JP2001005722A - メモリアクセス制御方法とその装置 - Google Patents

メモリアクセス制御方法とその装置

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JP2001005722A
JP2001005722A JP11175657A JP17565799A JP2001005722A JP 2001005722 A JP2001005722 A JP 2001005722A JP 11175657 A JP11175657 A JP 11175657A JP 17565799 A JP17565799 A JP 17565799A JP 2001005722 A JP2001005722 A JP 2001005722A
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Japan
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memory
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microprocessor
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JP11175657A
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Inventor
Takashi Saeki
高志 佐伯
Taku Nishimura
卓 西村
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Hitachi Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Communication Systems Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 書込み/読出しデータがメモリ上でのデータ
幅よりも大として、ソフトウェア処理能力の低下なし
に、メモリを書込み/読出しアクセスすること。 【解決手段】 nワード分の書込みアクセス時、データ
は一旦ラッチ回路5に保持後、MPU1にデータ転送完
了が通知された上、そのデータは1ワード単位にDMA
制御下にメモリ7上に書込まれ、nワード分の読出しア
クセス時は、メモリ7上からnワード分のデータがDM
A制御下に1ワード単位に読み出される度に、一旦回路
5にラッチされ、データが全てラッチされるのを待っ
て、MPU1にデータがデータ転送完了通知を伴い送出
されるようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロプロセッ
サからデータバス幅がm(m:2以上の任意設定整数)
ワード分とされたデータバスを介し、1ワード単位に書
込み/読出しアクセス可とされているメモリに対し、n
(n:m以下、且つ2以上の任意設定整数)ワード分の
書込み/読出しアクセスが行われる場合でのメモリアク
セス制御方法とその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知なように、書込み/読出しアクセス
対象としてのデータがメモリ上でのアクセス単位として
の1ワード分であって、しかもマイクロプロセッサのデ
ータバス幅以下である場合には、マイクロプロセッサか
らは1回のプログラム転送によるメモリアクセスで以
て、そのデータのメモリへの書込みやメモリからの読出
しが行われ得るものとなっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、書込み
/読出しアクセス対象としてのデータがメモリ上でのア
クセス単位としての1ワード分よりも大きく複数ワード
分であって、しかもマイクロプロセッサのデータバス幅
以下である場合には、マイクロプロセッサからは複数回
に亘ってプログラム転送によるメモリアクセスが1ワー
ド単位に行われる必要があるものとなっている。即ち、
最初のアクセス開始時点から最後のアクセスが終了する
までの間、マイクロプロセッサでの処理は専らそれらア
クセス処理に占有されることとなり、そのアクセス処理
以外の処理が実行不可とされている結果、マイクロプロ
セッサでのソフトウェア処理能力の低下は否めないもの
となっているのが実情である。
【0004】本発明の第1の目的は、書込み/読出しア
クセス対象としてのデータがメモリ上でのアクセス単位
としての1ワード分よりも大きく複数ワード分であっ
て、しかもマイクロプロセッサのデータバス幅以下であ
る場合に、マイクロプロセッサでのソフトウェア処理能
力を低下させることなく、メモリが書込み/読出しアク
セスされ得るメモリアクセス制御方法とその装置を供す
るにある。本発明の第2の目的は、その第1の目的に加
え、書込み/読出しアクセスが連続的に行われ得るメモ
リアクセス制御方法とその装置を供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、マイクロプ
ロセッサからnワード分の書込みアクセスが行われる場
合、マイクロプロセッサからデータバス上に送出される
nワード分の書込みデータは一旦ラッチされた後、速や
かにマイクロプロセッサにはデータ転送完了が通知され
た上、ラッチされた書込みデータは1ワード単位にDM
A制御下にメモリデータバスを介しメモリ上に所定順に
連続的に書込まれる一方、マイクロプロセッサからnワ
ード分の読出しアクセスが行われる場合には、メモリ上
からはnワード分の読出しデータがDMA制御下に1ワ
ード単位に所定順にメモリデータバス上に連続的に読み
出される度に、所定順に一旦ラッチされ、nワード分の
読出しデータが全てラッチされるのを待って、マイクロ
プロセッサには該読出しデータがデータバスを介しデー
タ転送完了通知を伴い送出されることで達成される。
【0006】また、装置構成としては、マイクロプロセ
ッサからのnワード分の書込みデータをラッチの上、1
ワード単位にメモリデータバス上に所定順に送出すると
ともに、メモリから順次読み出される1ワード単位の読
出しデータを所定順にラッチの上、nワード分の読出し
データが全てラッチされるのを待ってデータバス上に送
出するラッチ手段と、マイクロプロセッサからのnワー
ド分の書込みデータを上記ラッチ手段に一旦ラッチせし
めた後、速やかにマイクロプロセッサにデータ転送完了
を通知の上、該ラッチ手段上の書込みデータを1ワード
単位にメモリデータバス上に所定順に送出せしめるべく
制御する一方、メモリ上から1ワード単位に順次読み出
したnワード分の読出しデータを上記ラッチ手段に一旦
ラッチせしめた上、nワード分の読出しデータが全てラ
ッチされるのを待って、データ転送完了通知を伴い該読
出しデータをデータバス上に送出せしめるべく制御する
DMA制御手段とを少なくとも具備せしめることで達成
される。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1,
図2を用いて説明する。さて、本発明によるメモリアク
セス制御装置であるが、図1はその一例での概要ブロッ
ク構成を、マイクロプロセッサ(MPU)1やメモリ制
御回路6、メモリ7等とともに示したものである。図示
のように、本例では、32ビット幅のデータバス106
を有するマイクロプロセッサ1により、8ビット幅のメ
モリデータバス112を有するメモリ7が書込み/読出
しアクセスされる場合が想定されたものとなっている。
【0008】以上のように、データバス106のビット
幅とメモリデータバス112のそれとは全く異なってい
るが、それにも拘らず、その書込み/読出しアクセスを
容易に実現させるべく、マイクロプロセッサ1とメモリ
7との間には、メモリ7に対し直接メモリ制御信号11
3を発生するメモリ制御回路6以外に、本発明に係るD
MA制御手段として、データバス幅変換制御信号やデー
タラッチ等のシーケンス制御信号111を生成するシー
ケンス制御回路2や、DMA完了前の次マイクロプロセ
ッサアクセスに対しDMA中のデータを保護するマスク
信号104を生成するマスク生成回路3、およびマイク
ロプロセッサ1にデータ転送完了信号105を送出する
DSACK生成回路4が設けられ、また、本発明に係る
ラッチ手段として、マイクロプロセッサ1からの書込み
データやメモリ7からの読出しデータを一旦ラッチした
上、データバス幅変換を行うラッチ回路5がデータバス
106、メモリデータバス112間に設けられたものと
なっている。
【0009】ここで、書込み/読出しアクセスが如何に
行われるかについて具体的に説明すれば、書込み/読出
しアクセスが行われる度に、マイクロプロセッサ1から
はアドレス(ADR)信号100、アクセス許否(ある
いはチップセレクト)(CS)信号101、データスト
ローブ(DS)信号102、書込み/読出し(R/W)
信号103が送出されるものとなっている。これら信号
に基づき、シーケンス制御回路2ではシーケンス制御信
号111を始めとして、メモリ制御回路6への各種信号
が生成されているものであるが、このうち、シーケンス
制御信号111はマスク生成回路3、DSACK生成回
路4およびラッチ回路5に与えられたものとなってい
る。マイクロプロセッサ1からのアドレス(ADR)信
号100、書込み/読出し(R/W)信号103各々は
シーケンス制御回路2で一旦保持された上、内部ADR
信号107、内部R/W信号108としてメモリ制御回
路6に与えられているものであり、また、シーケンス制
御回路2からメモリ制御回路6に対してはメモリアクセ
スを指示すべく、REQ(要求)信号109が送出され
たものとなっている。
【0010】ここで、先ず書込みアクセスについて具体
的に説明すれば、その書込みアクセスに際しては、デー
タバス106上に書込みデータ(正味32ビットデー
タ)がマイクロプロセッサ1から送出されているが、そ
の書込みデータはシーケンス制御回路2からのシーケン
ス制御信号111により、一旦ラッチ回路5にラッチさ
れるものとなっている。その書込みデータのラッチ後、
シーケンス制御信号111によりDSACK生成回路4
からはデータ転送完了信号105がマイクロプロセッサ
1に送出されることによって、マイクロプロセッサ1で
はそのデータ転送完了信号105の受信を以て、以降、
その書込みアクセス処理から解放された上、それ以外の
処理が処理可とされているものである。そのデータ転送
完了信号105はまた、マスク生成回路3に入力された
上、REQ信号109の存在を前提としてマスク信号1
04が生成されるものとなっている。そのマスク信号1
04はシーケンス制御回路2に与えられることで、マス
ク信号104の生成期間内に、たとえ、次書込みアクセ
スや読出しアクセスがマイクロプロセッサ1から即にあ
ったとしても、そのアクセスは、マスク信号104の生
成が停止されるまでの間(即ち、直前アクセスが終了さ
れるまでの間)、マイクロプロセッサ1からそのまま送
出され続けられることで、待機状態におかれるものとな
っている。後述のように、本例では、8ビット単位での
データ書込みがメモリ7に対し4回行われた時点で、マ
スク信号104の生成が停止されていることから、それ
まで待機状態におかれていたアクセスは、その後、速や
かに実行されるものとなっている。尤も、マイクロプロ
セッサ1からのアクセス各々がシーケンス制御回路2内
で待ち状態としてFIFO的に記憶される場合は、マイ
クロプロセッサ1から送出され続けられることは不要と
なっている。
【0011】ラッチ回路5にラッチされた書込みデータ
が実際にメモリ7に書込みされるに際しては、ラッチさ
れた32ビットデータのうち、最上位側8ビットデータ
が先ずシーケンス制御信号111によりメモリデータバ
ス112上に選択的に送出された状態で、シーケンス制
御回路2からメモリ制御回路6にはREQ信号109、
内部ADR信号107(=アドレス(ADR)信号10
0)および内部R/W信号108が送出されるものとな
っている。これら信号に基づきメモリ制御回路6からメ
モリ7にはメモリ制御信号113が送出されることで、
メモリデータバス112上の最上位側8ビットデータが
メモリ7に書込みされているものである。その最上位側
8ビットデータが書込みされれば、その応答としてメモ
リ制御回路6からはACK信号110がシーケンス制御
回路2に返送されているが、このACK信号110によ
り内部ADR信号107(=アドレス(ADR)信号1
00)がインクリメント(+1更新)された上、新たな
内部ADR信号107としてメモリ制御回路6に送出さ
れているものである。これに並行して、ラッチ回路5か
らは、シーケンス制御信号111により最上位側8ビッ
トデータに隣接している8ビットデータが新たに選択さ
れた上、メモリデータバス112上に送出されることに
よって、その8ビットデータがメモリ7に書込みされて
いるものである。その後、同様にして、内部ADR信号
107の+1更新と8ビットデータの選択更新とを2回
に亘って繰返すようにすれば、書込みデータはメモリ7
上で4連続アドレスに亘って分散書込みされるところと
なるものである。
【0012】シーケンス制御回路2において、ACK信
号110が4回カウントされたことを以て、データ転送
完了と判定された場合には、REQ信号109はその出
力が停止され、また、シーケンス制御信号111により
マスク生成回路3でのMSK信号104の生成も停止さ
れているものである。MSK信号104が生成停止され
れば、それまで待機状態におかれていたアクセスがシー
ケンス制御回路2で受付けされた上、その後、速やかに
実行され得るものである。
【0013】次に、メモリ7上から32ビットデータを
読み出す読出しアクセスについて具体的に説明すれば、
読出しアクセスが書込みアクセスとタイミング上、大き
く異なるところは、DSACK生成回路4からはデータ
転送完了信号105がアクセス開始初期に出力されな
く、したがって、このままでは、マスク生成回路3でマ
スク信号104も生成され得ない点である。よって、読
出しアクセスの場合は、シーケンス制御信号111によ
りマスク生成回路3からは書込みアクセスの場合と同一
タイミングでマスク信号104が強制的に生成されてお
り、その生成停止は8ビット単位でのデータ読出しがメ
モリ7に対し4回行われた時点とされ、また、他に大き
く異なるところは、DSACK生成回路4内では、AC
K信号110が4回カウントされたことを以てデータ転
送完了と判定された上、データ転送完了信号105が生
成されており、これがマイクロプロセッサ1に送出され
ることによって、マイクロプロセッサ1ではそのデータ
転送完了信号105の受信タイミングを以て、ラッチ回
路5からデータバス106上に送出されている32ビッ
ト読出しデータが取込みされている点である。
【0014】より具体的に説明すれば、書込みアクセス
の場合と同様、先ずメモリ制御回路6からは、REQ信
号109、内部ADR信号107(=アドレス(AD
R)信号100)および内部R/W信号108に基づ
き、メモリ7にはメモリ制御信号113が送出されるこ
とによって、メモリ7上の該当アドレスからは最上位側
8ビットデータが読み出された上、メモリデータバス1
12に送出されるものとなっている。その最上位側8ビ
ットデータはラッチ回路5に一旦ラッチされるが、その
際でのラッチ位置はシーケンス制御信号111により予
め指定されており、また、ACK信号110自体がラッ
チ信号として用いられているものである。以下、同様に
して、初期状態としての内部ADR信号107(=アド
レス(ADR)信号100)が3回に亘って順次+1更
新される度に、メモリ7上からは8ビットデータが読み
出された上、ラッチ回路5上の指定ラッチ位置にラッチ
されるようにすればよいものである。
【0015】最後に、書込みアクセスが行われている状
態で、マイクロプロセッサ1から次書込みアクセスがあ
った場合での動作について説明すれば、図2に示すよう
である。即ち、図2に示す例では、最初の書込みアクセ
スでは、メモリ7上のアドレスADR1を先頭アドレス
として、書込みデータとして24ビットデータ“987
654(16進表示)”がアドレスADR1,ADR1
+1,ADR1+2各々に分散書込みされる場合が想定
されたものとなっている。その最初の書込みアクセスが
あった直後に次書込みアクセスがあった場合が想定され
ているわけであるが、その次書込みアクセスはMSK信
号104の存在によりシーケンス制御回路2で直ちに受
付けされることはなく、最初の書込みアクセスが完了す
るまで、マイクロプロセッサ1から送出され続けられる
ものとなっている。換言すれば、最初の書込みアクセス
の完了を待って、次書込みアクセスがシーケンス制御回
路2で受付けされた上、次書込みアクセス処理が開始さ
れているものである。因みに、その次書込みアクセスで
は、メモリ7上のアドレスADR2を先頭アドレスとし
て、書込みデータとして24ビットデータ“ABCDE
F(16進表示)”がアドレスADR2,ADR2+
1,ADR2+2各々に分散書込みされる場合が想定さ
れたものとなっている。
【0016】以上、本発明について説明したが、例えば
データバス106が32ビット幅、メモリデータバス1
12が8ビット幅である場合には、データバス106上
での書込み/読出しデータ幅は最大32ビットとして、
これ以外にも必要に応じて、24ビット、16ビットと
して、外部からのマニュアル設定等により随時半固定的
に可変設定されるようにすればよいものである。
【0017】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1,3に
よる場合は、書込み/読出しアクセス対象としてのデー
タがメモリ上でのアクセス単位としての1ワード分より
も大きく複数ワード分であって、しかもマイクロプロセ
ッサのデータバス幅以下である場合に、マイクロプロセ
ッサでのソフトウェア処理能力を低下させることなく、
メモリが書込み/読出しアクセスされ得るメモリアクセ
ス制御方法とその装置が、また、請求項2,4による場
合は、そのような効果に加え、書込み/読出しアクセス
が連続的に行われ得るメモリアクセス制御方法とその装
置が得られるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明によるメモリアクセス制御装置
の一例での概要ブロック構成を示す図
【図2】図2は、アクセスが連続的に行われる場合での
動作を説明するための図
【符号の説明】
1…マイクロプロセッサ(MPU)、2…シーケンス制
御回路、3…マスク生成回路、4…DSACK生成回
路、5…ラッチ回路、6…メモリ制御回路、7…メモリ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロプロセッサのデータバス幅がm
    (m:2以上の任意設定整数)ワード分とされた状態
    で、1ワード単位に書込み/読出しアクセス可とされて
    いるメモリに対し、マイクロプロセッサからn(n:m
    以下、且つ2以上の任意設定整数)ワード分の書込み/
    読出しアクセスが行われる場合でのメモリアクセス制御
    方法であって、マイクロプロセッサからnワード分の書
    込みアクセスが行われる場合、マイクロプロセッサから
    データバス上に送出されるnワード分の書込みデータは
    一旦ラッチされた後、速やかにマイクロプロセッサには
    データ転送完了が通知された上、ラッチされた書込みデ
    ータは1ワード単位にDMA制御下にメモリデータバス
    を介しメモリ上に所定順に連続的に書込まれる一方、マ
    イクロプロセッサからnワード分の読出しアクセスが行
    われる場合には、メモリ上からはnワード分の読出しデ
    ータがDMA制御下に1ワード単位に所定順にメモリデ
    ータバス上に連続的に読み出される度に、所定順に一旦
    ラッチされ、nワード分の読出しデータが全てラッチさ
    れるのを待って、マイクロプロセッサには該読出しデー
    タがデータバスを介しデータ転送完了通知を伴い送出さ
    れるようにしたメモリアクセス制御方法。
  2. 【請求項2】 メモリに対しDMA制御下にnワード分
    の書込み、または読出しに係るアクセスが行われている
    状態で、マイクロプロセッサからnワード分の書込み、
    または読出しに係るアクセスが新たに行われた場合、該
    アクセスは一時的に待機状態におかれた上、直前アクセ
    スの完了を待って、実行されるようにした請求項1記載
    のメモリアクセス制御方法。
  3. 【請求項3】 マイクロプロセッサのデータバス幅がm
    (m:2以上の任意設定整数)ワード分とされた状態
    で、1ワード単位に書込み/読出しアクセス可とされて
    いるメモリに対し、マイクロプロセッサからn(n:m
    以下、且つ2以上の任意設定整数)ワード分の書込み/
    読出しアクセスが行われる場合でのメモリアクセス制御
    装置であって、マイクロプロセッサからのnワード分の
    書込みデータをラッチの上、1ワード単位にメモリデー
    タバス上に所定順に送出するとともに、メモリから順次
    読み出される1ワード単位の読出しデータを所定順にラ
    ッチの上、nワード分の読出しデータが全てラッチされ
    るのを待ってデータバス上に送出するラッチ手段と、マ
    イクロプロセッサからのnワード分の書込みデータを上
    記ラッチ手段に一旦ラッチせしめた後、速やかにマイク
    ロプロセッサにデータ転送完了を通知の上、該ラッチ手
    段上の書込みデータを1ワード単位にメモリデータバス
    上に所定順に送出せしめるべく制御する一方、メモリ上
    から1ワード単位に順次読み出したnワード分の読出し
    データを上記ラッチ手段に一旦ラッチせしめた上、nワ
    ード分の読出しデータが全てラッチされるのを待って、
    データ転送完了通知を伴い該読出しデータをデータバス
    上に送出せしめるべく制御するDMA制御手段とを少な
    くとも含む構成のメモリアクセス制御装置。
  4. 【請求項4】 DMA制御手段によるDMA制御下に、
    メモリに対しnワード分の書込み、または読出しに係る
    アクセスが行われている状態で、マイクロプロセッサか
    らnワード分の書込み、または読出しに係るアクセスが
    新たに行われた場合、該アクセスは一時的に待機状態に
    おかれた上、直前アクセスの完了を待って、実行される
    べく制御されるようにした請求項3記載のメモリアクセ
    ス制御装置。
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