JP2005004348A - Bus transfer device and image forming device - Google Patents

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JP2005004348A
JP2005004348A JP2003165183A JP2003165183A JP2005004348A JP 2005004348 A JP2005004348 A JP 2005004348A JP 2003165183 A JP2003165183 A JP 2003165183A JP 2003165183 A JP2003165183 A JP 2003165183A JP 2005004348 A JP2005004348 A JP 2005004348A
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bus
tbus
access request
access
functional units
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Shinko Yamada
眞弘 山田
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To definitely ensure that a plurality of functional units whose latency of access to a memory or the like should be ensured have such values. <P>SOLUTION: A bus transfer device comprises: the plurality of functional units consisting of access request issuing functional units 101 to 104 and non-access-request-issuing functional units 105 to 108; an RBUS 121 that is a bus forming a flow of data input into the access request issuing functional units 101 to 104; a TBUS 130 that is a bus forming a flow of data output from the access request issuing functional units 101 to 104; a TBUS arbiter 109 for handling requests for access to other functional units via the TBUS 130 and arbitrating the right to use the TBUS 130; and an RBUS arbiter 110 for arbitrating the right to use the RBUS 121. The TBUS arbiter 109 performs bus arbitration in preset order of priority and moves a requester acquiring the bus use right to the last place. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能ユニットごとに設計、検証を行い、全体回路を半導体集積回路に好適はバス転送装置、及びこのバス転送装置を使用したプリンタ、複写機などの画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積技術の著しい進歩により、従来、複数の半導体チップで構成していた回路(システム)を、1チップで構成できるようになってきている。設計手法もこれに伴い、効率良く再利用できる仕組みが強く求められて来ている。再利用性を上げるためには、多少の仕様変更や、機能追加に耐えられるように、頑丈に設計しておく必要がある。特に重要なのは、メモリ等に対するアクセスのレイテンシー(要求発行から、要求に対する応答までの期間)の最悪値がどの様に保証されるかという点である。
【0003】
例えば、プリンタコントローラの場合、プリンタエンジンに画像データを一定のレートで転送するため、メモリから読み出したデータをローカルのバッファ・メモリに蓄え、このバッファ・メモリからデータを読み出して、プリンタエンジンに画像データを転送しているが、この過程で、バッファ・メモリが空になって、プリンタエンジンへの転送がストップしてはいけない。このため、メモリに対するアクセスのレイテンシーの最悪値の保証値に基づいて設計を行っている。すなわち、機能追加により、メモリへのアクセス実行要求元が増加し、この結果として、メモリに対するアクセスのレイテンシーの最悪値が保証値を下回ってしまい、プリンタエンジンへの転送がストップしてしまうということが生じてはならないので、このような状態にならないように多少の仕様変更や、機能追加においても、メモリ等に対するアクセスのレイテンシーの最悪値を保証させる装置の開発が望まれている。
【0004】
このような点を考慮した従来技術として、特許文献1に開示された発明が公知である。この発明は、データ転送レートを保証する必要がある複数のクライアントからのメモリアクセス要求が競合した場合には、各クライアントによって生成され、かつ各クライアントに設けられているデータバッファへのデータの蓄積状況を示すバッファ残量に基づいて、アクセス調停を行うメモリアクセス調停方法に関するものである。
【0005】
また、特許文献2に開示された発明も公知である。この発明は、複数のバスマスタからのバス獲得要求のうち、データ転送効率を確約させるため、特定の事象が発生することにより、他のバスマスタのバス使用頻度を一時的に低下させ、かつ優先順位の低いバスマスタからの要求を無視することなく、データ転送効率を確約させたいものに対しこれを実現するようにしたバスアービタに関するものである。
【0006】
【特許文献1】
特開2002−132707号公報
【0007】
【特許文献2】
特開2002−269032号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来技術では、多少の仕様変更や、機能追加においても、メモリ等に対するアクセスのレイテンシーの最悪値を保証することはできるが、メモリ等に対するアクセスのレイテンシーを保証したい複数の要求元に対し、明確にそのレイテンシーを保証することは難しい。
【0009】
そこで、本発明の目的は、メモリ等に対するアクセスのレイテンシーを保証したい複数の機能ユニットに対し、その値を明確に保証することができるようにすることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の手段は、他の機能ユニットに対しアクセス要求を発行するアクセス要求発行機能ユニットおよび他の機能ユニットに対しアクセス要求を発行しない非アクセス要求発行機能ユニットからなる複数の機能ユニットと、前記アクセス要求発行機能ユニットから見て、データの入力方向の流れのバスである第1のバスと、前記アクセス要求発行機能ユニットから見て、データの出力方向の流れのバスである第2のバスと、他の機能ユニットへのアクセス要求は前記第2のバスを使用して行い、前記第2のバスのバス使用権の調停を行う第2の調停手段と、前記第1のバス使用権の調停を行う第1の調停手段とを備え、前記第2の調停手段は、予め設定された優先順位にてバス調停を行い、バスの使用権を獲得した要求元を最下位に移動させることを特徴とする。
【0011】
第2の手段は、第1の手段において、前記第2の調停手段の優先順位として、最上位の次の優先順位に、特定のグループの要求元を割り込ませることを特徴とする。
【0012】
第3の手段は、第1の手段において、前記第2の調停手段の優先順位として、対象要求元が存在せず、バス獲得対象にもならないリザーブを構成要因に設定することを特徴とする。
【0013】
第4の手段は、画像形成装置において、第1ないし第3の手段に係るバス転送装置を備えていることを特徴とする。
【0014】
なお、以下の実施形態において、アクセス要求発行機能ユニットはCPU101、DMAC0(102)、DMAC1(103)およびRSV01(104)に、非アクセス要求発光ユニットはRAMC105、ROMC106、IREG107およびRSV10(108)に、第1のバスはRBUS121に、第2のバスはTBUS130に、第1の調停手段はRBUS調停装置110に、第2の調停手段はTBUS調整装置109にそれぞれ対応する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照してい説明する。
【0016】
図1は、本発明の実施形態に係るバス転送装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係るバス転送装置は、半導体集積回路内に形成されるもので、CPU101、第1および第2のDMAコントローラ(DMAC)102,103(図では、DMAC0、DMAC1としてそれぞれ示す)、現在は使用しておらず、将来用にリザーブになっているアクセス要求発行機能ユニットRSV01(104)を備えている。なお、101から104の各機能ユニットは、他の機能ユニットに対してアクセス要求を発行するアクセス要求発行機能ユニットである。
【0017】
また、SDRAMアクセス制御を行うSDRAMコントローラ(RAMC)105、ROMアクセス制御を行うROMコントローラ(ROMC)106、各機能ユニットの内部レジスタのアクセス実行を行うための内部レジスタ・アクセス・コントローラ(IREG)107、現在は使用しておらず、将来用にリザーブになっている非アクセス要求発行機能ユニット108を備えている。なお、105から108の各機能ユニットは、他の機能ユニットに対してアクセス要求を発行しない非アクセス要求発行機能ユニットである。
【0018】
また、各アクセス要求発行機能ユニット101〜104からのアクセス要求を受け、各非アクセス要求発行機能ユニット105〜108からの新規アクセス要求受付可能かどうかのステータスを基に第2のバスとしてのTBUS130のバス使用権を調停する第2のバス調停手段としてのTBUS調停装置109を備えている。なお、本実施形態では、説明を簡単にするため、TBUS調停装置109の調停は、各非アクセス要求発行機能ユニット105〜108からの新規アクセス要求受付が全て可能であることを条件に行うものとする。
【0019】
また、各非アクセス要求発行機能ユニット105〜108からのアクセス要求を受け、各非アクセス要求発行機能ユニット105〜108の第1のバスとしてのRBUS使用状態ステータスを基に第1のバスとしてのRBUS121のバス使用権を調停する第1のバス調停手段としてのRBUS調停装置110と、TBUS調停装置109の調停結果に基づき、TBUS130に信号117〜120のうちのどれを選択出力するかをセレクトするTBUSセレクタ111と、RBUS調停装置110の調停結果に基づき、RBUS121にデータ126〜129のうちのどれを選択出力するかをセレクトするRBUSセレクタ112とを備えている。
【0020】
113から116は各アクセス要求機能ユニット101〜104とTBUS調停装置109との間のアクセス要求/アクセス許可を伝えるための制御信号である。117から120は各アクセス要求機能ユニットがTBUS130に対して発行する基のデータである。また、122から125は、各非アクセス要求機能ユニットとRBUS調停装置110との間のアクセス要求/アクセス許可を伝えるための制御信号である。126から129は、各非アクセス要求機能ユニットがRBUS121に対して発行する基のデータである。
【0021】
図2にTBUS130の調停について説明する。
【0022】
“初期設定”として示してあるのが、TBUS130の優先順位の初期設定である。本実施形態におけるTBUS130の調停においては、最上位の優先順位の次の優先順位に特定グループの要求元を割り当てるようにしており、この実施形態では、特定グループの要求元として、CPU101を設定しているため、2番目の優先順位にCPU101が常に来ることになる。図2では、2番目の優先順位に網掛けを施し、識別しやすいようにしている。実際の優先順位としては、図2の“実際の初期設定”に示すように、2番目の優先順位に常にCPU101を割り込ませた状態となる。この“実際の初期設定”の状態で、非アクセス要求発行機能ユニット105〜108の全てがリクエストを受け付けられる状態になったときに、第1のDMAC102からのリクエストがあるとバス調停を行い、第1のDMAC102がバス使用権を獲得し、優先順位は“DMA0バス獲得後”に示す優先順位に遷移する。すなわち、第1のDMAC102がバス使用権を獲得したので、第1のDMAC102が最下位となり、他の優先順位が繰り上がる。但し、2番目の優先順位はそのままの状態である。
【0023】
同様に、“DMAC0バス獲得後”の状態で、非アクセス要求発行機能ユニット105〜108の全てがリクエストを受け付けられる状態になったときに、CPU101からのリクエストがあるが、第2のDMAC103からのリクエストがない場合、バス調停を行い、CPU101がバス権を獲得し、1回目の“CPUバス権獲得後”の状態に遷移する。なお、この状態では、RSV01(104)が最優先順位の優先順位となるが、この実施形態では、RSV01(104)からの要求が発生しないため、この部分については、存在しないのと同様である。
【0024】
同様にこのCPUバス権獲得後”の状態で、非アクセス要求発行機能ユニット105〜108の全てがリクエストを受け付けられる状態になったときに、CPU101からのリクエストがある場合、バス調停を行い、CPU101のバス権を獲得し、2回目の“CPUバス権獲得後”の状態となる。
【0025】
図3は、TBUS調停装置109のタイミングを示すタイミングチャートである。
【0026】
図3において、CPU TBUSソースは、CPU101の機能ユニットがTBUSセレクタ111に対して送信するTBUS130の基信号であり、図1の信号117に相当するものである。DMAC0 TBUSソース、DMAC1 TBUSソース、RSV01 TBUSソースは、同様に、各機能ユニットがTBUSセレクタ109に対して送信するTBUS130の基信号である。
【0027】
また、CPU TBUS REQは、TBUS調停装置109に対して発行するCPU101がTBUS130を使用要求するための信号である。DMAC0TBUS REQ、DMAC1 TBUS REQ、RSV01 TBUS REQは、同様に、それぞれの機能ユニットがTBUS調停装置109に対して発行するTBUS130を使用要求するための信号である。
【0028】
BUSY信号は、非アクセス要求発行機能ユニット105〜108が新規アクセス要求受付が可能であることを示す信号である。そしてTBUS130は、TBUSセレクタ111のセレクト後の信号である。GNTは、TBUS調停装置109が出力するTBUS130の調停結果信号である。
【0029】
まず、1クロック目の立ち上がりエッジで、BUSY=Lで、非アクセス要求発行機能ユニット105が新規アクセス要求受付が可能あることを認識し、発行されているリクエストのうち優先順位に従ってCPU101を選択する。これにより、CPU TBUSソースの内容をクロックで取り直してTBUS130に出力するとともに、GNTに1を示し、番号1=CPUがバス権を獲得したことを示す。この要求はライト要求であるため、6クロック目までCPU TBUSソースの内容をクロックで取り直してTBUS130に出力する。2クロック目の立ち上がりエッジでは、CPU101のアクセス要求が認められたので、CPU BUS REQをネゲートするとともに、ライトデータをCPU TBUSソースに出力する。また、非アクセス要求発行機能ユニット105〜108は、TBUS130上に新規要求を検出し、これを実施するために、BUSYをHにして、新規バス調停を禁止する。BUSYのLを検出する6のクロックの立ち上がりエッジで新規調停を行う。ここでは、GNTに3を示し、DMAC1にバス権を与える。この要求はリード要求であるため、TBUS130上にライト・データの転送を行うことなく次のバス調停の準備を行う。以上のようにして、TBUS130の調停を行っていく。
【0030】
このようなバス転送装置は、例えばMFP(Multi Function Pefipheral)とも称されるデジタル複合機のデータ転送に使用される。図4は図1に示すバス転送装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図、図5は図4に示した画像形成装置の制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【0031】
以下、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
自動原稿送り装置(以後ADF)1にある原稿台2に原稿の画像面を上にして置かれた原稿束は、操作部30上のスタートキーが押下されると、一番下の原稿から給送ローラ3、給送ベルト4によってコンタクトガラス6上の所定の位置に給送される。読み取りユニット50によってコンタクトガラス6上の原稿の画像データを読み取り後、読み取りが終了した原稿は、給送ベルト4及び排送ローラ5によって排出される。さらに、原稿セット検知センサ7によって原稿台2に次の原稿があることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス6上に給送される。給送ローラ3、給送ベルト4、排送ローラ5は搬送モータ26によって駆動される。
【0032】
第1トレイ8、第2トレイ9、第3トレイ10に積載された転写紙は、各々第1給紙装置11、第2給紙装置12、第3給紙装置13によって給紙され、縦搬送ユニット14によって感光体15に当接する位置まで搬送される。読み取りユニット50によって読み込まれた画像データは、書き込みユニット57からのレーザによって感光体15に書き込まれ、現像ユニット27を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体15の回転と等速で搬送ベルト16によって搬送されながら、感光体15上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット17にて画像を定着させ、排紙ユニット18によって後処理装置のフィニシャ60に排出される。
【0033】
後処理装置のフィニシャ60は、本体の排紙ローラ19によって搬送された転写紙を、通常排紙ローラ62方向と、ステープル処理部方向へに導くことができる。切り替え板61を上に切り替えると、搬送ローラ63を経由して通常排紙トレイ64側に排紙し、切り替え板61を下方向に切り替えると、搬送ローラ65,67を経由して、ステープル台68に搬送することができる。
【0034】
ステープル台68に積載された転写紙は、一枚排紙されるごとに紙揃え用のジョガー69によって、紙端面が揃えられ、一部のコピー完了と共にステープラ66によって綴じられる。ステープラ66で綴じられた転写紙群は自重によって、ステープル完了排紙トレイ70に収納される。
【0035】
一方、通常の排紙トレイ64は前後に移動可能な排紙トレイである。前後に移動可能な排紙トレイ部64は、原稿毎、あるいは、画像メモリによってソーティングされたコピー部毎に、前後に移動し、簡易的に排出されてくるコピー紙を仕分ける機能を有する。
【0036】
転写紙の両面に画像を作像する場合は、各給紙トレイ8〜10から給紙され作像された転写紙を排紙トレイ64側に導かないで、経路切り替えの為の分岐爪41を上側にセットすることにより、一旦両面給紙ユニット80にストックする。その後、両面給紙ユニット80にストックされた転写紙は再び感光体15に作像されたトナー画像を転写するために、両面給紙ユニット80から再給紙され、経路切り替えの為の分岐爪41を下側にセットし、排紙トレイ64に導く。この様に転写紙の両面に画像を作成する場合に両面給紙ユニット80は使用される。
【0037】
感光体15、搬送ベルト16、定着ユニット17、排紙ユニット18、現像ユニット27はメインモータ25によって駆動され、各給紙装置11〜13はメインモータ25の駆動を各々給紙クラッチ22〜24によって伝達駆動される。縦搬送ユニット14はメインモータ25の駆動を中間クラッチ21によって伝達駆動される。
【0038】
図5はメインコントローラを中心に、制御装置を図示したものである。メインコントローラ20は画像形成装置全体を制御する。メインコントローラ20には、紙搬送等に必要なメインモータ25、各種クラッチ21〜24が接続されている。また、オペレータに対する表示、オペレータからの機能設定入力制御を行う操作部30、スキャナの制御、原稿画像を画像メモリに書き込む制御、画像メモリからの作像を行う制御等を行う画像処理ユニット(IPU)49、原稿自動送り装置(ADF)1、等の分散制御装置が接続されている。前記表示は液晶ディスプレイ31を介して行われ、オペレータからの機能設定入力はキー入力手段32によって行われる。各分散制御装置とメインコントローラ20は必要に応じて機械の状態、動作司令のやりとりを行っている。各分散制御装置が実行する制御プログラムは各分散制御装置内部のROMに格納されている。メインコントローラ20にはICカードスロット27が接続されており、ICカードスロット27を介して、画像形成装置外部のICカードに格納されている制御プログラムデータを分散制御装置内部のROMにダウンロードし、制御プログラムを変更することが可能である。なお、図1のバス転送装置は、IPU49に備えられる。
【0039】
再び図4を用いて画像形成装置における画像読み取りから画像の書き込みまでの動作を説明する。
【0040】
読み取りユニット50は、原稿を載置するコンタクトガラス6と光学走査系で構成されており、光学走査系には、露光ランプ51、第1ミラー52、レンズ53、CCDイメージセンサ514等々で構成されている。露光ランプ51及び第1ミラー52は図示しない第1キャリッジ上に固定され、第2ミラー55及び第3ミラー56は図示しない第2キャリッジ上に固定されている。原稿像を読み取るときには、光路長が変わらないように、第1キャリッジと第2キャリッジとが2対1の相対速度で前述のように機械的に走査される。
【0041】
この光学走査系は、図示しないスキャナ駆動モータにて駆動される。原稿画像は、CCDイメージセンサ54によって読み取られ、電気信号に変換されて処理される。レンズ53及びCCDイメージセンサ54を図7において左右方向に移動させることにより、画像倍率が変わる。すなわち、指定された倍率に対応してレンズ53及びCCDイメージセンサ54の左右方向に位置が設定される。
【0042】
書き込みユニット57はレーザ出力ユニット58、結像レンズ59、ミラーで構成され、レーザ出力ユニット58の内部には、レーザ光源であるレーザダイオード及びモータによって高速で定速回転する回転多面鏡(ポリゴンミラー)が備わっている。
【0043】
レーザ出力ユニット58より照射されるレーザ光は、定速回転するポリゴンミラーで偏向され、結像レンズ59を通り、ミラーで折り返され、感光体15面上に集光結像する。
【0044】
偏向されたレーザ光は感光体15が回転する方向と直行する方向(主走査方向)に露光走査され、後述する画像処理部のセレクタより出力された画像信号のライン単位の記録を行う。感光体15の回転速度と記録密度に対応した所定の周期で主走査を繰り返すことによって、感光体面上に画像(静電潜像)が形成される。
【0045】
上述のように、書き込みユニット58から出力されるレーザ光が、画像作像系の感光体15に照射される。図示しないが感光体15の一端近傍のレーザビームを照射される位置に、主走査同期信号を発生するビームセンサが配置されている。
【0046】
以上のように本実施形態によれば、RBUS121とTBUS130という2系統のバスに分割しているので、負荷の集中による速度低下を避けることが可能となり、半導体集積回路として好ましい構成とすることができる。また、このバスの割り当てとして、アクセス要求とライト・データの転送にTBUS130、リード・データにRBUS121を使用するようにし、更に、独立してバス調停を行っているので、バス上にリード要求のアドレス等が示されから、それに対するリード・データを返すまでバスを占有してしまうということがなく、有効にバスを使用できる。
【0047】
また、TBUS調停装置109の優先順位として、最上位の次の優先順位に、特定のグループの要求元、ここではCPU101を割り込ませるようにしたので、レイテンシーが短ければ短いほど性能向上につながる機能ユニットに、それよりも上位の機能ユニットに割り当てるために確保したタイミングを、要求の発生がないために使用しなくなった余剰タイミング空間に性能向上のために割り当てることができる。このような構成は、レイテンシー保証したい機能ユニットに対して悪影響なく実現することができる。
【0048】
また、TBUS調停装置109の優先順位として、対象要求元が存在せず、バス獲得対象にもならないリザーブをその構成要因に設定可能に構成できるようにしている。このため、特に、リザーブが最上の優先順位になった場合、その次の優先順位である特定のグループの要求元(前記の説明では例えばCPU)が実質的な最上位の優先順となり、将来のための予約機能ユニット様に時間空間に対しても、性能向上のために割り当てることができる。これもレイテンシー保証したい機能ユニットに対して悪影響なく実現することができる。
【0049】
さらに、このようなデータ転送装置を画像形成装置に適用することにより、前記各効果を奏する画像形成装置を構築することが可能となる。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、メモリ等に対するアクセスのレイテンシーを保証したい複数の機能ユニットに対し、その値を明確に保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るバス転送装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】TBUSの調停方法を示す説明図である。
【図3】TBUS調停装置のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図4】図1のバス転送装置を備えた画像形成装置の機械的構成の概略を示す図である。
【図5】図1のバス転送装置を備えた画像形成装置の電気的構成の概略を示す図である。
【符号の説明】
101 CPU
102 DMAコントローラ0
103 DMAコントローラ1
104 アクセス要求発行機能ユニット
105 SDRAMコントローラ
106 ROMコントローラ
107 内部レジスタ・アクセス・コントローラ
108 非アクセス要求発行機能ユニット
109 TBUS調停装置
110 RBUS調停装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a design and verification for each functional unit, and relates to an image forming apparatus such as a printer and a copying machine using a bus transfer device, and a bus transfer device preferably using the bus transfer device as a whole for a semiconductor integrated circuit.
[0002]
[Prior art]
Due to significant progress in semiconductor integrated technology, a circuit (system) that has heretofore been configured by a plurality of semiconductor chips can be configured by a single chip. Along with this, there is a strong demand for a mechanism that can be reused efficiently. In order to improve reusability, it is necessary to design it robustly so that it can withstand some specification changes and additional functions. Particularly important is how to guarantee the worst value of the latency of access to the memory or the like (the period from the request issuance to the response to the request).
[0003]
For example, in the case of a printer controller, in order to transfer image data to the printer engine at a constant rate, the data read from the memory is stored in a local buffer memory, the data is read from the buffer memory, and the image data is transferred to the printer engine. In this process, the buffer memory is emptied and the transfer to the printer engine must not stop. For this reason, the design is performed based on the worst guaranteed value of the latency of access to the memory. In other words, the addition of functions increases the number of requests to execute access to the memory. As a result, the worst value of the latency of access to the memory falls below the guaranteed value, and the transfer to the printer engine stops. Since this should not occur, it is desired to develop a device that guarantees the worst value of the access latency to a memory or the like even in a slight change in specifications or addition of functions so as not to be in such a state.
[0004]
As a conventional technique considering such points, the invention disclosed in Patent Document 1 is known. In the present invention, when memory access requests from a plurality of clients that need to guarantee a data transfer rate compete, data is stored in a data buffer generated by each client and provided in each client. The present invention relates to a memory access arbitration method that performs access arbitration based on the remaining buffer capacity.
[0005]
The invention disclosed in Patent Document 2 is also known. In the present invention, among bus acquisition requests from a plurality of bus masters, in order to ensure data transfer efficiency, the occurrence of a specific event temporarily reduces the bus usage frequency of other bus masters, and the priority order The present invention relates to a bus arbiter that realizes this for those who want to ensure data transfer efficiency without ignoring a request from a low bus master.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-132707
[Patent Document 2]
JP 2002-269032 A
[Problems to be solved by the invention]
In this way, the conventional technology can guarantee the worst value of the access latency to the memory, etc., even with some specification changes and function additions, but for multiple requesters who want to guarantee the access latency to the memory, etc. It is difficult to clearly guarantee that latency.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to clearly guarantee the value for a plurality of functional units that want to guarantee the latency of access to a memory or the like.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the first means comprises a plurality of access request issuing functional units that issue access requests to other functional units and non-access request issuing functional units that do not issue access requests to other functional units. A first bus that is a flow in a data input direction as viewed from the access request issuing function unit, and a bus in a data output direction as viewed from the access request issuing function unit. A request for access to a second bus and another functional unit is made using the second bus, and second arbitration means for arbitrating the bus use right of the second bus; First arbitration means for arbitrating the right to use the bus, and the second arbitration means performs bus arbitration in a preset priority order and acquires the right to use the bus. And wherein the moving the source to the lowest.
[0011]
The second means is characterized in that, in the first means, a request source of a specific group is interrupted to the next highest priority as the priority of the second arbitration means.
[0012]
The third means is characterized in that, in the first means, as a priority of the second arbitration means, a reserve that does not have a target request source and is not a bus acquisition target is set as a constituent factor.
[0013]
According to a fourth means, in the image forming apparatus, the bus transfer device according to the first to third means is provided.
[0014]
In the following embodiments, the access request issuing function unit is in CPU 101, DMAC0 (102), DMAC1 (103) and RSV01 (104), and the non-access request light emitting unit is in RAMC105, ROMC106, IREG107 and RSV10 (108). The first bus corresponds to the RBUS 121, the second bus corresponds to the TBUS 130, the first arbitration means corresponds to the RBUS arbitration device 110, and the second arbitration means corresponds to the TBUS adjustment device 109.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a bus transfer apparatus according to an embodiment of the present invention. The bus transfer device according to the present embodiment is formed in a semiconductor integrated circuit, and includes a CPU 101, first and second DMA controllers (DMAC) 102 and 103 (shown as DMAC0 and DMAC1, respectively), Is provided, and has an access request issuing function unit RSV01 (104) that is reserved for the future. Each of the functional units 101 to 104 is an access request issuing functional unit that issues an access request to another functional unit.
[0017]
Also, an SDRAM controller (RAMC) 105 that performs SDRAM access control, a ROM controller (ROMC) 106 that performs ROM access control, an internal register access controller (IREG) 107 that executes access to internal registers of each functional unit, A non-access request issuing function unit 108 that is not currently used and is reserved for the future is provided. Note that each of the functional units 105 to 108 is a non-access request issuing functional unit that does not issue an access request to other functional units.
[0018]
Also, the access request from each access request issuing function unit 101 to 104 is received, and based on the status of whether or not a new access request from each non-access request issuing function unit 105 to 108 can be accepted, the TBUS 130 as the second bus A TBUS arbitration device 109 is provided as second bus arbitration means for arbitrating the bus use right. In this embodiment, for the sake of simplicity of explanation, the arbitration of the TBUS arbitration device 109 is performed on the condition that all new access request acceptances from the non-access request issue function units 105 to 108 are possible. To do.
[0019]
Further, upon receiving an access request from each of the non-access request issuing function units 105 to 108, the RBUS 121 as the first bus based on the RBUS usage status as the first bus of each non-access request issuing function unit 105-108. RBUS arbitration device 110 as a first bus arbitration means for arbitrating the right to use the bus, and TBUS for selecting which one of signals 117 to 120 is to be selected and output to TBUS 130 based on the arbitration result of TBUS arbitration device 109 A selector 111 and an RBUS selector 112 that selects which of the data 126 to 129 is selected and output to the RBUS 121 based on the arbitration result of the RBUS arbitration device 110 are provided.
[0020]
113 to 116 are control signals for transmitting an access request / access permission between each of the access request function units 101 to 104 and the TBUS arbitration device 109. 117 to 120 are basic data issued to the TBUS 130 by each access request function unit. Reference numerals 122 to 125 are control signals for transmitting an access request / access permission between each non-access request functional unit and the RBUS arbitration device 110. 126 to 129 are basic data issued by each non-access request functional unit to the RBUS 121.
[0021]
FIG. 2 illustrates the arbitration of the TBUS 130.
[0022]
What is indicated as “initial setting” is the initial setting of the priority order of the TBUS 130. In the arbitration of the TBUS 130 in the present embodiment, the request source of the specific group is assigned to the next priority after the highest priority. In this embodiment, the CPU 101 is set as the request source of the specific group. Therefore, the CPU 101 always comes in the second priority. In FIG. 2, the second priority order is shaded to facilitate identification. As the actual priority order, as shown in “actual initial setting” in FIG. 2, the CPU 101 is always interrupted to the second priority order. In this “actual initial setting” state, when all of the non-access request issuing function units 105 to 108 are ready to accept requests, if there is a request from the first DMAC 102, bus arbitration is performed. 1 DMAC 102 acquires the right to use the bus, and the priority level changes to the priority level shown in “After acquiring DMA0 bus”. That is, since the first DMAC 102 has acquired the right to use the bus, the first DMAC 102 becomes the lowest order and other priorities are advanced. However, the second priority order remains unchanged.
[0023]
Similarly, when all of the non-access request issuing function units 105 to 108 are ready to accept a request in the “after DMAC0 bus acquisition” state, there is a request from the CPU 101, but there is a request from the second DMAC 103. If there is no request, bus arbitration is performed, the CPU 101 acquires the bus right, and transitions to the first “after CPU bus right acquisition” state. In this state, RSV01 (104) has the highest priority, but in this embodiment, since a request from RSV01 (104) does not occur, this part is the same as it does not exist. .
[0024]
Similarly, when all of the non-access request issuing function units 105 to 108 are ready to accept a request after the CPU bus right has been acquired, if there is a request from the CPU 101, bus arbitration is performed, and the CPU 101 The bus right is acquired, and the state is “after the acquisition of the CPU bus right” for the second time.
[0025]
FIG. 3 is a timing chart showing the timing of the TBUS arbitration device 109.
[0026]
In FIG. 3, a CPU TBUS source is a base signal of the TBUS 130 that the functional unit of the CPU 101 transmits to the TBUS selector 111, and corresponds to the signal 117 of FIG. Similarly, the DMAC0 TBUS source, the DMAC1 TBUS source, and the RSV01 TBUS source are base signals of the TBUS 130 that each functional unit transmits to the TBUS selector 109.
[0027]
The CPU TBUS REQ is a signal for requesting the use of the TBUS 130 by the CPU 101 issued to the TBUS arbitration device 109. Similarly, DMAC0TBUS REQ, DMAC1 TBUS REQ, and RSV01 TBUS REQ are signals for requesting use of the TBUS 130 issued by the respective functional units to the TBUS arbiter 109.
[0028]
The BUSY signal is a signal indicating that the non-access request issuing function units 105 to 108 can accept new access requests. TBUS 130 is a signal after selection by the TBUS selector 111. GNT is an arbitration result signal of the TBUS 130 output from the TBUS arbitration device 109.
[0029]
First, at the rising edge of the first clock, BUSY = L and the non-access request issuing function unit 105 recognizes that a new access request can be accepted, and selects the CPU 101 according to the priority order among the issued requests. As a result, the contents of the CPU TBUS source are retaken with the clock and output to the TBUS 130, and 1 is indicated in GNT, and number 1 = the CPU has acquired the bus right. Since this request is a write request, the contents of the CPU TBUS source are retaken with the clock up to the sixth clock and output to the TBUS 130. At the rising edge of the second clock, since the access request of the CPU 101 is accepted, the CPU BUS REQ is negated and the write data is output to the CPU TBUS source. Further, the non-access request issuing function units 105 to 108 detect a new request on the TBUS 130 and set BUSY to H to prohibit new bus arbitration in order to implement this. New arbitration is performed at the rising edge of 6 clocks that detect L of BUSY. Here, 3 is shown in GNT, and the bus right is given to DMAC1. Since this request is a read request, preparation for the next bus arbitration is performed without transferring write data on the TBUS 130. As described above, arbitration of the TBUS 130 is performed.
[0030]
Such a bus transfer device is used, for example, for data transfer of a digital multi-function peripheral, also called MFP (Multi Function Preference). 4 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus including the bus transfer device shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a control circuit of the image forming apparatus shown in FIG.
[0031]
Hereinafter, the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
When a start key on the operation unit 30 is pressed, a document bundle placed on the document table 2 in the automatic document feeder (hereinafter ADF) 1 is fed from the bottom document. The paper is fed to a predetermined position on the contact glass 6 by the feed roller 3 and the feed belt 4. After the image data of the original on the contact glass 6 is read by the reading unit 50, the original that has been read is discharged by the feeding belt 4 and the discharge roller 5. Further, when it is detected by the document set detection sensor 7 that there is a next document on the document table 2, it is fed onto the contact glass 6 in the same manner as the previous document. The feeding roller 3, the feeding belt 4, and the discharging roller 5 are driven by a conveyance motor 26.
[0032]
The transfer papers stacked on the first tray 8, the second tray 9, and the third tray 10 are fed by the first paper feeding device 11, the second paper feeding device 12, and the third paper feeding device 13, respectively, and are conveyed vertically. The unit 14 is transported to a position where it abuts on the photoreceptor 15. The image data read by the reading unit 50 is written on the photoconductor 15 by the laser from the writing unit 57 and passes through the developing unit 27 to form a toner image. Then, the toner image on the photoconductor 15 is transferred while the transfer paper is conveyed by the conveyance belt 16 at the same speed as the rotation of the photoconductor 15. Thereafter, the image is fixed by the fixing unit 17 and is discharged by the paper discharge unit 18 to the finisher 60 of the post-processing apparatus.
[0033]
The finisher 60 of the post-processing apparatus can guide the transfer paper conveyed by the paper discharge roller 19 of the main body in the direction of the normal paper discharge roller 62 and the direction of the staple processing unit. When the switching plate 61 is switched upward, the paper is discharged to the normal paper discharge tray 64 via the transport roller 63, and when the switching plate 61 is switched downward, the staple table 68 is transported via the transport rollers 65 and 67. Can be conveyed.
[0034]
The transfer paper loaded on the staple table 68 is aligned by the paper jogger 69 every time one sheet is discharged, and is bound by the stapler 66 upon completion of a partial copy. The group of transfer sheets bound by the stapler 66 is stored in the staple completion discharge tray 70 by its own weight.
[0035]
On the other hand, the normal paper discharge tray 64 is a paper discharge tray that can be moved back and forth. The paper discharge tray section 64 that can be moved back and forth has a function of moving back and forth for each original document or each copy section sorted by the image memory and sorting the copy paper that is simply discharged.
[0036]
When forming an image on both sides of the transfer paper, the transfer paper fed from each of the paper feed trays 8 to 10 and imaged is not guided to the paper discharge tray 64 side, and the branch claw 41 for switching the path is provided. By setting it on the upper side, it is once stocked in the duplex feeding unit 80. Thereafter, the transfer paper stocked on the double-sided paper feed unit 80 is re-fed from the double-sided paper feed unit 80 to transfer the toner image formed on the photosensitive member 15 again, and the branching claw 41 for switching the path. Is set on the lower side and guided to the paper discharge tray 64. In this way, the duplex feeding unit 80 is used when creating images on both sides of the transfer sheet.
[0037]
The photoreceptor 15, the transport belt 16, the fixing unit 17, the paper discharge unit 18, and the development unit 27 are driven by a main motor 25, and the paper feeding devices 11 to 13 drive the main motor 25 by paper feeding clutches 22 to 24, respectively. Driven by transmission. The vertical conveyance unit 14 is driven to transmit the drive of the main motor 25 by the intermediate clutch 21.
[0038]
FIG. 5 illustrates a control device with a main controller as a center. The main controller 20 controls the entire image forming apparatus. A main motor 25 and various clutches 21 to 24 necessary for paper conveyance and the like are connected to the main controller 20. Further, an image processing unit (IPU) that performs display for an operator, an operation unit 30 that performs function setting input control from the operator, control of a scanner, control for writing a document image into an image memory, control for image formation from an image memory, and the like. 49, a distributed control device such as an automatic document feeder (ADF) 1 is connected. The display is performed via the liquid crystal display 31, and the function setting input from the operator is performed by the key input means 32. Each distributed controller and the main controller 20 exchange machine status and operation commands as necessary. A control program executed by each distributed control device is stored in a ROM inside each distributed control device. An IC card slot 27 is connected to the main controller 20, and control program data stored in an IC card outside the image forming apparatus is downloaded to the ROM inside the distributed control apparatus via the IC card slot 27 for control. It is possible to change the program. Note that the IPU 49 is provided with the bus transfer apparatus of FIG.
[0039]
The operation from image reading to image writing in the image forming apparatus will be described with reference to FIG. 4 again.
[0040]
The reading unit 50 includes a contact glass 6 on which an original is placed and an optical scanning system. The optical scanning system includes an exposure lamp 51, a first mirror 52, a lens 53, a CCD image sensor 514, and the like. Yes. The exposure lamp 51 and the first mirror 52 are fixed on a first carriage (not shown), and the second mirror 55 and the third mirror 56 are fixed on a second carriage (not shown). When reading a document image, the first carriage and the second carriage are mechanically scanned as described above at a relative speed of 2: 1 so that the optical path length does not change.
[0041]
This optical scanning system is driven by a scanner drive motor (not shown). The document image is read by the CCD image sensor 54, converted into an electrical signal, and processed. The image magnification is changed by moving the lens 53 and the CCD image sensor 54 in the left-right direction in FIG. That is, the positions of the lens 53 and the CCD image sensor 54 are set in the left-right direction corresponding to the designated magnification.
[0042]
The writing unit 57 includes a laser output unit 58, an imaging lens 59, and a mirror. Inside the laser output unit 58, a rotary polygon mirror (polygon mirror) that rotates at a high speed at a high speed by a laser diode that is a laser light source and a motor. Is equipped.
[0043]
Laser light emitted from the laser output unit 58 is deflected by a polygon mirror that rotates at a constant speed, passes through an imaging lens 59, is folded by the mirror, and is focused on the surface of the photoconductor 15.
[0044]
The deflected laser light is exposed and scanned in a direction (main scanning direction) perpendicular to the direction in which the photoconductor 15 rotates, and recording is performed in line units of an image signal output from a selector of an image processing unit described later. An image (electrostatic latent image) is formed on the surface of the photosensitive member by repeating main scanning at a predetermined cycle corresponding to the rotational speed and recording density of the photosensitive member 15.
[0045]
As described above, the laser beam output from the writing unit 58 is applied to the photoconductor 15 of the image forming system. Although not shown, a beam sensor for generating a main scanning synchronization signal is disposed at a position where a laser beam near one end of the photoconductor 15 is irradiated.
[0046]
As described above, according to the present embodiment, since the bus is divided into the two buses RBUS 121 and TBUS 130, it is possible to avoid the speed reduction due to the concentration of the load, and the semiconductor integrated circuit can have a preferable configuration. . As the bus allocation, TBUS130 is used for transfer of access requests and write data, and RBUS121 is used for read data. Further, since bus arbitration is performed independently, the address of the read request on the bus. The bus can be used effectively without occupying the bus until the read data corresponding to it is returned.
[0047]
Also, as the priority order of the TBUS arbitration device 109, the request source of a specific group, in this case the CPU 101, is interrupted at the next highest priority order, so that the shorter the latency, the more functional units that lead to performance improvement In addition, the timing reserved for allocation to higher-order functional units can be allocated for the purpose of improving performance in a surplus timing space that is no longer used because no request is generated. Such a configuration can be realized without adversely affecting the functional unit whose latency is to be guaranteed.
[0048]
Further, as a priority order of the TBUS arbitration device 109, a reserve that does not exist as a target request source and does not become a bus acquisition target can be configured to be set as its constituent factor. Therefore, in particular, when the reservation has the highest priority, the request source (for example, the CPU in the above description) that is the next priority becomes the highest priority in the future. The reservation function unit can be assigned to the time space for performance improvement. This can also be realized without adversely affecting the functional unit whose latency is to be guaranteed.
[0049]
Furthermore, by applying such a data transfer apparatus to an image forming apparatus, it is possible to construct an image forming apparatus that exhibits the effects described above.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the value can be clearly guaranteed for a plurality of functional units for which the access latency to the memory or the like is to be guaranteed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a bus transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a TBUS arbitration method.
FIG. 3 is a timing chart showing the timing of the TBUS arbitration device.
4 is a diagram illustrating an outline of a mechanical configuration of an image forming apparatus including the bus transfer device of FIG. 1;
5 is a diagram showing an outline of an electrical configuration of an image forming apparatus including the bus transfer device of FIG.
[Explanation of symbols]
101 CPU
102 DMA controller 0
103 DMA controller 1
104 Access Request Issuing Function Unit 105 SDRAM Controller 106 ROM Controller 107 Internal Register Access Controller 108 Non-Access Request Issuing Function Unit 109 TBUS Arbiter 110 RBUS Arbiter

Claims (4)

他の機能ユニットに対しアクセス要求を発行するアクセス要求発行機能ユニットおよび他の機能ユニットに対しアクセス要求を発行しない非アクセス要求発行機能ユニットからなる複数の機能ユニットと、
前記アクセス要求発行機能ユニットから見て、データの入力方向の流れのバスである第1のバスと、
前記アクセス要求発行機能ユニットから見て、データの出力方向の流れのバスである第2のバスと、
他の機能ユニットへのアクセス要求は前記第2のバスを使用して行い、
前記第2のバスのバス使用権の調停を行う第2の調停手段と、
前記第1のバス使用権の調停を行う第1の調停手段と、
を備え、
前記第2の調停手段は、予め設定された優先順位にてバス調停を行い、バスの使用権を獲得した要求元を最下位に移動させることを特徴とするバス転送装置。
A plurality of functional units comprising an access request issuing functional unit that issues an access request to another functional unit and a non-access request issuing functional unit that does not issue an access request to another functional unit;
A first bus which is a bus in the flow direction of data as viewed from the access request issuing function unit;
A second bus which is a bus in the flow direction of data as viewed from the access request issuing function unit;
Access requests to other functional units are made using the second bus,
Second arbitration means for arbitrating the right to use the second bus;
First arbitration means for arbitrating the first bus use right;
With
The second arbitration means performs bus arbitration in a preset priority order, and moves the request source that has acquired the right to use the bus to the lowest level.
前記第2の調停手段の優先順位として、最上位の次の優先順位に、特定のグループの要求元を割り込ませることを特徴とする請求項1記載のバス転送装置。2. The bus transfer apparatus according to claim 1, wherein a request source of a specific group is interrupted to the next highest priority as the priority of the second arbitration means. 前記第2の調停手段の優先順位として、対象要求元が存在せず、バス獲得対象にもならないリザーブを構成要因に設定することを特徴とする請求項1記載のバス転送装置。2. The bus transfer apparatus according to claim 1, wherein the priority of the second arbitration means is set to a reserve that does not have a target request source and is not a bus acquisition target. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のバス転送装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising the bus transfer device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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