JP2003157228A - データ転送回路 - Google Patents
データ転送回路Info
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- JP2003157228A JP2003157228A JP2001355289A JP2001355289A JP2003157228A JP 2003157228 A JP2003157228 A JP 2003157228A JP 2001355289 A JP2001355289 A JP 2001355289A JP 2001355289 A JP2001355289 A JP 2001355289A JP 2003157228 A JP2003157228 A JP 2003157228A
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F5/06—Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for changing the speed of data flow, i.e. speed regularising or timing, e.g. delay lines, FIFO buffers; over- or underrun control therefor
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Information Transfer Systems (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
ータ受け渡しを行う場合に、データ受け渡しの遅延を削
減することを目的とする。 【解決手段】データ転送回路は、第1のクロックサイク
ルで動作する第1のバッファと、第2のクロックサイク
ルで動作する複数の第2のバッファと、第1のクロック
サイクルでデータを受け取り第1のバッファ或いは第2
のバッファにデータを選択的に供給するセレクタ回路を
含む。
Description
回路に関し、詳しくは異なるクロック周波数の領域間で
データ転送を行うデータ転送回路に関する。
って、LSIの内部とLSIの外部とで動作周波数の差
が大きくなり、動作周波数の異なる領域間でデータの受
け渡しを行う動作シーケンス回路が不可欠になってきて
いる。また従来ソフトウエアにより実現されていた複雑
な処理を処理速度向上のためにハードウエアで実現する
ような場合にも、機能の異なる複数のLSIを接続して
動作させる必要があり、動作周波数の異なる領域間でデ
ータ受け渡しを行う動作シーケンス回路が必要となる。
ック領域との間でのデータ転送を考える。図1及び図2
は、1つの速いクロック領域と複数の遅いクロック領域
との間での動作シーケンス回路を示す図である。
データ転送する場合(図1)には、遅いクロックで動作
するフリップフロップでデータを受け取り、その後、セ
レクタで転送先を選択して遅いクロック領域にデータを
送出する。また遅いクロック領域から速いクロック領域
にデータ転送する場合(図2)には、遅いクロックのデ
ータ転送元をセレクタで選択し、速いクロックで動作す
るフリップフロップでデータを受け取り、速いクロック
領域にデータを送出する。
渡しを行う動作シーケンス回路のインターフェース信号
を示す。クロック周期tCLK1である領域R1Aと、
クロック周期tCLKである2つの領域R2A及びR2
Bとの間で、データ転送を行う。領域R1Aからの入力
信号及び領域R1Aへの出力信号は、それぞれIN_1
A及びOUT_1Aである。領域R2Aからの入力信号
及び領域R2Aへの出力信号は、それぞれIN_2A及
びOUT_2Aである。領域R2Bからの入力信号及び
領域R2Bへの出力信号は、それぞれIN_2B及びO
UT_2Bである。
以下において、説明の便宜上、tCLK1:tCLK2
が1:2である場合について説明する。
データ受け渡しのタイムチャートである。これは、速い
クロックの領域から遅いクロックの領域にデータを受け
渡す場合に相当する。
からクロック周期tCLK2である領域R2AとR2B
とに、データを1つずつ送る場合、R1Aはt1でda
ta1を発行し、t3でdata2を発行する。R2A
はt4でdata1を受信し、R2Bはt6でdata
2を受信する。IN_1Aでは遅い周波数に合わせてデ
ータを転送する必要があるので、data1とdata
2の間を1サイクルあける必要がある。
イムチャートである。これは、遅いクロックの領域から
速いクロックの領域にデータを受け渡す場合に相当す
る。
と領域R2Bとからクロック周期tCLK1である領域
R1Aに、データを1つずつ送る場合、R2Aはt1で
data1を発行し、R2Bはt3でdata2を発行
する。R1Aはt4でdata1を受信し、t6でda
ta2を受信する。OUT_1Aでは遅い周波数にあわ
せてデータを受け取ることになるため、data1とd
ata2の間が1サイクルあいてしまう。
のデータ受け渡しを行う場合に、データ受け渡しの遅延
を削減することを目的とする。
回路は、第1のクロックサイクルで動作する第1のバッ
ファと、第2のクロックサイクルで動作する複数の第2
のバッファと、第1のクロックサイクルでデータを受け
取り該第1のバッファ或いは該第2のバッファに該デー
タを選択的に供給するセレクタ回路を含むことを特徴と
する。
ロックサイクルは該第2のクロックサイクルよりも短
く、該第2のクロックサイクルに同期して該第1のバッ
ファのデータを該第2のバッファに転送し、該複数の第
2のバッファから該第2のクロックサイクルでデータを
同時に出力する。
クから遅いクロックへデータを転送する場合、セレクタ
で入力信号の分配先を選択し、第1のバッファ或いは第
2のバッファにデータを転送する。ここで第1のバッフ
ァは速いクロック信号で動作し、第2のバッファは遅い
クロック信号で動作する。第2のバッファに格納された
データは、遅いクロック領域にそのまま出力される。第
1のバッファに格納されたデータは、第2のバッファに
一旦格納された後、遅いクロック領域に出力される。こ
のようにして、速いクロックから遅いクロックへデータ
を転送する場合、第1のバッファを利用して速いクロッ
ク動作で入力信号を複数個入力し、複数の第2のバッフ
ァに複数の入力信号を格納し、複数の第2のバッファに
格納される複数の信号を、遅いクロック動作で異なる出
力先へ同時に送信することが出来る。
のデータ転送元から第1のクロックサイクルでそれぞれ
データを受け取る複数のバッファと、該複数のバッファ
を第2のクロックサイクルで順次選択することにより、
選択されたバッファのデータを該第2のクロックサイク
ルでデータ転送先に順次出力するセレクタ回路を含むこ
とを特徴とする。
クから速いクロックへデータを転送する場合、遅いクロ
ック動作で入力信号を複数のバッファに格納し、これら
複数の信号をセレクタで順次選択して、速いクロック動
作で出力先へ送信することが出来る。
に合わせたデータ転送しか出来なかったが、本発明によ
れば、速いクロック領域のサイクルに合わせたサイクル
でデータ転送を実行することが可能となる。
図面を用いて詳細に説明する。
クロック領域にデータ転送する場合の本発明の原理を説
明するための図である。
る領域の間でのデータ受け渡し動作シーケンス回路は、
セレクタ10、複数のバッファ11、1つ又は複数のク
ロック比吸収用バッファ12、及びセレクタ13を含
む。速いクロックから遅いクロックへデータを転送する
場合、セレクタ10で入力信号の分配先を選択し、通常
のバッファ11或いはクロック比吸収用バッファ12に
データを転送する。ここで通常のバッファ11は遅いク
ロック信号で動作し、クロック比吸収用バッファ12は
速いクロック信号で動作する。通常のバッファ11に格
納されたデータは、遅いクロック領域にそのまま出力さ
れる。クロック比吸収用バッファ12に格納されたデー
タは、通常のバッファ11に一旦格納された後、遅いク
ロック領域に出力される。
ロックへデータを転送する場合、クロック比吸収用バッ
ファ12を利用して速いクロック動作で入力信号を複数
個入力し、複数のバッファ11に複数の入力信号を格納
し、複数のバッファ11に格納される複数の信号を、セ
レクタ13を介して遅いクロック動作で異なる出力先へ
同時に送信することが出来る。
クロック領域にデータ転送する場合の本発明の原理を説
明するための図である。
る領域の間でのデータ受け渡し動作シーケンス回路は、
セレクタ20、1つ又は複数のバッファ21、1つ又は
複数のクロック比吸収用バッファ22、及びセレクタ2
3を含む。遅いクロックから速いクロックへデータを転
送する場合、セレクタ20で入力信号の分配先を選択
し、通常のバッファ21或いはクロック比吸収用バッフ
ァ22にデータを転送する。ここで通常のバッファ21
及びクロック比吸収用バッファ22は、遅いクロック信
号で動作する。通常のバッファ21及びクロック比吸収
用バッファ22に格納されたデータは、セレクタ23で
順次選択されて、速いクロック領域に出力される。
ロックへデータを転送する場合、クロック比吸収用バッ
ファ22を利用して、遅いクロック動作で入力信号を通
常のバッファ21及びクロック比吸収用バッファ12に
格納し、これら複数の信号をセレクタ23で順次選択し
て、速いクロック動作で出力先へ送信することが出来
る。
では、遅いクロック領域のサイクルに合わせたデータ転
送しか出来ない。しかし本発明では、クロック比吸収用
バッファを使用することで、速いクロック領域のサイク
ルに合わせたサイクルでデータ転送を実行することが出
来る。
ク領域にデータ転送する場合の本発明の第1実施例の構
成図である。図9は、遅いクロック領域から速いクロッ
ク領域にデータ転送する場合の本発明の第1実施例の構
成図である。
路10a及び10bを含み、信号COUNT1に従っ
て、入力信号を通常のバッファ11或いはクロック比吸
収用バッファ12に分配する。また図9において、セレ
クタ23は、AND回路23a及び23bを含み、信号
COUNT1に従って、通常のバッファ21或いはクロ
ック比吸収用バッファ22から出力信号を選択して出力
する。
信号との関係を示すタイミング図である。
クロックカウント信号COUNT1が用いられる。クロ
ックカウント信号COUNT1は、周波数が速いクロッ
ク(図10ではCLK1)の1サイクルごとに値を1ずつ
減らす。周波数が速いクロックと周波数が遅いクロック
(図10ではCLK2)の立ち上りエッジが一致するタ
イミングで、クロックカウント信号COUNT1の値は
ゼロになる。
合を例に取り、以下に具体的な動作を説明する。速いク
ロックから遅いクロックヘデータを転送する構成のセレ
クタ10においては、クロックカウント信号COUNT
1がゼロの場合にAND回路10aが導通し、クロック
カウント信号COUNT1が1の場合にAND回路10
bが導通する。COUNT1の値がゼロの場合には、通
常のバッファ11で入力信号を受けて、次のサイクルで
遅いクロックの領域に出力する。COUNT1の値が1
の場合には、クロック比吸収用バッファ12で入力信号
を受けて、次のサイクルで通常のバッファ11に転送
し、更に次のサイクルで遅いクロックの領域に出力す
る。
転送する構成のセレクタ23においては、クロックカウ
ント信号COUNT1がゼロの場合にAND回路23a
が導通し、クロックカウント信号COUNT1が1の場
合にAND回路23bが導通する。COUNT1の値が
ゼロの場合には、通常のバッファ21のデータを速いク
ロック領域に出力します。COUNT1の値が1の場合
には、クロック比吸収用バッファ22のデータを速いク
ロックの領域に出力する。
ロックの領域にデータを受け渡す場合の動作を示すタイ
ムチャートである。
からクロック周期tCLK2である領域R2AとR2B
とに、データを1つずつ送る場合、R1Aはt1でda
ta1を発行し、t2でdata2を発行する。R2A
はt5でdata1を受信し、R2Bはt5でdata
2を受信する。IN_1Aでは遅い周波数に合わせてデ
ータを転送する必要がないので、data1とdata
2を連続して転送することが出来る。
ロックの領域にデータを受け渡す場合の動作を示すタイ
ムチャートである。クロック周期tCLK2である領域
R2Aと領域R2Bとからクロック周期tCLK1であ
る領域R1Aに、データを1つずつ送る場合、R2Aは
t1でdata1を発行し、R2Bはt1でdata2
を発行する。R1Aはt4でdata1を受信し、更に
t5でdata2を受信する。OUT_1Aでは遅い周
波数にあわせてデータを転送する必要がないので、da
ta1とdata2を連続で転送することが出来る。
を示す図である。
31、及びリクエスト調停回路40を含む。ここでデー
タ転送回路30及び31は、それぞれ図6及び図7の構
成に対応し、速いクロック領域から遅いクロック領域へ
のデータ転送及び遅いクロック領域から速いクロック領
域へのデータ転送を実行する図13に示されるように、
リクエスト調停回路40は、速いクロック領域から遅い
クロック領域へのデータ転送要求、或いは遅いクロック
領域から速いクロック領域へのデータ転送要求を受け取
る。何れかの要求が入力されると、リクエスト調停回路
40は、リクエスト内容に応じて、データ転送回路30
或いはデータ転送回路31にデータ転送許可信号を出
す。
送回路30に発行した場合を説明する図である。
図8に示されるデータ転送回路部分に加えて、データ制
御部51及び52を含む。データ制御部51及び52
は、出力別に設けられ、各々は複数のステートマシンA
Q0、AQ1、AQ2、及びAQ3或いはBQ0、BQ
1、BQ2、及びBQ3を含む。従って、先行のリクエ
ストが完了する前に、後続のリクエストを受け付けるこ
とができる。
す図である。データ転送許可信号を受け取ると、アイド
ル状態から状態遷移が起こり、“発信待ち”状態にな
る。その後、データ制御部51及び52間で調停をおこ
ない、データ発信許可信号を速いクロック領域に送る。
このときステートマシンは、“データ転送中”状態にな
る。その後、データが速いクロック領域から送られてく
る。図8で説明したように、クロックカウント信号CO
UNT1に応じて、通常のバッファ11或いはクロック
比吸収用バッファ12でデータを受けて、適当なタイミ
ングで遅いクロックの領域に出力する。
送回路30に発行した場合を説明する図である。
図9に示されるデータ転送回路部分に加えて、データ制
御部61及び62を含む。データ制御部61及び62
は、入力別に設けられ、各々は複数のステートマシンを
含む。従って、先行のリクエストが完了する前に、後続
のリクエストを受け付けることができる。
す図である。このデータ転送回路は、BUSY信号を用
いて、データ発信許可を決めている。即ち、遅いクロッ
ク領域からのデータが発行されたときに、BUSY信号
がアサートされていれば、先にデータ発行が行われて処
理中であることになる。また、遅いクロック領域からの
データが発行されたときに、BUSY信号がネゲートさ
れていれば、データ発行が行われていないことになる。
アイドル状態にあるステートマシンは、“データ転送許
可信号&BUSY信号あり”であれば“BUSY解除待
ち”状態になり、“データ転送許可信号&BUSY信号
なし”であれば“データ転送中”状態になる。また“B
USY解除待ち”状態において、BUSY信号がネゲー
トされると、“データ転送中”状態に遷移する。“デー
タ転送中”状態において、データ転送が完了するとアイ
ドル状態になる。データ転送処理においては、図9で説
明したように、クロックカウント信号COUNT1に応
じて、通常のバッファ21或いはクロック比吸収用バッ
ファ22のデータを選択し、速いクロックの領域へデー
タを出力する。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特
許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能であ
る。
クロックから遅いクロックへデータを転送する場合、セ
レクタで入力信号の分配先を選択し、第1のバッファ或
いは第2のバッファにデータを転送する。ここで第1の
バッファは速いクロック信号で動作し、第2のバッファ
は遅いクロック信号で動作する。第2のバッファに格納
されたデータは、遅いクロック領域にそのまま出力され
る。第1のバッファに格納されたデータは、第2のバッ
ファに一旦格納された後、遅いクロック領域に出力され
る。このようにして、速いクロックから遅いクロックへ
データを転送する場合、第1のバッファを利用して速い
クロック動作で入力信号を複数個入力し、複数の第2の
バッファに複数の入力信号を格納し、複数の第2のバッ
ファに格納される複数の信号を、遅いクロック動作で異
なる出力先へ同時に送信することが出来る。
いクロックから速いクロックへデータを転送する場合、
遅いクロック動作で入力信号を複数のバッファに格納
し、これら複数の信号をセレクタで順次選択して、速い
クロック動作で出力先へ送信することが出来る。
に合わせたデータ転送しか出来なかったが、本発明によ
れば、速いクロック領域のサイクルに合わせたサイクル
でデータ転送を実行することが可能となる。
領域との間での動作シーケンス回路を示す図である。
領域との間での動作シーケンス回路を示す図である。
作シーケンス回路のインターフェース信号を示す図であ
る。
である。
である。
にデータ転送する場合の本発明の原理を説明するための
図である。
にデータ転送する場合の本発明の原理を説明するための
図である。
タ転送する場合の本発明の第1実施例の構成図である。
タ転送する場合の本発明の第1実施例の構成図である。
を示すタイミング図である。
にデータを受け渡す場合の動作を示すタイムチャートで
ある。
にデータを受け渡す場合の動作を示すタイムチャートで
ある。
る。
した場合を説明する図である。
した場合を説明する図である。
Claims (10)
- 【請求項1】第1のクロックサイクルで動作する第1の
バッファと、 第2のクロックサイクルで動作する複数の第2のバッフ
ァと、 第1のクロックサイクルでデータを受け取り該第1のバ
ッファ或いは該第2のバッファに該データを選択的に供
給するセレクタ回路を含むことを特徴とするデータ転送
回路。 - 【請求項2】該第1のクロックサイクルは該第2のクロ
ックサイクルよりも短いことを特徴とする請求項1記載
のデータ転送回路。 - 【請求項3】該第2のクロックサイクルに同期して該第
1のバッファのデータを該第2のバッファに転送するこ
とを特徴とする請求項2記載のデータ転送回路。 - 【請求項4】該複数の第2のバッファから該第2のクロ
ックサイクルでデータを同時に出力することを特徴とす
る請求項3記載のデータ転送回路。 - 【請求項5】該セレクタ回路は、該第2のクロック信号
に対する該第1のクロック信号の位相に応じて該第1の
バッファ或いは該第2のバッファに該データを選択的に
供給することを特徴とする請求項1記載のデータ転送回
路。 - 【請求項6】該第1のクロック信号の位相はクロックパ
ルスをカウントすることで指示されることを特徴とする
請求項5記載のデータ転送回路。 - 【請求項7】複数のデータ転送元から第1のクロックサ
イクルでそれぞれデータを受け取る複数のバッファと、 該複数のバッファを第2のクロックサイクルで順次選択
することにより、選択されたバッファのデータを該第2
のクロックサイクルでデータ転送先に順次出力するセレ
クタ回路を含むことを特徴とするデータ転送回路。 - 【請求項8】該第1のクロックサイクルは該第2のクロ
ックサイクルよりも長いことを特徴とする請求項7記載
のデータ転送回路。 - 【請求項9】該セレクタ回路は、該第1のクロック信号
に対する該第2のクロック信号の位相に応じて該複数の
バッファを順次選択することを特徴とする請求項8記載
のデータ転送回路。 - 【請求項10】該第2のクロック信号の位相はクロック
パルスをカウントすることで指示されることを特徴とす
る請求項9記載のデータ転送回路。
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JP2001355289A JP2003157228A (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | データ転送回路 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP (1) | EP1313006A3 (ja) |
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