JP2002236658A - 調停装置 - Google Patents

調停装置

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JP2002236658A
JP2002236658A JP2001035257A JP2001035257A JP2002236658A JP 2002236658 A JP2002236658 A JP 2002236658A JP 2001035257 A JP2001035257 A JP 2001035257A JP 2001035257 A JP2001035257 A JP 2001035257A JP 2002236658 A JP2002236658 A JP 2002236658A
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Hitoshi Yamamoto
斉 山本
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/362Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control
    • G06F13/364Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with centralised access control using independent requests or grants, e.g. using separated request and grant lines

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラウンドロビン方式の調停装置の持つ欠点を
解消し、より使用者の所望するように複数の要求の調停
を行う調停装置を提供する。 【解決手段】 本発明の調停装置は、指定された優先順
位に従ってN個の要求に対する調停を行う調停装置であ
って、N個の要求に対する優先順位を指定する選択信号
を複数記憶している記憶装置と、調停の要求に応じて、
上記記憶装置から所定の順序で1の選択信号を出力させ
る優先順位指定回路と、記憶装置の出力する選択信号に
より指定されるN個の要求に対する優先順位に基づいて
調停を行う調停回路とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、IEEE1394
のOHCI−LINKデバイス等に用いられるバスの調
停装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、複数のDMAをもつ装置やマ
ルチプロセッサ・システム等において複数のDMAや複
数のCPUから同時に1のシステムバスの使用要求がさ
れた場合に、バスの使用を要求した前記複数のDMAや
CPUの内、一番優先順位の高いDMA又はCPUに対
して使用許可を与える固定プライオリティ判定方式の調
停装置が知られている。
【0003】例えば、A,B,C,Dの合計4つのDM
Aを有するシステムであって、競合した際のバス使用の
優先順位が”A>B>C>D”に固定されている場合に
ついて考える。この場合において、A,B,Cが順にD
と同時にバスの使用を要求すると、最も優先順位の低い
Dは何時までたっても使用許可されないといった問題が
生じる。
【0004】固定プライオリティ判定方式の調停装置の
持つ上記問題を解決するため、複数のDMAから同時に
使用要求が成される度に、その優先順位を1づつシフト
させるラウンドロビン方式の調停装置が知られている。
ここで、優先順位をシフトさせるとは、例えばA,B,
C,Dの合計4つのDMAがある場合に、その優先順位
を、”A>B>C>D”→”B>C>D>A”→”C>
D>A>B”→”D>A>B>C”→”A>B>C>
D”…の順で変更することを言う。当該方式を採用すれ
ば、各DMAから頻繁に同時に使用要求がされるような
場合であっても、ある特定のDMAが継続的に使用でき
ないといった場合を回避しやすい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には、各
DMAが均等な間隔で使用要求する場合は稀で、それぞ
れのDMAがばらばらのタイミングで使用要求を行う。
このため上記ラウンドロビン方式の調停装置であって
も、ある特定のDMAが常に優先順位の高い他のDMA
と同時に使用要求を行うような場合が考えられる。この
場合、当該特定のDMAには継続的に使用許可が出され
ないといった不都合が生じる。
【0006】そこで、本発明は、ラウンドロビン方式の
調停装置の持つ上記欠点を解消し、より使用者の所望す
るように複数の要求(例えば、バスの使用要求)を調停
することのできる調停装置、及び、調停方法を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の調停装置
は、指定された優先順位に従ってN個の要求に対する調
停を行う調停装置であって、N個の要求に対する優先順
位を指定する選択信号を複数記憶している記憶装置と、
調停の要求に応じて、上記記憶装置から所定の順序で1
の選択信号を出力させる優先順位指定回路と、記憶装置
の出力する選択信号により指定されるN個の要求に対す
る優先順位に基づいて調停を行う調停回路とで構成され
ることを特徴とする。
【0008】本発明の第2の調停装置は、上記第1の調
停装置であって、上記記憶装置は、N個の要求に対する
優先順位を指定する選択信号をN組以上記憶しているこ
とを特徴とする。
【0009】本発明の第3の調停装置は、上記何れかの
調停装置であって、上記記憶装置は、各選択信号の書き
換えが可能であることを特徴とする。
【0010】本発明の第4の調停装置は、上記第3の調
停装置であって、上記記憶装置は、各選択信号の書き換
えが可能な複数のレジスタと、該複数のレジスタの内、
指定されたレジスタに格納されている選択信号を出力す
る出力回路で構成され、上記優先順位指定回路は、調停
が要求される毎に、上記記憶装置の備える複数のレジス
タを順次指定することを特徴とする。
【0011】本発明の第5の調停装置は、上記何れかの
調停装置であって、上記優先順位指定回路は、調停の要
求に応じて上記記憶装置に記憶している複数の選択信号
の内、順次読み出す対象とする選択信号を設定可能であ
ることを特徴とする。
【0012】本発明の第6の調停装置は、上記第5の調
停装置であって、上記優先順位指定回路は、調停の要求
に応じてカウント値を上記記憶装置に出力すると共にカ
ウントアップを行うカウンタと、外部よりカウント値の
上限値が設定可能で、カウンタのカウンタ値が当該上限
値に達した時に当該カウンタのリセットを行う回路とで
構成され、上記記憶装置は、上記優先順位指定回路より
出力されるカウント値で特定される選択信号を出力する
ことを特徴とする。
【0013】本発明の第7の調停装置は、上記第3の調
停装置であって、上記記憶装置は、それぞれ選択信号を
記憶している、書き換え可能な複数のシフトレジスタを
環状に接続して成り、上記優先順位指定回路が、調停の
要求に応じて出力する信号に応じてデータのシフトを行
うと共に、最終段のシフトレジスタに記憶するデータを
選択信号として出力することを特徴とする。
【0014】本発明の第8の調停装置は、上記何れかの
調停装置であって、優先順位指定回路は、調停回路によ
り、最優先の要求が認められた後の調停の要求に応じ
て、上記記憶装置から所定の順序で選択信号を出力させ
ることを特徴とする。
【0015】本発明の第9の調停装置は、上記第1乃至
第7の調停装置であって、上記記憶装置は、各選択信号
に、各調停の要求に応じて優先順位の変更を行う第1モ
ード、又は、設定されている最優先の要求が認められた
後の調停の要求に応じて優先順位の変更を行う第2モー
ドを設定するモード設定信号を有しており、調停の要求
時に、記憶装置より選択信号と共に出力されるモード設
定信号が第1モードを選択している場合には、当該調停
の要求を上記優先順位指定回路に伝え、第2モードが選
択されている場合には、上記調停回路により最優先の要
求が認められるまで、当該調停の要求を上記優先順位指
定回路に伝えないゲート回路を備えることを特徴とす
る。
【0016】本発明の第1の調停方法は、設定された優
先順位に従いN個の要求に対する調停を行う調停方法で
あって、N個の要求に対する優先順位を指定する選択信
号を記憶装置に複数用意し、調停の要求に応じて、上記
記憶装置から所定の順序で選択信号を読み出し、上記読
み出した選択信号により指定されるN個のバス使用要求
に対する優先順位に基づいて調停を行うことを特徴とす
る。
【0017】本発明の第2の調停方法は、上記第1の調
停方法であって、最優先の要求が認められた後の調停の
要求のみに応じて、上記記憶装置から所定の順序で選択
信号を読み出すことを特徴とする。
【0018】本発明の第3の調停方法は、上記第1の調
停方法であって、優先順位の更新と共に第1又は第2の
モード設定を行い、第1モードが設定されている場合に
は、調停の要求に応じて優先順位の変更を行い、第2モ
ードが設定されている場合には、最優先の要求が認めら
れた後の調停の要求に応じて優先順位の更新を行うこと
を特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】(1)発明の概要 本発明の調停装置は、例えば、A,B,C,Dの合計4
つのDMAを有するシステムにおいて、ラウンドロビン
判定方式の調停装置のようにバスの使用権の優先順位を
1づつシフトさせるのではなく、優先順位を指定する選
択信号を、好ましくはDMAの数より多く、例えば、1
6個並べて成る配列データを用意し、当該配列データに
従い順に優先順位を変更する構成を採用する。これによ
り、例えば、16個の配列データの内に、A,B,C,
Dのそれぞれが最優先となる選択信号を用意するだけで
なく、設計段階でアクセスが頻繁に行われることが解っ
ているDMA、又は、メインDMAが最優先となるよう
な優先順位の組合せを数多く配置することができる。こ
れにより、例えば、各優先順位に重み付けを行い、当該
重みに基づいて優先順位の設定を行う装置よりも簡単な
構成で、更には、変則的な順序で優先順位の変更を行う
装置に比べて、より柔軟に使用者の所望するDMAに優
先的に使用権を与えることを可能にする。
【0020】また、本発明の改良した調停装置では、競
合時に、その優先順位の組合せの中で最優先とされてい
るDMAによってバスが使用されるのを待ってから、次
の優先順位の組に切り換えるモードを設定することがで
きる。当該構成を採用することで、より柔軟で確実なバ
スの使用権の設定を可能にする。
【0021】以下、上記特徴を具備する調停装置の実施
の形態について、添付の図面を参照しつつ、順に説明す
る。
【0022】(2)実施の形態1 (2-1)調停装置の全体構成 図1は、実施の形態1に係る調停装置1の構成を示すブ
ロック図である。4to4選択器3の信号入力端子A0,
A1,A2,A3には、図示しない”A”,”B”,”
C”,”D”の各DMAからのバス使用要求信号REQ
A#,REQB#,REQC#,REQD#が入力され
る。なお、本図において、信号名の末尾に#の付いてる
信号(例えばREQA#やGNTA#)は、Lowアク
ティブであることを意味する。また、信号名の末尾に#
の付いていない信号(例えばGTIM等)はHighア
クティブであることを意味する。他の図面についても同
じである。
【0023】タイミング生成器2は、複数のDMAより
同時にバスの使用要求がされ、調停が必要な時にアクテ
ィブ状態、即ち”H”のGTIM信号を出力する。優先
リングシフトレジスタ7は、上記タイミング生成器2か
ら出力されるアクティブ状態のGTIM信号に同期し
て、記憶している複数の選択信号SELの内の1つを所
定の順序に従い出力する。4to4選択器3、4to2プラ
イオリティエンコーダ4、2to4デコーダ5、及び、4
to4選択器6は、上記優先リングシフトレジスタ7から
出力される選択信号SELにより指定される優先順位に
従い調停を行う調停回路を構成する。上記調停回路の最
後段に位置する4to4選択器6の信号出力端子B0,B
1,B2,B3からは、それぞれDMA”A”,”
B”,”C”,”D”のバス使用許可信号GNTA#,
GNTB#,GNTC#,GNTD#が出力される。調
停装置1における調停処理の結果、バスの使用を許可さ
れた1のDMAのバス使用許可信号がアクティブ状態に
切りかえられる。
【0024】(2-2)各回路の構成 (2-2-1)タイミング生成器 タイミング生成器2は、バスが占有されていない時に複
数のDMAから同時にバスの使用要求がされた場合に、
2to4デコーダ5及び優先リングシフトレジスタ7の各
イネーブル端子に対してアクティブ状態、即ち”H”の
更新タイミング信号GTIMを出力する。タイミング生
成器2は、バスの使用許可がされたDMAによるバスの
使用が終り、当該DMAから使用要求信号が取り下げら
れた時点で、依然として複数のバス使用要求がされてい
る場合には再びアクティブ状態、即ち”H”のGTIM
信号を出力する。
【0025】図2は、タイミング生成器2の構成を示す
図である。図示するように、タイミング生成器2は、4
つの2入力OR素子10,11,12,13、8入力の
NAND素子14、及び、4入力のAND素子15で構
成される。OR素子10には、DMA”A”から出力さ
れるバス使用要求信号であるREQA#と、当該DM
A”A”に対して返信されるバス使用許可信号GNTA
#が入力される。OR素子10の2つの信号入力端子
は、両方とも8入力NAND素子14の入力端子に接続
されており、出力端子は、4入力AND素子15の1つ
の入力端子に接続されている。以下同様に、OR素子1
1には、DMA”B”についてのREQB#とGNTB
#が入力される。OR素子11の2つの信号入力端子
は、両方とも8入力NAND素子14の入力端子に接続
されており、出力端子は、4入力AND素子15の1つ
の入力端子に接続されている。OR素子12には、DM
A”C”についてのREQC#とGNTC#が入力され
る。OR素子12の2つの信号入力端子は、両方とも8
入力NAND素子14の入力端子に接続されており、出
力端子は、4入力AND素子15の1つの入力端子に接
続されている。OR素子13には、DMA”D”につい
てのREQD#とGNTD#が入力される。OR素子1
3の2つの信号入力端子は、両方とも8入力NAND素
子14の入力端子に接続されており、出力端子は、4入
力AND素子15の1つの入力端子に接続されている。
4入力AND素子15の出力端子から出力される信号
は、更新タイミング信号GTIMとして出力される。
【0026】上記構成のタイミング生成器2では、バス
の使用要求に対してバスの使用許可を与える場合に”
H”のGTIM信号を出力するよう動作する。
【0027】(2-2-2)前段の4to4選択器 4to4選択器3は、選択信号入力端子に優先リングシフ
トレジスタ7から入力される2ビットの選択信号SEL
[1:0]の値に基づいて特定される優先順位に従い、
端子B0から順に優先順位の高いバス使用要求信号が出
力されるように、A0〜A3の信号入力端子とB0〜B
3の信号出力端子を一対一に対応付ける。例えば、選択
信号SEL[1:0]=”00”の場合、優先順位がA
>B>C>Dとなる様に、信号入力端子A0と信号出力
端子B0を接続し、信号入力端子A1と信号出力端子B
1を接続し、信号入力端子A2と信号出力端子B2を接
続し、信号入力端子A3と信号出力端子B3を接続す
る。
【0028】図3は、4to4選択器3の構成を示す図で
ある。マルチプレクサ20の4つの信号入力端子0,
1,2,3には、順に信号入力端子A0,A1,A2,
A3が接続されている。マルチプレクサ21の4つの信
号入力端子0,1,2,3には、順に信号入力端子A
1,A2,A3,A0が接続されている。マルチプレク
サ22の4つの信号入力端子0,1,2,3には、順に
信号入力端子A2,A3,A0,A1が接続されてい
る。マルチプレクサ23の4つの入力端子0,1,2,
3には、順に信号入力端子A3,A0,A1,A2が接
続されている。各マルチプレクサ20〜23のセット端
子には、優先リングシフトレジスタ7より出力される2
ビットの選択信号SEL[1:0]が入力され、当該選
択信号SELの値と同じ番号の入力端子に入力される信
号を出力端子B0〜B3に出力する。
【0029】上記構成の4to4選択器3では、選択信号
SEL[1:0]=”00”が入力された場合、優先順
位がA>B>C>Dとなる様に、端子B0と端子A0,
端子B1と端子A1,端子B2と端子A2,端子B3と
端子A3とを対応付ける。以下同様に、選択信号SEL
[1:0]=”01”が入力された場合、優先順位がB
>C>D>Aとなる様に、端子B0と端子A1,端子B
1と端子A2,端子B2と端子A3,端子B3と端子A
0とを対応付ける。選択信号SEL[1:0]=”1
0”が入力された場合、優先順位がC>D>A>Bとな
る様に、端子B0と端子A2,端子B1と端子A3,端
子B2と端子A0,端子B3と端子A1とを対応付け
る。選択信号SEL[1:0]=”11”が入力された
場合、優先順位がD>A>B>Cとなる様に、端子B0
と端子A3,端子B1と端子A0,端子B2と端子A
1,端子B3と端子A2とを対応付ける。
【0030】(2-2-3) 4to2プライオリティーエンコー
ダ 4to2プライオリティーエンコーダ4は、周知の固定プ
ライオリティ判定方式の調停回路やラウンドロビン判定
方式の調停装置にも採用されているものであり、上から
順に並ぶ4つの入力端子0,1,2,3の内、アクティ
ブ状態、即ち”L”のバス使用要求信号の入力された端
子の中で最も小さな値(優先順位の高い)の入力端子を
特定し、当該入力端子の番号を表す2ビットデータを出
力する。
【0031】(2-2-4) 2to4デコーダ 2to4デコーダ5は、周知の固定プライオリティ判定方
式の調停回路やラウンドロビン判定方式の調停装置にも
採用されているものであり、上記4to2プライオリティ
ーエンコーダ4から入力される2ビット信号を、イネー
ブル端子にタイミング生成器2が出力するアクティブ状
態、即ち、”H”のGTIM信号が入力された場合にラ
ッチし、当該ラッチしている2ビットデータの値の出力
端子から”L”の信号を出力する。
【0032】(2-2-5)後段の4to4選択器 4to4選択器6は、優先リングシフトレジスタ7から出
力される2ビットの選択信号SEL[1:0]の値に基
づいて、前述した4to4選択器3で行った変換を元に戻
すようにA0〜A3の信号入力端子とB0〜B3の信号
出力端子とを一対一に対応付ける。
【0033】図4は、4to4選択器6の構成を示す図で
ある。マルチプレクサ30の4つの信号入力端子0,
1,2,3には、順に信号入力端子A0,A3,A2,
A1が接続されている。マルチプレクサ31の4つの信
号入力端子0,1,2,3には、順に信号入力端子A
1,A0,A3,A2が接続されている。マルチプレク
サ32の4つの信号入力端子0,1,2,3には、順に
信号入力端子A2,A1,A0,A3が接続されてい
る。マルチプレクサ33の4つの入力端子0,1,2,
3には、順に信号入力端子A3,A2,A1,A0が接
続されている。各マルチプレクサ30〜33のセット端
子には、優先リングシフトレジスタ7より出力される2
ビットの選択信号SEL[1:0]が入力され、当該選
択信号SELの値と同じ入力端子に入力される信号を出
力端子B0〜B3に出力する。
【0034】上記構成の4to4選択器6において、選択
信号SEL[1:0]=”00”が入力された場合、端
子B0と端子A0,端子B1と端子A1,端子B2と端
子A2,端子B3と端子A3とを対応付ける。以下同様
に、選択信号SEL[1:0]=”01”が入力された
場合、端子B0と端子A3,端子B1と端子A0,端子
B2と端子A1,端子B3と端子A2とを対応付ける。
選択信号SEL[1:0]=”10”が入力された場
合、端子B0と端子A2,端子B1と端子A3,端子B
2と端子A0,端子B3と端子A1とを対応付ける。選
択信号SEL[1:0]=”11”が入力された場合、
端子B0と端子A1,端子B1と端子A2,端子B2と
端子A3,端子B3と端子A0とを対応付ける。
【0035】当該4to4選択器6の働きにより、設定さ
れた優先順位によらず常に、DMA”A”についてのG
NTA#が端子B0から出力され、DMA”B”につい
てのGNTB#が端子B1から出力され、DMA”C”
についてのGNTC#が端子B2から出力され、DM
A”D”についてのGNTD#が端子B3から出力され
る。
【0036】(2-2-6)優先リングシフトレジスタ 優先リングシフトレジスタ7は、16個のレジスタの各
々に2ビットの選択信号SEL[1:0]を格納してお
り、タイミング生成器2から出力されるアクティブ状
態、即ち”H”の更新タイミング信号GTIMの入力に
同期して、上記16個のレジスタから予定の順序で選択
信号SEL[1:0]を出力する。
【0037】図5は、優先リングシフトレジスタ7の構
成を示す図である。データの書き換え可能な16個の2
ビットレジスタ40a〜40pには、それぞれ選択信号
SEL[1:0]が格納されている。2ビットレジスタ
40a〜40pは、格納している2ビットの選択信号S
EL[1:0]を、次段のマルチプレクサ41の対応す
る信号入力端子0〜15に出力する。マルチプレクサ4
1は、合計16個の信号入力端子0〜15の内、4ビッ
トの選択信号SEL[3:0]により指定される値(S
EL[3:0]の値を10進数に直した値)の信号入力
端子に入力されている選択信号SEL[1:0]を出力
する。
【0038】4ビットカウンタ44は、アクティブ状
態、即ち”H”の変更タイミング信号GTIMの入力に
応じてカウントアップを行い、4ビットのカウント値を
4ビット選択信号SEL[3:0]として上記マルチプ
レクサ41に出力する。4ビットカウンタ44のカウン
ト値は、4ビットコンパレータ43にも入力される。4
ビットコンパレータ43の残りの信号入力端子には4ビ
ットレジスタ42に格納されている4ビットデータが入
力される。4ビットコンパレータ43は、4ビットカウ
ンタ44より出力されるカウント値が4ビットレジスタ
42に格納されている4ビットデータと同じになると4
ビットカウンタ44のリセット端子に対してリセット信
号を出力する。このように、4ビットレジスタ42,4
ビットコンパレータ43、及び、4ビットカウンタ44
の働きにより、マルチプレクサ41の選択信号入力端子
には、4ビットレジスタ42に設定された値までのカウ
ント値が繰り返し入力されることになる。即ち、マルチ
プレクサ41からは、変更タイミング信号GTIMが入
力される毎に信号入力端子0から、4ビットレジスタ4
2に設定された値(SEL[3:0]の値を10進数に
直した値)の信号入力端子に入力される2ビットの選択
信号SEL[1:0]が順に繰り返し出力される。
【0039】なお、上記16個の2ビットレジスタ40
a〜40p、及び、4ビットレジスタ42に格納するレ
ジスタデータの値は、データバス48を介して接続され
る,図示しない外部制御装置、又は、外部スイッチ(例
えば、4ビット分のディップスイッチ)により任意に設
定変更することができる。
【0040】図6は、16個の2ビットレジスタ40
a,40b,40c,…,40o,40pに格納され、
マルチプレクサ41の信号入力端子0〜15の各々に入
力する各2ビットの選択信号SEL[1:0]、及び、
4ビットレジスタ42に格納する4ビットデータの一例
を示す図である。なお、2ビットレジスタに格納するデ
ータの内、”XX”で表す箇所は使用しないため、任意
の値で良いことを意味する。本例では、4ビットレジス
タ42に”1101”=9を設定しているため、優先リ
ングシフトレジスタ7は、変更タイミング信号GTIM
のアクティブ、即ち”H”への切り換りに同期して、ビ
ットレジスタ40a〜40jからマルチプレクサ41の
信号入力端子0〜9に入力される選択信号SEL[1:
0]を順に繰り返し出力する。
【0041】(2-3)調停動作の説明 図7は、上記構成、及び、図6に示したレジスタ設定時
における4つのDAM”A”,”B”,”C”,”D”
のバス使用権の調停処理に伴う、REQA#〜REQD
#,GNTA#〜GNTD#、変更タイミング信号GT
IM、及び、選択される優先順位の内容を示すタイムチ
ャートである。以下、本タイムチャートに基づいて、調
停装置1において実行する調停動作の詳細について説明
する。
【0042】まず、タイミングT0で全てのバス使用要
求がアクティブになると、更新タイミング信号GTIM
がアクティブ状態、即ち”H”になる。なお、この時、
優先リングシフトレジスタ7は、マルチプレクサ41の
信号入力端子0に入力される2ビットレジスタ40aに
格納されている“00”を出力しており、バスの使用権
の優先順位をA>B>C>Dに設定している。
【0043】まず、最も優先順位の高いDMA”A”の
バス使用許可信号GNTA#がタイミングT1でアクテ
ィブ状態、即ち”L”になる。また、”H”の変更タイ
ミング信号GTIMの入力に応じて、4ビットカウンタ
ーがインクリメントされ“1”となり、2ビットレジス
タ40bの値“01”が選択され、バスの使用権の優先
順位はB>C>D>Aに変更される。
【0044】次のタイミングT3でDMA”A”による
バスの使用が完了し、REQA#が非アクティブ状態、
即ち”H”になる。これにより再び変更タイミング信号
GTIMがアクティブ状態、即ち”H”になり、最も優
先順位の高いDMA”B”のバス使用許可信号GNTB
#がタイミングT4でアクティブ状態、即ち”L”にな
る。また、この時、4ビットカウンターがインクリメン
トされ“2”となり、2ビットレジスタ40cの値”1
0”が選択され、優先順位はC>D>A>Bになる。以
降同様の動作を繰り返す。
【0045】図7のタイミングチャートには示されてい
ないタイミングだが、図5の10段目の2ビットレジス
タ40jが選択されている時、つまり4ビットカウンタ
ーの値が“1001”である時に変更タイミング信号G
TIMがアクティブ状態、即ち”H”になると、4ビッ
トレジスタ42と4ビットカウンター44の値が一致し
ているため4ビットコンパレータ43から4ビットカウ
ンタ44のリセット端子に対してリセット信号が出力さ
れる。これにより、4ビットカウンター44の値は“0
000”に戻され、次のサイクルで再び2ビットレジス
タ40aの値を選択することになる。
【0046】(3)実施の形態2 図8は、実施の形態2に係る調停装置1’の構成を示す
図である。上記実施の形態1に係る調停装置1と同じ構
成物には同じ参照番号を付して重複した説明は省く。
【0047】実施の形態2に係る調停装置1’は、実施
の形態1に係る調停装置1の優先リングシフトレジスタ
7の代わりに、当該レジスタ7からカウント値を繰り返
し設定する機能を除いた,より簡単な構成の16×2ビ
ットリングシフトレジスタ50を備えたものである。当
該構成を採用することで、構成の簡略化、及び、コスト
ダウンを図ることができる。
【0048】次に示す図9は、16×2ビットリングシ
フトレジスタ50の構成を示す図である。図示するよう
に16×2ビットリングシフトレジスタ50は、例え
ば、環状に接続されている16個のシフトレジスタ51
a〜51pに格納されている各2ビットデータを、変更
タイミング信号GTIMがアクティブ状態、即ち”H”
となる度に順にシフトしながら、シフトレジスタ50a
に格納されている2ビットデータを選択信号SEL
[1:0]として出力する構成を採用する。
【0049】2ビットシフトレジスタ51a〜51pに
は、初期設定時において、例えば図10に示すような各
2ビットの選択信号SEL[1:0]が順に格納され
る。シフトレジスタ51a〜51oの信号入力端子は、
それぞれ前段のシフトレジスタ51b〜51pの信号出
力端子に接続されている。シフトレジスタ51aの出力
端子は、選択信号EL[1:0]の出力端子として、図
示しない4to4選択器3、及び、4to4選択器6の選択
信号入力端子に接続される他、シフトレジスタ51pの
信号入力端子に接続されている。
【0050】変更タイミング信号GTIM及びクロック
信号CLKの論理積がAND素子52により求められ、
変更タイミング信号GTIM及びクロック信号CLKが
共に”H”になった時に、各シフトレジスタのクロック
信号入力端子に”H”の信号が入力され、シフトレジス
タ51aに格納されている2ビットデータが選択信号S
EL[1:0]として出力されると共に、各シフトレジ
スタ51a〜51pに格納されている2ビットデータが
シフトされる。
【0051】なお、各シフトレジスタ51a〜51pに
格納する2ビットデータは、バス58を介して接続され
る図示しない外部制御装置、又は、外部スイッチにより
任意に設定変更することができる。
【0052】上記構成の16×2ビットリングシフトレ
ジスタ50を採用した調停装置1’における4つのDM
A”A”,”B”,”C”,”D”のバス使用権の調停
に伴う、REQA#〜REQD#,GNTA#〜GNT
D#、変更タイミング信号GTIM、及び、選択される
優先順位の内容を示すタイムチャートは、優先順位の設
定が変更タイミングGTIMが16回アクティブ状態、
即ち”H”になる毎に繰り返される点を除けば、上述し
た実施の形態1に係る調停装置1のものと同じであるた
め、ここでの説明は省く。
【0053】(4)実施の形態3 図11は、実施の形態3に係る調停装置1”の構成を示
す図である。実施の形態3に係る調停装置1”は、上記
実施の形態2に係る調停装置1’の16×2ビットリン
グシフトレジスタ50の代わりに、当該レジスタ50
に、選択した優先順位において最優先とされるDMAに
使用許諾がされた後のアクティブ状態、即ち”H”の変
更タイミング信号GTIMの入力に応じて、優先順位の
設定の更新を行う機能を追加した16×3ビットリング
シフトレジスタ60を備えることを特徴とする。
【0054】図示するように、16×3ビットリングシ
フトレジスタ60は、変更タイミング信号GTIMの他
に、4to2プライオリティエンコーダ4より出力される
2ビットのデータの下位ビットM0、及び、上位ビット
M1を制御信号として使用する。
【0055】図12は、16×3ビットリングシフトレ
ジスタ60の構成を示す図である。16個の3ビットシ
フトレジスタ61a〜61pには、初期設定時におい
て、例えば、図13に示すような各3ビットの選択信号
SEL[2:0]が順に格納される。各3ビットデータ
の内、下位2ビットのデータは、上記説明した選択信号
SEL[1:0]であり、最上位の3ビット目のデータ
は、動作モード設定用のデータである。
【0056】選択信号SEL[2:0]の最上位の3ビ
ット目のデータが”1”の場合、更新タイミング信号G
TIMがアクティブになる毎に、優先順位の変更を行う
(以下、当該動作モードを第1モードという。)。
【0057】また、選択信号SEL[2:0]の最上位
の3ビット目のデータが”0”に設定されている場合、
現時点で最優先に設定されているDMAから使用要求が
され、当該DMAに対してバスの使用許可を与えられる
のを待ち、次に更新タイミング信号GTIMがアクティ
ブになった場合に優先順位の更新を行う(以下、当該動
作モードを第2モードという。)。
【0058】シフトレジスタ61a〜61oの信号入力
端子は、それぞれ前段のシフトレジスタ61b〜61p
の信号出力端子に接続されている。シフトレジスタ61
aの信号出力端子は、シフトレジスタ61pの信号入力
端子に接続されている。
【0059】また、シフトレジスタ61aより出力され
る3ビットの選択信号SEL[2:0]の内、下位2ビ
ットで構成されるデータは、選択信号SEL[1:0]
として図示しない4to4選択器3、及び、4to4選択器
6に出力され、3ビット目のデータは、選択信号SEL
[2]として、NOR素子62、及び、OR素子63の
信号入力端子に出力される。
【0060】NOR素子62、及び、OR素子63で構
成される回路は、シフトレジスタ61aより出力される
3ビットデータの3ビット目のデータSEL[2]の値
が”1”の場合、即ち第1モードが設定されている場合
には、更新タイミング信号GTIMのアクティブ(”
H”)状態への切り換りに同期して各シフトレジスタ6
1a〜61pに格納するデータをシフトさせ、次の選択
信号SEL[2:0]を出力させる。
【0061】しかし、3ビットデータの3ビット目のデ
ータSEL[2]の値が”0”の場合、即ち第2モード
が設定されている場合には、4to2プライオリティエン
コーダ4から出力される1ビットデータM0,M1の両
方が”0”の場合、即ち、現時点で最優先のDMAがバ
スの使用を要求するのを待ち、当該最優先のDMAに対
してバスの使用権を与えた後に、更新タイミング信号G
TIMのアクティブ(”H”)への切り換りに同期して
シフトレジスタ61a〜61pに格納するデータをシフ
トさせ、次の選択信号SEL[2:0]を出力させる。
【0062】上記構成の調停回路1”では、競合時に、
その優先順位の組合せの中で最優先とされているDMA
によってバスが使用されるのを待ってから、次の優先順
位の組に切り換える第2モードを選択的に設定すること
ができる。当該構成を採用することで、より柔軟で確実
なバスの使用権の設定を可能にすることができる。
【0063】なお、実施の形態1に係る調停装置1に
も、NOR素子62、OR素子63及びAND素子64
よりなる回路を、実施の形態1に係る調停装置1の優先
リングシフトレジスタ7が備える4ビットカウンタ44
(図5を参照)のイネーブル端子の前に設けるだけで、
選択した優先順位において最優先とされるDMAに使用
許諾がされた後のアクティブ状態の変更タイミング信号
GTIMの入力に応じて、優先順位の設定の更新を行う
機能を追加することができる。
【0064】
【発明の効果】本発明の第1の調停装置では、記憶装置
に、例えば、設計段階でアクセスが頻繁に行われること
が解っているものが最優先となるような優先順位の組合
せを数多く記憶しておくことができる。これにより、均
等に各要求を認証するだけでなく、使用者の所望するn
番目の要求(但し、0<n<N)に優先的に承認するこ
とができる。
【0065】本発明の第2の調停装置は、記憶装置に、
例えば、N個の要求の各々が最優先となる選択信号を用
意するだけでなく、設計段階でアクセスが頻繁に行われ
ることが解っているものが最優先となるような優先順位
の組合せを数多く記憶しておくことができる。これによ
り、より柔軟に使用者の所望するn番目の要求(但し、
0<n<N))に優先的に承認することができる。
【0066】本発明の第3の調停装置は、記憶装置に記
憶する選択信号の内容を書き換えることができるため、
より柔軟に使用者の所望する要求に優先的に使用権を与
えることができる。
【0067】本発明の第4の調停装置は、記憶装置の各
レジスタに、N個の要求の各々が最優先となる選択信号
を用意するだけでなく、設計段階でアクセスが頻繁に行
われることが解っているものが最優先となるような優先
順位の組合せを数多く記憶しておくことができる。これ
により、より柔軟に使用者の所望するn番目の要求(但
し、0<n<N))を優先的に承認することができる。
【0068】本発明の第5の調停装置は、記憶装置の各
レジスタのうち、実際に読み出すレジスタを設定可能で
あるため、より柔軟に使用者の所望するn番目の要求
(但し、0<n<N))を優先的に承認することができ
る。
【0069】本発明の第6の調停装置は、記憶装置の各
レジスタのうち、実際に読み出すレジスタを指定するカ
ウンタの上限値を設定可能とすることで、より柔軟に使
用者の所望するn番目の要求(但し、0<n<N))を
優先的に承認することができる。
【0070】本発明の第7の調停装置は、記憶装置を構
成する各シフトレジスタに記憶する選択信号の内容を書
き換えることができるため、より柔軟に使用者の所望す
る要求を優先的に承認することができる。
【0071】本発明の第8の調停装置は、設定された優
先順位の内、最優先の要求が認められるのを待ってか
ら、優先順位の変更を行う。これにより、各要求に対し
て確実に平等に承認を与えることができる。
【0072】本発明の第9の調停装置は、第1モードの
設定時には、調停の要求毎に優先順位を変更し、第2モ
ードの設定時には、最優先の要求を認められるのを待っ
てから、優先順位の変更を行う。これにより、各要求に
対して確実に平等に承認を与えることができる。
【0073】本発明の第1の調停方法は、記憶装置に複
数の選択信号を記憶しておき、これを調停の要求に応じ
て順に出力することで、優先順位の設定の自由度を高
め、使用者の望む調停結果を生じることができる。
【0074】本発明の第2の調停方法は、設定された優
先順位の内、最優先の要求が認められるのを待ってか
ら、優先順位の変更を行う。これにより、各要求に対し
て確実に平等に承認を与えることができる。
【0075】本発明の第3の調停方法は、第2モードの
設定時には、設定された優先順位の内、最優先の要求が
認められるのを待ってから、優先順位の変更を行う。こ
れにより、各要求に対して確実に平等に承認を与えるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係る調停回路の構成図であ
る。
【図2】 タイミング生成器の構成図である。
【図3】 前段の4to4選択器の構成図である。
【図4】 後段の4to4選択器の構成図である。
【図5】 優先リングシフトレジスタの構成図である。
【図6】 各レジスタに格納するデータの一例を示す図
である。
【図7】 調停装置内に流れる各信号のタイムチャート
である。
【図8】 実施の形態2に係る調停装置の構成図であ
る。
【図9】 優先リングシフトレジスタの構成図である。
【図10】 各レジスタに格納するデータの一例を示す
図である。
【図11】 実施の形態3に係る調停装置の構成図であ
る。
【図12】 優先リングシフトレジスタの構成図であ
る。
【図13】 各レジスタに格納するデータの一例を示す
図である。
【符号の説明】
1 調停装置、2 タイミング生成器、3 4to4プラ
イオリティエンコーダ、5 2to2デコーダ、6 4to
4選択器、7 優先リングシフトレジスタ、50 16
×2ビットロングシフトレジスタ、60 16×3ビッ
トロングシフトレジスタ。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 指定された優先順位に従ってN個の要求
    に対する調停を行う調停装置であって、 N個の要求に対する優先順位を指定する選択信号を複数
    記憶している記憶装置と、 調停の要求に応じて、上記記憶装置から所定の順序で1
    の選択信号を出力させる優先順位指定回路と、 記憶装置の出力する選択信号により指定されるN個の要
    求に対する優先順位に基づいて調停を行う調停回路とで
    構成されることを特徴とする調停装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の調停装置であって、 上記記憶装置は、N個の要求に対する優先順位を指定す
    る選択信号をN組以上記憶していることを特徴とする調
    停装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の調停装置
    であって、 上記記憶装置は、各選択信号の書き換えが可能であるこ
    とを特徴とする調停装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の調停装置であって、 上記記憶装置は、各選択信号の書き換えが可能な複数の
    レジスタと、該複数のレジスタの内、指定されたレジス
    タに格納されている選択信号を出力する出力回路で構成
    され、 上記優先順位指定回路は、調停が要求される毎に、上記
    記憶装置の備える複数のレジスタを順次指定することを
    特徴とする調停装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至請求項4の何れかに記載の
    調停装置であって、 上記優先順位指定回路は、調停の要求に応じて上記記憶
    装置に記憶している複数の選択信号の内、順次読み出す
    対象とする選択信号を設定可能であることを特徴とする
    調停装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の調停装置であって、 上記優先順位指定回路は、調停の要求に応じてカウント
    値を上記記憶装置に出力すると共にカウントアップを行
    うカウンタと、外部よりカウント値の上限値が設定可能
    で、カウンタのカウンタ値が当該上限値に達した時に当
    該カウンタのリセットを行う回路とで構成され、 上記記憶装置は、上記優先順位指定回路より出力される
    カウント値で特定される選択信号を出力することを特徴
    とする調停装置。
  7. 【請求項7】 請求項3に記載の調停回路であって、 上記記憶装置は、それぞれ選択信号を記憶している、書
    き換え可能な複数のシフトレジスタを環状に接続して成
    り、上記優先順位指定回路が、調停の要求に応じて出力
    する信号に応じてデータのシフトを行うと共に、最終段
    のシフトレジスタに記憶するデータを選択信号として出
    力することを特徴とする調停装置。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至請求項7の何れかに記載の
    調停装置であって、 優先順位指定回路は、調停回路により、最優先の要求が
    認められた後の調停の要求に応じて、上記記憶装置から
    所定の順序で選択信号を出力させることを特徴とする調
    停装置。
  9. 【請求項9】 請求項1乃至請求項7の何れかに記載の
    調停装置であって、 上記記憶装置は、各選択信号に、各調停の要求に応じて
    優先順位の変更を行う第1モード、又は、設定されてい
    る最優先の要求が認められた後の調停の要求に応じて優
    先順位の変更を行う第2モードを設定するモード設定信
    号を有しており、 調停の要求時に、記憶装置より選択信号と共に出力され
    るモード設定信号が第1モードを選択している場合に
    は、当該調停の要求を上記優先順位指定回路に伝え、第
    2モードが選択されている場合には、上記調停回路によ
    り最優先の要求が認められるまで、当該調停の要求を上
    記優先順位指定回路に伝えないゲート回路を備えること
    を特徴とする調停装置。
  10. 【請求項10】 設定された優先順位に従いN個の要求
    に対する調停を行う調停方法であって、 N個の要求に対する優先順位を指定する選択信号を記憶
    装置に複数用意し、 調停の要求に応じて、上記記憶装置から所定の順序で選
    択信号を読み出し、 上記読み出した選択信号により指定されるN個のバス使
    用要求に対する優先順位に基づいて調停を行うことを特
    徴とする調停方法。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の調停方法であっ
    て、 最優先の要求が認められた後の調停の要求のみに応じ
    て、上記記憶装置から所定の順序で選択信号を読み出す
    ことを特徴とする調停方法。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載の調停方法であっ
    て、 優先順位の更新と共に第1又は第2のモード設定を行
    い、 第1モードが設定されている場合には、調停の要求に応
    じて優先順位の変更を行い、第2モードが設定されてい
    る場合には、最優先の要求が認められた後の調停の要求
    に応じて優先順位の更新を行うことを特徴とする調停方
    法。
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