JP2001101128A - データ処理装置 - Google Patents

データ処理装置

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JP2001101128A
JP2001101128A JP27322399A JP27322399A JP2001101128A JP 2001101128 A JP2001101128 A JP 2001101128A JP 27322399 A JP27322399 A JP 27322399A JP 27322399 A JP27322399 A JP 27322399A JP 2001101128 A JP2001101128 A JP 2001101128A
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video
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JP27322399A
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Yoshiyuki Kato
義幸 加藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ビデオインタフェースの転送速度、或いはシス
テムバスの速度が変わっても、ビデオインタフェース用
のコントローラからの要求により、システムバスの取得
優先度を最適に変更設定できるようにする。 【解決手段】ビデオコントローラ112がバス120を
取得してメモリ123からビデオデータを読み出して内
蔵のFIFOに格納した結果当該FIFOが一杯になる
と、バス120を一旦解放する。その後、FIFOに例
えば半分以上の空きができると、ビデオコントローラ1
12はアービトレーション回路105に対してバス取得
を要求し、許可されたなら、メモリ123からFIFO
へのデータ格納動作を再開する際に当該FIFOの残存
データ量を検出し、そのデータ量をもとに信号線108
または109を介して次のバス取得要求の際のバス取得
優先度の向上要求または低下要求をアービトレーション
回路105に通知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも1つの
ビデオインタフェース用コントローラを含む複数のコン
トローラを持ったデータ処理装置に係り、特にビデオイ
ンタフェース用コントローラのバス取得優先度を動的に
変えることが可能なデータ処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、少なくとも1つのビデオインタフ
ェース用コントローラを含む複数のコントローラを持っ
たデータ処理装置において、CPUにより管理されるシ
ステムバス(CPUバス)に接続されたメモリからビデ
オインタフェース用コントローラがデータを読み出し、
ビデオデータとして外部へ出力する場合、当該ビデオイ
ンタフェース用コントローラのバス取得の優先度が最も
高くなるようにシステムを設計するのが一般的であっ
た。これは、ビデオデータは、リアルタイムで途切れな
く出力する必要があるためである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術においては、次のような問題があった。
【0004】(1)ビデオデータの転送速度が変わった
場合、システムバスを有効利用できない。例えば、ビデ
オインタフェースを複数チャネル持たせ、片方のチャネ
ルを遅い転送速度で使った場合、両チャネルのバス取得
優先度によっては、他方の速い転送速度が要求されたチ
ャネルを待たせることになる。
【0005】(2)ビデオインタフェース(ビデオイン
タフェース用のコントローラ)のバス取得優先度を予め
設定するような機能は可能であるが、転送速度が回線へ
接続した後でないと分からないこともあり、対応できな
い場合もある。
【0006】(3)システムバスとCPUの動作スピー
ドは、システムにより変る。このため、全てのシステム
でビデオインタフェースのバス取得優先度を最も高くす
るのが最適とは限らず、システムによってはビデオイン
タフェース以外のコントローラより低い優先度とした方
が良い場合もあり得る。
【0007】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
でその目的は、ビデオインタフェースの転送速度、或い
はシステムバスの速度が変わっても、ビデオインタフェ
ース用のコントローラからの要求により、システムバス
の取得優先度を最適に変更設定することができるデータ
処理装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも1
つのビデオインタフェース用コントローラを含む複数の
コントローラと、このコントローラを制御するCPU
と、このCPUにより管理され、当該CPU及び上記コ
ントローラが接続されるシステムバスとを備えたデータ
処理装置において、上記ビデオインタフェース用コント
ローラに設けられ、上記システムバスを介してメモリか
ら読み込まれたデータを格納し、その格納データを格納
順に出力する先入れ先出し方式のバッファと、上記ビデ
オインタフェース用コントローラに設けられ、ビデオイ
ンタフェースの転送速度或いはシステムバスの速度に応
じて、当該コントローラのバス取得の優先度を変更する
ための優先度変更要求を発する優先度制御回路と、上記
ビデオインタフェース用コントローラを含む複数のコン
トローラからのバス取得要求を調停するアービトレーシ
ョン回路であって、上記ビデオインタフェース用コント
ローラ内の優先度制御回路からの優先度変更要求に応じ
て当該コントローラのバス取得の優先度を変更するアー
ビトレーション回路とを備えたことを特徴とする。
【0009】このような構成においては、ビデオインタ
フェース用コントローラに設けられた優先度制御回路か
らアービトレーション回路に対し、当該コントローラの
バス取得優先度の変更要求がビデオインタフェースの転
送速度或いはシステムバスの速度に応じて通知され、こ
の変更要求に従い、当該コントローラのバス取得優先度
がアービトレーション回路により変更される。
【0010】このように、ビデオインタフェースの転送
速度やシステムバスの速度が変わっても、ビデオインタ
フェース用コントローラからの優先度変更要求により、
システムバスの取得優先度を最適に変更設定できるた
め、アンダーフロ−の発生を未然に防ぎ、且つシステム
バスを効率良く使用することが可能となる。
【0011】さて、ビデオインタフェースの転送速度や
システムバスの速度が変わると、上記先入れ先出しバッ
ファに残っているデータ量(残存データ量)も変化す
る。そこで、上記優先度制御回路に、ビデオインタフェ
ース用コントローラでの当該バッファへのデータ格納開
始に際して当該バッファの残存データ量を検出する残存
データ量検出手段と、残存データ量検出手段により検出
された残存データ量に基づいて優先度変更要求を発する
優先度変更判定手段とを設け、バッファの残存データ量
を利用してアービトレーション回路に対する優先度変更
を要求する構成とするならば、ビデオインタフェースの
転送速度やシステムバスの速度に応じてバス取得優先度
を動的に変更することが効率的に行える。特に、バッフ
ァ内の残存データ量の上限値及び下限値が設定・保持さ
れる記憶手段を設け、実際に検出された残存データ量を
この上限値及び下限値と比較する構成とするならば、バ
ス取得優先度を上げるべきか、下げるべきか、或いは非
変更とすべきかが簡単に判定可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態に
係るデータ処理装置の構成を示すブロック図である。
【0013】図1において、LSI101は、例えば、
CPU102と、ビデオコントローラ112,113
と、他の目的のコントローラ(例えば通信コントロー
ラ)114,115とを内蔵した1チップLSIであ
る。
【0014】CPU102は主としてアービトレーショ
ン回路105及びコントローラ112〜115を制御す
る。CPU102には、当該CPU102へのバス取得
要求信号の信号線103と、当該CPU102からのバ
ス取得許可信号の信号線104と、当該CPU102に
より管理されるCPUバス(システムバス)120が接
続されている。
【0015】アービトレーション回路105は、コント
ローラ112〜115からそれぞれ信号線106に出力
されるCPUバス120の取得に関するバス取得要求信
号に基づいて、当該コントローラ112〜115のバス
取得の調停を行う。この際、アービトレーション回路1
05は信号線103を介してCPU102にバス取得要
求信号を出力し、当該CPU102から信号線104を
介してバス取得許可信号が返された場合に、該当するコ
ントローラに対し、信号線107を介してバス取得許可
信号を返す。ここでは、CPU102はアービトレーシ
ョン回路105によるバス調停の対象外であり、CPU
バス120を最優先で使用可能である。
【0016】アービトレーション回路105はまた、ビ
デオコントローラ112から信号線108,109に出
力される優先度制御のための要求信号、及びビデオコン
トローラ113から信号線110,111に出力される
優先度制御のための要求信号に基づいて、該当するコン
トローラのバス取得優先度を変更する。ここで信号線1
08,110上の要求信号はコントローラ112,11
3からのバス取得優先度を上げることを要求するバス取
得優先度向上要求信号であり、信号線109,111上
の要求信号はコントローラ112,113からのバス取
得優先度を下げることを要求するバス取得優先度低下要
求信号である。
【0017】ビデオコントローラ112,113は、ビ
デオインタフェース用のコントローラであり、ビデオデ
ータ等の格納に用いられているメモリ123からデータ
(ビデオデータ)を読み出し、LSI101外部の転送
先(例えばビデオデータの表示装置)からのデータ送信
クロック121,122に同期して、インタフェース信
号線116,117を介して当該転送先へ出力する。
【0018】他のコントローラ114,115は、イン
タフェース信号線118,119を介してのLSI10
1外部の機器の制御等に使用される。
【0019】図2は図1中のビデオコントローラ112
の内部構成を示す。同図に示すように、ビデオコントロ
ーラ112は、バスインタフェース回路(バスI/F)
201と、入力側のFIFO(先入れ先出し方式の)バ
ッファ(以下、単にFIFOと称する)202と、デー
タ変換回路203と、出力側のFIFO204と、優先
度制御回路208と、レジスタ209,210とを有し
ている。
【0020】バスインタフェース回路201は、DMA
(ダイレクトメモリアクセス)回路(図示せず)を内蔵
しており、信号線106を介して出力したバス取得要求
信号に基づき図1中のアービトレーション回路105か
ら信号線107を介して得られるバス取得許可信号によ
りCPUバス120を取得して、図1中のメモリ123
からビデオデータを読み出し、FIFO202へ格納す
る。
【0021】FIFO202は、バスインタフェース回
路201によりメモリ123から読み出されたビデオデ
ータを格納するための、例えば16段の先入れ先出しバ
ッファである。FIFO202へのデータ書き込み位置
はライトポインタWPにより示され、FIFO202か
らのデータ読み出し位置はリードポインタRPにより示
される。
【0022】データ変換回路203はメモリ123から
読み出されてバスインタフェース回路201、FIFO
202を介して転送されるビデオデータの形式を目的の
インタフェースに合わせて変換する。
【0023】FIFO204は、データ変換回路203
により変換出力されるビデオデータを入力しつつ、当該
データをその入力順にインタフェース信号線116に出
力するのに用いられる。このFIFO204は、データ
送信クロック121に同期して動作する。
【0024】優先度制御回路208は、信号線205を
介して通知されるバスインタフェース回路201による
FIFO202への書き込み開始のタイミングで、信号
線206により示されるFIFO202のライトポイン
タWPと、信号線207により示されるFIFO202
のリードポインタRPとをもとに、FIFO202に残
っているデータ量(残存データ量)を検出して、そのデ
ータ量から、該当するビデオコントローラ112のバス
取得に関する優先度を上げるべきか、下げるべきか、或
いは非変更とすべきかを判定し、その判定結果に応じ
て、信号線108へのバス取得優先度向上要求信号の出
力、または信号線109へのバス取得優先度低下要求信
号の出力を行う。
【0025】レジスタ209は、FIFO202に残っ
ていなければならないデータ量の下限値を設定するため
の記憶手段であり、バス取得の優先度を上げるべきか否
かを判定するのに用いられる。
【0026】レジスタ210は、FIFO202に残っ
ていなければならないデータ量の上限値を設定するため
の記憶手段であり、バス取得の優先度を下げるべきか否
かを判定するのに用いられる。
【0027】以上、図2を参照してビデオコントローラ
112の内部構成について説明したが、ビデオコントロ
ーラ113の内部構成も図2と同様である。必要があれ
ば、ビデオコントローラ112をビデオコントローラ1
13に、信号線108,109を信号線110,111
に、インタフェース信号線116をインタフェース信号
線117に、そしてデータ送信クロック121をデータ
送信クロック122に読み替えられたい。
【0028】図3は図2中の優先度制御回路208の内
部構成を示す。同図に示すように、優先度制御回路20
8は、残存データ量検出部208aと、優先度変更判定
部208bとを有している。
【0029】残存データ量検出部208aは、信号線2
05を介して通知されるバスインタフェース回路201
からFIFO202への書き込み開始タイミングで、信
号線206で示されるライトポインタWPと信号線20
7で示されるリードポインタRPとに基づいてFIFO
202に残っているデータ量(残存データ量)を検出す
る。
【0030】優先度変更判定部208bは、残存データ
量検出部208aにより検出された残存データ量とレジ
スタ209,210の設定値とから、バス取得に関する
優先度を上げるべきか、下げるべきか、或いは非変更と
すべきかを判定する。優先度変更判定部208bは、優
先度を上げるべきと判定した場合には信号線108上に
バス取得優先度向上要求を出力し、下げるべきと判定し
た場合には信号線109上にバス取得優先度低下要求を
出力する。
【0031】次に本発明の一実施形態の動作を、CPU
102からビデオコントローラ112を起動する場合を
例に、図4及び図5のフローチャートを適宜参照して説
明する。今、LSI101において、CPU102から
ビデオコントローラ112に対してビデオデータの送信
要求が送られて、当該ビデオコントローラ112が起動
されたものとする(ステップS1)。
【0032】するとビデオコントローラ112内のバス
インタフェース回路201は、CPUバス120の取得
を要求するバス取得要求信号を信号線106経由でアー
ビトレーション回路105へ出力する(ステップS
2)。これにより、CPUバス120が解放されている
ならば、直ちに、使用中であるならば、当該CPUバス
120が解放された時点で、アービトレーション回路1
05によるバス取得の調停が行われる。そして、ビデオ
コントローラ112からのバス取得要求信号に対してバ
ス取得を許可する場合には、アービトレーション回路1
05からビデオコントローラ112に対し、信号線10
7を介してバス取得許可信号が送られる。
【0033】バスインタフェース回路201は、アービ
トレーション回路105からのバス取得許可信号により
バス取得が許可されたものと判断すると(ステップS
3)、CPUバス120を取得して、内蔵のDMA回路
によりCPUバス120を介してメモリ123からビデ
オデータを読み出し、同じビデオコントローラ112内
のFIFO202に順次格納する(ステップS4)。
【0034】やがて、FIFO202がビデオデータで
一杯になると、バスインタフェース回路201はCPU
バス120を一度解放する(ステップS5)。これは他
のコントローラがCPUバス120を取得できるように
するためである。上記ステップS5では、FIFO20
2に格納されたビデオデータがその格納順にデータ変換
回路203に読み出され、FIFO204を介して、デ
ータ送信クロック121に同期してインタフェース信号
線116から外部へ出力(送信)される。即ち、FIF
O202からデータ変換回路203に読み出されたデー
タは、当該データ変換回路203で目的のフォーマット
のビデオデータに変換され、FIFO204に順次格納
される。そしてFIFO204に格納されたビデオデー
タは、データ送信クロック121に同期して当該FIF
O204から読み出され、インタフェース信号線116
を介してLSI101外部に出力される。
【0035】このようにして送信が進み、FIFO20
2にある程度の空き(通常はFIFO202の半分の空
き)ができると(ステップS6,S7)、バスインタフ
ェース回路201は再び信号線106を介してアービト
レーション回路105にバス取得要求信号を出力する
(ステップS8)。そしてバスインタフェース回路20
1(に内蔵のDMA回路)は、CPUバス120が取得
できたならば(ステップS9)、当該CPUバス120
を介してメモリ123から後続のビデオデータを読み出
してFIFO202に格納する(ステップS10)。
【0036】バスインタフェース回路201は、以上の
動作を繰り返し行い、指定された転送量のビデオデータ
をメモリ123からFIFO202を介してインタフェ
ース信号線116上に送信できたならば(ステップS
6)、送信処理を完了する。
【0037】以上の送信処理の中で、ビデオコントロー
ラ112の優先度制御回路208に設けられた残存デー
タ量検出部208aは、バスインタフェース回路201
が再度CPUバス120を取得してメモリ123からF
IFO202へのビデオデータの格納動作を開始する際
に、つまり信号線205により示されるバスインタフェ
ース回路201(に内蔵のDMA回路)によるFIFO
202へのビデオデータの書き込み開始タイミングで、
当該FIFO202の残存データ量を検出する(ステッ
プS10)。
【0038】この残存データ量は、FIFO202から
信号線206及び207を介して通知される当該FIF
O202のライトポインタWP及びリードポインタRP
に基づいて、図6に示すように検出される。即ち残存デ
ータ量は、WP≧RPの場合には、残存データ量=WP
−RPの演算により検出(算出)され、WP<RPの場
合には、FIFO202のサイズをSとすると、残存デ
ータ量=S−(RP−WP)の演算により検出(算出)
される。
【0039】優先度制御回路208内の残存データ量検
出部208aによりFIFO202の残存データ量が検
出されると、優先度制御回路208内の優先度変更判定
部208bに制御が渡される。優先度変更判定部208
bは、検出された残存データ量と、レジスタ209,2
09の設定値、つまりFIFO202に残っていなけれ
ばならないデータ量の下限値及び上限値とを順次比較す
る(ステップS11,S13)。
【0040】もし、残存データ量がレジスタ209に設
定されている下限値より少なかったならば(ステップS
11)、優先度変更判定部208bは、インタフェース
信号線116の回線スピードが速いか、或いはCPUバ
ス120の転送速度が遅いために、アンダーフローにな
る危険性があると判断し、次回のバス取得要求時に優先
的にCPUバス120が取得できるように、信号線10
8を介してバス取得優先度向上要求をアービトレーショ
ン回路105に通知する(ステップS12)。これによ
りアービトレーション回路105は、ビデオコントロー
ラ112の次回のバス取得要求時の優先度(優先順位)
を例えば1つだけ上げる。
【0041】一方、残存データ量がレジスタ210に設
定されている上限値よりも多かったならば(ステップS
13)、優先度変更判定部208bは、インタフェース
信号線116の回線スピードが遅いか、或いはCPUバ
ス120の転送速度が十分に速いと判断し、次回のバス
取得要求時の優先度を下げるべく、信号線109を介し
てバス取得優先度低下要求をアービトレーション回路1
05に通知する(ステップS14)。これによりアービ
トレーション回路105は、ビデオコントローラ112
の次回のバス取得要求時の優先度(優先順位)を例えば
1つだけ下げる。
【0042】これに対し、残存データ量がレジスタ20
9,210の両設定値の範囲内、つまり下限値と上限値
の範囲内であったならば、優先度変更判定部208bは
次回のバス取得要求時の優先度は現状のままで良い(非
変更)と判断し、アービトレーション回路105に対す
る優先度制御(優先度変更)のための要求(バス取得優
先度向上要求またはバス取得優先度低下要求)の通知を
行わない。
【0043】以上に述べた実施形態では、残存データ量
の下限値と上限値がそれぞれ1つずつ設定されている場
合について説明したが、複数、例えば2つずつ設定さ
れ、これに対応してバス取得優先度向上要求及びバス取
得優先順位低下要求も2種ずつ用意される構成であって
も構わない。この場合、残存データ量と各下限値並びに
上限値との大小関係により、バス取得優先度の変更が必
要なときは、2種のバス取得優先度向上要求及び2種の
バス取得優先順位低下要求のいずれか1つがビデオコン
トローラからアービトレーション回路105に通知され
て、これに応じて要求元ビデオコントローラの優先度
(優先順位)が(最大で)1つもしくは2つ上げられる
ようにすればよい。なお、要求元のバス取得優先度(優
先順位)が例えば第2位のときに当該優先度を上げる要
求が通知された場合、その要求の種類に関係なく優先度
が1つだけ上げられることは勿論である。
【0044】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ビ
デオインタフェース用コントローラに設けられた優先度
制御回路からアービトレーション回路に対し、当該コン
トローラのバス取得優先度の変更要求がビデオインタフ
ェースの転送速度或いはシステムバスの速度に応じて通
知され、この変更要求に従い、当該コントローラのバス
取得優先度がアービトレーション回路により変更される
構成としたので、ビデオインタフェースの転送速度、或
いはシステムバスの速度が変わっても、ビデオインタフ
ェース用コントローラのバス取得優先度を最適に変更設
定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るデータ処理装置の構
成を示すブロック図。
【図2】図1中の図1中のビデオコントローラ112の
内部構成を示すブロック図。
【図3】図2中の優先度制御回路208の内部構成を示
すブロック図。
【図4】同実施形態の動作を、CPU102からビデオ
コントローラ112を起動する場合を例に説明するため
のフローチャートの一部を示す図。
【図5】同実施形態の動作を、CPU102からビデオ
コントローラ112を起動する場合を例に説明するため
のフローチャートの残りを示す図。
【図6】同実施形態におけるFIFO202の残存デー
タ量の検出手法を説明するための図。
【符号の説明】
101…LSI 102…CPU 105…アービトレーション回路 112,113…ビデオコントローラ 114,115…コントローラ 120…CPUバス(システムバス) 123…メモリ 201…バスインタフェース回路(バスI/F) 202,204…FIFO 203…データ変換回路 208…優先度制御回路 208a…残存データ量検出部 208b…優先度変更判定部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つのビデオインタフェース
    用コントローラを含む複数のコントローラと、前記コン
    トローラを制御するCPUと、前記CPUにより管理さ
    れ、当該CPU及び前記コントローラが接続されるシス
    テムバスとを備えたデータ処理装置において、 前記ビデオインタフェース用コントローラに設けられ、
    前記システムバスを介してメモリから読み込まれたデー
    タを格納し、その格納データを格納順に出力する先入れ
    先出し方式のバッファと、 前記ビデオインタフェース用コントローラに設けられ、
    ビデオインタフェースの転送速度或いはシステムバスの
    速度に応じて、当該コントローラのバス取得の優先度を
    変更するための優先度変更要求を発する優先度制御回路
    と、 前記ビデオインタフェース用コントローラを含む前記複
    数のコントローラからのバス取得要求を調停するアービ
    トレーション回路であって、前記ビデオインタフェース
    用コントローラ内の前記優先度制御回路からの前記優先
    度変更要求に応じて当該コントローラのバス取得の優先
    度を変更するアービトレーション回路とを具備すること
    を特徴とするデータ処理装置。
  2. 【請求項2】 前記優先度制御回路は、前記バッファへ
    のデータ格納開始に際して当該バッファの残存データ量
    を検出する残存データ量検出手段と、前記残存データ量
    検出手段により検出された残存データ量に基づいて前記
    優先度変更要求を発する優先度変更判定手段とを備えて
    いることを特徴とする請求項1記載のデータ処理装置。
  3. 【請求項3】 前記ビデオインタフェース用コントロー
    ラは、前記バッファ内の残存データ量の上限値及び下限
    値が設定・保持される記憶手段を更に備え、 前記優先度制御回路は、前記バッファへのデータ格納開
    始に際して当該バッファの残存データ量を検出する残存
    データ量検出手段と、前記残存データ量検出手段により
    検出された残存データ量を前記記憶手段に設定・保持さ
    れている上限値及び下限値と比較することで前記優先度
    を上げるべきか、下げるべきか、或いは非変更とすべき
    かを判定し、その判定結果に応じて前記優先度変更要求
    を発する優先度変更判定手段とを備えていることを特徴
    とすることを特徴とする請求項1記載のデータ処理装
    置。
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