロセッサ応用システムを提供することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、システムに含まれる複数のバスマスタの
内、特定のバスマスタ間のデータ転送量が所望の割合に
なるようバス調停する際に、予め設定記憶した複数のバ
スマスタ毎のバス調停時間と、調停毎に決定される優先
順位とに応じて、バス調停時間を可変しながらバス調停
を行うことで、複数のバスマスタのバスサイクルの終了
に伴うバス使用要求信号のディセーブルから再度アサー
トするまでの最小時間がそれぞれ異なる場合において
も、所望の割合で特定のバスマスタ間のデータ転送量を
制御可能とし、また予め設定記憶した複数のバスマスタ
毎のデータ転送量と、計測した複数のバスマスタ毎のデ
ータ転送量の比較結果に応じて、調停毎に優先順位を可
変しながらバス調停を行うことで、複数のバスマスタの
１回のバスアクセスにおけるデータ転送量がそれぞれ異
なる場合においても、所望の割合で特定のバスマスタ間
のデータ転送量を制御可能とするバス調停装置、バス調
停方法、およびこれらを用いたデータ転送装置やナビゲ
ーション等のマイクロプロセッサ応用システムを実現す
ることが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１または８に記載
の発明は、複数のバスマスタからの共通バスに対するア
クセスを調停するバス調停方法または装置において、前
記複数のバスマスタ毎のデータ転送量を予め設定記憶す
るとともに、前記複数のバスマスタ毎のデータ転送量を
各々計測して記憶し、前記計測した値が前記設定した値
になるように第１制御信号を生成し、前記複数のバスマ
スタ毎のバス調停タイミング値を予め設定記憶するとと
もに、前記複数のバスマスタに対するバス使用許可信号
がディセーブルされた時点からの経過時間を計測し、前
記計測された経過時間が前記設定されたバス調停タイミ
ング値に達するよう、バス調停タイミングを必要に応じ
て基準時刻よりも遅らせるための第２制御信号を生成
し、前記複数のバスマスタからのバス使用要求信号を第
１制御信号に従って優先順位付けし、第２制御信号に従
ってバス調停タイミングを必要に応じて基準時刻より遅
らせながら、前記複数のバスマスタに対するバス使用許
可信号を択一的に発生することを特徴とするものであ
る。

【００１６】以上の構成により、予め設定記憶した複数
のバスマスタ毎のバス調停時間と、調停毎の優先順位と
に応じてバス調停時間を可変しながらバス調停を行うた
め、複数のバスマスタのバスサイクルの終了に伴うバス
使用要求信号のディセーブルから再度アサートするまで
の最小時間がそれぞれ異なる場合でも、所望の割合で特
定のバスマスタ間のデータ転送量を制御することができ
る。また予め設定記憶した複数のバスマスタ毎のデータ
転送量と、計測した複数のバスマスタ毎のデータ転送量
の比較結果に応じて、調停毎の優先順位を可変しながら
バス調停を行うため、複数のバスマスタの１回のバスア
クセスにおけるデータ転送量がそれぞれ異なる場合にお
いても、所望の割合で特定のバスマスタ間のデータ転送
量を制御することがきる。

【００１７】また請求項２または９に記載の発明は、請
求項１記載のバス調停方法または装置において、前記予
め設定記憶する前記複数のバスマスタ毎のバス調停タイ
ミング値が、前記複数のバスマスタに対するバス使用許
可信号がディセーブルされてから、再び同じバスマスタ
がバスアクセスしようとバス使用要求信号をアサートし
てくるまでの最小時間に基づいていることを特徴とする
ものであり、バス調停時間を必要最低限にし、所望の割
合で特定のバスマスタ間のデータ転送量を制御すること
による、バスの使用効率の低下を最小限に抑えることが
できる。

【００１８】また請求項３または１０に記載の発明は、
請求項１または２記載のバス調停方法または装置におい
て、前記複数のバスマスタ毎のデータ転送量を各々計測
する際に、前記複数のバスマスタの各々のバスアクセス
制御信号をもとに計測することを特徴とするものであ
り、予め行う前記データ転送量設定記憶手段への設定記
憶に際し、前記複数のバスマスタの１回のバスアクセス
におけるデータ転送量の事前把握をする必要がなくな
る。また前記複数のバスマスタの１回のバスアクセスに
おけるデータ転送量が固定ではなく、動的に変化する場
合でも、常に正確にデータ転送量を計測できるため、所
望の割合で特定のバスマスタ間のデータ転送量を制御す
ることがきる。さらにバスアクセスの種類毎のデータ転
送量を計測することもできるため、所望の割合で特定の
バスマスタ間のデータ転送量を制御する際に、データ転
送量としてバスアクセスの種類を指定することもでき
る。

【００１９】また請求項４または１１に記載の発明は、
請求項１、２または３記載のバス調停方法または装置に
おいて、予め設定記憶する前記複数のバスマスタ毎のバ
ス調停タイミング値を外部から設定することを特徴とす
るものであり、必要に応じて前記複数のバスマスタ毎の
バス調停タイミング値を、マイクロプロセッサなどによ
り、外部から動的に変化させることができる。

【００２０】また請求項５または１２に記載の発明は、
請求項１、２、３または４記載のバス調停方法または装
置において、予め設定記憶する前記複数のバスマスタ毎
のデータ転送量を外部から設定することを特徴とするも
のであり、必要に応じて前記複数のバスマスタ毎のデー
タ転送量を、マイクロプロセッサなどにより、外部から
動的に変化させることができ、実行するアプリケーショ
ンソフト毎に、前記複数のバスマスタ間のデータ転送量
の割合を最適制御して、システム全体の性能を最大限引
き出すことができる

【００２１】また請求項６または１３に記載の発明は、
データ転送装置として、上記したバス調停方法または装
置を用いる構成としたものであり、上記バス調停方法ま
たは装置の持つ特徴を備えたデータ転送装置とすること
ができる。

【００２２】また請求項７または１４に記載の発明は、
カーナビゲーションシステム等のマイクロプロセッサ応
用システムとして、上記したバス調停方法または装置を
用いる構成としたものであり、上記バス調停方法または
装置の持つ特徴を備えたカーナビゲーションシステム等
のマイクロプロセッサ応用システムとすることができ
る。

【００２３】（実施の形態）以下、本発明の一実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明
の実施の形態におけるバス調停装置１００と、それを用
いた簡単なシステムの概略ブロック図、図２、図３は図
１のバス調停装置１００の動作を説明するための概略タ
イミング図である。

【００２４】図１において、１、２、３はそれぞれ共通
バスに対するバスアクセスを行う第１バスマスタ、第２
バスマスタ、第３バスマスタ、４は前記バスマスタ１、
２、３からのバス使用要求信号ｎＢＲＥＱ１、ｎＢＲＥ
Ｑ２、ｎＢＲＥＱ３を、第１制御信号に従って優先順位
付けし、第２制御信号に従ってバス調停タイミングを基
準時刻より遅らせながら、前記バスマスタ１、２、３に
対するバス使用許可信号ｎＢＡＣＫ１、ｎＢＡＣＫ２、
ｎＢＡＣＫ３のうちのどれかを択一的にアサートするバ
ス使用許可制御手段、５は前記バスマスタ１、２、３毎
のデータ転送量を予め設定記憶するデータ転送量設定記
憶手段、６は前記バスマスタ１、２、３毎のデータ転送
量を各々計測し記憶するデータ転送量計測記憶手段、７
は前記データ転送量計測記憶手段６の値が前記データ転
送量設定記憶手段５の値になるよう、前記バス使用許可
制御手段４への第１制御信号を生成するデータ転送量制
御手段、８は前記バスマスタ１、２、３毎のバス調停タ
イミング値を予め設定記憶するバス調停時間設定記憶手
段、９は前記バスマスタ１、２、３に対するバス使用許
可信号ｎＢＡＣＫ１、ｎＢＡＣＫ２、ｎＢＡＣＫ３のど
れか一つが、ディセーブルされた時点からの経過時間を
計測するバス調停時間計測手段、１０は前記バス調停時
間計測手段９の値が前記バス調停時間設定記憶手段８の
値に達するまで、バス調停タイミングを必要に応じて基
準時刻より遅らせるよう、前記バス使用許可制御手段４
への第２制御信号を生成するバス調停時間制御手段であ
る。

【００２５】また図２、図３において、各実線はそれぞ
れ図１の第１バスマスタ１、第２バスマスタ２、第３バ
スマスタ３からのバス使用要求信号ｎＢＲＥＱ１、ｎＢ
ＲＥＱ２、ｎＢＲＥＱ３、および前記バスマスタ１、
２、３に対するバス使用許可信号ｎＢＡＣＫ１、ｎＢＡ
ＣＫ２、ｎＢＡＣＫ３であり、破線はバス調停を行うタ
イミングを示している。

【００２６】以上のように構成されたバス調停装置１０
０について、以下図１、図２、図３を用いてその動作を
詳しく説明する。まず、図１のデータ転送量設定記憶手
段５に、共通バスに接続された第１バスマスタ１、第２
バスマスタ２、第３バスマスタ３の内、第１バスマスタ
１と第２バスマスタ２のデータ転送量を、予め内部的に
設定記憶しておく。ここではその値を１：３：∞（＝第
１バスマスタ：第２バスマスタ：第３バスマスタ、以下
同様）とする。ここで∞は、データ転送量を制御するこ
となく、バス使用優先順位を常に最高にすることを意味
する。またバス調停時間設定記憶手段８に、共通バスに
接続された各バスマスタ１、２、３のバス調停タイミン
グ値を、予め内部的に設定記憶しておく。ここではその
値をＢ：Ａ：−（＝第１バスマスタ：第２バスマスタ：
第３バスマスタ、以下同様）とする。ここで−は、バス
調停時間を制御することなく、本体のバス調停時間でも
ってバス調停を常に行うことを意味する。

【００２７】この状態で第１バスマスタ１、第２バスマ
スタ２、第３バスマスタ３から、共通バスに対するバス
アクセスを行おうと、バス使用要求信号ｎＢＲＥＱ１、
ｎＢＲＥＱ２、ｎＢＲＥＱ３が、それぞれ図２のよう
に、図１のバス使用許可制御手段４に対して入力された
とする。ここでは第１バスマスタ１と第２バスマスタ２
がそれぞれ連続して、バス使用要求信号ｎＢＲＥＱ１、
ｎＢＲＥＱ２を発生し、第３バスマスタ３は少ない頻度
でバス使用要求信号ｎＢＲＥＱ３を発生している様子を
示している。

【００２８】まず、最初の調停ポイントである図２の調
停１では、バス使用要求信号ｎＢＲＥＱ１とｎＢＲＥＱ
２との間で、所定の優先順位に従ったバス調停が、図１
のバス使用許可制御手段４において行われる。この所定
の優先順位は、図１のデータ転送量制御手段７におい
て、データ転送量設定記憶手段５の値＝１：３：∞と、
データ転送量計測記憶手段６の値、０：０：０（＝第１
バスマスタ：第２バスマスタ：第３バスマスタ、以下同
様）との比較により、∞を指定したバスマスタの優先順
位を最高にし、対応する値の差が大きなバスマスタほど
高く、対応する値の差が同じバスマスタは巡回するよう
なルールでもって決定される。

【００２９】そして、その結果としての優先順位を制御
する第１制御信号が、図１のバス使用許可制御手段４お
よびバス調停時間制御手段１０にそれぞれ入力される。
従って図２の調停１での優先順位はｎＢＲＥＱ３＞ｎＢ
ＲＥＱ２＞ｎＢＲＥＱ１となり、この優先順位に従った
バス調停を、図１のバス使用許可制御手段４において行
い、第２バスマスタ２に対するバス使用許可信号ｎＢＡ
ＣＫ２のみを図２のようにアサート出力する。

【００３０】これを受けて図１の第２バスマスタ２は、
共通バスに対するバスアクセスを行い、必要なデータ転
送処理等を実行し、バスアクセス終了時にバス使用要求
信号ｎＢＲＥＱ２を図２のようにディセーブルする。す
ると図１のバス使用許可制御手段４も、第２バスマスタ
２に対するバス使用許可信号ｎＢＡＣＫ２を図２のよう
にディセーブルし、本来次の調停ポイントである調停Ｘ
に移行する。この時、図１のデータ転送量計測記憶手段
６は、第２バスマスタ２のバスアクセスによる第２バス
マスタアクセス制御信号の変化を用いて、第２バスマス
タ２のデータ転送量をカウントしておく。従って図２の
調停Ｘでは、図１のデータ転送量制御手段７において、
データ転送量設定記憶手段５の値＝１：３：∞と、デー
タ転送量計測記憶手段６の値＝０：１：０とが比較さ
れ、前述の優先順位付けルールにより、図２の調停１と
同じ優先順位ｎＢＲＥＱ３＞ｎＢＲＥＱ２＞ｎＢＲＥＱ
１となる、優先順位を制御する第１制御信号が、図１の
バス使用許可制御手段４およびバス調停時間制御手段１
０にそれぞれ入力される。

【００３１】一方、バス調停時間計測手段９は、バス使
用許可制御手段４が、第２バスマスタ２に対しバス使用
許可信号ｎＢＡＣＫ２を、図２のようにディセーブルし
た時刻Ｔからの経過時間を計測し、その計測した値を図
１のバス調停時間制御手段１０に対し入力する。バス調
停時間制御手段１０は、これらを受けて、予め設定記憶
してあるバスマスタ１、２、３の各々のバス調停時間の
うち、バス調停時間制御対象のバスマスタで、かつ優先
順位の最も高いバスマスタである、第２バスマスタ２の
バス調停時間Ａと、バス調停時間計測手段９からの、時
刻Ｔからの経過計測時間との比較を行い、時刻Ｔからの
経過計測時間の値が、第２バスマスタ２のバス調停時間
Ａの値に達したか否かを表し、バス調停時間を制御する
第２制御信号を生成し、バス使用許可制御手段４へ入力
する。

【００３２】そうすると、バス使用許可制御手段４は、
データ転送量制御手段７からのバス調停優先順位を制御
する第１制御信号と、バス調停時間制御手段１０からの
バス調停時間を制御する第２制御信号とによって、本来
の調停ポイントである調停Ｘにおいてバス調停を行おう
とする。ここでデータ転送量制御対象バスマスタで、か
つ優先順位の最も高いバスマスタからのバス使用要求信
号、すなわちｎＢＲＥＱ２が、調停Ｘにおいて未だアサ
ートされていない場合には、調停を行わず、ｎＢＲＥＱ
２がアサートされるまで、もしくはバス調停時間計測手
段９からの時刻Ｔからの経過計測時間の値が、第２バス
マスタ２のバス調停時間Ａの値に達するまで、調停タイ
ミングを遅延させる。そして時刻Ｔからの経過計測時間
の値が、第２バスマスタ２のバス調停時間Ａの値に達し
ないうちに、図２のようにｎＢＲＥＱ２がアサートされ
たならば、調停２において、優先順位ｎＢＲＥＱ３＞ｎ
ＢＲＥＱ２＞ｎＢＲＥＱ１に従って、調停を行い、第２
バスマスタ２に対し、バス使用許可信号ｎＢＡＣＫ２
を、図２のようにアサートする。

【００３３】したがって、従来例で見られたような、本
来バスを使用して欲しくない、優先順位の低い第１バス
マスタ１が、バス使用権を獲得し、バスアクセスを実行
してしまうようなことがなくなる。なおこの逆で、バス
調停時間計測手段９からの、時刻Ｔからの経過計測時間
の値が、第２バスマスタ２のバス調停時間Ａの値に達し
てもなお、ｎＢＲＥＱ２がアサートされない、図３のよ
うな場合には、調停２において、優先順位ｎＢＲＥＱ３
＞ｎＢＲＥＱ２＞ｎＢＲＥＱ１に従う調停を行い、第１
バスマスタ１に対し、バス使用許可信号ｎＢＡＣＫ１
を、図３のようにアサートする。これはただ単に、ｎＢ
ＲＥＱ２がアサートされるまで、調停タイミングを遅延
させると、バスの使用されない時間が増え、場合によっ
てはバスの使用効率が著しく低下するのを未然に防ぐた
めである。

【００３４】このような状況は、第２バスマスタ２が何
らかの理由により、一時的に連続でバスアクセスを行わ
ない場合に発生するものであって、第１バスマスタ１と
第２バスマスタ２が、連続してバスアクセスしようとす
る場合とは異なる。そこでこれに対しては、バス使用許
可制御手段４からデータ転送量計測記憶手段６への計測
制御信号をディセーブルにし、バス使用許可信号ｎＢＡ
ＣＫ１がアサートされている期間の、第１バスマスタ１
のバスアクセスによる、データ転送量の計測を図３のよ
うに行わないようにする。

【００３５】図２の次の調停ポイントである調停３で
は、図１のデータ転送量計測記憶手段６の各バスマスタ
のデータ転送量の値は、０：２：０となり、データ転送
量設定記憶手段５に予め設定しておいた値、１：３：∞
との比較が、データ転送量制御手段７において行われ、
優先順位はｎＢＲＥＱ３＞ｎＢＲＥＱ１＞ｎＢＲＥＱ２
となり、今度は第１バスマスタ１がバスアクセスを実行
する。

【００３６】以上のような動作が以後調停４、調停５に
おいても行われ、そして調停６に移行する。調停６で
は、図１のデータ転送量計測記憶手段６の、各バスマス
タのデータ転送量の値は、１：３：１となり、データ転
送量設定記憶手段５に予め設定しておいた値、１：３：
∞の、第１バスマスタ１と第２バスマスタ２の該当部分
が各々一致するので、データ転送量制御手段７から一致
検出信号を発生させ、データ転送量計測記憶手段６に入
力して、各バスマスタのデータ転送量カウント値を図２
のように全て０に初期化する。これによって調停６は、
調停１と同じ状態になり、以後同様の動作を行わせるこ
とにより、本実施の形態でのバス調停装置１００は、第
１バスマスタ１と第２バスマスタ２が連続バスアクセス
しようとする場合における、各々のデータ転送量の割合
を所望の値に制御することが可能である。

【００３７】このように、本実施の形態におけるバス調
停装置は、図１の第１バスマスタ１と第２バスマスタ２
が同時に連続バスアクセスしようとする場合における、
各々のデータ転送量の割合を所望の値に制御するため
に、データ転送量設定記憶手段５の値とデータ転送量計
測記憶手段６の値をデータ転送量制御手段７で比較し、
それらに基づきその都度決定される優先順位に従って、
バス使用許可制御手段４において、複数のバスマスタ
１、２、３間のバス調停を行うものであり、複数のバス
マスタ１、２、３のバスサイクルの終了に伴う、バス使
用要求信号、ｎＢＲＥＱ１、ｎＢＲＥＱ２、ｎＢＲＥＱ
３のディセーブルから、連続バスアクセスしようと再ア
サートするまでの最小時間がそれぞれ異なる場合であっ
ても、必要に応じて、次の調停タイミングを本来の調停
タイミングより遅延させることによって、図２に示すよ
うな、バス使用要求信号ｎＢＲＥＱ２のディセーブルか
ら次のアサートまでの最小時間が本来のバス調停時間を
上回るような場合でも、予め設定しておいた、第２バス
マスタ２のバス調停時間ＡまでにｎＢＲＥＱ２のアサー
トが間に合えば、優先順位の高い第２バスマスタ２がバ
ス使用権を獲得でき、本来バスを獲得して欲しくない、
優先順位の低い第１バスマスタ１にバス使用権が与えら
れることがなくなり、同時に連続バスアクセスしようと
する複数のバスマスタ１、２間のデータ転送量の割合
を、所望の値に制御することが可能となる。

【００３８】また、データ転送量計測記憶手段６におい
て、各バスマスタのデータ転送量を計測するのに、各バ
スマスタに対するバス使用許可信号ｎＢＡＣＫ１、ｎＢ
ＡＣＫ２、ｎＢＡＣＫ３を用いる代わりに、各バスマス
タのバスアクセス制御信号を用いることにより、各バス
マスタの１回のバスアクセスにおけるデータ転送量がそ
れぞれ異なる場合、例えばあるバスマスタはシングルア
クセス、別のバスマスタはバーストアクセスであるよう
な場合にも、データ転送量を正しく計測することが可能
となり、従来のような各バスマスタ間のバス使用回数の
割合でもって、擬似的にデータ転送量の割合を制御する
のではなく、正しい本当のデータ転送量の割合でもって
制御を行うことができる。

【００３９】また、バスアクセス制御信号として、デー
タ転送量が計測できるようなライトイネーブル信号、リ
ードイネーブル信号、アドレスストローブ信号あるいは
チップイネーブル信号等を単独もしくは複合したものを
用いることにより、例えばライトイネーブル信号のみを
用いたならば、データ転送量としてライト動作のみの値
を、リードイネーブル信号のみを用いたならば、データ
転送量としてリード動作のみの値を、ライトイネーブル
信号とリードイネーブル信号の両方を用いたならば、デ
ータ転送量としてライト動作＋リード動作両方の値をそ
れぞれ計測できることになり、バスアクセスの種類毎に
きめ細かくデータ転送量を制御することも可能となる。

【００４０】なお、本実施の形態では、図１のバス調停
時間設定記憶手段８に予め設定記憶する第２バスマスタ
２のバス調停時間Ａとして特に値を限定して用いなかっ
たが、この値は、第２バスマスタ２のバスサイクルの終
了に伴うバス使用要求信号ｎＢＲＥＱ２のディセーブル
から連続してバスアクセスしようと再アサートするまで
の最小時間に基づく値を用いることが好ましい。これに
より、本発明の目的である同時に連続してバスアクセス
しようとする複数のバスマスタ間のデータ転送量の割合
を制御しながらバス調停を行う場合においても、バス調
停タイミングを必要に応じて遅延させることによるバス
の使用効率の低下を必要最低限に抑えることができる。

【００４１】また、本実施の形態では、共通バスに接続
される複数のバスマスタの数を３個とし、データ転送量
の割合を１：３：∞とした場合でもって、発明の基本動
作と効果を説明したが、複数のバスマスタの数が任意数
であっても、またデータ転送量の割合を任意とした場合
であっても、同様の動作と効果になる。

【００４２】また、本実施の形態では、図１のデータ転
送量設定記憶手段５に、各バスマスタ毎のデータ転送量
を内部的に予め設定記憶していたが、マイクロプロセッ
サなどにより、外部から動的に変化させてもよい。この
場合には、実行するアプリケーションソフト毎に、複数
のバスマスタ間のデータ転送量の割合を最適制御するこ
とにより、本発明のバス調停装置を含むシステム全体の
性能を最大限に引き出すことができる。

【００４３】また、本実施の形態では、図１のバス調停
時間設定記憶手段８に、各バスマスタ毎のバス調停時間
を内部的に予め設定記憶していたが、マイクロプロセッ
サなどにより、外部から設定記憶させてもよい。この場
合には、共通バスに接続する複数のバスマスタの種類を
他に変えても、変えたバスマスタに最適なバス調停時間
に設定し直すことができ、バス調停装置の柔軟性、シス
テムの柔軟性を確保することができる。

【００４４】また、本実施の形態では、図１に示すよう
に本発明のバス調停装置を、複数のバスマスタおよびそ
れらが接続される共通バスのみから構成される簡単なシ
ステムにおいて用いたが、バス調停装置を必要とする如
何なるデータ転送装置においても、そこに含まれる従来
のバス調停装置に代えて用いることができる。この場合
の複数のバスマスタとしては、例えばＤＭＡコントロー
ラやバスステートコントローラ、メモリコントローラ等
が挙げられる。これにより、これまで述べてきた、本発
明のバス調停装置の持つ多くの特徴を備えた、従来には
ない優れたデータ転送装置を提供することができる。

【００４５】さらにまた、バス調停装置を必要とする如
何なるマイクロプロセッサ応用システムにおいても、そ
こに含まれる従来のバス調停装置に代えて用いることが
できる。この場合の複数のバスマスタとしては、例えば
描画プロセッサ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、通信コント
ローラ、データ転送装置等が挙げられる。これにより、
これまで述べてきた、本発明のバス調停装置の持つ多く
の特徴を備えた、従来にはない優れたマイクロプロセッ
サ応用システムを提供することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明は、シス
テムに含まれる複数のバスマスタの内、同時に連続して
バスアクセスを行おうとするバスマスタ間のデータ転送
量が所望の割合になるようバス調停する際に、予め設定
記憶した複数のバスマスタ毎のバス調停時間と調停毎に
決定される優先順位とに応じて、バス調停時間を可変し
ながらバス調停を行うことで、複数のバスマスタのバス
サイクルの終了に伴うバス使用要求信号のディセーブル
から再度アサートするまでの最小時間がそれぞれ異なる
場合においても、所望の割合でバスマスタ間のデータ転
送量を制御することができ、また複数のバスマスタ毎の
データ転送量を計測する際に、各バスマスタ毎のバスア
クセス制御信号を用いることにより、各バスマスタの１
回のバスアクセスにおけるデータ転送量が異なる場合に
おいても、あるいは同じバスマスタの１回のバスアクセ
スにおけるデータ転送量が動的に変化する場合において
も、データ転送量を正確に計測することができるバス調
停装置、バス調停方法、およびこれらを用いたデータ転
送装置やナビゲーションシステム等のマイクロプロセッ
サ応用システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるバス調停示装置お
よびそれを用いた簡単なシステムを示す概略ブロック図

【図２】本発明の実施の形態におけるバス調停装置の動
作を説明するためのタイミング図（その１）

【図３】同バス調停装置の動作を説明するためのタイミ
ング図（その２）

【図４】従来例のバス調停装置およびそれを用いた簡単
なシステムを示す概略ブロック図

【図５】従来例のバス調停装置の動作を説明するための
タイミング図（その１）

【図６】従来例のバス調停装置の動作を説明するための
タイミング図（その２）

【符号の説明】

１第１バスマスタ２第２バスマスタ３第３バスマスタ４バス使用許可制御手段５データ転送量設定記憶手段６データ転送量計測記憶手段７データ転送量制御手段８バス調停時間設定記憶手段９バス調停時間計測手段１０バス調停時間制御手段１１第１バスマスタ１２第２バスマスタ１３第３バスマスタ１４バス使用許可制御手段１５バス使用回数記憶手段１６バス使用回数計測手段１７バス使用回数制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のバスマスタからの共通バスに対す
るアクセスを調停するバス調停方法において、前記複数
のバスマスタ毎のデータ転送量を予め設定記憶するとと
もに、前記複数のバスマスタ毎のデータ転送量を各々計
測して記憶し、前記計測した値が前記設定した値になる
ように第１制御信号を生成し、前記複数のバスマスタ毎
のバス調停タイミング値を予め設定記憶するとともに、
前記複数のバスマスタに対するバス使用許可信号がディ
セーブルされた時点からの経過時間を計測し、前記計測
された経過時間が前記設定されたバス調停タイミング値
に達するよう、バス調停タイミングを必要に応じて基準
時刻よりも遅らせるための第２制御信号を生成し、前記
複数のバスマスタからのバス使用要求信号を第１制御信
号に従って優先順位付けし、第２制御信号に従ってバス
調停タイミングを必要に応じて基準時刻より遅らせなが
ら、前記複数のバスマスタに対するバス使用許可信号を
択一的に発生することを特徴とするバス調停方法。
【請求項２】前記予め設定記憶する前記複数のバスマ
スタ毎のバス調停タイミング値が、前記複数のバスマス
タに対するバス使用許可信号がディセーブルされてか
ら、再び同じバスマスタがバスアクセスしようとバス使
用要求信号をアサートしてくるまでの最小時間に基づい
ていることを特徴とする請求項１に記載のバス調停方
法。
【請求項３】前記複数のバスマスタ毎のデータ転送量
を各々計測する際に、前記複数のバスマスタの各々のバ
スアクセス制御信号をもとに計測することを特徴とする
請求項１または２に記載のバス調停方法。
【請求項４】前記予め設定記憶する前記複数のバスマ
スタ毎のバス調停タイミング値を外部から設定すること
を特徴とする請求項１、２または３に記載のバス調停方
法。
【請求項５】前記予め設定記憶する前記複数のバスマ
スタ毎のデータ転送量を外部から設定することを特徴と
する請求項１、２、３または４に記載のバス調停方法。
【請求項６】請求項１、２、３、４、または５に記載
のバス調停方法を用いたデータ転送装置。
【請求項７】請求項１、２、３、４、または５に記載
のバス調停方法を用いたカーナビゲーションシステム等
のマイクロプロセッサ応用システム。
【請求項８】複数のバスマスタからの共通バスに対す
るアクセスを調停するバス調停装置において、前記複数
のバスマスタからのバス使用要求信号を第１制御信号に
従って優先順位付けし、第２制御信号に従ってバス調停
タイミングを必要に応じて基準時刻より遅らせながら、
前記複数のバスマスタに対するバス使用許可信号を択一
的に発生するバス使用許可制御手段と、前記複数のバス
マスタ毎のデータ転送量を予め設定記憶するデータ転送
量設定記憶手段と、前記複数のバスマスタ毎のデータ転
送量を各々計測し記憶するデータ転送量計測記憶手段
と、前記データ転送量計測記憶手段の値が前記データ転
送量設定記憶手段の値になるように前記第１制御信号を
生成するデータ転送量制御手段と、前記複数のバスマス
タ毎のバス調停タイミング値を予め設定記憶するバス調
停時間設定記憶手段と、前記複数のバスマスタに対する
バス使用許可信号がディセーブルされた時点からの経過
時間を計測するバス調停時間計測手段と、前記データ転
送量制御手段からの第１制御信号を受けて、特定のバス
マスタの前記バス調停時間計測手段の値が前記バス調停
時間設定記憶手段の値に達するように、バス調停タイミ
ングを必要に応じて基準時刻よりも遅らせるための前記
第２制御信号を生成するバス調停時間制御手段とを備え
ることを特徴とするバス調停装置。
【請求項９】前記バス調停時間設定記憶手段に予め設
定記憶する前記複数のバスマスタ毎のバス調停タイミン
グ値が、前記複数のバスマスタに対するバス使用許可信
号がディセーブルされてから、再び同じバスマスタがバ
スアクセスしようとバス使用要求信号をアサートしてく
るまでの最小時間に基づいていることを特徴とする請求
項８に記載のバス調停装置。
【請求項１０】前記データ転送量計測記憶手段が、前
記複数のバスマスタの各々のバスアクセス制御信号をも
とに計測することを特徴とする請求項８または９に記載
のバス調停装置。
【請求項１１】前記バス調停時間設定記憶手段に予め
設定記憶する前記複数のバスマスタ毎のバス調停タイミ
ング値を、前記バス調停時間設定記憶手段の外部から設
定することを特徴とする請求項８、９または１０に記載
のバス調停装置。
【請求項１２】前記データ転送量設定記憶手段に予め
設定記憶する前記複数のバスマスタ毎のデータ転送量
を、前記データ転送量設定記憶手段の外部から設定する
ことを特徴とする請求項８、９、１０または１１に記載
のバス調停装置。
【請求項１３】請求項８、９、１０、１１または１２
に記載のバス調停装置を用いたデータ転送装置。
【請求項１４】請求項８、９、１０、１１または１２
に記載のバス調停装置を用いたカーナビゲーションシス
テム等のマイクロプロセッサ応用システム。