JP2001318879A - 集積回路およびその制御方法 - Google Patents
集積回路およびその制御方法Info
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- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/40—Bus structure
- G06F13/4004—Coupling between buses
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Abstract
せる。 【構成】 アドレス・バス、制御バスおよび転送データ
・バスによってCPU10に高速アクセス用のキャッシュ
・メモリ11および中速アクセス用のDRAM12を接続す
る。キャッシュ・メモリ11とDRAM12との間のバスに
はスイッチS11,S12およびS13を設ける。高速アクセ
ス時にはスイッチS11,S12およびS13をオフにする。
実質的にバスの長さが短くなるので、安定してキャッシ
ュ・メモリ11に高速アクセスが可能となる。DRAM12
にアクセスするときにはスイッチS11,S12およびS13
をオンにする。
Description
と低速アクセス用のディバイスとが共通バスにより接続
されている集積回路およびその制御方法に関する。
共通バスに複数のディバイスが接続される。1本の共通
バスを通して複数のディバイスへのデータ転送が行われ
る。
ロック・パルスの周波数を上げる必要がある。しかしな
がら、バスの容量性負荷の影響などにより動作クロック
・パルスの周波数には上限がある。バスの特性を改善す
るためにバスに使用される素材を変えることが考えられ
るが、コスト・アップとなってしまう。また、バスが長
い場合に、動作クロック・パルスの周波数を上げて高速
で動作させると、動作が不安定となる。
に、かつ安定に集積回路を動作させることを目的とす
る。
用のディバイスと低速アクセス用のディバイスとこれら
のディバイスへのデータ転送を制御する制御回路とが、
上記高速アクセス用のディバイスへのデータ転送が優先
となるように、共通バスにより接続されており、上記高
速アクセス用のディバイスと上記低速アクセス用のディ
バイスとの間のバス接続をオン、オフ制御するスイッチ
回路、および上記高速アクセス用のディバイスにデータ
を転送するときにオフし、上記低速アクセス用のディバ
イスにデータを転送するときにオンするように上記スイ
ッチ回路を制御する制御回路を備えていることを特徴と
する。
法も提供している。すなわち、この方法は、高速アクセ
ス用のディバイスと低速アクセス用のディバイスとこれ
らのディバイスへのデータ転送を制御する制御回路と
が、上記高速アクセス用のディバイスへのデータ転送が
優先となるように、共通バスにより接続されている集積
回路の制御方法であって、上記高速アクセス用のディバ
イスと上記低速アクセス用のディバイスとの間のバス接
続をオン、オフ制御するスイッチ回路を設け、上記高速
アクセス用のディバイスにデータを転送するときにオフ
し、上記低速アクセス用のディバイスにデータを転送す
るときにオンするように上記スイッチ回路を制御するも
のである。
バイスと低速アクセス用のディバイスとこれらのディバ
イスへのデータ転送を制御する制御回路とが、上記高速
アクセス用のディバイスへのデータ転送が優先となるよ
うに、共通バスにより接続されている。上記高速アクセ
ス用のディバイスと上記低速アクセス用のディバイスと
の間には、バス接続をオン、オフ制御するスイッチ回路
が設けられており、上記高速アクセス用のディバイスに
データを転送するときにオフし、上記低速アクセス用の
ディバイスにデータを転送するときにオンするように上
記スイッチ回路が制御される。
を転送するときには、上記スイッチ回路はオフとなるの
で、上記低速アクセス用のディバイスは上記共通バスか
ら切り離される。上記共通バスの長さが実質的に短くな
るので、高速に動作させても安定した動作が可能とな
る。
速アクセス用のディバイスを含む複数のディバイスが、
アクセス速度の速い順にデータ転送を優先するように共
通バスにより接続されている集積回路にも適用すること
ができる。この場合には、上記スイッチ回路が、上記複
数のディバイスのうち互いに隣接するディバイス間のバ
ス接続をオン、オフするものとなろう。また、上記スイ
ッチ制御回路が、上位のアクセス速度をもつディバイス
回路へのアクセスが可能となるように、順に上記スイッ
チ回路をオンするものとなろう。
速アクセス用のディバイスおよび上記スイッチ制御回路
がそれぞれクロック・パルスに同期して動作するときに
は、上記スイッチ制御回路のオン後一定時間経過後にデ
ータの転送を許可する信号を上記クロック・パルスに同
期して出力する出力回路をさらに備えることが好まし
い。
り、上記高速アクセス用のディバイスへのデータ転送が
終了し、上記共通バスが開放されたことが分かる。上記
低速アクセス用のディバイスへのデータ転送ができるよ
うになる。
可信号の出力タイミングは、上記ディバイスのアクセス
速度に応じて,アクセス速度が遅いほど遅くなるよう
に,異なるようになろう。
セスすべきディバイスのアクセス速度に応じて変わるも
のであってもよい。ディバイスのアクセス速度に対応し
て動作できる。
回路の電気的構成を示すブロック図である。
るための共通のアドレス・バス、制御データを転送する
ための共通の制御バスおよび画像などの情報を表すデー
タを転送するための共通の転送データ・バスが接続され
ている。
転送データ・バスには、キャッシュ・メモリ11、DRA
M(Dynamic Random Access Memory)12およびA/D
(アナログ/ディジタル)変換回路13が接続されてい
る。DRAM12とCPU10との間のアドレス・バス、制
御バスおよび転送データ・バスには、MOS(Metal Ox
ide Semiconductor)トランジスタからなるスイッチS1
1,S12およびS13が接続されている。また、DRAM1
2とA/D変換回路13との間のアドレス・バス、制御バ
スおよび転送データ・バスには、MOSトランジスタか
らなるスイッチS21,S22およびS23が接続されてい
る。CPU10とA/D変換回路13との間のアドレス・バ
ス、制御バスおよび転送データ・バスには、スイッチS
11,S12およびS13ならびにS21,S22およびS23が接
続されていることとなる。CPU10とキャッシュ・メモ
リ11との間のアドレス・バス、制御バスおよび転送デー
タ・バスにはスイッチは設けられていない。
A/D変換回路13のうち、最も高速度で動作するのはキ
ャッシュ・メモリ11であり、次に高速度で動作するもの
はDRAM12であり、最も低速度で動作するものはA/
D変換回路13である。したがって、高速度で動作する順
にCPU10によるデータ転送が優先されるようにアドレ
ス・バス、制御バスおよび転送データ・バスにキャッシ
ュ・メモリ11、DRAM12およびA/D変換回路13が接
続されているということができる。
含まれている。このデコーダ15から第1のスイッチ制御
信号および第2のスイッチ制御信号が出力される。第1
のスイッチ制御信号は、スイッチS11,S12およびS13
のゲート端子に与えられる。第2のスイッチ制御信号
は、スイッチS21,S22およびS23のゲート端子に与え
られる。
ことにより、スイッチS11,S12およびS13がオンし、
CPU10とDRAM12とがバス接続されることとなる。
第1のスイッチ制御信号がLレベルとなることにより、
スイッチS11,S12およびS13がオフし、DRAM12は
CPU10から切り離されることとなる(バスの切断。A
/D変換回路13もCPU10から切り離されることとな
る)。
ことにより、スイッチS21,S22およびS23がオンし、
スイッチS11,S12およびS13がオンであれば、CPU
10とA/D変換回路13とがバス接続されることとなる。
第2のスイッチ制御信号がLレベルとなることにより、
スイッチS21,S22およびS23がオフし、A/D変換回
路13はCPU10から切り離されることととなる。
ム・チャートの一例である。
ック・パルス発生回路(図示略)から出力されるもので
ある。クロック・パルスは、CPU10,キャッシュ・メ
モリ11、DRAM12、A/D変換回路13およびデコーダ
15のすべての回路に与えられる。このクロック・パルス
の周期t1は、時間にかかわらず一定である。
リート信号はそれぞれ、制御バスを流れる制御信号であ
る。バス・スタート信号は、バスの使用を開始すること
を示す信号であり、Lレベルとなることによりバスの使
用を開始することを示す。データ・コンプリート信号
は、データの転送が可能であることとデータの転送の終
了とを示す。データ・コンプリート信号がLレベルのと
きにデータの転送が可能である。データ・コンプリート
信号がHレベルに立ち上がるとデータの転送が終了した
ことを示す。
信号は、Lレベルであり、スイッチS11,S12およびS
13はすべてオフとされている。DRAM12およびA/D
変換回路13は、CPU10からは切り離されており、CP
U10からはキャッシュ・メモリ11へのアクセスのみがで
きる。
レベルに立ち下がる。時刻t11において、データ・コン
プリート信号はLレベルとなっており、データの転送が
可能である。CPU10から転送データおよびアドレス・
データが出力され、アドレス・データによって規定され
るキャッシュ・メモリ11のアドレスに転送データが書き
込まれる。時刻t12およびt13においても同様に、デー
タ転送が可能であり、キャッシュ・メモリ11にデータが
書き込まれる。
信号はLレベルであり,スイッチS11,S12およびS13
はオフとされているので、バスの長さが実質的に短くな
っている。高速転送が安定する。バスの容量性負荷およ
び抵抗性負荷は小さいので、データを高速転送できる。
Lレベルに立ち下がり、デコーダ15から出力される第1
のスイッチ制御信号がHレベルとなる。スイッチS11,
S12およびS13がオンとなり、CPU10とDRAM12と
がバス接続されることとなる。CPU10によるDRAM
12へのアクセスが可能となる。
る時間を確保するために,データ・コンプリート信号は
時刻t14から2クロック・パルス経過後のときの時刻t
15においてLレベルとなるように制御される。
が可能となり、アドレス・データによって指定されるD
RAM12のアドレスにデータが書き込まれる。
Lレベルに立ち下がり、デコーダ15から出力される第2
のスイッチ制御信号がHレベルとなる。スイッチS21,
S22およびS23がオンとなり、CPU10とDRAM12と
A/D変換回路13とがバス接続されることとなる。CP
U10によるA/D変換回路13へのアクセスが可能とな
る。
がオンとなる時間を確保するためにデータ・コンプリー
ト信号は時刻t16から3クロック・パルス経過後のとき
の時刻t17においてLレベルとなるように制御される。
タ転送が可能となり、アナログ/ディジタル変換処理が
行われる。
示す回路の動作を示すタイム・チャートである。
のアクセスが可能であり、時刻t22となるとキャッシュ
・メモリ11およびDRAM12へのアクセスが可能とな
り、時刻t23となるとキャッシュ・メモリ11、DRAM
12およびA/D変換回路13へのアクセスが可能となるの
は図2に示す動作と同様である。
は、時刻t21までの間と時刻t21から時刻t22までの間
と時刻t22から時刻t23までの間において周期が異な
る。時刻t21までの間は、高速度でアクセスされるか
ら、それに応じて周期t1が短い高速クロック・パルス
が発生し、そのクロック・パルスに応じて動作する。時
刻t21から時刻t22までの間は、中速度でアクセスされ
るから、周期t2が周期t1よりも少し長いクロック・
パルスが発生する。時刻t22から時刻t23までの間は、
低速度でアクセスされるから、周期t3が最も長いクロ
ック・パルスが発生する。
路、PLL(Phase Locked Loop)回路を用いて周波数
を変えることができる,いわゆるクロック・ギアを用い
て生成することができる。
t23からそれぞれ1クロック・パルス遅延したときにデ
ータ・コンプリート信号がLレベルとなるように制御さ
れる。これにより、スイッチS11,S12およびS13なら
びにS21,S22およびS23が確実にオンとなった後にデ
ータDRAM12およびA/D変換回路13にデータ転送す
ることができるようになる。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 高速アクセス用のディバイスと低速アク
セス用のディバイスとこれらのディバイスへのデータ転
送を制御する制御回路とが、上記高速アクセス用のディ
バイスへのデータ転送が優先となるように、共通バスに
より接続されており、 上記高速アクセス用のディバイスと上記低速アクセス用
のディバイスとの間のバス接続をオン、オフ制御するス
イッチ回路、および上記高速アクセス用のディバイスに
データを転送するときにオフし、上記低速アクセス用の
ディバイスにデータを転送するときにオンするように上
記スイッチ回路を制御する制御回路、 を備えた集積回路。 - 【請求項2】 上記高速アクセス用のディバイスと上記
低速アクセス用のディバイスを含む複数のディバイス
が、アクセス速度の速い順にデータ転送を優先するよう
に共通バスにより接続されており、 上記スイッチ回路が、上記複数のディバイスのうち互い
に隣接するディバイス間のバス接続をオン、オフするも
のであり、 上記スイッチ制御回路が、上位のアクセス速度をもつデ
ィバイス回路へのアクセスが可能となるように、順に上
記スイッチ回路をオンするものである、 請求項1に記載の集積回路。 - 【請求項3】 上記高速アクセス用のディバイス、上記
低速アクセス用のディバイスおよび上記スイッチ制御回
路がそれぞれクロック・パルスに同期して動作するもの
であり、 上記スイッチ制御回路のオン後一定時間経過後にデータ
の転送を許可する信号を上記クロック・パルスに同期し
て出力する出力回路をさらに備えている、請求項1に記
載の集積回路。 - 【請求項4】 上記出力回路から出力されるデータ転送
許可信号の出力タイミングが、上記ディバイスのアクセ
ス速度に応じて異なるものである、請求項3に記載の集
積回路。 - 【請求項5】 上記クロック・パルスの周期がアクセス
すべきディバイスのアクセス速度に応じて変わるもので
ある、請求項3に記載の集積回路。 - 【請求項6】 高速アクセス用のディバイスと低速アク
セス用のディバイスとこれらのディバイスへのデータ転
送を制御する制御回路とが、上記高速アクセス用のディ
バイスへのデータ転送が優先となるように、共通バスに
より接続されている集積回路の制御方法であって、 上記高速アクセス用のディバイスと上記低速アクセス用
のディバイスとの間のバス接続をオン、オフ制御するス
イッチ回路を設け、 上記高速アクセス用のディバイスにデータを転送すると
きにオフし、上記低速アクセス用のディバイスにデータ
を転送するときにオンするように上記スイッチ回路を制
御する、 集積回路の制御方法。
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