JP2004355117A

JP2004355117A - バス制御システム及びバス制御方法

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Publication number: JP2004355117A
Application number: JP2003149310A
Authority: JP
Inventors: Katsuo Mikashima; 勝雄三ヶ島; Fumihiro Nakahara; 文博中原; Tomoo Nakano; 智生中野
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】データバスを共通化することでその設計及び製造が容易となるとともに、要求されるデータ転送能力をクリアできるバス制御システム及びバス制御方法を提供する。
【解決手段】複数の機能ブロックと複数の入出力装置とを共通データバスにより接続し、前記機能ブロックからのデータ送信要求を調停しデータ転送の制御を行うバス制御システムであって、時分割で制御される複数のデータ転送用チャネルを有し、前記機能ブロックからのデータ送信要求があった場合に、該データ送信要求に対して前記複数のチャネルの内の空きチャネルを割り当て、当該データ送信は当該割り当てられたチャネルを使用して行われることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データバスを共通化したシステムにおけるバス制御システム及びバス制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ラボ（写真店）に設置される写真処理装置は、外部から入力された画像データに補正等を行い、プリント用の画像データを生成し、プリント部に出力する画像処理基板（部）を有している。
【０００３】
図３は、従来の写真処理装置における画像処理部の内部構成を示すブロック図である。図３において、画像処理部２０は、スキャナ等にて読み取った画像を記憶する画像読込メモリ５、読み込んだ画像データに対し、色濃度、コントラスト、シャープネス等の補正を行う画像補正手段６、画像読込メモリ５に記憶されている画像データの一部を加工用に展開するためのメモリである画像編集用メモリ７及び編集した画像データを外部出力装置に出力する出力手段８を有する。
【０００４】
画像処理部２０は、入出力装置（ＰＣ１〜ＰＣ３）と接続している。ＰＣ１は、当該写真処理装置に対して主操作を行うパーソナルコンピュータである。ＰＣ２は、画像データを保存するハードディスク等の記憶装置である。ＰＣ３は、ＣＤ−Ｒへの画像データ書き込み、ラベル印刷を行うＣＤ−Ｒライターである。
【０００５】
画像処理部２０の各機能ブロック（画像読込メモリ５、画像補正手段６、画像編集用メモリ７及び出力手段８）と各入出力装置（ＰＣ１〜ＰＣ３）とのデータ送受信は、各々独立した並列動作が可能となるように、それぞれが固有のデータバスを介して行われる。各機能ブロックとＰＣ１〜ＰＣ３間の各バスラインには、それぞれバスバッファ２１〜３２が設置されている。バスバッファ２１〜３２は、バス制御部（図示しない）からの制御信号によりＯＮ／ＯＦＦするスイッチング動作を行い、データを中継する。
【０００６】
尚、図３においては、各機能ブロックから各入出力装置へのデータ送信路となる単方向のデータバスの構成のみを示している。逆方向（各入出力装置から各機能ブロックへのデータ送信）も同様の構成となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の画像処理部のバス構成では、各入出力装置とのデータ送受信のために独立したデータバスを設けるため、その設計及び製造が容易でなく、コストアップの要因となっていた。また、データの送受信を常時最大の転送速度で行えるように設計していても、実際の使用時において、入出力装置の処理能力がそれに追いつかない等の理由から、最大転送速度でデータの送受信を行える時間は、全体の送受信時間のごく一部となっていた。したがって、事実上、従来のバス構成はオーバースペックであるといえた。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、データバスを共通化することでその設計及び製造が容易となるとともに、要求されるデータ転送能力をクリアできるバス制御システム及びバス制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るバス制御システムは、複数の機能ブロックと複数の入出力装置とを共通データバスにより接続し、前記機能ブロックからのデータ送信要求を調停しデータ転送の制御を行うシステムであり、時分割で制御される複数のデータ転送用チャネルを有し、前記機能ブロックからのデータ送信要求があった場合に、該データ送信要求に対して前記複数のチャネルの内の空きチャネルを割り当て、当該データ送信は当該割り当てられたチャネルを使用して行われることを特徴とする。
【００１０】
上記構成からなるバス制御システムによれば、データ転送用のチャネルを複数設け、時分割で各チャネルを制御する。例えば、チャネル１〜３の３チャネルがある場合に、チャネル１から順番にそれぞれ所定時間（例えば３２クロック）の間、共通データバスを使用できる権利を与える。この場合、各チャネル１〜３は使用権喪失時から６４クロック（３２×２）後に再び使用権が得られることになる。
【００１１】
機能ブロックからデータ送信要求が起こると、これらのチャネル（１〜３）の内の空きチャネル（データ送信要求が割り当てられていないチャネル。ここではチャネル１とする。）を当該データ送信要求に割り当てる。そして、チャネル１がバス使用権を獲得すると、当該データ送信要求元である機能ブロックは、対応する入出力装置へデータ送信を開始する。３２クロック後にチャネル２へ使用権が移るため、当該データ送信は中断されるが、６４クロック後に再開され、以降、全データ分の送信が完了するまで当該機能ブロックは、チャネル１を使用してデータ送信を行う。
【００１２】
尚、各機能ブロックと各入出力装置間のデータバスは、各機能ブロックから各入出力装置へデータを送信する方向（第１のデータバスライン）のデータバス及びその逆である各入出力装置から各機能ブロックへデータ送信する方向（第２のデータバスライン）のデータバスの２つのバスラインがある。上記構成のバス制御システムは、第１のデータバスラインを制御対象としているが、第２のデータバスラインの制御も同様の構成（送信元、送信先の扱いが異なるのみ）で当然の如く実現できる。
【００１３】
また、本発明に係るバス制御方法は、複数のデータ転送用チャネルの何れか１つのチャネルのみに所定時間の間、共通データバスを使用できる権利（使用権）を与える使用権付与ステップと、機能ブロックからのデータ送信要求に対して前記複数のチャネルの内の１つの空きチャネルを割り当てるチャネル割当ステップと、前記割り当てられたチャネルが前記使用権を得た時に、当該データ送信要求に係るデータを対応する入出力装置に送信するデータ送信ステップと、を有する、ことを特徴とする。
【００１４】
上記バス制御方法の使用権付与ステップにおいて、使用権を付与するチャネルの順番は任意であるが、通常、チャネル１〜３といった番号順で行うのが簡易で良い。また、チャネル割当ステップにおいて、チャネル１〜３の番号順に空きチャネルを探し、見つかった１チャネルのみをデータ送信要求に対して割り当てる方法を通常とするが、例えば、当該要求に係るデータサイズが大きい場合や、高速での転送が望まれるデータの場合等においては、複数の空きチャネルを割り当てる方法を採用することも可能である。
【００１５】
尚、上述した通り、各機能ブロックと各入出力装置間のデータバスは、第１のデータバスライン及び第２のデータバスラインの２つのバスラインがあり、上記バス制御方法は、第１のデータバスラインを制御対象としているが、第２のデータバスラインの制御も同様の方法（送信元、送信先の扱いが異なるのみ）で実現できることはいうまでもない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバス制御システム及びバス制御方法に係る一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る写真処理装置の画像処理部の内部構成を示すブロック図である。図１において、画像処理部４は、画像読込メモリ５、画像補正手段６、画像編集用メモリ７及び出力手段８の各機能ブロックを有する。画像処理部４は、入出力装置（ＰＣ１〜ＰＣ３）と接続している。各機能ブロック及び各入出力装置の機能については従来例（図３）と同様であり、説明を省略する。
【００１８】
尚、本実施形態では、各機能ブロックから各入出力装置へのデータ送信路となる単方向のデータバスの構成（図１）を例に説明するが、逆方向（各入出力装置から各機能ブロックへのデータ送信）の構成も、本構成と同様となる。
【００１９】
図１に示す如く、各機能ブロックと各入出力装置間のデータバスは共通化されている。本発明のバス制御部９は、機能ブロックからのデータ送信要求を好適な方法で調停することで、データの衝突を防止し、共通データバスを効率良く使用できるようにする。
【００２０】
バスバッファ１０〜１６はバス制御部９からの制御信号によりゲートのＯＮ／ＯＦＦ動作を行うロジックＩＣである。共通データバスの使用が許可された機能ブロックと入出力装置間のバスバッファ（例えば、画像読込メモリ５とＰＣ１間の場合は、バスバッファ１０及び１４）のゲートが、バス制御部９からの制御信号に従いＯＮになることで、データ転送のバスラインが確立する。
【００２１】
次に、バス制御部９によるデータ転送の制御方法について具体的に説明する。バス制御部９は、複数のデータ転送用チャネル（本実施形態では、チャネル１〜３の３チャネルとする。）を備える。バス制御部９は、チャネル１から順番に共通データバスを所定時間の間（本実施形態では、３２クロックとする。）、独占して使用できる権利を与える。
【００２２】
バス制御部９は、機能ブロックからのデータ送信要求を受け付けると、その時点（該送信要求の受付時）において、空いているチャネル（空きチャネル）を該送信要求に対して割り当てる。空きチャネルとは、未割り当て状態のチャネルをいう。また、空きチャネルが複数ある場合は番号のより若い方のチャネルを割り当てる。以下、送信要求に対して割り当てられたチャネルを「割当済みチャネル」と称す。尚、全てのチャネルが割当済みチャネルである（空きチャネルがない）場合は、空きチャネルがでるまで当該送信要求は保持される。複数の送信要求が保持されている場合の空きチャネルの割り当てにおいては、先に保持した送信要求から先に処理するＦＩＦＯ方式を用いる。
【００２３】
割当済みチャネルが使用権を得ると、当該データ送信要求に係る機能ブロックと入出力装置間でデータ転送が行われる。当該チャネルが使用権を得てから３２クロック後に次のチャネルへ使用権が移るため、全データの送信が完了していない場合は、次に当該チャネルが使用権を得るまで当該データ送信は中断状態となる。本実施形態では、各チャネルは、使用権を喪失してから６４（３２×２）クロック後に再び使用権を与えられることになる。全データの送信が完了した場合は、当該割当済みチャネルは、空きチャネルとなる。
【００２４】
バス制御部９によるデータ転送制御について、具体例を示して説明する。図２は、従来のバス構成及び本実施形態のバス構成（共通データバス）でのデータバスの使用状況を示す図である。
【００２５】
図２の（イ）は、従来のバス構成でのデータバスの使用状況を示している。（イ）において、Ｔ０からＴ５の間に、画像読込メモリ５からＰＣ１へのデータ送信が、２回（Ａ１、Ａ２）、画像編集用メモリ７からＰＣ２へのデータ送信が、２回（Ｂ１、Ｂ２）、出力手段８からＰＣ３へのデータ送信が１回（Ｃ１）行われていることを示している。
【００２６】
図２の（ロ）は、本実施形態のバス構成（共通データバス）において、（イ）と同一の処理要求が同一タイミングで発生した場合のデータバスの使用状況を示している。
【００２７】
図２の（ハ）は、本実施形態のバス構成（共通データバス）において、（イ）と同一の処理要求が同一タイミングで発生した場合の各チャネルの使用状況を示している。
【００２８】
（イ）、（ロ）及び（ハ）において、横軸Ｔの１メモリは３２クロックを示す。（ロ）において、上段は使用権が与えられたチャネルの番号を示している。下段は、そのチャネルが使用権を得た場合に送信するデータの種別（（イ）に対応している。）を示している。
【００２９】
尚、説明の便宜上、（イ）において、各機能ブロックの１送信データ当たりのデータバス使用時間を全て同一にしている（１６０（３２×５）クロック）。また、（ロ）において、Ｔ０のタイミングでチャネル１に使用権が付与されるものとする。
【００３０】
先ず、画像読込メモリ５からＰＣ１への１回目のデータ送信（Ａ１）要求を受け付けると（この時点（Ｔ０）で、全チャネルは空いているものとする。）、バス制御部９は、当該送信要求に対してチャネル１を割り当てる。また、このタイミングでチャネル１にデータバスの使用権が付与されるため、画像読込メモリ５はＰＣ１に対して画像データの送信を開始する。そして、３２クロック経過後、使用権はチャネル２に移るため、画像読込メモリ５からＰＣ１へのデータ送信は中断される。
【００３１】
使用権を得たチャネル２は空きチャネルであるため、この間（３２クロックの間）にデータ送信は行われない。その後、バス使用権はチャネル３に移るが、チャネル３も空きチャネルであるため、この間にデータ送信は行われない。
【００３２】
チャネル１が使用権を喪失してから６４クロック経過後、再びチャネル１が使用権を得る。そして、中断されていた画像読込メモリ５からＰＣ１へのデータ送信（Ａ１）が再開される。以降、チャネル１を使用したＡ１に係るデータ送信は、３２クロック単位で分割して行われ、通算して５回目の送信で完了する。
【００３３】
また、チャネル２についていえば、画像編集用メモリ７からＰＣ２への１回目のデータ送信（Ｂ１）要求を受け付けると（この時点（Ｔ１）の空きチャネルは、チャネル２及びチャネル３である。）、バス制御部９は、当該送信要求にチャネル２を割り当てる。また、このタイミングでチャネル２にデータバス使用権が付与されるため、画像編集用メモリ７はＰＣ２に対して画像データの送信を開始する。以降、チャネル２を使用したＢ１に係るデータ送信は、３２クロック単位で分割して行われ、通算して５回目の送信で完了する。
【００３４】
また、チャネル３についていえば、出力手段８からＰＣ３への１回目のデータ送信（Ｃ１）要求を受け付けると（この時点（Ｔ２）の空きチャネルは、チャネル３のみである。）、バス制御部９は、当該送信要求にチャネル３を割り当てる。チャネル３はこれより３２クロック経過後にデータバス使用権を付与され、チャネル３が使用権を得ると、出力手段８はＰＣ３に対して画像データの送信を開始する。以降、チャネル３を使用したＣ１に係るデータ送信は、３２クロック単位で分割して行われ、通算して５回目の送信で完了する。
【００３５】
画像読込メモリ５からＰＣ１への２回目のデータ送信（Ａ２）要求が発生すると（この時点（Ｔ３）の空きチャネルは、チャネル１のみである。）、バス制御部９は、当該送信要求に対してチャネル１を割り当てる。チャネル１はこれより３２クロック経過後にデータバス使用権を付与され、チャネル１が使用権を得ると、画像読込メモリ５はＰＣ１に対して画像データの送信を開始する。以降、チャネル１を使用したＡ２に係るデータ送信は、３２クロック単位で分割して行われ、通算して５回目の送信で完了する。
【００３６】
また、画像編集用メモリ７からＰＣ２への２回目のデータ送信（Ｂ２）要求が発生すると（この時点（Ｔ４）の空きチャネルは、チャネル２及びチャネル３である。）、バス制御部９は、当該送信要求にチャネル２を割り当てる。チャネル２はこれより３２クロック経過後にデータバス使用権を付与され、チャネル２が使用権を得ると、画像編集用メモリ７はＰＣ２に対して画像データの送信を開始する。以降、チャネル２を使用したＢ２に係るデータ送信は、３２クロック単位で分割して行われ、通算して５回目の送信で完了する（Ｔ６）。
【００３７】
以上のように本実施形態のバス制御システム及びバス制御方法によれば、所定周期で、共通データバスを占有できる権利を与えられる複数のデータ転送用チャネルを設け、各機能ブロックからのデータ送信要求が発生すると、該送信要求に対してチャネルの割り当てを行い、当該送信要求に係る機能ブロックは当該チャネルを用いて対応する入出力装置へデータを送信する。
【００３８】
本実施形態のようにバスを共通化すると、基板等の設計が容易となり、バスバッファ等の部品点数も減少するため、製造コストの削減を図れる。
【００３９】
また、理論上のデータ転送能力は、約１／チャネル数となるが、上述した通り、従来のバス構成はオーバースペックであり、更に、本実施形態のバス制御システム及びバス制御方法は、効率の良いデータ転送制御を行うため、要求される転送能力はクリアできるものと考える。
【００４０】
また、本実施形態のバス制御システム及びバス制御方法によればデータの転送レートは、他の機能ブロックの転送状況に関係なく、一定の転送レートを実現できる。
【００４１】
尚、本発明に係るバス制御システム及びバス制御方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４２】
例えば、データ転送用チャネルの数及び各チャネルの共通データバスを使用できる時間は、３チャネル及び３２クロックに限定されるものでなく、当該構築するシステムに応じて適宜、最適数及び最適値に変更が可能である。また、本実施形態に係るバス制御は、好ましくはソフトウェアプログラムで実現されるため、これらのパラメータの変更、調整を容易に行うことができる。
【００４３】
また、機能ブロックからのデータ送信要求に対して割り当てるチャネルは１チャネルのみでなく複数の空きチャネルが存在する場合には、それらの全て又はその一部を割り当てるようにしても良い。この場合は、特に、サイズが大きいデータや、高速処理が望まれる優先度の高いデータ等のデータ送信時に有効である。
【００４４】
また、空きチャネルが存在しない場合に新たなデータ送信要求が発生した場合には、データ送信要求の優先度に応じてチャネルの割り当てを変更できるようにしても良い。その際、優先度の高いデータ送信要求はすぐに送信され、優先度の低いデータ送信要求は、空きチャネルが出るまで保持するようにしても良い。
【００４５】
尚、各機能ブロックと各入出力装置間のデータバスは、各機能ブロックから各入出力装置へデータを送信する方向（第１のデータバスライン）及びその逆である各入出力装置から各機能ブロックへデータ送信する方向（第２のデータバスライン）の２つのバスラインがあり、上記実施形態では、第１のデータバスラインに係るバス制御システム及びバス制御方法について説明したが、第２のデータバスラインに係るデータ転送についても、同様のバス制御システム及びバス制御方法を用いて（送信元、送信先の扱いが異なるのみ）で実現できることはいうまでもない。また、各機能ブロックと各入出力装置間のデータバスが双方向通信可能なデータバスであったとしても、本発明を適用することは可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るバス制御システム及びバス制御方法を導入することにより、データバスを共通化できるため、システムの設計及び製造が容易となり、搭載する部品点数も減るため、製造コストの削減を図れる。更に、効率良く共通データバスを使用するため、従来のバス構成と比較しても遜色のない転送能力でデータ転送が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【図２】（イ）は、従来のバス構成でのデータバスの使用状況を示す図であり、（ロ）は、本実施形態のバス構成において、（イ）と同一の処理要求が同一タイミングで発生した場合のデータバスの使用状況を示す図であり、（ハ）は、同実施形態のバス構成において、（イ）と同一の処理要求が同一タイミングで発生した場合の各チャネルの使用状況を示す図である。
【図３】従来の画像処理部の内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１〜３ＰＣ
４画像処理部
５画像読み込みメモリ
６画像補整手段
７画像編集用メモリ
８出力手段
９バス制御部
１０〜１６バスバッファ

Claims

複数の機能ブロックと複数の入出力装置とを共通データバスにより接続し、前記機能ブロックからのデータ送信要求を調停しデータ転送の制御を行うバス制御システムであって、
時分割で制御される複数のデータ転送用チャネルを有し、
前記機能ブロックからのデータ送信要求があった場合に、該データ送信要求に対して前記複数のチャネルの内の空きチャネルを割り当て、当該データ送信は当該割り当てられたチャネルを使用して行われることを特徴とするバス制御システム。
複数の機能ブロックと複数の入出力装置とを共通データバスにより接続し、前記入出力装置からのデータ送信要求を調停しデータ転送の制御を行うバス制御システムであって、
時分割で制御される複数のデータ転送用チャネルを有し、
前記入出力装置からデータ送信要求があった場合に、該データ送信要求に対して前記複数のチャネルの内の空きチャネルを割り当て、当該データ送信は当該割り当てられたチャネルを使用して行われることを特徴とするバス制御システム。
複数の機能ブロックと複数の入出力装置とを共通データバスにより接続し、前記入出力装置からのデータ送信要求を調停しデータ転送の制御を行うバス制御方法であって、
複数のデータ転送用チャネルの何れか１つのチャネルのみに所定時間の間、前記共通データバスを使用できる権利を与える使用権付与ステップと、
前記機能ブロックからのデータ送信要求に対して前記複数のチャネルの内の１つの空きチャネルを割り当てるチャネル割当ステップと、
前記割り当てられたチャネルが前記権利を得た時に、当該データ送信要求に係るデータを対応する入出力装置に送信するデータ送信ステップと、を有することを特徴とするバス制御方法。
複数の機能ブロックと複数の入出力装置とを共通データバスにより接続し、前記入出力装置からのデータ送信要求を調停しデータ転送の制御を行うバス制御方法であって、
複数のデータ転送用チャネルの何れか１つのチャネルのみに所定時間の間、前記共通データバスを使用できる権利を与える使用権付与ステップと、
前記入出力装置からのデータ送信要求に対して前記複数のチャネルの内の１つの空きチャネルを割り当てるチャネル割当ステップと、
前記割り当てられたチャネルが前記権利を得た時に、当該データ送信要求に係るデータを対応する機能ブロックに送信するデータ送信ステップと、を有することを特徴とするバス制御方法。
前記使用権付与ステップにおいて、前記各チャネルへの権利付与は予め決められた順番で行われることを特徴とする請求項３又は４記載のバス制御方法。
前記チャネル割当ステップにおいて、空きチャネルが複数ある場合は、前記データ送信要求に対して当該複数の空きチャネルの全部又は一部を割り当てることを特徴とする請求項３又は４記載のバス制御方法。