JP2000172627A - 割込み制御回路 - Google Patents

割込み制御回路

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JP2000172627A
JP2000172627A JP10363821A JP36382198A JP2000172627A JP 2000172627 A JP2000172627 A JP 2000172627A JP 10363821 A JP10363821 A JP 10363821A JP 36382198 A JP36382198 A JP 36382198A JP 2000172627 A JP2000172627 A JP 2000172627A
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pci
interrupt
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number register
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Hideki Fukuhara
秀樹 福原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コンピュータ装置におけるPCIデバイスの割
り込み信号を任意に繋ぎかえる割込み制御回路を提供す
る。 【解決手段】デバイスナンバーレジスタ601の値によ
り、IDSEL切り替え制御部100のセレクタ部61
2にてIDSEL信号614としてアドレス・データ信
号613の選択を行い、同時に割り込みルーティング制
御部200のスイッチング回路622にて割り込み信号
の繋ぎかえを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は割込み制御回路、特
にPCI(Perpherol Component
Interconnect)バスを持ち、そのPCIバ
スに多数のデバイスを接続するコンピュータ装置の割込
み制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】CPU(中央演算処理装置)に依存しな
いPCIバスをシステムバスとして使用するコンピュー
タ装置が提案されている。斯るコンピュータ装置の一例
は、例えば特開平9―73429号公報の「コンピュー
タシステム及びバス間制御回路」に開示されている。
【0003】斯るコンピュータ装置又はシステムでは、
PCIバスに接続されるPCIデバイスのコンフィギュ
レーション(CFN)レジスタにアクセスする際のデバ
イス選択信号IDSELは、装置仕様によりアドレスデ
ータ信号AD_X(X:11〜31)が割当てられてい
る。実装済みの各PCIデバイス又は各PCIカードコ
ネクタに接続されたPCIデバイスのCFNレジスタに
アクセスする際、ソフトウェアはデバイスナンバーを使
用する。
【0004】デバイスナンバーとIDSELは1対1対
応しており、ソフトウェアのアクセスは確実に目的とす
るPCIデバイスに届く。各PCIデバイス又は各PC
Iカードコネクタのデバイスナンバーは、装置仕様によ
り既に決定している。また、各PCIデバイス又は各P
CIカードコネクタの割込み信号線の接続方法は、PC
I local bus specification
2.1の2.2.6項Interrupt Pins
(Optional)の割込みルーティングの式を適用
し、デバイスナンバーから既に決定している。接続され
ているPCIデバイスや用意されているPCIカードコ
ネクタの数が多くなれば、1本の割込み信号線に複数の
PCIデバイスが接続されるような装置仕様となる。
【0005】図8に、従来のコンピュータ装置の一例を
示す。このコンピュータ装置は、CPU700、ホスト
−PCIブリッジ回路710、メモリ711、ホストバ
ス705、割込みコントローラ720、PCIバス74
0、741、PCI_PCIブリッジ回路730、デバ
イス750〜754を有する。このコンピュータ装置で
は、デバイス750とデバイス754の夫々の割込み信
号出力INTA#が装置の割込み信号線IRQW742
に接続されている。
【0006】従って、デバイス750とデバイス754
は割込みを共有することとなり、各デバイス750〜7
54のソフトウェアはデバイス750とデバイス754
の両方の割込み状態を確認できるように作成されていな
ければならない。つまり、デバイス750とデバイス7
54に接続されるPCIデバイスのソフトウェアが割込
みをシェアリング可能(割込み信号を共有しても正しく
割込み処理が行える)である必要がある。逆に、割込み
をシェアリングできないPCIデバイスは、デバイス7
50、754には接続できない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述従来の割り込み制
御回路は、以下のような問題点を包含する。第1の問題
点は、割り込みをシェアリングできないPCIデバイス
をPCIカードコネクタに接続したときに、割り込み信
号線を任意に接続替えられないコンピュータ装置では、
同じ割り込み信号線が用意された他のPCIカードコネ
クタにPCIデバイスを接続することができないという
ことである。図8の従来例によると、デバイス750に
シェアリングできないPCIデバイスを接続した場合に
は、デバイス754にPCIデバイスを接続できない。
【0008】その理由は、割り込みをシェアリングでき
ないPCIデバイスのソフトウェアは割り込み要求が全
て自身の割り込み要求であると認識して動作するため、
その他のPCIデバイスが割り込み要求を出しても、そ
れを割り込みをシェアリングできないPCIデバイスの
割り込み要求として処理してしまい、正しい割り込み処
理が行えないからである。従って、このデバイスが接続
されている割り込み信号線を共有することができない。
【0009】そこで、本発明の目的は、PCIデバイス
に任意の割り込み信号線が接続できる割り込み制御回路
を提供することにある。
【0010】本発明の他の目的は、装置内に割り込みを
シェアリングできないPCIデバイスが存在する場合
に、そのPCIデバイスに1つの割り込みレベルを専有
させることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による割込み制御回路は、次のような特徴的
な構成を採用している。
【0012】(1)複数のPCIデバイス又はPCIカ
ードコネクタのデバイスナンバーを記憶するデバイスナ
ンバーレジスタ部と、前記デバイスナンバーに対応する
デバイス選択信号を選択するデバイス切替制御部と、前
記デバイスナンバーに対応した割込みルーティングを行
う割込み信号ルーティング制御部と、を備える割込み制
御回路。
【0013】(2)前記デバイスナンバーレジスタ部
は、デバイスナンバーレジスタと比較演算器とを含む上
記(1)の割込み制御回路。
【0014】(3)前記デバイス切替制御部は、複数の
アドレスデータ信号を入力とし、前記デバイスナンバー
レジスタ部の出力であるデバイスナンバーレジスタ情報
により選択出力する複数のセレクタを含む上記(1)又
は(2)の割込み制御回路。
【0015】(4)前記割込み信号ルーティング部は、
前記デバイスからの割込み信号及び前記デバイスナンバ
ーレジスタ部からのデバイスナンバーレジスタ情報を受
け、割込み信号を出力するスイッチング回路を含む上記
(1)、(2)又は(3)の割込み制御回路。
【0016】(5)コンピュータ装置内に使用され、前
記割込み信号出力を前記コンピュータ装置の割込みコン
トローラに入力し、該割込みコントローラからCPUに
対して装置割込み信号を出力するよう構成する上記
(1)及至(4)のいずれかの割込み制御回路。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の割込み制御回路の
好適実施形態例の構成及び動作を添付図、特に図1乃至
図7を参照して詳細に説明する。
【0018】先ず、図1は、本発明の割込み制御回路を
使用するホスト−PCIブリッジ回路のブロック図を示
す。このホスト−PCIブリッジ回路300は、デバイ
ス切替(FDSEL)制御部100を含むPCIバス制
御部350、デバイスナンバーレジスタ部110、割込
み信号ルーティング制御部200、ホストバスメモリイ
ンタフェース(I/F)制御部310、PCI I/F
320、Memoryto PCI アドレスデータ制
御部330、PCI to Memoryアドレスデー
タ制御部331、ホストバスメモリI/F制御部34
0、コンフィギュレーション(CFG)レジスタ380
及びPCIバスアービタ(バス調停器)390より構成
される。
【0019】動作を説明すると、コンフィギュレーショ
ン(CFG)レジスタ380はこのホスト-PCIブリ
ッジ回路300の制御情報記憶部である。ホストからP
CIバスへのアクセスは、ホストバス・メモリインタフ
ェース310で受け、アドレス及びデータは Memory to
PCI アドレス・データ制御部330へ送られる。バス
制御信号は、ホストバス・メモリインタフェース制御部
340で読みとられ、その情報をもとにPCIバス制御
部350ではPCIバス制御信号が生成され、Memory t
o PCI アドレス・データ制御部330のデータとともに
PCIインタフェース320へ送られる。
【0020】PCIデバイスからメモリへのアクセス
は、PCIインタフェース320で受け、アドレス及び
データは PCI to Memory アドレス・データ制御部33
1へ送られる。PCIの制御信号はPCIバス制御部3
50で読みとられ、その情報からホストバス・メモリイ
ンタフェース制御部340にてホストバス・メモリイン
タフェース310用の制御信号が生成され、PCI to Mem
ory アドレス・データ制御部331のデータとともにホ
ストバス・メモリインタフェース310へ送られる。
【0021】PCIバスアービタ390は、PCIバス
側のバスマスタを搭載したPCIデバイスのバスマスタ
要求を管理し、バスマスタの許可を各PCIデバイスに
与える。デバイスナンバーレジスタ部110は、デバイ
スナンバー情報を保持する。このデバイスナンバーレジ
スタ部110へのアクセスは、ホストバス・メモリイン
タフェース310側からのみ行える。
【0022】デバイスナンバーレジスタ部110のデバ
イスナンバー情報をもとに、デバイス切替(IDSE
L)制御部100は、適切なアドレス・データ信号をI
DSEL352としてPCIインタフェース320へ送
出する。またこのデバイスナンバー情報から、割り込み
信号ルーティング制御部200にて割り込み信号のルー
ティングを行い、割り込み信号入力371を適切な割り
込み信号出力372に出力する。この割り込み信号出力
372は、コンピュータ装置の割り込みコントローラへ
送られる。
【0023】次に、図2は、図1に示すホスト−PCI
ブリッジ回路300のデバイス切替制御部100の具体
的構成例を示すブロック図である。このデバイス切替制
御部100は、アドレスデータ信号130〜145が入
力され、デバイスナンバーレジスタ部110からの信号
で制御される4個のセレクタ120〜123を含んでい
る。
【0024】セレクタ120〜123は同一構成であ
り、IDSEL信号の元になる16のアドレスデータ信
号130〜145を入力とし、デバイスナンバーレジス
タ部110からのデバイスナンバーレジスタ情報111
によりセレクタ120〜123は信号選択を独立して行
う。セレクタ120〜123では、アドレスデータ信号
130〜145のうちの1本が選択され、IDSEL信
号150〜153として出力される。このIDSEL信
号は、各PCIデバイスのIDSEL端子に印加または
入力される。
【0025】また、図3は、図1におけるホスト−PC
Iブリッジ回路300の割込み信号ルーティング部20
0の具体的構成例を示すブロック図である。この割込み
信号ルーティング部200も4個のスイッチング回路2
20〜223により構成される。
【0026】これらスイッチング回路220〜223は
同一構成であり、各PCIデバイスからの割り込み信号
230〜245の4本ずつを入力とし、デバイスナンバ
ーレジスタ部110からのデバイスナンバーレジスタ情
報210をもとに、スイッチング回路220〜223は
独立して動作する。スイッチング回路220〜223は
それぞれ4本の割り込み信号を出力する。各スイッチン
グ回路220〜223の出力はまとめられ、割り込み信
号ルーティング制御部200の割り込み信号出力250
〜253となる。
【0027】次に、図4を参照して、本発明の割込み制
御回路を使用するPCI−PCIブリッジ回路400を
説明する。このPCI−PCIブリッジ回路400は、
デバイス切替制御部100を含むPCIバス制御部44
0、デバイスナンバーレジスタ部110、割込み信号ル
ーティング制御部200と共に上位PCI I/F41
0、下位PCI I/F420、上位PCI to 下
位PCIアドレスデータ制御部430、下位PCI t
o 上位PCIアドレスデータ制御部431、CFGレ
ジスタ470及びPCIバスアービタ480より構成さ
れる。
【0028】図4のPCI―PCIブリッジ回路400
の動作を説明する。コンフィギュレーション(CFG)
レジスタ470は、このPCI-PCIブリッジ回路4
00の制御情報記憶部である。上位PCIバスから下位
PCIバスへのアクセスは、上位PCIインタフェース
410で受け、アドレス及びデータは上位PCI to 下位P
CI アドレス・データ制御部430へ送られる。PCI
バス制御部440では、上位PCIバスの制御信号から
下位PCI制御信号を生成し、下位PCI制御信号は上
位PCI to 下位PCI アドレス・データ制御部430のデ
ータとともに下位PCIインタフェース420へ送られ
る。
【0029】下位PCIデバイスから上位PCIデバイ
スまたはメモリへのアクセスは、下位PCIインタフェ
ース420で受け、アドレス及びデータは下位PCI to
上位PCI アドレス・データ制御部431へ送られる。P
CIバス制御部440では、下位PCIバスの制御信号
から上位PCI制御信号を生成し、上位PCI制御信号
は下位PCI to 上位PCI アドレス・データ制御部431
のデータとともに上位PCIインタフェース410へ送ら
れる。PCIバスアービタ480は、下位PCIバス側
のバスマスタを搭載したPCIデバイスのバスマスタ要
求を管理し、バスマスタの許可をPCIデバイスに与え
る。
【0030】デバイスナンバーレジスタ部110は、下
位PCIバスに接続されているPCIデバイスのデバイ
スナンバー情報を保持する。デバイスナンバーレジスタ
部110へのアクセスは、上位PCIインタフェース4
10側からのみ行える。デバイスナンバーレジスタ部1
10のデバイスナンバー情報をもとに、デバイス切替
(IDSEL)制御部100は、適切なアドレス・デー
タ信号をIDSEL442として下位PCIインタフェ
ース420へ送出する。
【0031】また、このデバイスナンバー情報から、割
り込み信号ルーティング制御部200にて割り込み信号
のルーティングを行い、割り込み信号入力461を適切
な割り込み信号出力462に出力する。この割り込み信
号出力462は、上位PCI側のブリッジ回路の割り込
み信号入力となる。
【0032】次に、PCIデバイスのデバイスナンバー
変更を行う場合について説明する。デバイスナンバーレ
ジスタ部110のPCIデバイスナンバー情報が記憶さ
れているレジスタの書き替えを行う。この書き替え値が
他のデバイスナンバーレジスタレジスタの値と同じ場合
は、この値をIDSEL制御部100及び割り込み信号
ルーティング部制御部200へは伝えない。
【0033】IDSEL制御部100、割り込み信号ル
ーティング制御部200は、このデバイスナンバーレジ
スタ部110のデバイスナンバーレジスタ情報111,
210が変更されると、対応したセレクタ120〜12
3,スイッチング回路220〜223の設定変更を行
う。
【0034】図5は、本発明の割込み制御回路を使用す
るコンピュータ装置のブロック図を示す。このコンピュ
ータ装置は、CPU500、メモリ600、ホスト−P
CIブリッジ回路300、割込みコントローラ580、
PCI−PCIブリッジ回路400及び複数のデバイス
540〜544を備える。CPU500とホスト−PC
Iブリッジ回路300はホストバスで接続され、ホスト
−PCIブリッジ回路300と、PCI−PCIブリッ
ジ回路400及びデバイス540〜542とはPCIバ
ス530で接続されている。また、PCI−PCIブリ
ッジ回路400とデバイス543、544とは、2nd
PCIバス531で接続されている。
【0035】図1及び図4で説明した如く、ホスト−P
CIブリッジ回路300及びPCI−PCIブリッジ回
路400には、デバイス切替(IDSEL)制御部10
0、割込みルーティング制御部200及びデバイスナン
バーレジスタ部110が含まれる。PCIバス530に
接続される各PCIデバイス540〜542へは、ホス
ト−PCIブリッジ回路300のIDSEL制御部10
0を経由してIDSEL信号550〜553が入力され
る。また、各PCIデバイスの割込み信号560〜56
3は、割込みルーティング制御部200を経由して割込
みコントローラ580へ送られ、最終的にはCPU50
0の割込み信号581となる。
【0036】他方、PCI-PCIブリッジ回路400
により2ndPCIバス531が構成され、PCIデバ
イス543,544が接続されている。各PCIデバイ
ス543,544へは、PCI-PCIブリッジ回路4
00のIDSEL切り替え制御部100を経由してID
SEL信号554,555が接続されている。また各P
CIデバイスの割り込み信号564,565は、PCI
-PCIブリッジ回路400の割り込みルーティング制
御部200を経由して、ホスト-PCIブリッジ回路3
00の割り込みルーティング制御部200に接続されて
いる。
【0037】図6は、デバイスナンバーレジスタ部11
0、デバイス切替(IDSEL)制御部100及び割込
みルーティング制御部200の具体的構成を説明するブ
ロック図である。
【0038】デバイスナンバーレジスタ部110は、デ
バイスナンバーを格納する4ビットのデバイスナンバー
レジスタ601、他のデバイスナンバーレジスタとの値
を比較し、変更値が正常であるかどうかを示す比較演算
結果を出力する比較演算器602、比較演算結果により
レジスタデータの出力制御を行うバッファ603とから
なる。
【0039】DSEL制御部100は、レジスタデータ
をデコード(復号)する4ビットデコーダ611と、デ
コード結果を切り替え制御信号、デバイスナンバーレジ
スタ部600の比較演算結果604をアウトプットイネ
ーブル信号として入力し、選択されたアドレス・データ
信号をIDSEL信号として出力するセレクタ部612
とからなる。
【0040】割り込みルーティング制御部200は、レ
ジスタデータの下位2ビットをデコードするデコーダ6
21と、デコード結果を切り替え制御信号、デバイスナ
ンバーレジスタ部110の比較演算結果604をアウト
プットイネーブル信号として入力し、PCIデバイスか
らの4本の割り込み信号をルーティングして出力するス
イッチング回路622とからなる。
【0041】図5のコンピュータ装置では、図6に示す
回路が ホスト-PCIブリッジ回路300に4つ、P
CI-PCIブリッジ回路400に2つ内蔵することで
実現する。なお、ホスト-PCIブリッジ回路300で
は、回路自身のデバイスナンバーを保持するレジスタが
1つ内蔵されている。
【0042】図6の動作を説明する。デバイスナンバー
レジスタ601の書き替えが発生すると、そのレジスタ
値が比較演算器602に送られ、全てのデバイスナンバ
ーレジスタ値が異なる場合には、出力バッファ603の
出力がイネーブルとなる。レジスタ値に同じ値がある場
合は、バッファ603の出力を無効とすると同時に、I
DSEL制御部100のセレクタ部612の出力と、割
り込みルーティング制御部200のスイッチング回路6
22の出力も無効にする。
【0043】レジスタ値が有効な場合は、IDSEL切
り替え制御部100の4ビットデコーダ611及び割り
込みルーティング制御部200の下位2ビットデコーダ
621へと送られ、それぞれデコードされる。IDSE
L切り替え制御部100は、4ビットデコーダの値から
どのアドレスデータ信号613をIDSEL信号614
として出力するかを切り替える。出力無効の場合、出力
段は論理「0」に固定される。
【0044】割り込みルーティング制御部200は、下
位2ビットデコーダ621の結果から、スイッチング回
路622のルーティングを行う。ルーティングの法則
は、PCI Local Bus Specification 2.1の2.2.6項 Inter
rupt Pins(Optional) に記載されている Interrupt Rou
ting による。出力無効の場合、出力段はハイインピー
ダンス(High−Z)となる。
【0045】図5のコンピュータ装置について、例をあ
げ説明する。図7はこのコンピュータ装置のデバイスナ
ンバーとアドレス信号線の対応表の一例である。今、デ
バイス540のデバイスナンバーを1から2へ変更する
ものとして記述する。
【0046】ホスト-PCIブリッジ回路300のID
SEL制御部100はIDSEL551としてAD_1
7が、割り込みルーティング制御部200はINTA#→IRQ
X571なる接続がそれぞれ選択されている。ここでC
PU500が、ホスト-PCIブリッジ回路300のデ
バイスナンバーレジスタ部110へアクセスし、該当す
るレジスタを書き替えるものとする。既にこのデバイス
ナンバー値が使用されている場合は、デバイス540へ
のIDSEL551及び割り込み信号561を無効にす
る。書き換え値が正常である場合は、ホスト-PCIブ
リッジ回路300のIDSEL切り替え制御部100に
てAD_17がIDSEL551に接続され、割り込み
信号はINTA#→IRQY572に代えられる。
【0047】2ndPCIバス531に接続されるデバ
イスにおいても同様に、PCI-PCIブリッジ回路4
00のデバイスナンバーレジスタ部110のレジスタ値
を書き替えることで、IDSEL切り替え及び割り込み
ルーティングが可能である。
【0048】以上、本発明の割込み制御回路の好適実施
形態例及びそれを使用する装置乃至回路を詳述した。し
かし、本発明は、斯る特定例のみに限定されるべきでは
なく、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の変形変
更が可能であることが当業者には理解できよう。
【0049】
【発明の効果】上述の説明から理解される如く、本発明
の割込み制御回路によると、デバイス切替制御部、デバ
イスナンバーレジスタ部及び割込みルーティング制御部
を使用することにより、PCIデバイスのデバイスナン
バーを任意に変更することができるので、ソフトウェア
によりPCIデバイスの割込みを自由に変更することが
可能になるという実用上の顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による割込み制御回路を使用するホスト
−PCIブリッジ回路の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明によるの割込み制御回路を構成するデバ
イス切替制御部の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明による割込み制御回路を構成する割込み
信号ルーティング回路の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明による割込み制御回路を使用するPCI
−PCIブリッジ回路のブロック図である。
【図5】図1及び図4におけるブリッジ回路を使用する
コンピュータ装置のブロック図である。
【図6】本発明による割込み制御回路を構成するデバイ
ス切替制御部、デバイスナンバーレジスタ部及び割込み
ルーティング制御部の具体的構成図である。
【図7】図5におけるコンピュータ装置の動作説明用表
図である。
【図8】従来のコンピュータ装置の構成を示すブロック
図である。
【符号の説明】
100 デバイス切替制御部 110 デバイスナンバーレジスタ部 200 割込み信号ルーティング制御部 120〜123 セレクタ 220〜223 スイッチング回路 601 デバイスナンバーレジスタ 602 比較演算器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のPCIデバイス又はPCIカードコ
    ネクタのデバイスナンバーを記憶するデバイスナンバー
    レジスタ部と、 前記デバイスナンバーに対応するデバイス選択信号を選
    択するデバイス切替制御部と、 前記デバイスナンバーに対応した割込みルーティングを
    行う割込み信号ルーティング制御部と、 を備えることを特徴とする割込み制御回路。
  2. 【請求項2】前記デバイスナンバーレジスタ部は、デバ
    イスナンバーレジスタと比較演算器とを含むことを特徴
    とする請求項1に記載の割込み制御回路。
  3. 【請求項3】前記デバイス切替制御部は、複数のアドレ
    スデータ信号を入力とし、前記デバイスナンバーレジス
    タ部の出力であるデバイスナンバーレジスタ情報により
    選択出力する複数のセレクタを含むことを特徴とする請
    求項1又は2に記載の割込み制御回路。
  4. 【請求項4】前記割込み信号ルーティング部は、前記デ
    バイスからの割込み信号及び前記デバイスナンバーレジ
    スタ部からのデバイスナンバーレジスタ情報を受け、割
    込み信号を出力するスイッチング回路を含むことを特徴
    とする請求項1、2又は3に記載の割込み制御回路。
  5. 【請求項5】コンピュータ装置内に使用され、前記割込
    み信号出力を前記コンピュータ装置の割込みコントロー
    ラに入力し、該割込みコントローラからCPUに対して
    装置割込み信号を出力するよう構成することを特徴とす
    る請求項1及至4のいずれかに記載の割込み制御回路。
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