JP2002318782A

JP2002318782A - バスシステム

Info

Publication number: JP2002318782A
Application number: JP2001123054A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Koike; 庸夫小池
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】バスの転送効率を向上させたバスシステムを提
供する。【解決手段】バスマスタ装置２は、スレーブ専用インタ
フェース３−ａを介してスレーブ専用バス１−ａに接続
され、スレーブ専用バス１−ａにはスレーブ装置４−ａ
が直接に接続される。スレーブ専用インタフェース３−
ａは、スレーブ装置４−ａに適合させたバスプロトコル
に従ってコマンド，データをプロトコル変換する。ま
た、スレーブ専用インタフェース３−ａは、スレーブ装
置の動作クロックＣＬＫ（ａ）を整数分周したクロック
にデータが同期するようにクロック変換してスレーブ専
用バス１−ａに出力する。したがって、スレーブ専用バ
ス１−ａとスレーブ装置４−ａとの間にはプロトコル変
換が不要であり、クロック変換時の不整合が発生しない
ので、バスの転送効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バスシステムに関
し、特に、バスマスタ装置とスレーブ装置との間でライ
ト／リードの高速化を図ったバスシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の装置が共有バスに接続されている
情報処理システムにおいては、調停回路を設けて複数の
バスマスタとなる装置（例えばプロセッサなど）からの
共有バスの使用権を調停する方法が一般的に使用されて
いる。このような古典的なバスシステムでは、バスマス
タ装置がバス使用権要求を調停回路に通知し、調停回路
からのバス使用権承認を受け取ってから共有バスの使用
を開始し、スレーブとなる装置（たとえばメインメモリ
など）に対するライトまたはリードを実行する。

【０００３】図６は、古典的な第１の従来例のバスシス
テムの構成を示す図である。共有バス１０には、バスマ
スタ装置２−１，２−２および２−３が、それぞれ共有
バス用インタフェース７−１，７−２および７−３を介
して接続され、スレーブ装置９−１，９−２，９−３
が、それぞれ共有バス用インタフェース８−１，８−２
および８−３を介して接続されている。調停回路１１
は、共有バス用インタフェース７−１を介してバスマス
タ装置２−１のバス使用権要求ＲＥＱ（１）を受けたと
きに、共有バス１０が使用中でなく、競合するバス使用
権要求もない場合には、バス使用権承認ＧＮＴ（１）を
共有バス用インタフェース７−１に通知する。同様に、
調停回路１１は、共有バス用インタフェース７−２を介
してバスマスタ装置２−２からのバス使用権要求ＲＥＱ
（２）を受けたときに、共有バス１０が使用中でなく、
競合するバス使用権要求もない場合には、バス使用権承
認ＧＮＴ（２）を共有バス用インタフェース７−２に通
知し、また、共有バス用インタフェース７−３を介して
バスマスタ装置２−３からのバス使用権要求ＲＥＱ
（３）を受けたときに、共有バス１０が使用中でなく、
競合するバス使用権要求もない場合には、バス使用権承
認ＧＮＴ（３）を共有バス用インタフェース７−３に通
知する。複数のバスマスタ装置からのバス使用権要求が
競合する場合には、調停回路１１に組み込まれた優先順
位決定法に基づいて調停し、優先度の最も高い１個のバ
スマスタ装置のみにバス使用権承認を通知する。したが
って同時にアクセス可能なバスマスタ装置とスレーブ装
置の組は、最大でも１組だけであるため、基本的な転送
効率の制限が存在する。

【０００４】この第１の従来例においては、各バスマス
タ装置は、スレーブ装置へのアクセスのために、それぞ
れに特有のコマンドを有し、また、それぞれ個別の動作
周波数のクロックＣＬＫ（Ｍ１），ＣＬＫ（Ｍ２），Ｃ
ＬＫ（Ｍ３）で動作する。同様に、各スレーブ装置は、
バスマスタ装置との応答のために、それぞれに特有のコ
マンドを有し、また、それぞれ個別の動作周波数のクロ
ックＣＬＫ（Ｓ１），ＣＬＫ（Ｓ２），ＣＬＫ（Ｓ３）
で動作する。共有バス１０のプロトコルと動作周波数Ｃ
ＬＫ（１０）は、通常は、バスマスタ装置およびスレー
ブ装置の何れからも独立に設定されている。このため
に、バスマスタ装置から共有バス１０に対象スレーブ装
置をアクセスするコマンド，データを出力する場合に
は、プロトコル変換とクロック変換が必要であり、スレ
ーブ装置が共有バス１０からコマンド，データを入力す
る場合にもプロトコル変換とクロック変換が必要であ
る。同様に、スレーブ装置から共有バス１０にコマン
ド，データを出力する場合には、プロトコル変換とクロ
ック変換が必要であり、バスマスタ装置が共有バス１０
からコマンド，データを入力する場合にもプロトコル変
換とクロック変換が必要である。

【０００５】図７（ａ），（ｂ）は、共有バス用インタ
ーフェースの内部構成例を示す図である。図６の第１の
従来例で、調停回路１１よりバス使用権承認ＧＮＴ（Ｍ
１）が通知され、バスマスタ装置２−１からスレーブ装
置９−１へのデータライトを実行する場合を例としてい
る。バスマスタ装置２−１に接続された共有バス用イン
タフェース７−１では、図７（ａ）のように、バスマ
スタ装置２−１からのコマンド，データを含む信号Ｓｍ
が、プロトコル変換部１２で共有バス１０のプロトコル
に適合した信号Ｓ１に変換され、クロック変換部１３で
共有バス１０のクロックＣＬＫ（１０）に同期した信号
Ｓｂに変換されて共有バス１０に出力される。スレーブ
装置９−１に接続された共有バス用インタフェース８−
１では、図７（ｂ）のように、共有バス１０から信号Ｓ
ｂを入力してクロック変換部１４でスレーブ装置９−１
の動作クロックＣＬＫ（Ｓ１）に同期した信号Ｓ２に変
換し、プロトコル変換部１５でスレーブ装置９−１に適
合したコマンド、データの信号Ｓｓに変換してデータの
ライトが実行される。

【０００６】図７（ｃ）は、プロトコル変換によって生
じる転送効率の低下を説明する動作タイミング図であ
る。説明を簡易化するために、バスマスタ装置２−１の
クロックＣＬＫ（Ｍ１）、共有バス１０のクロックＣＬ
Ｋ（１０）およびスレーブ装置９−１のクロックＣＬＫ
（Ｓ１）が同一であるとし、プロトコル変換には２クロ
ックサイクルを要するものとする。すなわち、バスマス
タ装置２−１から共有バス１０を介してライトコマンド
ＷＣおよびライトデータＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を転送
してデータのライトを実行する場合には、バスマスタ装
置２−１側の共有バス用インタフェース７−１において
と、スレーブ９−１側の共有バス用インタフェース８−
１においての計２回のプロトコル変換が必要であるの
で、図７（ｃ）のように、プロトコル変換によって生じ
る遅延Ｔｐは４クロックサイクルとなる。データリード
の場合には、リードコマンドがバスマスタ装置２−１か
ら共有バス１０を介してスレーブ装置９−１に送られる
ときに２回のプロトコル変換が発生し、リードデータが
スレーブ装置９−１から共有バス１０を介してバスマス
タ装置２−１に送られるときにも２回のプロトコル変換
が発生するので、合計４回のプロトコル変換すなわち８
クロックサイクルの遅延が発生する。

【０００７】図８は、クロック変換とそれによる転送効
率への影響を説明する図である。説明を簡易化するため
に、プロトコル変換による遅れがないものとして説明す
る。同期クロックを高速のクロックから低速のクロック
に変換する場合には、例えば図８（ａ）の同期クロック
変換回路１６を用いて変換することができ、逆に、低速
のクロックから高速のクロックに変換するときには、例
えば図８（ｂ）の同期クロック変換回路１７を用いて変
換することができる。クロック変換部１３，１４のそれ
ぞれの内部には、同期クロック変換回路１６および１７
を備えている。図８（ｃ）は、バスマスタ装置２−１の
クロック動作ＣＬＫ（Ｍ１）の周波数を１５０ＭＨｚと
し、共有バス１０の動作クロックＣＬＫ（１０）の周波
数を６０ＭＨｚとし、スレーブ装置９−１の動作クロッ
クＣＬＫ（Ｓ１）の周波数を１００ＭＨｚとした場合の
動作タイミング図である。バスマスタ装置２−１は、ク
ロックＣＬＫ（Ｍ１）の立ち上がりに同期して６．７ｎ
ｓ毎にライトデータＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を共有バス
用インタフェース７−１に信号Ｓｍとして出力する。ラ
イトデータＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、共有バス用イン
タフェース７−１のクロック変換部１３内の同期クロッ
ク変換回路１６において同期クロックの変換が行われ、
共有バス１０の動作クロックＣＬＫ（１０）の立ち上が
りに同期して１６．７ｎｓ毎に信号Ｓｂとして転送さ
れ、共有バス用インタフェース８−１のクロック変換部
１４内の同期クロック変換回路１７において同期クロッ
クの変換が行われて信号Ｓｓとしてスレーブ装置９−１
に入力される。

【０００８】ここで、共有バス１０の動作クロックＣＬ
Ｋ（１０）の周期がスレーブ装置９−１の動作クロック
ＣＬＫ（Ｓ１）の周期のＮ（Ｎ≧１の正整数）倍または
（１／Ｎ）の関係でない場合には、両方のクロックの立
ち上がりエッジが揃わないため、クロック変換時に共有
バスからのデータ出力タイミングとスレーブ装置のデー
タ入力タイミングとの間に不整合が生じる。すなわち、
スレーブ装置９−１に入力される信号Ｓｓでは、データ
Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が連続または一定クロックサイ
クルおきに出現するような単純な関係になることが保証
されず、この例では、図８（ｃ）のように、データＤ０
とデータＤ１との間が１クロックサイクル空いて入力さ
れ、データＤ１とデータＤ２は連続して入力され、デー
タＤ２とデータＤ３との間が１クロックサイクル空くと
いうように単純ではなくなるので、Ｄ０〜Ｄ３を連続し
たアドレスに対応するデータとして受け取るには共有バ
ス用インタフェース８−１またはスレーブ装置９−１の
いずれかにこれに合わせたタイミングでデータ取り込み
を行う付加回路が余分に必要となり、共有バス用インタ
フェース８−１またはスレーブ装置９−１の遅延を増大
させて転送効率を低下させる。同様のクロック周波数の
不整合による入力データ配列の複雑化は、スレーブ装置
９−１からのリードデータがバスマスタ装置２−１側の
共有バス用インタフェース７−１においても発生する
が、これが発生するのはデータのリードのときだけであ
るのに対して、スレーブ装置９−１側の共有バス用イン
タフェース８−１において発生する場合は、ライトとリ
ードの両方で発生するので、スレーブ装置側で発生する
クロック周波数の不整合の方が、転送効率の低下への影
響が大きい。このように、第１の従来例では、クロック
変換による転送効率の低下と、プロトコル変換による転
送効率低下との両方が作用する。

【０００９】図９は、クロック変換およびプロトコル変
換による転送効率の低下を改善した第２の従来例のバス
システムの構成を示す図である。共有バス２１には共有
バス用インタフェース２３−１，２３−２，２３−３を
介してバスマスタ装置２２−１，２２−２，２２−３が
接続され、調停回路２６が設けられてそれぞれのバスマ
スタ装置からのバス使用権要求を調停して１個のバスマ
スタ装置のみにバス使用権承認を通知する点では第１の
従来例と同様であるが、スレーブ装置２４−１がバスマ
スタ装置２２−１に専属したスレーブ装置として共有バ
ス２１を介さずに直接に接続され、スレーブ装置２４−
２がバスマスタ装置２２−２に専属したスレーブ装置と
して直接に接続されている点が異なっている。スレーブ
装置２４−１とバスマスタ装置２２−１とを共通のクロ
ックＣＬＫ（Ｍ１Ｓ１）で動作させてクロック変換を不
要とし、また、マスタ装置とスレーブ装置とに共通に設
定したコマンドを用意することによりプロトコル変換を
不要にできるので、バスマスタ装置２２−１のスレーブ
装置２４−１に対するライトおよびリードの効率向上が
得られる。同様に、バスマスタ装置２２−２のスレーブ
装置２４−２に対するライトおよびリードについても効
率向上が可能となる。さらに、この第２の従来例では、
バスマスタ装置２２−１のスレーブ装置２４−１に対す
るリードまたはライトと、バスマスタ装置２２−２のス
レーブ装置２４−２に対するリードまたはライトとを並
行して同時に実行できるので、さらに大きなデータ転送
効率の向上が得られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９の
第２の従来例において、例えばバスマスタ装置２２−３
がスレーブ装置２４−１にアクセスする場合には、共有
バス用インタフェース２３−３，共有バス２１，共有バ
ス用インタフェース２３−１およびバスマスタ２２−１
を経由してスレーブ２４−１にアクセスするために、第
１の従来例と同様に、ライトアクセスでは２回のプロト
コル変換が必要となり、リードアクセスでは４回のプロ
トコル変換が必要である。また、クロック変換において
も、バスマスタ装置２２−３のクロックＣＬＫ（Ｍ３）
から共有バス２１のクロックＣＬＫ（２１）に変換し、
さらにバスマスタ装置２２−１およびスレーブ装置２４
−１に共通のクロックＣＬＫ（Ｍ１Ｓ１）に変換するの
で、共有バス２１のクロックＣＬＫ（２１）とバスマス
タ装置２２−１およびスレーブ装置２４−１に共通のク
ロックＣＬＫ（Ｍ１Ｓ１）との関係によっては、第１の
従来例と同様に転送効率への影響が生じることになる。
バスマスタ装置２２−２から他のバスマスタに専属する
スレーブ２４−１をアクセスする場合も同様の状態が生
じるので、プロトコル変換およびクロック変換による性
能低下が部分的に改善されたに過ぎない。

【００１１】図１０は、特開２０００−３３９２６９号
公報に記載された第３の従来例のバスシステムの構成を
示す図である。第３の従来例では、バスマスタ装置（ト
ランスポートデコーダ、マイコン）と対応して設けられ
た複数のマスタバスと、スレーブ装置（周辺Ｉ／Ｏ、低
速アクセス主記憶、高速アクセス主記憶）と対応して設
けられた複数のスレーブバスと、バスマスタ装置からの
接続要求に基づいてマスタバスとスレーブバスとを接続
するクロスバススイッチとで構成されている。クロスバ
ススイッチ３１の調停回路３２によりスイッチ３３を閉
とすることによりマスタバス３４とスレーブバス３５と
を接続することができ、調停回路３６によりスイッチ３
７を閉とすることによりマスタバス３８とスレーブバス
３９とを接続することができるので、第２の従来例と同
様に、バスマスタ装置とスレーブ装置との複数の組で同
時にアクセスすることが可能であり、しかも同時にアク
セスできるバスマスタ装置とスレーブ装置との組み合わ
せが第２の従来例のように固定されていないので、転送
効率の向上に有効である。しかしながら、特開２０００
−３３９２６９号公報には、バスマスタ装置、マスタバ
ス、スレーブバス、スレーブ装置のプロトコルおよびク
ロックについての記載が全くないため、プロトコル変換
およびクロック変換がどのように行われるのかについて
明らかにされていない。

【００１２】本発明の目的は、バスマスタ装置からスレ
ーブ装置へデータをライトする場合およびバスマスタ装
置がスレーブ装置からデータをリードする場合において
生じるプロトコル変換の回数を減らして処理のオーバー
ヘッドを低減し、また、ライトとリードの両方に影響す
るバスのクロックからスレーブ装置のクロックへのクロ
ック変換における不整合が発生しないようにしてバスの
転送効率を向上させたバスシステムを提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明のバ
スシステムは、バスマスタ装置と、ｍ（ｍ≧２の正整
数）個のスレーブ装置と、それぞれのスレーブ装置に専
用に接続され対応するスレーブ装置のコマンドおよびデ
ータに適当なプロトコルが定められ前記対応するスレー
ブ装置の動作クロックの周期のｎ（ｎ≧１の正整数）
倍、（ｎ／２）倍、（１／ｎ）または（２／ｎ）の周期
のクロックで動作するｍ個のスレーブ専用バスと、前記
バスマスタ装置とそれぞれのスレーブ専用バスとの間に
設けられ前記バスマスタ装置の入出力のコマンドおよび
データとスレーブ専用バスのプロトコルに従ったコマン
ドおよびデータとの間の相互変換を行うとともにスレー
ブ専用バスの動作クロックとバスマスタ装置の動作クロ
ックとの間のクロック変換を行うｍ個のスレーブ専用イ
ンタフェースとを備えて構成される。

【００１４】第２の発明のバスシステムは、ｍ（ｍ≧２
の正整数）個のスレーブ装置と、それぞれのスレーブ装
置に専用に接続され対応するスレーブ装置に適合したプ
ロトコルが定められ前記対応するスレーブ装置の動作ク
ロックの周期のｎ（ｎ≧１の正整数）倍、（ｎ／２）
倍、（１／ｎ）または（２／ｎ）の周期のクロックで動
作するｍ個のスレーブ専用バスと、ｋ（ｋ≧１）個のバ
スマスタ装置と、前記ｋ個のバスマスタ装置のそれぞれ
と前記ｍ個のスレーブ専用バスとの間に選択的に設けら
れ一方の接続先のバスマスタ装置の入出力のコマンドお
よびデータと他方の接続先のスレーブ専用バスのプロト
コルに従ったコマンドおよびデータとの間の相互変換を
行うとともに前記一方の接続先のバスマスタ装置の動作
クロックと前記他方の接続先のスレーブ専用バスの動作
クロックとの間のクロック変換を行う複数のスレーブ専
用インタフェースとを備えて構成される。

【００１５】第３の発明のバスシステムは、ｍ（ｍ≧１
の正整数）個の第１グループのスレーブ装置と、前記第
１グループのスレーブ装置のそれぞれに専用に接続され
対応するスレーブ装置に適合したプロトコルが定められ
前記対応するスレーブ装置の動作クロックの周期のｎ
（ｎ≧１の正整数）倍、（ｎ／２）倍、（１／ｎ）また
は（２／ｎ）の周期のクロックで動作するｍ個のスレー
ブ専用バスと、複数の第２グループのスレーブ装置と、
固有のプロトコルが定められ固有のクロックで動作する
共有バスと、前記第２グループのスレーブ装置のそれぞ
れと前記共有バスとの間に設けられ前記第２グループの
スレーブ装置の入出力のコマンドおよびデータと共有バ
スに固有のプロトコルに従ったコマンドおよびデータと
の間の相互変換を行うとともに前記第２グループのスレ
ーブ装置のそれぞれの動作クロックと前記共有バスの固
有の動作クロックとの間のクロック変換を行う複数の共
有バス用スレーブ側インタフェースと、ｋ（ｋ≧１）個
のバスマスタ装置と、前記ｋ個のバスマスタ装置のそれ
ぞれと前記ｍ個のスレーブ専用バスとの間に選択的に設
けられ一方の接続先のバスマスタ装置の入出力のコマン
ドおよびデータと他方の接続先のスレーブ専用バスのプ
ロトコルに従ったコマンドおよびデータとの間の相互変
換を行うとともに前記一方の接続先のバスマスタ装置の
動作クロックと前記他方の接続先のスレーブ専用バスの
動作クロックとの間のクロック変換を行う複数のスレー
ブ専用インタフェースと、前記ｋ個のバスマスタ装置の
それぞれと前記共有バスとの間に選択的に設けられバス
マスタ装置の入出力のコマンドおよびデータと前記共有
バスに固有のプロトコルに従ったコマンドおよびデータ
との間の相互変換を行うとともにバスマスタ装置の動作
クロックと前記共有バスの固有の動作クロックとの間の
クロック変換を行う複数のバスマスタ側共有バス用イン
タフェースとを備えて構成される。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態の
バスシステムの構成を示す図である。バスマスタ装置２
は、スレーブ専用インタフェース３−ａを介してスレー
ブ専用バス１−ａに接続され、スレーブ専用バス１−ａ
にはスレーブ装置４−ａが直接に接続されている。同様
に、バスマスタ装置２は、スレーブ専用インタフェース
３−ｂを介してスレーブ専用バス１−ｂに接続され、ス
レーブ専用バス１−ｂにはスレーブ装置４−ｂが直接に
接続されている。また、バスマスタ装置２は、スレーブ
専用インタフェース３−ｃを介してスレーブ専用バス１
−ｃに接続され、スレーブ専用バス１−ｃにはスレーブ
装置４−ｃが直接に接続されている。

【００１７】バスマスタ装置２はクロックＣＬＫ（Ｍ）
に同期して動作し、スレーブ装置４−ａはクロックＣＬ
Ｋ（ａ）に同期して動作し、スレーブ装置４−ｂはクロ
ックＣＬＫ（ｂ）に同期して動作し、スレーブ装置４−
ｃはクロックＣＬＫ（ｃ）に同期して動作する。スレー
ブ専用インタフェース３−ａは、図２（ａ）のように構
成され、バスマスタ装置２からコマンド，データを含む
信号Ｓｍを入力し、スレーブ装置４−ａのコマンドおよ
びデータに適合させて設定されたバスプロトコルに従っ
てプロトコル変換され、スレーブ専用バス１−ａに出力
される。スレーブ専用バスのプロトコルは、例えばスレ
ーブ装置がＳＲＡＭである場合には、ＳＲＡＭに適合さ
せたバスプロトコル、すなわち、ＣＥ，ＯＥ，ＷＥの状
態やリード／ライトのアドレス等の情報を含みＳＲＡＭ
専用に規定された種々のコマンドを許容するバスプロト
コルとし、スレーブ装置がシンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤ
ＲＡＭ）の場合には、ＳＤＲＡＭに適合させたバスプロ
トコル、すなわち、ＳＤＲＡＭのリード／ライト／リフ
レッシュ等のためのＣＫＥ，ＣＳ，ＲＡＳ，ＣＡＳ，Ｗ
Ｅの状態やリード／ライトの開始アドレス，バースト長
等の情報を含みＳＤＲＡＭ専用に規定された種々のコマ
ンドを許容するバスプロトコルに設定される。また、ス
レーブ専用インタフェース３−ａは、スレーブ装置の動
作クロックＣＬＫ（ａ）をＮａ（Ｎａ≧１の正整数）分
周してクロック周期がクロックＣＬＫ（ａ）のＮａ倍の
クロックＣＬＫ（ａ）／Ｎａにデータが同期するように
クロック変換して信号Ｓｂ−ａとしてスレーブ専用バス
１−ａに出力する。このようにスレーブ専用インタフェ
ース３−ａを構成することによりスレーブ専用バス１−
ａとスレーブ装置４−ａとの間にプロトコル変換、クロ
ック変換を行う必要がなくなり、図２（ｂ）に示すよう
にスレーブ専用バス１−ａとスレーブ装置４−ａを直接
に接続することができる。スレーブ専用バスの入力信号
とスレーブ専用インタフェース３−ｂも同様に、バスマ
スタ装置２のコマンド，データをスレーブ装置４−ｂの
コマンド，データに適合させて設定されたバスプロトコ
ルに従ってプロトコル変換し、また、スレーブ装置の動
作クロックＣＬＫ（ｂ）をＮｂ（Ｎｂ≧１の正整数）分
周してクロック周期がクロックＣＬＫ（ｂ）のＮｂ倍の
クロックＣＬＫ（ｂ）／Ｎｂにデータが同期するように
クロック変換する。スレーブ専用インタフェース３−ｃ
も同様に、バスマスタ装置２のコマンド，データをスレ
ーブ装置４−ｃに適合させて設定されたバスプロトコル
に従ってプロトコル変換し、また、スレーブ装置の動作
クロックＣＬＫ（ｃ）をＮｃ（Ｎｃ≧１の正整数）分周
してクロック周期がクロックＣＬＫ（ｃ）のＮｃ倍のク
ロックＣＬＫ（ｃ）／Ｎｃにデータが同期するようにク
ロック変換する。

【００１８】図２（ｃ）は、本実施形態におけるプロト
コル変換が転送効率に及ぼす影響を示す動作タイミング
図である。説明を簡易化するために、第１の従来例の図
７（ｃ）と同様に、バスマスタ装置２のクロックＣＬＫ
（Ｍ）、スレーブ専用バス１−ａのクロックＣＬＫ
（ａ）／Ｎａおよびスレーブ装置４−ａのクロックＣＬ
Ｋ（ａ）が同一である（すなわちＮａ＝１）とし、プロ
トコル変換には２クロックサイクルを要するものとす
る。本実施形態では、バスマスタ装置２からスレーブ専
用バス１−ａを介してライトコマンドＷＣおよびライト
データＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を転送してデータのライ
トを実行する場合には、バスマスタ装置２の出力信号Ｓ
ｍからスレーブ装置４−ａの入力信号Ｓｓ−ａまでの間
に必要なプロトコル変換は１回なので、図２（ｃ）のよ
うにプロトコル変換によって生じる遅延Ｔｐは２クロッ
クサイクルとなり、図７（ｃ）の第１の従来例における
遅延である４クロックサイクルの半分に低減することが
できる。データリードの場合には、リードコマンドがバ
スマスタ装置２からスレーブ専用バス１−ａを介してス
レーブ装置４−ａに送られるときに１回だけプロトコル
変換が発生し、リードデータがスレーブ装置４−ａから
スレーブ専用バス１−ａを介してバスマスタ装置２に送
られるときにも１回だけプロトコル変換が発生するの
で、合計２回のプロトコル変換すなわち４クロックサイ
クルの遅延となり、図７（ｃ）の第１の従来例における
遅延である８クロックサイクルの半分に低減することが
できる。

【００１９】図３は、本実施形態におけるクロック変換
とそれによる転送効率への影響を説明する図である。図
３（ａ）は、第１の従来例の図８（ｃ）と比較のため
に、バスマスタ装置２のクロックＣＬＫ（Ｍ）の周波数
を１５０ＭＨｚとし、スレーブ装置４−ａのクロックＣ
ＬＫ（ａ）のクロックを１００ＭＨｚとし、スレーブ専
用バス１−ａのクロックＣＬＫ（ａ）／Ｎａの周波数を
５０ＭＨｚ（すなわちＮａ＝２）とした場合の動作タイ
ミング図である。バスマスタ装置２は、クロックＣＬＫ
（Ｍ）の立ち上がりに同期して６．７ｎｓ毎にライトデ
ータＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３をスレーブ専用インタフェ
ース３−ａに信号Ｓｍとして出力する。ライトデータＤ
０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、スレーブ専用インタフェース
３−ａのクロック変換部１３において同期クロックの変
換が行われ、スレーブ専用バス１−ａの動作クロックＣ
ＬＫ（ａ）／Ｎａの立ち上がりに同期して２０ｎｓ毎に
信号Ｓｂ−ａとして転送され、信号Ｓｓ−ａとしてスレ
ーブ装置４−ａに入力される。信号Ｓｂ−ａと信号Ｓｓ
−ａとは実質的に同一である。

【００２０】図３（ａ）の例では、Ｎａ＝２としたの
で、スレーブ装置４−ａに入力される信号Ｓｓ−ａにお
いて、データＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が１クロックサイ
クルおきに出現するので、スレーブ装置４−ａが１クロ
ックおきにデータを取り込むように構成しておけばよ
く、このために必要な回路は小規模で済むのでスレーブ
装置４−ａの遅延増への影響は小さく、クロック変換に
伴う転送効率の低下を抑制することができる。なお、リ
ードデータについては、この場合にはスレーブ専用バス
１−ａのクロック周波数が５０ＭＨｚでバスマスタ装置
２のクロック周波数が３倍の周波数の１５０ＭＨｚであ
るのでクロック変換時に不整合は生じないが、バスマス
タ装置のクロック周波数がスレーブ専用バスの周波数の
正整数倍でない場合には、第１の従来例と同様に、クロ
ック変換時に不整合が生じる。図３（ｂ）では、Ｎａ＝
１としてスレーブ専用バス１−ａのクロックＣＬＫ
（ａ）／Ｎａとスレーブ装置４−ａのクロックＣＬＫ
（ａ）をいずれも１００ＭＨｚとしているので、スレー
ブ装置４−ａにはデータＤ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が連続
して１０ｎｓ毎に入力されるので、図３（ａ）の場合よ
りもさらに転送効率が向上する。

【００２１】以上では、第１実施形態である図１のバス
マスタ装置２，スレーブ専用インタフェース３−ａ，ス
レーブ専用バス１−ａおよびスレーブ装置４−ａの経路
についてのみ、プロトコル変換とクロック変換における
転送効率の向上効果を説明したが、スレーブ専用インタ
フェース３−ｂ，スレーブ専用バス１−ｂおよびスレー
ブ装置４−ｂの経路についても同様の効果があり、スレ
ーブ専用インタフェース３−ｃ，スレーブ専用バス１−
ｃおよびスレーブ装置４−ｃの経路についても同様な効
果があることは明らかである。また、図１では、バスマ
スタ装置２がアクセス可能なスレーブ専用バスおよびス
レーブ装置の組が３組である場合を例として説明した
が、より一般化してｍ（ｍ≧２）組をアクセス可能な構
成のバスシステムとしても同様の効果が得られることは
明らかである。図１では、スレーブバス１−ａ，１−
ｂ、１−ｃの動作クロックの周期がスレーブ装置４−
ａ，４−ｂ，４−ｃの動作クロックの周期のそれぞれＮ
ａ倍、Ｎｂ倍、Ｎｃ倍の場合を説明したが、スレーブ専
用バス１−ａ，１−ｂ、１−ｃの動作クロックの周期が
スレーブ装置４−ａ，４−ｂ，４−ｃの動作クロックの
周期のそれぞれ（１／Ｎａ）、（１／Ｎｂ）、（１／Ｎ
ｃ）であってもクロック変換時に不整合が生じないので
同様の効果がある。さらに、図３では、クロックの立ち
上がりに同期してスレーブ専用バスが転送を行い、クロ
ックの立ち上がりに同期してスレーブ装置がデータを読
み込むとして説明したが、スレーブ装置がクロックの立
ち上がりと立ち下がりの両方に同期してデータの入出力
を行うＤＤＲ(Double Data Rate)方式である場合には、
スレーブバス１−ａ，１−ｂ、１−ｃの動作クロックの
周期はスレーブ装置４−ａ，４−ｂ，４−ｃの動作クロ
ックの周期のそれぞれ（Ｎａ／２）倍、（Ｎｂ／２）
倍、（Ｎｃ／２）倍であっても同様の効果がある。ま
た、スレーブ専用バスがクロックの立ち上がりと立ち下
がりの両方に同期して転送を行うＤＤＲ方式である場合
には、スレーブ専用バス１−ａ，１−ｂ、１−ｃの動作
クロックの周期がスレーブ装置４−ａ，４−ｂ，４−ｃ
の動作クロックの周期のそれぞれ（２／Ｎａ）、（２／
Ｎｂ）、（２／Ｎｃ）であっても同様の効果がある。ま
た、図１では、本発明の特徴を明確にするために、バス
マスタ装置とこれに接続するスレーブ専用インタフェー
スを分離して図示したが、スレーブ専用インタフェース
の機能回路をバスマスタ装置内に搭載してもよい。

【００２２】図４は本発明の第２実施形態のバスシステ
ムの構成を示す図である。このバスシステムは、バスマ
スタ装置と複数のスレーブ専用バスおよびスレーブ装置
とを備えた第１実施形態のバスシステムをさらに複数個
重ね合わせ、それぞれのスレーブ専用バスに調停回路を
設けたものである。すなわち、各バスマスタ装置は、複
数のスレーブ装置に、それぞれに対応するスレーブ専用
インターフェースおよびスレーブ専用バスを介して接続
され、各スレーブ装置は、スレーブ専用バスおよびバス
マスタ装置毎に設けられたスレーブ専用インタフェース
を介して複数のバスマスタ装置に接続されている。次
に、第２実施形態の構成および動作について説明する。

【００２３】スレーブ専用バス１−ａには、バスマスタ
装置２−１がスレーブ専用インタフェース３−１ａを介
して接続され、バスマスタ装置２−２がスレーブ専用イ
ンタフェース３−２ａを介して接続され、バスマスタ装
置２−３がスレーブ専用インタフェース３−３ａを介し
て接続されている。また、スレーブ専用バス１−ａに
は、スレーブ装置４−ａが直接に接続されている。バス
マスタ装置２−１がスレーブ装置４−ａへアクセスする
ときには、スレーブ専用インタフェース３−１ａからス
レーブ専用バス１−ａに対応した調停回路６−ａにバス
使用権要求ＲＥＱ（１ａ）を通知し、バス使用権承認Ｇ
ＮＴ（１ａ）を受けたのちにスレーブ専用インタフェー
ス３−１ａおよびスレーブ専用バス１−ａを介してスレ
ーブ装置４−ａをアクセスしてデータのライトまたはリ
ードを行う。同様に、バスマスタ装置２−２がスレーブ
装置４−ａへアクセスするときには、スレーブ専用イン
タフェース３−２ａから調停回路６−ａにバス使用権要
求ＲＥＱ（２ａ）を通知し、バス使用権承認ＧＮＴ（２
ａ）を受けたのちにスレーブ専用インタフェース３−２
ａおよびスレーブ専用バス１−ａを介してスレーブ装置
４−ａをアクセスする。バスマスタ装置２−３がスレー
ブ装置４−ａへアクセスするときには、スレーブ専用イ
ンタフェース３−３ａから調停回路６−ａにバス使用権
要求ＲＥＱ（３ａ）を通知し、バス使用権承認ＧＮＴ
（３ａ）を受けたのちにスレーブ専用インタフェース３
−３ａおよびスレーブ専用バス１−ａを介してスレーブ
装置４−ａをアクセスする。複数のバスマスタ装置から
同時にスレーブ専用バス１−ａのバス使用権要求があっ
て競合が生じたときには、調停回路６−ａが組み込まれ
た優先順位決定法に基づいて調停し、優先度の最も高い
１個のバスマスタ装置のみにスレーブ専用バス１−ａの
バス使用権承認を通知する。

【００２４】同様に、スレーブ専用バス１−ｂには、バ
スマスタ装置２−１がスレーブ専用インタフェース３−
１ｂを介して接続され、バスマスタ装置２−２がスレー
ブ専用インタフェース３−２ａを介して接続されてい
る。スレーブ専用バス１−ｂには、スレーブ装置４−ｂ
が直接に接続されており、バスマスタ装置２−１がスレ
ーブ装置４−ｂへアクセスするときには、スレーブ専用
インタフェース３−１ｂからスレーブ専用バス１−ｂに
対応した調停回路６−ｂにバス使用権要求ＲＥＱ（１
ｂ）を通知し、バス使用権承認ＧＮＴ（１ｂ）を受けた
のちにスレーブ専用インタフェース３−１ｂおよびスレ
ーブ専用バス１−ｂを介してスレーブ装置４−ｂをアク
セスしてデータのライトまたはリードを行う。バスマス
タ装置２−２がスレーブ装置４−ｂへアクセスするとき
には、スレーブ専用インタフェース３−２ｂから調停回
路６−ｂにバス使用権要求ＲＥＱ（２ｂ）を通知し、バ
ス使用権承認ＧＮＴ（２ｂ）を受けたのちにスレーブ専
用インタフェース３−２ｂおよびスレーブ専用バス１−
ｂを介してスレーブ装置４−ｂをアクセスする。複数の
バスマスタ装置から同時にスレーブ専用バス１−ｂのバ
ス使用権要求が競合したときには、調停回路６−ｂが調
停し、優先度の最も高いバスマスタ装置にスレーブ専用
バス１−ｂのバス使用権承認を通知する。

【００２５】同様に、スレーブ専用バス１−ｃには、バ
スマスタ装置２−１がスレーブ専用インタフェース３−
１ｃを介して接続され、バスマスタ装置２−２がスレー
ブ専用インタフェース３−２ｃを介して接続され、バス
マスタ装置２−３がスレーブ専用インタフェース３−３
ｃを介して接続されている。スレーブ専用バス１−ｃに
は、スレーブ装置４−ｃが直接に接続されており、バス
マスタ装置２−１がスレーブ装置４−ｃへアクセスする
ときには、スレーブ専用インタフェース３−１ｃからス
レーブ専用バス１−ｃに対応した調停回路６−ｃにバス
使用権要求ＲＥＱ（１ｃ）を通知し、バス使用権承認Ｇ
ＮＴ（１ｃ）を受けたのちにスレーブ専用インタフェー
ス３−１ｃおよびスレーブ専用バス１−ｃを介してスレ
ーブ装置４−ｃをアクセスしてデータのライトまたはリ
ードを行う。バスマスタ装置２−２がスレーブ装置４−
ｃへアクセスするときには、スレーブ専用インタフェー
ス３−２ｃから調停回路６−ｃにバス使用権要求ＲＥＱ
（２ｃ）を通知し、バス使用権承認ＧＮＴ（２ｃ）を受
けたのちにスレーブ専用インタフェース３−２ｃおよび
スレーブ専用バス１−ｃを介してスレーブ装置４−ｃを
アクセスする。バスマスタ装置２−３がスレーブ装置４
−ｃへアクセスするときには、スレーブ専用インタフェ
ース３−３ｃから調停回路６−ｃにバス使用権要求ＲＥ
Ｑ（３ｃ）を通知し、バス使用権承認ＧＮＴ（３ｃ）を
受けたのちにスレーブ専用インタフェース３−３ｃおよ
びスレーブ専用バス１−ｃを介してスレーブ装置４−ｃ
をアクセスする。複数のバスマスタ装置から同時にスレ
ーブ専用バス１−ｃのバス使用権要求が競合したときに
は、調停回路６−ｃが調停し、優先度の最も高いバスマ
スタ装置にスレーブ専用バス１−ｃのバス使用権承認を
通知する。

【００２６】スレーブ専用インタフェース３−１ａ，３
−２ａ，３−３ａはいずれも図２の第１実施形態のスレ
ーブ専用インタフェース３−ａと同様に構成されてい
る。したがって、バスマスタ装置２−１からスレーブ装
置４−ａにデータのライトを行う場合に生じるプロトコ
ル変換は、第１実施形態と同様に１回で、遅延は２クロ
ックサイクルとなり、バスマスタ装置２−１がスレーブ
装置４−ａからデータのリードを行う場合に生じるプロ
トコル変換についても、第１実施形態と同様に２回とな
り、遅延は４クロックサイクルとなることは図１の第１
実施形態のバスシステムと同じである。同様に、バスマ
スタ装置２−２，２−３のそれぞれからスレーブ装置４
−ａにデータのライトを行う場合に生じるプロトコル変
換は１回で遅延が２クロックサイクルとなり、バスマス
タ装置２−２，２−３のそれぞれがスレーブ装置４−ａ
からデータのリードを行う場合に生じるプロトコル変換
は２回で遅延が４クロックサイクルとなる。

【００２７】バスマスタ装置２−１はクロックＣＬＫ
（Ｍ１）に同期して動作し、スレーブ装置４−ａはクロ
ックＣＬＫ（ａ）に同期して動作するが、スレーブ専用
インタフェース３−１ａにおいて信号をスレーブ装置４
−ａの動作クロックＣＬＫ（ａ）をＮａ（Ｎａ≧１の正
整数）分周したクロックＣＬＫ（ａ）／Ｎａにデータが
同期するようにクロック変換してスレーブ専用バス１−
ａに出力するので、クロック変換に伴う転送効率の低下
を抑制することができることは、図１の第１実施形態と
同じである。同様に、バスマスタ装置２−２，２−３は
クロックＣＬＫ（Ｍ２），クロックＣＬＫ（Ｍ３）にそ
れぞれ同期して動作するが、スレーブ専用インタフェー
ス３−２ａ，３−３ａにおいていずれもクロックＣＬＫ
（ａ）／Ｎａにデータが同期するようにクロック変換し
てスレーブ専用バス１−ａに出力するので、図３で説明
したと同様に、バスからスレーブ装置へのクロック変換
に伴う転送効率の低下を抑制することができる。

【００２８】スレーブ専用インタフェース３−１ｂ，３
−２ｂも図２のスレーブ専用インタフェース３−ａと同
様に構成されている。したがって、バスマスタ装置２−
１，２−２のそれぞれからスレーブ装置４−ｂにデータ
のライトを行う場合に生じるプロトコル変換は１回で遅
延が２クロックサイクルとなり、バスマスタ装置２−
１，２−２のそれぞれがスレーブ装置４−ｂからデータ
のリードを行う場合に生じるプロトコル変換は２回で遅
延が４クロックサイクルとなる。また、バスマスタ装置
２−１，２−２はクロックＣＬＫ（Ｍ１），ＣＬＫ（Ｍ
２）にそれぞれ同期して動作するが、スレーブ専用イン
タフェース３−１ｂ，３−２ｂにおいていずれもスレー
ブ装置４−ｂの動作クロックＣＬＫ（ｂ）をＮｂ（Ｎｂ
≧１の正整数）分周したクロックＣＬＫ（ｂ）／Ｎｂに
データが同期するようにクロック変換してスレーブ専用
バス１−ｂに出力するので、バスからスレーブ装置への
クロック変換に伴う転送効率の低下を抑制することがで
きる。

【００２９】同様に、スレーブ専用インタフェース３−
１ｃ，３−２ｃ，３−３ｃも図２のスレーブ専用インタ
フェース３−ａと同様に構成されている。したがって、
バスマスタ装置２−１，２−２，２−３のそれぞれから
スレーブ装置４−ｃにデータのライトを行う場合に生じ
るプロトコル変換は１回で遅延が２クロックサイクルと
なり、バスマスタ装置２−１，２−２，２−３のそれぞ
れがスレーブ装置４−ｃからデータのリードを行う場合
に生じるプロトコル変換は２回で遅延が４クロックサイ
クルとなる。また、バスマスタ装置２−１，２−２，２
−３はクロックＣＬＫ（Ｍ１），ＣＬＫ（Ｍ２），クロ
ックＣＬＫ（Ｍ３）にそれぞれ同期して動作するが、ス
レーブ専用インタフェース３−１ｃ，３−２ｃ，３−３
ｃにおいていずれもスレーブ装置４−ｃの動作クロック
ＣＬＫ（ｃ）をＮｃ（Ｎｃ≧１の正整数）分周したクロ
ックＣＬＫ（ｃ）／Ｎｃにデータが同期するようにクロ
ック変換してスレーブ専用バス１−ｃに出力するので、
バスからスレーブ装置へのクロック変換に伴う転送効率
の低下を抑制することができる。また、スレーブ専用バ
ス１−ａ，１−ｂ、１−ｃの動作クロックの周期がスレ
ーブ装置４−ａ，４−ｂ，４−ｃの動作クロックの周期
のそれぞれ（１／Ｎａ）、（１／Ｎｂ）、（１／Ｎｃ）
であってもよいことは第１実施形態と同様である。ま
た、スレーブ装置がＤＤＲ方式である場合には、スレー
ブバス１−ａ，１−ｂ、１−ｃの動作クロックの周期は
スレーブ装置４−ａ，４−ｂ，４−ｃの動作クロックの
周期のそれぞれ（Ｎａ／２）倍、（Ｎｂ／２）倍、（Ｎ
ｃ／２）倍であってもよいことも第１実施形態と同様で
ある。また、スレーブ専用バスがクロックの立ち上がり
と立ち下がりの両方に同期して転送を行うＤＤＲ方式で
ある場合には、スレーブ専用バス１−ａ，１−ｂ、１−
ｃの動作クロックの周期がスレーブ装置４−ａ，４−
ｂ，４−ｃの動作クロックの周期のそれぞれ（２／Ｎ
ａ）、（２／Ｎｂ）、（２／Ｎｃ）であってもよいこと
も第１実施形態と同様である。分周の比率Ｎａ，Ｎｂ，
ＮｃをＮａ＝１，Ｎｂ＝１，Ｎｃ＝１とすれば、さらに
転送効率を向上できることも第１実施形態と同様であ
る。

【００３０】このように、図４の第２実施形態では、図
１の第１実施形態と同様にプロトコル変換の回数を半減
することができるので、これにによる遅延を低減するこ
とができ、また、スレーブ装置の動作クロックを分周し
たクロックでスレーブ専用バス上をデータ転送させるた
めバスからスレーブ装置へのクロック変換に伴う転送効
率の低下を抑制することが可能である。加えて、第２実
施形態では第３の従来例と同様の各バスマスタ装置と各
スレーブ装置との結合関係を実現できるので、複数のバ
スマスタ装置がそれぞれに同時に異なるスレーブ装置に
アクセスすることが可能であり、例えば、バスマスタ装
置２−１がスレーブ専用インタフェース３−１ｂおよび
スレーブ専用バス１−ｂを介してスレーブ装置４−ｂに
アクセスし、また、バスマスタ装置２−２がスレーブ専
用インタフェース３−１ｃおよびスレーブ専用バス１−
ｃを介してスレーブ装置４−ｃにアクセスし、また、バ
スマスタ装置２−３がスレーブ専用インタフェース３−
３ａおよびスレーブ専用バス１−ａを介してスレーブ装
置４−ａにアクセスすることを同時に実行することが可
能である。なお、図４では、バスマスタ装置が３個でス
レーブ装置およびスレーブ専用バスの組が３個の場合を
例として説明したが、これに限定されるものではなく、
バスマスタ装置の個数とスレーブ装置およびスレーブ専
用バスの組の個数はそれぞれ任意の個数としてよく、ま
た、バスマスタ装置をどのスレーブ専用バスに対して専
用インタフェースを設けて接続するかについても任意に
設定可能である。また、図４では、本発明の特徴を明確
にするために、バスマスタ装置とこれに接続するスレー
ブ専用インタフェースを分離して図示したが、スレーブ
専用インタフェースの機能回路をバスマスタ装置内に搭
載してもよい。

【００３１】図５は、本発明の第３実施形態のバスシス
テムの構成を示す図である。このバスシステムは、図４
の第２実施形態のバスシステムにおけるスレーブ専用バ
ス１−ｃおよびスレーブ装置４−ｃを、図６の第１の従
来例と同様な共有バス１０とスレーブ９−１，９−２に
置き換えたものに相当し、バスマスタ装置は、スレーブ
専用バスを介してこれと直接に接続するスレーブにアク
セスすることが可能であるとともに、古典的な第１の従
来例の共有バスに接続されるスレーブに対しても共有バ
ス用インタフェースを介してアクセスすることが可能で
ある。次に、第３実施形態の構成および動作について説
明する。

【００３２】スレーブ専用バス１−ａには、バスマスタ
装置２−１がスレーブ専用インタフェース３−１ａを介
して接続され、バスマスタ装置２−２がスレーブ専用イ
ンタフェース３−２ａを介して接続され、バスマスタ装
置２−３がスレーブ専用インタフェース３−３ａを介し
て接続されている。また、スレーブ専用バス１−ａに
は、スレーブ装置４−ａが直接に接続されている。複数
のバスマスタ装置から同時にスレーブ専用バス１−ａの
バス使用権要求があって競合が生じたときには、調停回
路６−ａが組み込まれた優先順位決定法に基づいて調停
し、優先度の最も高い１個のバスマスタ装置のみにスレ
ーブ専用バス１−ａのバス使用権承認を通知する。

【００３３】同様に、スレーブ専用バス１−ｂには、バ
スマスタ装置２−１がスレーブ専用インタフェース３−
１ｂを介して接続され、バスマスタ装置２−２がスレー
ブ専用インタフェース３−２ａを介して接続されてい
る。また、スレーブ専用バス１−ｂには、スレーブ装置
４−ｂが直接に接続されている。複数のバスマスタ装置
から同時にスレーブ専用バス１−ｂのバス使用権要求が
競合したときには、調停回路６−ｂが調停し、優先度の
最も高いバスマスタ装置にスレーブ専用バス１−ｂのバ
ス使用権承認を通知する。

【００３４】共有バス１０には、バスマスタ装置２−１
が共有バス用インタフェース７−１を介して接続され、
バスマスタ装置２−２が共有バス用インタフェース７−
２を介して接続され、バスマスタ装置２−３が共有バス
用インタフェース７−３を介して接続されている。ま
た、共有バス１０には、スレーブ装置９−１が共有バス
用インタフェース８−１を介して接続され、スレーブ装
置９−２が共有バス用インタフェース８−２を介して接
続されている。バスマスタ装置２−１が共通バス１０を
介してスレーブ装置９−１または９−２にアクセスする
場合には、調停回路１１にバス使用権要求ＲＥＱ（１）
を通知し、バス使用権承認ＧＮＴ（１）を受けてから共
有バス１０を介してスレーブ装置へライトまたはリード
のアクセスを行う。同様に、バスマスタ装置２−２が共
通バス１０を介してスレーブ装置９−１または９−２に
アクセスする場合には、調停回路１１にバス使用権要求
ＲＥＱ（２）を通知し、バス使用権承認ＧＮＴ（２）を
受けてから共有バス１０を介してアクセスを行い、バス
マスタ装置２−３が共通バス１０を介してスレーブ装置
９−１または９−２にアクセスする場合には、調停回路
１１にバス使用権要求ＲＥＱ（３）を通知し、バス使用
権承認ＧＮＴ（３）を受けてから共有バス１０を介して
アクセスを行う。複数のバスマスタ装置から同時に共有
バス１０のバス使用権要求が競合したときには、調停回
路１１が調停し、優先度の最も高いバスマスタ装置に共
有バス１０のバス使用権承認を通知する。

【００３５】共有バス用インタフェース７−１，７−
２，７−３は、図７（ａ）の共有バス用インタフェース
７−１と同様に構成されており、共有バス用インタフェ
ース８−１，８−２は、図７（ｂ）の共有バス用インタ
フェース８−１と同様に構成されている。バスマスタ装
置２−１がスレーブ装置４−ａまたはスレーブ装置４−
ｂにデータのライトを行う場合に生じるプロトコル変換
は１回で遅延は２クロックサイクルとなり、バスマスタ
装置２−１がスレーブ装置４−ａまたはスレーブ装置４
−ｂからデータのリードを行う場合に生じるプロトコル
変換は２回で遅延は４クロックサイクルとなることは第
２実施形態のバスシステムと同じである。バスマスタ装
置２−１が共有バス１０を介してスレーブ装置９−１ま
たはスレーブ装置９−２にデータのライトを行う場合に
生じるプロトコル変換は２回で遅延は４クロックサイク
ルとなり、バスマスタ装置２−１がスレーブ装置９−１
またはスレーブ装置９−２からデータのリードを行う場
合に生じるプロトコル変換は４回で遅延は８クロックサ
イクルとなることは第１の従来例のバスシステムと同じ
である。同様に、バスマスタ装置２−２，２−３のそれ
ぞれからスレーブ装置４−ａにデータのライトを行う場
合に生じるプロトコル変換は１回で遅延が２クロックサ
イクルとなり、バスマスタ装置２−２，２−３のそれぞ
れがスレーブ装置４−ａからデータのリードを行う場合
に生じるプロトコル変換は２回で遅延が４クロックサイ
クルとなる。

【００３６】バスマスタ装置２−１がスレーブ装置４−
ａをアクセスするときには、スレーブ専用インタフェー
ス３−１ａにおいてクロックＣＬＫ（Ｍ１）に同期して
動作する信号をスレーブ装置４−ａの動作クロックＣＬ
Ｋ（ａ）をＮａ分周したクロックＣＬＫ（ａ）／Ｎａに
同期するようにクロック変換してスレーブ専用バス１−
ａに出力するので、クロック変換に伴う転送効率の低下
を抑制することができる。これに対して、バスマスタ装
置２−１がスレーブ装置９−１をアクセスするときに
は、バスマスタ装置２−１の動作クロックＣＬＫ（Ｍ
１）に同期した信号を共有バス用インタフェース７−１
で共有バス１０のクロックＣＬＫ（１０）に同期した信
号にクロック変換し、共有バス用インタフェース８−１
でスレーブ装置９−１の動作クロックＣＬＫ（Ｓ１）に
変換するので、第１の従来例で図８（ｃ）により説明し
たように、共有バス１０のクロックＣＬＫ（１０）とス
レーブ装置９−１の動作クロックＣＬＫ（Ｓ１）との周
波数の関係によっては不整合が生じクロック変換に伴う
転送効率の低下が生じる。バスマスタ装置２−１がスレ
ーブ装置９−２をアクセスするときにも、バスマスタ装
置２−１の動作クロックＣＬＫ（Ｍ１）に同期した信号
を共有バス用インタフェース７−１で共有バス１０のク
ロックＣＬＫ（１０）に同期した信号にクロック変換
し、共有バス用インタフェース８−２でスレーブ装置９
−２の動作クロックＣＬＫ（Ｓ２）に変換するので周波
数の関係によっては不整合が生じクロック変換に伴う転
送効率の低下が生じる。

【００３７】バスマスタ装置２−２，２−３についても
同様であり、スレーブ専用バス１−ａに接続されたスレ
ーブ装置４−ａまたはスレーブ専用バス１−ｂに接続さ
れたに接続されたスレーブ装置４−ｂをアクセスする場
合には、バスプロトコル変換の回数が少なく、また、ク
ロック変換に伴う転送効率の低下が生じないため転送デ
ータの遅延量が小さいが、共有バス１０に接続されたス
レーブ装置９−１または９−２をアクセスする場合に
は、バスプロトコル変換の回数が多くなり、また、クロ
ック周波数の関係によっては不整合が生じクロック変換
に伴う転送効率の低下が生じるので、転送データの遅延
量が大きくなる。したがって、スレーブ専用バスに接続
されるスレーブ装置にはリードおよびライトが高速なス
レーブ装置を配し、共有バス１０に接続されるスレーブ
装置にはリードおよびライトが低速のスレーブ装置を配
することにより、多数のスレーブ装置が接続され且つ高
速動作のスレーブ装置には高速にリードおよびライトが
可能なバスシステムを、小さなハードウェア量で実現す
ることができる。なお、図５では、３個のバスマスタ装
置と、スレーブ装置およびスレーブ専用バスの組を２組
と、２個のスレーブ装置が接続された共有バスとを有す
るバスシステムを例として説明したが、これに限定され
るものではなく、バスマスタ装置の個数、スレーブ装置
およびスレーブ専用バスの組の個数および共有バスに接
続されるスレーブ装置の個数は、それぞれ任意の個数と
してよく、また、バスマスタ装置をどのスレーブ専用バ
スに対して専用インタフェースを設けて接続するかにつ
いて任意に設定可能であり、また、どのマスタ装置を共
有バスと接続するかについても任意に設定可能である。
また、図５では、本発明の特徴を明確にするために、バ
スマスタ装置とこれに接続するスレーブ専用インタフェ
ースを分離して図示したが、スレーブ専用インタフェー
スの機能回路をバスマスタ装置内に搭載してもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明のバスシステムで
は、スレーブ装置とこれに適したバスプロトコルのスレ
ーブ専用バスの組に対して、バスマスタ装置は、接続す
るスレーブ専用バスのバスプロトコルおよびクロック周
波数に従ってプロトコル変換およびクロック変換を行う
スレーブ専用インタフェースを備えている。このため、
第１に、バスマスタ装置からスレーブ装置へアクセスす
る場合において生じるプロトコル変換の回数を、従来の
共有バスを介してスレーブ装置にアクセスする場合と比
較して低減することができるので、プロトコル変換に伴
う遅延によって生じる転送効率の低下を低減でき、バス
使用効率を向上させる効果がある。第２に、スレーブ専
用バスからスレーブ装置に入力される有効データの配列
が連続または一定個数おきの単純な配列となるので、従
来の共有バスを介してスレーブ装置に入力する場合に、
共有バスのクロックの周波数とスレーブ装置の動作クロ
ックの周波数との不整合により生じる入力データの複雑
な配列から有効なデータを抽出するための付加回路が必
要なくなり、付加回路での遅延により生じる転送効率の
低下を回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のバスシステムの構成を
示す図である。

【図２】（ａ）は、第１実施形態のバスマスタ装置とス
レーブ専用バスとの間の接続を示す図であり、（ｂ）
は、スレーブ専用バスとバスマスタ装置との間の接続を
示す図であり、（ｃ）は、プロトコル変換による遅れを
示す動作タイミング図である。

【図３】第１実施形態のバスシステムのクロック変換と
それによる転送効率への影響を説明する図である。

【図４】第２実施形態のバスシステムの構成を示す図で
ある。

【図５】第３実施形態のバスシステムの構成を示す図で
ある。

【図６】第１の従来例のバスシステムの構成を示す図で
ある。

【図７】（ａ）および（ｂ）は、第１の従来例の共有バ
ス用インターフェースの内部構成例を示す図であり、
（ｃ）は、プロトコル変換による遅れを示す動作タイミ
ング図である。

【図８】第１の従来例のバスシステムのクロック変換と
それによる転送効率への影響を説明する図である。

【図９】第２の従来例のバスシステムの構成を示す図で
ある。

【図１０】第３の従来例のバスシステムの構成を示す図
である。

【符号の説明】

１−ａ，１−ｂ，１−ｃスレーブ専用バス２，２−１，２−２，２−３バスマスタ装置３−１ａ，３−１ｂ，３−１ｃ，３−２ａ，３−２ｂ，
３−２ｃ，３−３ａ，３−３ｃ，３−ａ，３−ｂ，３−
ｃスレーブ専用インタフェース４−ａ，４−ｂ，４−ｃ，９−１，９−２，９−３
スレーブ装置６−ａ，６−ｂ，６−ｃ，１１調停回路７−１，７−２，７−３，８−１，８−２，８−３
共有バス用インタフェース１０共有バス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バスマスタ装置と、ｍ（ｍ≧２の正整
数）個のスレーブ装置と、それぞれのスレーブ装置に専用に接続され対応するスレ
ーブ装置のコマンドおよびデータに適合させてプロトコ
ルが定められ前記対応するスレーブ装置の動作クロック
の周期のｎ（ｎ≧１の正整数）倍、（ｎ／２）倍、（１
／ｎ）または（２／ｎ）の周期のクロックで動作するｍ
個のスレーブ専用バスと、前記バスマスタ装置とそれぞれのスレーブ専用バスとの
間に設けられ前記バスマスタ装置の入出力のコマンドお
よびデータとスレーブ専用バスのプロトコルに従ったコ
マンドおよびデータとの間の相互変換を行うとともにス
レーブ専用バスの動作クロックとバスマスタ装置の動作
クロックとの間のクロック変換を行うｍ個のスレーブ専
用インタフェースとを備えることを特徴とするバスシス
テム。
【請求項２】前記ｍ個のスレーブ専用バスのそれぞれ
の動作クロックの周期が、前記対応するスレーブ装置の
動作クロックの周期と等しいことを特徴とする請求項１
記載のバスシステム。
【請求項３】前記ｍ個のスレーブ専用インタフェース
は、前記バスマスタ装置内に搭載されていることを特徴
とする請求項１または２記載のバスシステム。
【請求項４】ｍ（ｍ≧２の正整数）個のスレーブ装置
と、それぞれのスレーブ装置に専用に接続され対応するスレ
ーブ装置のコマンドおよびデータに適合させてプロトコ
ルが定められ前記対応するスレーブ装置の動作クロック
の周期のｎ（ｎ≧１の正整数）倍、（ｎ／２）倍、（１
／ｎ）または（２／ｎ）の周期のクロックで動作するｍ
個のスレーブ専用バスと、ｋ（ｋ≧１）個のバスマスタ装置と、前記ｋ個のバスマスタ装置のそれぞれと前記ｍ個のスレ
ーブ専用バスとの間に選択的に設けられ一方の接続先の
バスマスタ装置の入出力のコマンドおよびデータと他方
の接続先のスレーブ専用バスのプロトコルに従ったコマ
ンドおよびデータとの間の相互変換を行うとともに前記
一方の接続先のバスマスタ装置の動作クロックと前記他
方の接続先のスレーブ専用バスの動作クロックとの間の
クロック変換を行うスレーブ専用インタフェースとを備
えることを特徴とするバスシステム。
【請求項５】前記ｍ個のスレーブ専用バスのそれぞれ
の動作クロックの周期が、前記対応するスレーブ装置の
動作クロックの周期と等しいことを特徴とする請求項４
記載のバスシステム。
【請求項６】前記スレーブ専用インタフェースのそれ
ぞれは、前記一方の接続先のバスマスタ装置内に搭載さ
れていることを特徴とする請求項４または５記載のバス
システム。
【請求項７】ｍ（ｍ≧１の正整数）個の第１グループ
のスレーブ装置と、前記第１グループのスレーブ装置のそれぞれに専用に接
続され対応するスレーブ装置のコマンドおよびデータに
適合させてプロトコルが定められ前記対応するスレーブ
装置の動作クロックの周期のｎ（ｎ≧１の正整数）倍、
（ｎ／２）倍、（１／ｎ）または（２／ｎ）の周期のク
ロックで動作するｍ個のスレーブ専用バスと、複数の第２グループのスレーブ装置と、固有のプロトコルが定められ固有のクロックで動作する
共有バスと、前記第２グループのスレーブ装置のそれぞれと前記共有
バスとの間に設けられ前記第２グループのスレーブ装置
の入出力のコマンドおよびデータと共有バスに固有のプ
ロトコルに従ったコマンドおよびデータとの間の相互変
換を行うとともに前記第２グループのスレーブ装置のそ
れぞれの動作クロックと前記共有バスの固有の動作クロ
ックとの間のクロック変換を行う複数のスレーブ側共有
バス用インタフェースと、ｋ（ｋ≧１）個のバスマスタ装置と、前記ｋ個のバスマスタ装置のそれぞれと前記ｍ個のスレ
ーブ専用バスとの間に選択的に設けられ一方の接続先の
バスマスタ装置の入出力のコマンドおよびデータと他方
の接続先のスレーブ専用バスのプロトコルに従ったコマ
ンドおよびデータとの間の相互変換を行うとともに前記
一方の接続先のバスマスタ装置の動作クロックと前記他
方の接続先のスレーブ専用バスの動作クロックとの間の
クロック変換を行う複数のスレーブ専用インタフェース
と、前記ｋ個のバスマスタ装置のそれぞれと前記共有バスと
の間に選択的に設けられバスマスタ装置の入出力のコマ
ンドおよびデータと前記共有バスに固有のプロトコルに
従ったコマンドおよびデータとの間の相互変換を行うと
ともにバスマスタ装置の動作クロックと前記共有バスの
固有の動作クロックとの間のクロック変換を行う複数の
バスマスタ側共有バス用インタフェースとを備えること
を特徴とするバスシステム。
【請求項８】前記ｍ個のスレーブ専用バスのそれぞれ
の動作クロックの周期が、前記対応するスレーブ装置の
動作クロックの周期と等しいことを特徴とする請求項７
記載のバスシステム。
【請求項９】前記スレーブ専用インタフェースのそれ
ぞれは、前記一方の接続先のバスマスタ装置内に搭載さ
れていることを特徴とする請求項７または８記載のバス
システム。