JP2005032107A - Av system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、AVシステムであり、特にデジタルのAV(Audio Video)データを取り扱う処理装置に関する。 The present invention relates to an AV system, and more particularly to a processing apparatus that handles digital AV (Audio Video) data.
近年のデジタル放送に対応したBS放送受信機やCS放送受信機等やデジタルデータに変換した映像、音声データをDVD−RW、DVD−RAM、DVD−R等のディスクに記録及び再生するDVDレコーダ、ハードディスク(以下、「HDD」と略す)を搭載した映像の記録再生装置は、一般的には図1に示すようなシステム構成をとる。 BS broadcast receivers and CS broadcast receivers compatible with digital broadcasting in recent years, DVD recorders that record and play back video and audio data converted to digital data on disks such as DVD-RW, DVD-RAM, and DVD-R, A video recording / reproducing apparatus equipped with a hard disk (hereinafter abbreviated as “HDD”) generally has a system configuration as shown in FIG.
例えばデジタル放送を受信してTVで視聴する場合は、入力するアンテナ信号をデジタルチューナ部A−1ではアンテナ信号を復調し、TS(トランスポートストリーム)信号を出力する。このTS信号をTSデータ制御部A−4がTSに多重化されたシステム情報等をDEMUX処理し、次段のMPEG2デコード処理部A−5はAV−outを出力する。デジタル放送で使用されるTS信号は、ソースの映像及び音声信号をMPEG2方式で圧縮し、TS形式のストリームにそれぞれの情報を多重化して放送局から送信される。故にデジタル放送を受信し視聴するにはこのようにMPEG2に圧縮された映像及び音声データを伸張するMPEG2デコード処理部A−5が必要となる。MPEG2デコード処理部A−5で伸張された後、D/A変換されアナログの映像及び音声信号がAV−outとして出力され、この信号をTVのAV入力端子に接続することで映像及び音声を視聴することを可能としている。 For example, when a digital broadcast is received and viewed on a TV, the digital tuner unit A-1 demodulates the antenna signal to be input and outputs a TS (transport stream) signal. This TS signal is subjected to DEMUX processing by the TS data control unit A-4 on the system information and the like multiplexed on the TS, and the next-stage MPEG2 decoding processing unit A-5 outputs AV-out. A TS signal used in digital broadcasting is transmitted from a broadcasting station by compressing source video and audio signals in the MPEG2 format, multiplexing each information in a TS format stream. Therefore, in order to receive and view a digital broadcast, the MPEG2 decoding processing unit A-5 that decompresses the video and audio data compressed in this way is required. After being expanded by the MPEG2 decoding processing unit A-5, D / A conversion is performed, and analog video and audio signals are output as AV-out. By connecting this signal to the AV input terminal of the TV, video and audio can be viewed. It is possible to do.
次にHDD内蔵のレコーダにおいて映像及び音声を録画/再生する場合を説明する。まずHDDへの録画は、録画する信号をアナログの外部入力信号AV−inとした時、MPEG2エンコード処理部A−2において前述のTS信号に圧縮変換され出力される。このTS信号はTSデータ制御部A−4において前述同様のDEMUX処理及びTSのパケットデータをシステムが管理する単位のブロックデータに再構成を行い、このブロックデータはシステムバスを介してHDD制御部A−11へデータ転送される。HDD制御部A−11ではこのデータをHDD(A−12)へ順次書き込んでいくことによって、最終的にAV−inから入力された映像及び音声信号がHDD(A−12)に録画される。 Next, a case where video and audio are recorded / reproduced in a recorder with a built-in HDD will be described. First, for recording to the HDD, when the signal to be recorded is an analog external input signal AV-in, the MPEG2 encoding processing unit A-2 compresses and converts the signal to the above-described TS signal. The TS signal is reconfigured in the TS data control unit A-4 by the same DEMUX processing and TS packet data as unit data managed by the system, and the block data is transferred to the HDD control unit A via the system bus. Data is transferred to -11. The HDD controller A-11 sequentially writes this data to the HDD (A-12), so that the video and audio signals finally input from the AV-in are recorded on the HDD (A-12).
システムバスを介した動作に関してはいくつかの制御方法を採ることが可能で、TSデータ制御部A−4から一旦のメモリ制御部A−8を経てメモリ部A−9へ転送していき、いったんバッファリングを行い、その後DMA(ダイレクトメモリアクセス)制御部A−10を用いてメモリ部A−9からメモリ制御部A−8を経てHDD制御部A−11へデータ転送を行うといった処理もその中の1つである。 With respect to the operation via the system bus, several control methods can be adopted. The TS data control unit A-4 transfers the memory to the memory unit A-9 through the memory control unit A-8 once. Among these processes, buffering is performed, and then data is transferred from the memory unit A-9 to the HDD control unit A-11 via the memory control unit A-8 using a DMA (direct memory access) control unit A-10. It is one of.
HDDからの再生は、録画によりHDD(A−12)に記録されたデータをHDD制御部A−11が読み出し、読み出されたデータは管理単位のブロックデータでシステムバスを介してTSデータ制御部A−4にデータ転送される。このブロックデータをTSデータ制御部A−4において再度TSパケット化の処理を施し、その後はデジタル放送視聴時と同様の処理によって映像及び音声信号がAV−outとして出力され、この信号をTVのAV入力端子に接続することで映像及び音声を視聴することを可能としている。 For playback from the HDD, the HDD controller A-11 reads the data recorded in the HDD (A-12) by recording, and the read data is block data of a management unit via the system bus and the TS data controller. Data is transferred to A-4. This block data is subjected to TS packetization processing again in the TS data control unit A-4, and then video and audio signals are output as AV-out by the same processing as when viewing digital broadcasts. Video and audio can be viewed by connecting to the input terminal.
この時、システムの性能によるがHDDへの録画とHDDからの再生を同時に処理することも可能で、録画と再生のタイムングをずらしたいわゆる“追っかけ再生”を実現することも可能になる。 At this time, depending on the performance of the system, it is possible to simultaneously process the recording to the HDD and the reproduction from the HDD, and it is also possible to realize so-called “chase reproduction” in which the recording and reproduction times are shifted.
上述のようなデジタル放送用受信機の視聴やHDDレコーダの録画や再生はいずれもシステムバスを介してCPU(A−7)がすべて制御することで可能となる。 The viewing of the digital broadcast receiver as described above and the recording and reproduction of the HDD recorder are all controlled by the CPU (A-7) via the system bus.
デジタル放送用受信機やDVDレコーダでは映像や音声の圧縮方式は決まっており、また取り扱うストリームもTSまたはPS(プログラムストリーム:DVDで使用されるストリーム形式)に限られているため、これらの機器に使用される汎用的なLSIではこれらの方式に特化した専用LSIが開発される。デジタルチューナ部A−1、MPEG2エンコード処理部A−2、IEEE1394制御部A−3、MPEG2デコード処理部A−5に関しては、図1に示したようにMPEG2方式に準拠したTS信号を直接入出力できるように設計されている。このようなLSIを利用することでMPEG2方式に準拠したTS信号を処理するシステムを非常に簡略化できるというメリットがある。 Digital video receivers and DVD recorders have fixed video and audio compression methods, and the streams handled are limited to TS or PS (program stream: stream format used in DVD). As general-purpose LSIs used, dedicated LSIs specialized for these methods are developed. As for the digital tuner unit A-1, MPEG2 encoding processing unit A-2, IEEE 1394 control unit A-3, and MPEG2 decoding processing unit A-5, TS signals conforming to the MPEG2 system are directly input / output as shown in FIG. Designed to be able to. By using such an LSI, there is an advantage that a system for processing TS signals compliant with the MPEG2 system can be greatly simplified.
図1では規格化された方式に従いそれに対応した装置を開発する際に一般的に利用されるシステムであるが、一方図2に示すシステム構成では、図1にあったTS信号の経路は存在しない。このことは図1で行っていたTS信号の入出力処理は全てシステムバスを介して行うことを示している。このような構成はいろいろな利用シーンや方式に適応させるには大変応用の利くシステム構成となっている。 FIG. 1 shows a system that is generally used when developing a device corresponding to a standardized system. On the other hand, in the system configuration shown in FIG. 2, the TS signal path shown in FIG. 1 does not exist. . This indicates that all the TS signal input / output processing performed in FIG. 1 is performed via the system bus. Such a configuration is a system configuration that is very useful for adapting to various usage scenes and systems.
動作例としてHDD内蔵のレコーダにおいて映像及び音声を録画/再生する場合について、図2を用いて説明する。まずHDDへの録画は、録画する信号をアナログの外部入力信号AV−inとした時、圧縮処理部B−2においてアナログ入力信号をデジタル化後、圧縮データに変換する。この圧縮データはシステムバスを介して圧縮処理部からメモリ制御部B−8を経てメモリ部B−9へ転送する。メモリ部B−9に転送されたブロックデータはCPU(B−7)によって必要な処理を行った後、システムで管理する単位(ブロックデータサイズ)でDMA(ダイレクトメモリアクセス)制御部B−10はシステムバスを介してメモリ部B−9からメモリ制御部B−8を経てHDD制御部B−11へデータ転送を行う。 As an operation example, a case where video and audio are recorded / reproduced in a recorder with a built-in HDD will be described with reference to FIG. First, in recording to the HDD, when the recording signal is an analog external input signal AV-in, the compression processing unit B-2 digitizes the analog input signal and converts it into compressed data. The compressed data is transferred from the compression processing unit via the system bus to the memory unit B-9 via the memory control unit B-8. The block data transferred to the memory unit B-9 is subjected to necessary processing by the CPU (B-7), and then the DMA (direct memory access) control unit B-10 is a unit (block data size) managed by the system. Data is transferred from the memory unit B-9 via the system bus to the HDD control unit B-11 via the memory control unit B-8.
HDD制御部B−11ではこのデータをHDD(B−12)へ順次書き込んでいくことによって、最終的にAV−inから入力された映像及び音声信号がHDDに録画される。 The HDD controller B-11 sequentially writes this data to the HDD (B-12), so that video and audio signals finally input from the AV-in are recorded on the HDD.
HDDからの再生は、録画によりHDD(B−12)に記録されたデータをHDD制御部B−11が読み出し、読み出されたデータは管理単位のブロックデータでシステムバスを介して伸張処理部B−5にデータ転送される。このブロックデータは伸張処理部B−5において伸張処理された後、D/C変換されアナログの映像及び音声信号がAV−outとして出力され、この信号をTVのAV入力端子に接続することで映像及び音声を視聴することを可能としている。 For playback from the HDD, the HDD control unit B-11 reads the data recorded in the HDD (B-12) by recording, and the read data is block data of a management unit via the system bus and the decompression processing unit B. Data is transferred to -5. This block data is decompressed in the decompression processing unit B-5, then D / C converted, and analog video and audio signals are output as AV-out. By connecting this signal to the AV input terminal of the TV, the video data It is also possible to view audio.
図2のシステムにおいても、システムの性能によりHDDへの録画とHDDからの再生を同時に処理することも可能で、録画と再生のタイムングをずらしたいわゆる“追っかけ再生”を実現することが可能になる。 In the system of FIG. 2 as well, it is possible to simultaneously process the recording to the HDD and the reproduction from the HDD depending on the performance of the system, and it is possible to realize the so-called “chase reproduction” in which the recording and reproduction times are shifted. .
図1のシステム構成の場合、TS信号の制御に関してはTS信号の入出力を有するそれぞれの信号処理部(専用LSI)で行うためCPUの負担は軽くなる。しかし規格化された方式に特化されるのでアプリケーションによって異なる方式のストリームを利用したい場合には向かない。また図2のシステムの場合、ストリームの形式にかかわりなくデータの転送が行えるので応用の利くシステム構成ですが、データ転送に関して全てシステムバスを経由して行うためシステムバスのデータ転送のための帯域確保が必要となる。 In the case of the system configuration of FIG. 1, since the TS signal control is performed by each signal processing unit (dedicated LSI) having TS signal input / output, the burden on the CPU is reduced. However, since it is specialized in a standardized system, it is not suitable for using a stream of a different system depending on the application. In the case of the system shown in FIG. 2, the data transfer can be performed regardless of the stream format, so the system configuration can be applied. However, since all data transfer is performed via the system bus, a bandwidth is secured for the system bus data transfer. Is required.
特殊な条件となるがシステムによってはリアルタイムで複数の映像を受信、圧縮、保存を行いながら、一方では保存された1つのコンテンツを同時に異なるメディアを介してリアルタイムに配信するといったアプリケーションを処理するシステムを考えるとシステムバスの帯域はいくらあっても足りない状態になってくる。また全ての制御にCPUが介在するので制御のためのオーバーヘッド及びデータ転送にシステムバスを使用するのでCPUがシステムバスを介して制御を行う場合の応答性、すなわち更なる帯域確保が必要となる。 Although it is a special condition, depending on the system, a system that processes applications such as receiving, compressing, and storing multiple images in real time while simultaneously delivering a single stored content via different media in real time If you think about it, the bandwidth of the system bus will be inadequate. In addition, since the CPU intervenes in all the controls, the overhead for control and the system bus are used for data transfer. Therefore, the response when the CPU performs the control via the system bus, that is, further securing of the bandwidth is required.
上記帯域を上げる手法としてバスのビット幅の拡大や動作周波数を上げる方法、機能ごとにバスを分離する等があるが、それによる影響として消費電力の上昇、ノイズ対策、部品コストの上昇等のコストアップの要因となる。 The methods for increasing the bandwidth include expanding the bus bit width, increasing the operating frequency, and separating the bus for each function, but the effects of this increase costs such as increased power consumption, noise suppression, and increased component costs. It becomes a factor of up.
本発明は、従来の問題を解決するものであり、1回のデータ転送で完了させることで無駄なシステムバスの使用を抑えることが可能なAVシステムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the conventional problem and to provide an AV system capable of suppressing use of a useless system bus by being completed by one data transfer.
上記問題点を解決するために、本発明は、項の1から17に示す手段を、システムバスの仕様にDMAが実行するバス動作モードに1対多のデータ転送モードであることを示す手段と、複数のメディア(DMA転送要求元)からのDMA転送要求を1回のデータ転送に置き換えるようにデータ転送タイミングを調停する手段と、複数メディアからのデータ転送要求に対してシステムバス上でアドレス情報の衝突を防ぐ手段と、データ出力側におけるデータ転送レートを向上させるためデータバッファ手段と、データ受信側のデータバッファ手段とを具備したことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention relates to the means shown in the
本発明によれば、前記1対多のデータ転送を実現させる手段は、1つのブロックデータを1度のバーストデータ転送サイクルにおいて複数のデータ要求元の異なるメディア(入出力処理部)に対してデータ転送を完了させることを可能にする。このため無駄なシステムバスの使用を抑えることができ、システムバスのスループットを向上させることができる。 According to the present invention, the means for realizing the one-to-many data transfer transfers one block data to a plurality of media (input / output processing units) having different data request sources in one burst data transfer cycle. Allows the transfer to be completed. For this reason, useless use of the system bus can be suppressed, and the throughput of the system bus can be improved.
本発明によれば、1回のデータ転送で完了させることで無駄なシステムバスの使用を抑えることが可能なAVシステムを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an AV system capable of suppressing useless use of a system bus by completing the data transfer once.
本発明の実施の形態を説明する。 An embodiment of the present invention will be described.
以下に本発明のAVシステムの詳細な説明を示す。以下の実施例では従来の技術で説明した図2に示したシステムバスを介して全てのデータの転送行う構成のシステムを用いた方法による説明を行う。まず、本発明の優位性を図3、図4、図5及び図6を用いて簡単に説明する。図3は従来のAVデータ転送のイメージを示しており、図4は本発明のAVデータ転送のイメージを示す。 The following is a detailed description of the AV system of the present invention. In the following embodiments, description will be made by a method using a system configured to transfer all data via the system bus shown in FIG. First, the superiority of the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 3, 4, 5 and 6. FIG. FIG. 3 shows an image of conventional AV data transfer, and FIG. 4 shows an image of AV data transfer of the present invention.
図3と図4においてシステムを構成する機能モジュールは同じで、以下にそれらについて簡単に示す。HDD(ハードディスク)C−1、D−1はデジタルのAVデータを記録保存する。デジタルチューナ部C−2、C−3、D−2、D−3はアンテナ入力の信号を復調してMPEG2に圧縮されたAVデータをTS形式のストリームを受信する。HDD制御部C−4、D−4は、HDDに対する記録及び再生に関するアクセスを制御する。IEEE1394制御部C−5、D−5は、iLINKを介したデータの入出力を制御する。LAN1制御部C−6、D−6は、LAN(ローカルエリアネットワーク)1を介したデータの入出力を制御する。LAN2制御部C−7、D−7は、LAN(ローカルエリアネットワーク)2を介したデータの入出力を制御する。MPEG2伸張部C−8、D−8は、MPEG2形式で圧縮されたデジタルAVデータを伸張しアナログ信号に変換後、AV信号として出力する。CPU(C−9、D−9)は、システム全体を制御するプロセッサ処理部である。メモリ制御部C−10、D−10はメモリC−12、D−12へのアクセスを制御する。DMA制御部C−11、D−11は、システムバスを介したデータ転送を制御する。但し、図4の各機能モジュールは本発明の特徴である項1から17に示す特徴を有する。
The functional modules constituting the system in FIGS. 3 and 4 are the same, and are briefly described below. HDDs (hard disks) C-1 and D-1 record and store digital AV data. Digital tuner units C-2, C-3, D-2, and D-3 demodulate antenna input signals and receive AV data compressed in MPEG2 in a TS format stream. The HDD control units C-4 and D-4 control access related to recording and reproduction with respect to the HDD. The IEEE1394 control units C-5 and D-5 control input / output of data via iLINK. The LAN1 controllers C-6 and D-6 control data input / output via the LAN (local area network) 1. The LAN2 controllers C-7 and D-7 control data input / output via the LAN (local area network) 2. The MPEG2 decompression units C-8 and D-8 decompress the digital AV data compressed in the MPEG2 format, convert it into an analog signal, and output it as an AV signal. CPUs (C-9, D-9) are processor processing units that control the entire system. The memory control units C-10 and D-10 control access to the memories C-12 and D-12. The DMA control units C-11 and D-11 control data transfer via the system bus. However, each functional module in FIG. 4 has the characteristics shown in
図3及び図4はどちらも以下の一連の動作をリアルタイムで同時に処理している状態を示している。 3 and 4 both show a state in which the following series of operations are simultaneously processed in real time.
1)デジタルチューナ部1及び2で2つの番組を同時に受信しながら、2つの番組をHDDに同時に録画する。
1) While receiving two programs at the same time with the
2)HDDに録画された番組(コンテンツ)を読み出し、読み出したデータをMPEG2伸張部で再生しながら、同時にiLINK、LAN1、LAN2へ配信する。 2) A program (content) recorded in the HDD is read, and the read data is reproduced by the MPEG2 decompression unit and simultaneously distributed to iLINK, LAN1, and LAN2.
上記一連の動作によるデータの流れを図3においては1)〜9)で、図4においては1)〜6)の矢印で示している。 The flow of data by the above series of operations is indicated by arrows 1) to 9) in FIG. 3 and arrows 1) to 6) in FIG.
ここでデータの流れを以下の3つに分けて考えると上記図3の1)〜9)及び図4の1)〜6)は以下のように分類される。以下の1)〜9)はリアルタイム処理に必要な単位時間内に処理しなければならないデータブロックの単位である。 If the data flow is divided into the following three, 1) to 9) in FIG. 3 and 1) to 6) in FIG. 4 are classified as follows. The following 1) to 9) are data block units that must be processed within the unit time required for real-time processing.
図3は、従来動作であり、以下、説明する。
・データ入力系:1)、2)
・HDD入出力:3)〜5)
・データ出力系:6)〜9)
1):デジタルチューナ1からメモリへのデータ転送
2):デジタルチューナ2からメモリへのデータ転送
3):メモリからHDDへのデータ転送(1)を保存)
4):メモリからHDDへのデータ転送(2)を保存)
5):HDDからメモリへデータ転送(再生)
6):メモリからiLINK経由で他の機器へデータ転送(配信)
7):メモリからLAN1経由で他の機器へデータ転送(配信)
8):メモリからLAN2経由で他の機器へデータ転送(配信)
9):メモリからMPEG2伸張部へデータ転送(再生出力)
図4は、本発明の動作であり、以下、説明する。
・データ入力系:1)、2)
・HDD入出力:3)〜5)
・データ出力系:6)
1)〜5):従来と共通である。
6):メモリからiLINK経由で他の機器へデータ転送(配信)、メモリからLAN1経由で他の機器へデータ転送(配信)、メモリからLAN2経由で他の機器へデータ転送(配信)、メモリからMPEG2伸張部へデータ転送(再生出力)
これにより、上記データ出力系でのデータ転送によるデータの流れが従来方式と本発明の方式との処理の相違点が明らかとなっている。
FIG. 3 shows a conventional operation, which will be described below.
・ Data input system: 1), 2)
-HDD input / output: 3) to 5)
・ Data output system: 6) to 9)
1): Data transfer from
2): Data transfer from
3): Data transfer from memory to HDD (1) is saved)
4): Data transfer from memory to HDD (2) is saved)
5): Data transfer from HDD to memory (playback)
6): Data transfer (distribution) from memory to other devices via iLINK
7): Data transfer from memory to other devices via LAN1 (distribution)
8): Data transfer (distribution) from memory to other devices via LAN2
9): Data transfer from memory to MPEG2 decompression unit (reproduction output)
FIG. 4 shows the operation of the present invention, which will be described below.
・ Data input system: 1), 2)
-HDD input / output: 3) to 5)
・ Data output system: 6)
1) to 5): Same as conventional.
6): Data transfer (distribution) from memory to other devices via iLINK, data transfer (distribution) from memory to other devices via LAN1, data transfer (distribution) from memory to other devices via LAN2, from memory Data transfer to MPEG2 expansion unit (reproduction output)
As a result, it is clear that the data flow by data transfer in the data output system is different in processing between the conventional method and the method of the present invention.
すなわち、従来方式においてデータ出力系でのデータ処理は6)〜9)をそれぞれ個別に1つのブロック転送として4回実行しているが、本発明においては、6)による1回のブロックデータ転送サイクルにおいて実行することで完了するところが特徴となっている。 That is, in the conventional method, the data processing in the data output system is executed 4 times individually as one block transfer, but in the present invention, one block data transfer cycle according to 6) is executed. It is characterized by the fact that it is completed by executing.
図5と図6は、図3と図4のデータ転送イメージをそれぞれタイミングチャートで示したものである。これを見ても明らかなように、2つの放送を録画しながら、HDDに記録されているコンテンツを4つの異なるメディアにリアルタイム配信を行う場合、従来(図3及び図5)及び本発明(図4及び図6)はデータ入力(2回)、HDD入出力(3回)と同じであるが、従来はメモリから各デバイス(I/O)へのデータ転送サイクル(データ出力)に4回のブロックデータ転送サイクルが必要であるところが、本発明(図6)によると1回のブロックデータ転送サイクルで完了することを示している。 FIGS. 5 and 6 are timing charts showing the data transfer images of FIGS. 3 and 4, respectively. As can be seen from the above, in the case of performing real-time distribution of contents recorded on the HDD to four different media while recording two broadcasts, the conventional (FIGS. 3 and 5) and the present invention (FIG. 4 and FIG. 6) are the same as data input (twice) and HDD input / output (three times), but conventionally four times in a data transfer cycle (data output) from the memory to each device (I / O). The need for a block data transfer cycle indicates that the present invention (FIG. 6) completes in one block data transfer cycle.
上記リアルタイム処理のストリームとして24Mbps(=3MBps)のハイビジョン相当のAVストリームを想定した場合の従来と本発明におけるリアルタイムAV処理に必要なデータ転送レートの実効値を以下に示す。 The effective values of the data transfer rate required for the real-time AV processing in the prior art and the present invention when assuming a 24-Mbps (= 3 MBps) high-definition AV stream as the real-time processing stream are shown below.
従来動作(図3):システムバス上で処理されるデータ転送レート:3MBps/回×9回=27MBps
本発明動作(図4):システムバス上で処理されるデータ転送レート:3MBps/回×6回=18MBps
本発明を利用することにより、システムバスに必要なデータ転送処理能力を9MBpsも軽減できることを示している。
Conventional operation (FIG. 3): Data transfer rate processed on system bus: 3 MBps / time × 9 times = 27 MBps
Operation of the present invention (FIG. 4): Data transfer rate processed on the system bus: 3 MBps / time × 6 times = 18 MBps
By using the present invention, the data transfer processing capability required for the system bus can be reduced by 9 MBps.
さらに、システムバスの仕様を図5及び図6に示す内容に設定した場合の従来と本発明におけるリアルタイムAV処理実行時のバスの空き時間を以下に示す。 Further, the bus idle time when the system bus specification is set to the contents shown in FIG. 5 and FIG.
従来動作(図5):1秒サイクル毎のバス空き時間:325msec
本発明動作(図6):1秒サイクル毎のバス空き時間:550msec
本発明を利用することにより、上記仕様の場合1秒サイクル毎に225msecだけデータ転送以外の処理に利用できることを示している。
Conventional operation (FIG. 5): Bus idle time per 1 second cycle: 325 msec
Operation of the present invention (FIG. 6): Bus idle time per 1 second cycle: 550 msec
By using the present invention, it is shown that the above specification can be used for processing other than data transfer by 225 msec per 1 second cycle.
上記内容により、本発明を利用することの優位性を簡単に示した。 From the above, the advantage of using the present invention was briefly shown.
上記本発明の詳細について、以下に説明する。本発明の説明の前に従来方式のDMA制御部、メモリ制御部、I/Oデバイス制御部、システムバス要求調停制御部、DMA転送要求調停制御部、及びデータ転送イメージを説明する。図15に従来のDMA制御部(コントローラ)の内部構成をブロックで示す。DMA制御部は、以下の制御ブロックで構成されている。
・DMA制御用レジスタJ1−1:図16にレジスタ詳細を示しており、後述する。
・メモリアドレス&転送サイズ制御部J1−2:DMAデータ転送サイクル中のメモリアドレス&データ転送サイズを制御する。
・DMA転送サイクル制御部&システムバスI/F制御部J1−3:DMAサイクルの開始、実行、終了を制御する。
・データバッファJ1−4:DMAサイクルによりリードしたデータを一時保存する。DMAライトサイクルにおいてこのバッファのデータをシステムバスに出力する。
・I/Oアドレス&データ転送サイズ制御部J1−5:DMAデータ転送サイクル中のI/O(メモリ)アドレス&データ転送サイズを制御する。
・DMA転送要求調停制御部J1−6:外部デバイスからのDMA転送要求に対してDMA転送の順番と実行タイミングを制御する。
Details of the present invention will be described below. Prior to the description of the present invention, a conventional DMA controller, memory controller, I / O device controller, system bus request arbitration controller, DMA transfer request arbitration controller, and data transfer image will be described. FIG. 15 is a block diagram showing the internal configuration of a conventional DMA controller (controller). The DMA control unit is composed of the following control blocks.
DMA control register J1-1: FIG. 16 shows register details, which will be described later.
Memory address & transfer size control unit J1-2: Controls the memory address & data transfer size during the DMA data transfer cycle.
DMA transfer cycle control unit & system bus I / F control unit J1-3: Controls the start, execution, and end of the DMA cycle.
Data buffer J1-4: Temporarily saves data read by the DMA cycle. In the DMA write cycle, the data in this buffer is output to the system bus.
I / O address & data transfer size controller J1-5: Controls the I / O (memory) address & data transfer size during the DMA data transfer cycle.
DMA transfer request arbitration control unit J1-6: Controls the DMA transfer order and execution timing in response to a DMA transfer request from an external device.
DMA制御用レジスタJ1−1を説明する。図16はDMAチャンネルに実装されているレジスタ構成を示す。これらのレジスタは実装されているDMAチャンネルの数だけ実装される。
・SAR(転送元アドレスレジスタ):DMAサイクルにおいてリードとなるデータ転送元のメモリアドレスを設定する。
・DAR(転送先アドレスレジスタ):DMAサイクルにおいてライトとなるデータ転送先のI/O(メモリ)アドレスを設定する。
・TMR(転送モードレジスタ):DMAの各種データ転送モードを設定する(ポートサイズ、バースト等)。
・TSR(転送サイズレジスタ):1回のDMA転送のブロックデータサイズを設定する。
・DCR(DMAチャンネル制御レジスタ):DMAチャンネルの動作を制御する(DMAスタート、強制終了、リセット等)。
・DSR(DMAチャンネルステータスレジスタ):DMAチャンネルの状態を示す(動作完了、エラー、動作中等)。
The DMA control register J1-1 will be described. FIG. 16 shows a register configuration implemented in the DMA channel. These registers are implemented as many as the number of DMA channels implemented.
SAR (transfer source address register): sets the memory address of the data transfer source to be read in the DMA cycle.
DAR (transfer destination address register): Sets the I / O (memory) address of the data transfer destination to be written in the DMA cycle.
TMR (transfer mode register): Sets various data transfer modes of DMA (port size, burst, etc.).
TSR (transfer size register): Sets the block data size for one DMA transfer.
DCR (DMA channel control register): Controls the operation of the DMA channel (DMA start, forced termination, reset, etc.).
DSR (DMA channel status register): Indicates the status of the DMA channel (operation completed, error, operating, etc.).
図17は従来のメモリ制御部のブロック図である。メモリ制御部は、以下の制御ブロックで構成される。
・メモリ部J2−1
・メモリ制御部J2−2:システムバスからのアクセス要求にしたがってメモリへのアクセス制御を行う。メモリにDRAMを使用する場合にはリフレッシュ制御も実行する。
・システムバスインタフェース部J2−3:システムバス上のメモリアクセス要求を認識してメモリアクセス制御部へアクセス要求を発行する。メモリアクセス時のシステムバス応答制御を行う。
・データバッファJ2−4:メモリライトサイクル時にライトバッファとして機能することでライトサイクルへの高速応答を実現する。
FIG. 17 is a block diagram of a conventional memory control unit. The memory control unit is composed of the following control blocks.
-Memory unit J2-1
Memory control unit J2-2: Controls access to the memory in accordance with an access request from the system bus. When DRAM is used for the memory, refresh control is also executed.
System bus interface unit J2-3: Recognizes a memory access request on the system bus and issues an access request to the memory access control unit. Performs system bus response control during memory access.
Data buffer J2-4: A high-speed response to the write cycle is realized by functioning as a write buffer during the memory write cycle.
図18は従来のI/Oデバイス制御部のブロック図である。I/Oデバイス制御部は、以下の制御ブロックで構成される。
・I/OデバイスモジュールJ3a−1:各種入出力用のコントロールデバイス(IEEE1394コントローラ、LANコントローラ、等)
・I/Oデバイス制御部J3a−2:システムバスからのアクセス要求にしたがってI/Oデバイスへのアクセス制御を行う。
・システムバスインタフェース部J3a−3:システムバス上のI/Oデバイスアクセス要求を認識してI/Oデバイスアクセス制御部へアクセス要求を発行する。I/Oデバイスアクセス時のシステムバス応答制御を行う。I/Oデバイス制御部の要求によりシステムバスへDMA転送要求信号を出力する。DMA転送承認信号によりDMAサイクルの起動を認識する。
・データバッファJ3a−4:I/Oデバイスライトサイクル時にライトバッファとして機能することでライトサイクルへの高速応答を実現する。
FIG. 18 is a block diagram of a conventional I / O device controller. The I / O device control unit is composed of the following control blocks.
I / O device module J3a-1: Various input / output control devices (IEEE 1394 controller, LAN controller, etc.)
I / O device control unit J3a-2: Controls access to the I / O device in accordance with an access request from the system bus.
System bus interface unit J3a-3: Recognizes an I / O device access request on the system bus and issues an access request to the I / O device access control unit. Performs system bus response control during I / O device access. A DMA transfer request signal is output to the system bus in response to a request from the I / O device control unit. The activation of the DMA cycle is recognized by the DMA transfer approval signal.
Data buffer J3a-4: A high-speed response to the write cycle is realized by functioning as a write buffer during the I / O device write cycle.
図19は図18においてメモリを実装している場合のI/Oデバイス制御部のブロック図である。I/Oデバイス制御部は、以下の制御ブロックで構成される。
・I/OデバイスモジュールJ3b−1:各種入出力用のコントロールデバイス(IEEE1394コントローラ、LANコントローラ、等)
・I/Oデバイス制御部J3b−2:システムバスからのアクセス要求にしたがってI/Oデバイス及びメモリへのアクセス制御を行う。メモリにDRAMを使用する場合にはリフレッシュ制御も実行する。
・システムバスインタフェース部J3b−3:システムバス上のI/Oデバイスアクセス要求を認識してI/Oデバイスアクセス制御部へアクセス要求を発行する。I/Oデバイスアクセス時のシステムバス応答制御を行う。I/Oデバイス制御部の要求によりシステムバスへDMA転送要求信号を出力する。DMA転送承認信号によりDMAサイクルの起動を認識する。
・データバッファJ3b−4:I/Oデバイスライトサイクル時にライトバッファとして機能することでライトサイクルへの高速応答を実現する。
・メモリ部J3b−5
図7は従来のシステムバス調停制御部のブロック図である。システムバス調停制御部は、以下の制御ブロックで構成される。
・バス調停制御部G1−1
・DMA転送要求調停制御部G1−2:各I/OデバイスからのDMA転送要求信号DMAREQを受けて、システムバス要求調停制御部に対してバス要求信号BUSREQ0をアサートする。同時に規定の優先順位決定制御方式によりDMA動作を起動するチャンネルを決定し、該当するDMAチャンネルはDMAGのアサートを待つ。システムバス要求調停制御部からのBUSACK0を受けて、該当するDMAチャンネルを起動するため、該当するDMAGをアサートする。DMA制御部はDMAサイクル実行時に該当するDMAチャンネルのDMAACKをアサートする。ここでは簡単のため、DMA転送要求信号は4つとする。
・システムバス要求調停制御部G1−3:各バスマスタからのバス要求信号BUSREQを検出する。規定の優先順位決定制御方式によりバス使用権を与えるバスマスタを決定する。該当するバスマスタのBUSACKをアサートする。ここでは簡単のため、システムバス要求信号は4つとする。
FIG. 19 is a block diagram of the I / O device controller when the memory is mounted in FIG. The I / O device control unit is composed of the following control blocks.
I / O device module J3b-1: Various input / output control devices (IEEE 1394 controller, LAN controller, etc.)
I / O device control unit J3b-2: Controls access to I / O devices and memory in accordance with an access request from the system bus. When DRAM is used for the memory, refresh control is also executed.
System bus interface unit J3b-3: Recognizes an I / O device access request on the system bus and issues an access request to the I / O device access control unit. Performs system bus response control during I / O device access. A DMA transfer request signal is output to the system bus in response to a request from the I / O device control unit. The activation of the DMA cycle is recognized by the DMA transfer approval signal.
Data buffer J3b-4: A high-speed response to the write cycle is realized by functioning as a write buffer during the I / O device write cycle.
・ Memory part J3b-5
FIG. 7 is a block diagram of a conventional system bus arbitration control unit. The system bus arbitration control unit includes the following control blocks.
・ Bus arbitration control unit G1-1
DMA transfer request arbitration control unit G1-2: receives a DMA transfer request signal DMAREQ from each I / O device, and asserts a bus request signal BUSREQ0 to the system bus request arbitration control unit. At the same time, the channel for starting the DMA operation is determined by the prescribed priority order determination control method, and the corresponding DMA channel waits for the assertion of DMAG. In response to BUSACK0 from the system bus request arbitration control unit, the corresponding DMAG is asserted to activate the corresponding DMA channel. The DMA controller asserts DMAACK of the corresponding DMA channel when executing the DMA cycle. Here, for simplicity, it is assumed that there are four DMA transfer request signals.
System bus request arbitration control unit G1-3: detects a bus request signal BUSREQ from each bus master. The bus master to which the right to use the bus is given is determined by a prescribed priority order determination control method. Assert BUSACK of the corresponding bus master. Here, for simplicity, it is assumed that there are four system bus request signals.
DMA転送要求調停制御部は本来DMA制御部の中に実装されておりDMA制御部と連携して動作するが、ここではバス要求に対する調停制御に係わる部分を抜き出してシステムバス要求調停回路といっしょに示した。 The DMA transfer request arbitration control unit is originally implemented in the DMA control unit and operates in cooperation with the DMA control unit. Here, however, the part related to the arbitration control for the bus request is extracted and together with the system bus request arbitration circuit. Indicated.
図8及び図9は従来のシステムバス及びDMA転送要求に対する調停制御部の動作をタイミングチャートに表したものである。ここではBUSREQ(0:n)及びBUSACK(0:n)の各信号に付加する”n”の値が小さいほど要求に対する調停制御の優先順位は高いものとする。この場合ではBUSREQ(0)が最優先となるので、DMA転送要求の優先順位が最高位となる。さらに複数のDMAREQ(0:n)の中においても調停制御方法は同様で、DMAREQ(0)が最高位となる。 8 and 9 are timing charts showing the operation of the arbitration control unit for the conventional system bus and DMA transfer requests. Here, it is assumed that the priority of the arbitration control for a request is higher as the value of “n” added to the BUSREQ (0: n) and BUSACK (0: n) signals is smaller. In this case, since BUSREQ (0) has the highest priority, the priority order of the DMA transfer request is the highest. Further, the arbitration control method is the same among the plurality of DMAREQ (0: n), and DMAREQ (0) is the highest.
まず図8の従来のシステムバス要求調停に関する制御方法について、タイミングチャートを利用して説明する。タイミングチャート上の各信号を以下に示す。
・BUSCLK:バス制御用の同期クロックでバスクロックサイクルとして図に示す。
・T(1:23):バスクロックの制御タイミングを示す。
・BUSBUSY:システムバスの駆動状況を示す信号
・BUSREQ[0:3]:各バスマスタ[0:3]からのバス要求信号
・BUSACK[0:3]:各バスマスタ[0:3]へのバス使用承認信号
以下、タイミングチャートを説明する。
・T1:BUSREQ1及びBUSREQ3が同時にアサートされる。
・T2:同期化後、調停制御回路をロックする(今後はより優先順位のバス要求があっても影響を受けない)。規定の優先順位決定方法(ここでは番号の小さいほうの優先順位が高い)によってBUSACK1をアサートし、バスマスタ1にバス使用を認める。BUSREQ0がアサートされる(BUSREQ0は最優先のバス要求であるが、状態は変化しない)。
・T3:バスマスタ1はBUSBUSY信号の状態をチェックし、他のバスマスタがバスを使用していないことを確認する。バスマスタ1はBUSBUSY信号をアサートしてバスサイクルを開始と同時にBUSREQ1をネゲートする。BUSREQ1のネゲートで調停制御回路のロックを解除する。BUSREQ2がアサートされる。
・T4:再度の調停でBUSACK0がアサートされる(この時、BUSACK1はネゲートする)。
・T5:バスマスタ0はBUSBUSYがネゲートされバスが開放されるのを待つ。
・T6:バスマスタ1はBUSBUSYをネゲートし、バスを開放する。
・T7:バスマスタ0はBUSBUSY信号の状態をチェックし、他のバスマスタがバスを使用していないことを確認する。バスマスタ0はBUSBUSY信号をアサートしてバスサイクルを開始と同時にBUSREQ0をネゲートする。BUSREQ0のネゲートで調停制御回路のロックを解除する。
<以下同様の制御でT23に至る>
上記優先順位の決定方法や制御方法は1例であり、システムの仕様に応じていろいろな制御方法を選択することができるため、その決定方法に関しては本発明では問わない。
First, a control method related to the conventional system bus request arbitration shown in FIG. 8 will be described using a timing chart. Each signal on the timing chart is shown below.
BUSCLK: A synchronous clock for bus control and shown as a bus clock cycle in the figure.
T (1:23): Indicates the bus clock control timing.
BBUSUSY: Signal indicating the system bus drive status BUSREQ [0: 3]: Bus request signal from each bus master [0: 3] BUSACK [0: 3]: Bus usage to each bus master [0: 3] Approval signal A timing chart will be described below.
T1: BUSREQ1 and BUSREQ3 are asserted simultaneously.
T2: Locks the arbitration control circuit after synchronization (in the future, even if there is a higher priority bus request, it will not be affected). BUSACK1 is asserted by a prescribed priority order determination method (here, the lower priority order is higher), and the
T3: The
T4: BUSACK0 is asserted in the second arbitration (at this time, BUSACK1 is negated).
T5:
T6: The
T7: The
<T23 is reached by the same control below>
The priority determination method and control method are only examples, and various control methods can be selected according to the system specifications.
次に図9の従来のDMA転送要求調停に関する制御方法についてタイミングチャートを利用して説明する。タイミングチャート上の各信号を以下に示す。
・BUSCLK:バス制御用の同期クロックでバスクロックサイクルとして図に示す。
・T(1:23):バスクロックの制御タイミングを示す。
・BUSBUSY:システムバスの駆動状況を示す信号
・DMAREQ[0:3]:I/Oデバイス[0:3]からのDMA転送要求信号
・DMAG[0:3]:I/Oデバイス[0:3]へのDMA転送承認信号
・BUSREQ[0]:各バスマスタ[0]からのバス要求信号
・BUSACK[0]:各バスマスタ[0]へのバス使用承認信号
以下、タイミングチャートを説明する。
・T1:DMAREQ1及びDMAREQ3のアサートを検出後、BUSREQ0をアサートする。
・T2:同期化後、調停制御回路をロックする(今後はより優先順位のバス要求があっても影響を受けない)。BUSACK0のアサートを検出する(システムバス使用権がシステムバス調停制御部から承認された)。規定の優先順位決定方法(ここでは番号の小さいほうが優先順位は高い)によってDMAG1をアサートし、DMAのチャンネル1にDMAサイクルの起動を承認する。DMAチャンネル1はBUSBUSYがネゲートされるのを待つ。
・T4:DMAREQ0がアサートされる(DMAREQ0は最優先のDMA要求であるが、状態は変化しない)。BUSBUSYがネゲートする(システムバスを使用していたバスマスタがバスを開放する)。
・T5:バスマスタ0(DMAチャンネル1)はBUSBUSY信号の状態をチェックし、他のバスマスタがバスを使用していないことを確認する。バスマスタ0(DMAチャンネル1)はBUSBUSY及びDMAACK信号をアサートしてバスサイクルを開始と同時にDMAREQ1をネゲートする。DMAREQ1のネゲートで調停制御回路のロックが解除する。DMAREQ2がアサートされる。
・T6:再度の調停でDMAG0がアサートされる(この時、DMAG1はネゲートする)。
・T7:バスマスタ0(DMAチャンネル0)はBUSBUSYがネゲートされバスが開放されるのを待つ。
・T8:バスマスタ0(DMAチャンネル1)はBUSBUSYをネゲートし、バスを開放する。
・T9:バスマスタ0(DMAチャンネル0)はBUSBUSY信号の状態をチェックし、他のバスマスタがバスを使用していないことを確認する。バスマスタ0(DMAチャンネル0)はBUSBUSY信号をアサートしてバスサイクルを開始と同時にDMAREQ0をネゲートする。DMAREQ0のネゲートで調停制御回路のロックが解除する。
<以下同様の制御でT23に至る>
システムバス要求調停制御部に対して複数のDMA転送要求がアサートしている間BUSREQ0をアサートし続けることで、システムバス調停制御回路をロックし、DMA制御部によるバス使用権を確保する。
Next, a control method related to the conventional DMA transfer request arbitration shown in FIG. 9 will be described using a timing chart. Each signal on the timing chart is shown below.
BUSCLK: A synchronous clock for bus control and shown as a bus clock cycle in the figure.
T (1:23): Indicates the bus clock control timing.
BUSBUSY: Signal indicating the system bus drive status DMAREQ [0: 3]: DMA transfer request signal from I / O device [0: 3] DMAG [0: 3]: I / O device [0: 3 DMA transfer approval signal to BUSREQ [0]: Bus request signal from each bus master [0] BUSACK [0]: Bus use approval signal to each bus master [0] A timing chart will be described below.
T1: Assert BUSREQ0 after detecting assertion of DMAREQ1 and DMAREQ3.
T2: Locks the arbitration control circuit after synchronization (in the future, even if there is a higher priority bus request, it will not be affected). BUSACK0 assertion is detected (system bus use right has been approved by the system bus arbitration control unit). DMAG1 is asserted by a prescribed priority order determination method (here, the smaller number is the higher priority), and
T4: DMAREQ0 is asserted (DMAREQ0 is the highest priority DMA request, but the state does not change). BUSBUSY negates (the bus master using the system bus releases the bus).
T5: Bus master 0 (DMA channel 1) checks the state of the BUSBUSY signal and confirms that no other bus master is using the bus. The bus master 0 (DMA channel 1) asserts the BUSBUSY and DMAACK signals and negates DMAREQ1 simultaneously with the start of the bus cycle. The arbitration control circuit is unlocked by negating DMAREQ1. DMAREQ2 is asserted.
T6: DMAG0 is asserted by re-arbitration (DMAG1 is negated at this time).
T7: Bus master 0 (DMA channel 0) waits for BUSBUSY to be negated and the bus to be released.
T8: Bus master 0 (DMA channel 1) negates BUSBUSY and releases the bus.
T9: Bus master 0 (DMA channel 0) checks the state of the BUSBUSY signal and confirms that no other bus master is using the bus. The bus master 0 (DMA channel 0) asserts the BUSBUSY signal and negates DMAREQ0 simultaneously with the start of the bus cycle. The arbitration control circuit is unlocked by the negation of DMAREQ0.
<T23 is reached by the same control below>
By continuously asserting BUSREQ0 while a plurality of DMA transfer requests are asserted to the system bus request arbitration control unit, the system bus arbitration control circuit is locked, and the right to use the bus by the DMA control unit is secured.
上記DMA転送要求に対する優先順位の決定方法や制御方法は1例であり、システムの仕様に応じていろいろな制御方法を選択することができるため、その決定方法に関しては本発明では問わない。 The priority determination method and control method for the DMA transfer request is an example, and various control methods can be selected according to the system specifications. Therefore, the determination method does not matter in the present invention.
上記各制御部を使って従来の方法によるDMAデータ転送の動作について、図20〜図27を用いて以下に説明する。まず、図20、図21は、システムバス上にDMA制御部を配置した場合のデータ転送イメージを示す。このデータ転送はメモリK1−1からI/OデバイスK1−4に対してDMA転送を実行するものある。
(1)このような動作を実行させるために、あらかじめDMA制御部K1−3のレジスタに必要情報を設定する。
・チャンネル初期化: DCRへの設定によりチャンネルを初期化する。
・SARの設定:転送元メモリの先頭アドレスを設定する。
・DARの設定:転送先I/Oの先頭アドレスを設定する。
・TSRの設定:データ転送のサイズ(ワード数)を設定する。
・TMRの設定:データ転送モードを設定する。
DMA転送サイクル(転送元)=バースト転送
DMA転送のサイズ(転送元)=4バースト
ポートサイズ(転送元)=4バイト
DMA転送サイクル(転送先)=バースト転送
DMA転送のサイズ(転送先)=4バースト
ポートサイズ(転送先)=4バイト
メモリアドレスの増減=インクリメント
I/Oアドレスの増減=固定
DMAチャンネル起動方法=DMAREQ
割り込み=イネーブル
・チャンネルスタート:DCRへの設定よりチャンネル動作を開始する。TMR設定によりこのチャンネルはDMAREQのアサートを検出するとDMAサイクルを実行する。このタイミングではチャンネル動作に係わるI/Oデバイスの動作が開始していないのですぐにDMAサイクルを開始しない。
(2)DMA転送要求元のI/Oデバイス及び制御部の初期設定
・I/Oデバイスの初期化
・必要とする動作を設定する。
・DMA要求イネーブル
(3)各種設定が完了したら、動作を開始するタイミングでI/Oデバイスの動作をスタートさせる。
The operation of DMA data transfer according to the conventional method using each control unit will be described below with reference to FIGS. First, FIG. 20 and FIG. 21 show data transfer images when a DMA control unit is arranged on the system bus. This data transfer is a DMA transfer from the memory K1-1 to the I / O device K1-4.
(1) In order to execute such an operation, necessary information is set in advance in the register of the DMA control unit K1-3.
-Channel initialization: Channel is initialized by setting to DCR.
SAR setting: Sets the start address of the transfer source memory.
DAR setting: Sets the start address of the transfer destination I / O.
TSR setting: Sets the data transfer size (number of words).
• TMR setting: Sets the data transfer mode.
DMA transfer cycle (transfer source) = burst transfer DMA transfer size (transfer source) = 4 burst port size (transfer source) = 4 byte DMA transfer cycle (transfer destination) = burst transfer DMA transfer size (transfer destination) = 4 Burst port size (transfer destination) = 4-byte memory address increase / decrease = Increment I / O address increase / decrease = Fixed DMA channel activation method = DMAREQ
Interrupt = enable channel start: Channel operation is started by setting to DCR. The TMR setting causes this channel to execute a DMA cycle when it detects DMAREQ assertion. At this timing, since the operation of the I / O device related to the channel operation has not started, the DMA cycle is not started immediately.
(2) Initial setting of the DMA transfer request source I / O device and control unit, initialization of the I / O device, and necessary operations are set.
DMA request enable (3) When various settings are completed, the operation of the I / O device is started at the timing of starting the operation.
以上の設定は、ホストCPUによりシステムバスを介して設定される。
(4)DMAREQアサート:I/Oデバイスがデータ転送要求する。
(5)図7〜図9で説明したバス調停動作により、該当するDMAチャンネルがバス使用権を獲得し、バスサイクルを開始する。
(6)図21のタイミングでバスサイクルを実行する。
・T1:DMA制御部K1−3がBUSBUSY、AS、転送元メモリアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、メモリへのバーストリードサイクル開始を示す。
・T2:DMA制御部K1−3はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部K1−2はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。バスI/F制御部K1−2がアクセス要求を検出し、メモリ制御部へ4バーストデータをリード要求する。
・T3:バスI/F制御部K1−2はメモリからリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K1−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(1回目)を出力する。
・T4:DMA制御部K1−3はバッファK1−3aにデータを取り込む。バスI/F制御部K1−2はメモリからリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K1−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(2回目)を出力する。
・T5:DMA制御部K1−3はバッファK1−3aにデータを取り込む。
バスI/F制御部K1−2はメモリからリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K1−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(3回目)を出力する。
・T6:DMA制御部K1−3はバッファK1−3aにデータを取り込む。
バスI/F制御部K1−2はメモリからリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K1−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(4回目)を出力する。
・T7:DMA制御部K1−3はバッファK1−3aにデータを取り込む。
バスI/F制御部K1−2はRDYをネゲートする。DMA制御部K1−3がAS、DMAACK、転送先I/Oアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、I/Oデバイスへのバーストライトサイクル開始を示す。バッファK1−3a上のリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。
・T8:DMA制御部K1−3はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部K1−2はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。I/O制御部K1−5がアクセス要求を検出する。I/O制御部K1−5はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(1回目)を出力する。
・T9:I/O制御部K1−5はバッファK1−5aにデータを取り込む。バッファK1−3a上のリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。I/O制御部K1−5はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(2回目)を出力する。
・T10:I/O制御部K1−5はバッファK1−5aにデータを取り込む。
バッファK1−3a上のリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。I/O制御部K1−5はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(3回目)を出力する。
・T11:I/O制御部K1−5はバッファK1−5aにデータを取り込む。
バッファK1−3a上のリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。I/O制御部K1−5はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(4回目)を出力する。
・T12:I/O制御部K1−5はバッファK1−5aにデータを取り込む。
I/O制御部K1−5はRDYをネゲートする。バッファK1−3はBUSBUSY、DMAACK、Add&Com、ライトデータをネゲートしバスを開放する。
(7)上記(4)〜(6)の動作を繰り返してTSRに設定したサイズのデータ転送が完了したら、DMA制御部は割り込みをホストCPUにアサートしてDMAデータ転送の完了を知らせる。
The above settings are set by the host CPU via the system bus.
(4) DMAREQ assert: The I / O device requests data transfer.
(5) By the bus arbitration operation described in FIGS. 7 to 9, the corresponding DMA channel acquires the right to use the bus and starts the bus cycle.
(6) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
T1: The DMA control unit K1-3 asserts BUSBUSY, AS, transfer source memory address & transfer mode information on Add & Com, indicating the start of a burst read cycle to the memory.
T2: The DMA control unit K1-3 negates the AS, and each bus I / F control unit K1-2 decodes the address and recognizes the access request while the AS is asserted. The bus I / F control unit K1-2 detects an access request and requests the memory control unit to read 4 burst data.
T3: The bus I / F control unit K1-2 outputs the first one-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K1-2 asserts RDY and outputs a response signal (first time) to the read request.
T4: The DMA control unit K1-3 fetches data into the buffer K1-3a. The bus I / F control unit K1-2 outputs the second one-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K1-2 asserts RDY and outputs a response signal (second time) to the read request.
T5: The DMA control unit K1-3 fetches data into the buffer K1-3a.
The bus I / F control unit K1-2 outputs the third 1-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K1-2 asserts RDY and outputs a response signal (third time) to the read request.
T6: The DMA control unit K1-3 fetches data into the buffer K1-3a.
The bus I / F control unit K1-2 outputs the fourth 1-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K1-2 asserts RDY and outputs a response signal (fourth time) to the read request.
T7: The DMA control unit K1-3 fetches data into the buffer K1-3a.
The bus I / F control unit K1-2 negates RDY. The DMA control unit K1-3 asserts AS, DMAACK, transfer destination I / O address & transfer mode information on Add & Com, and indicates the start of a burst write cycle to the I / O device. The read first word data on the buffer K1-3a is output to the data bus of the system bus.
T8: The DMA control unit K1-3 negates the AS, and each bus I / F control unit K1-2 decodes the address and recognizes the access request while the AS is asserted. The I / O control unit K1-5 detects an access request. The I / O control unit K1-5 asserts RDY and outputs a response signal (first time) to the write request.
T9: The I / O control unit K1-5 takes data into the buffer K1-5a. The read second word data on the buffer K1-3a is output to the data bus of the system bus. The I / O control unit K1-5 asserts RDY and outputs a response signal (second time) to the write request.
T10: The I / O control unit K1-5 takes data into the buffer K1-5a.
The read third word data on the buffer K1-3a is output to the data bus of the system bus. The I / O control unit K1-5 asserts RDY and outputs a response signal (third time) to the write request.
T11: The I / O control unit K1-5 takes data into the buffer K1-5a.
The read fourth word data on the buffer K1-3a is output to the data bus of the system bus. The I / O control unit K1-5 asserts RDY and outputs a response signal (fourth time) to the write request.
T12: The I / O control unit K1-5 takes data into the buffer K1-5a.
The I / O control unit K1-5 negates RDY. The buffer K1-3 negates BUSBUSY, DMAACK, Add & Com, and write data, and releases the bus.
(7) When the data transfer of the size set in the TSR is completed by repeating the operations (4) to (6), the DMA control unit asserts an interrupt to the host CPU to notify the completion of the DMA data transfer.
次に、図22、図23は、DMA制御部をメモリ制御部上に配置した場合のデータ転送イメージである。このデータ転送はメモリK2−1からI/OデバイスK2−3に対してDMA転送を実行するものある。
(1)このような動作を実行させるために、あらかじめDMA制御部K2−2aのレジスタに必要情報を設定する。図20、図21における(1)の設定と同様である。
(2)DMA転送要求元のI/Oデバイス及び制御部の初期設定を行う。図20、図21における(2)の設定と同様である。
(3)各種設定が完了したら、動作を開始するタイミングでI/Oデバイスの動をスタートさせる。
Next, FIG. 22 and FIG. 23 are data transfer images when the DMA control unit is arranged on the memory control unit. This data transfer is a DMA transfer from the memory K2-1 to the I / O device K2-3.
(1) In order to execute such an operation, necessary information is set in advance in the register of the DMA control unit K2-2a. This is the same as setting (1) in FIGS.
(2) Initial setting of the I / O device and control unit of the DMA transfer request source. This is the same as setting (2) in FIGS.
(3) When various settings are completed, the operation of the I / O device is started at the timing of starting the operation.
以上の設定はホストCPUによりシステムバスを介して設定される。
(4)DMAREQアサートし、I/Oデバイスがデータ転送要求する。
(5)図7〜図9で説明したバス調停動作により該当するDMAチャンネルがバス使用権を獲得し、バスサイクルを開始する。
(6)図23のタイミングでバスサイクルを実行する。
The above settings are set by the host CPU via the system bus.
(4) Assert DMAREQ, and the I / O device requests data transfer.
(5) The corresponding DMA channel acquires the right to use the bus by the bus arbitration operation described in FIGS. 7 to 9, and starts the bus cycle.
(6) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
ここではI/OデバイスへのライトアクセスにおいてI/Oデバイス側制御部の処理が低速でRDYを0ウエイトで応答できないため1ウエイトの処理とした場合のタイミングを示している。その処理手順を以下に示す。
・T1:メモリ制御部K2−2がBUSBUSY、DMAACK、AS、転送先I/Oアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、I/Oデバイスへのバーストライトサイクル開始を示す。バッファK2−2b上のメモリからリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。
・T2:メモリ制御部K2−2はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。
バスI/F制御部K2−4がアクセス要求を検出する。
・T3:バスI/F制御部K2−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(1回目)を出力する。
・T4:バスI/F制御部K2−4はデータを取り込む。バスI/F制御部K2−4はRDYをネゲートする。バッファK2−2b上のメモリからリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。
・T5:バスI/F制御部K2−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(2回目)を出力する。
・T6:バスI/F制御部K2−4はデータを取り込む。
バスI/F制御部K2−4はRDYをネゲートする。
バッファK2−2b上のメモリからリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。
・T7:バスI/F制御部K2−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(3回目)を出力する。
・T8:バスI/F制御部K2−4はデータを取り込む。バスI/F制御部K2−4はRDYをネゲートする。バッファK2−2b上のメモリからリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。
・T9:バスI/F制御部K2−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(4回目)を出力する。
・T10:バスI/F制御部K2−4はデータを取り込む。
バスI/F制御部K2−4はRDYをネゲートする。メモリ制御部K2−2はBUSBUSY、DMAACK、Add&Com、ライトデータをネゲートしバスを開放する。
(7)上記(4)〜(6)の動作を繰り返してTSRに設定したサイズのデータ転送が完了したら、DMA制御部は割り込みをホストCPUにアサートしてDMAデータ転送の完了を知らせる。
Here, the timing when the processing of the I / O device-side control unit is low speed and RDY cannot be responded with 0 wait in write access to the I / O device is shown as 1 wait processing. The processing procedure is shown below.
T1: The memory control unit K2-2 asserts BUSBUSY, DMAACK, AS, transfer destination I / O address & transfer mode information on Add & Com, and indicates the start of a burst write cycle to the I / O device. The first word data read from the memory on the buffer K2-2b is output to the data bus of the system bus.
T2: The memory control unit K2-2 negates AS, and each bus I / F control unit decodes an address and recognizes an access request while AS is asserted.
The bus I / F control unit K2-4 detects an access request.
T3: The bus I / F control unit K2-4 asserts RDY and outputs a response signal (first time) to the write request.
T4: The bus I / F control unit K2-4 takes in data. The bus I / F control unit K2-4 negates RDY. The second one-word data read from the memory on the buffer K2-2b is output to the data bus of the system bus.
T5: The bus I / F control unit K2-4 asserts RDY and outputs a response signal (second time) to the write request.
T6: The bus I / F control unit K2-4 takes in data.
The bus I / F control unit K2-4 negates RDY.
The third 1-word data read from the memory on the buffer K2-2b is output to the data bus of the system bus.
T7: The bus I / F control unit K2-4 asserts RDY and outputs a response signal (third time) to the write request.
T8: The bus I / F control unit K2-4 takes in data. The bus I / F control unit K2-4 negates RDY. The fourth 1-word data read from the memory on the buffer K2-2b is output to the data bus of the system bus.
T9: The bus I / F control unit K2-4 asserts RDY and outputs a response signal (fourth time) to the write request.
T10: The bus I / F control unit K2-4 takes in data.
The bus I / F control unit K2-4 negates RDY. The memory control unit K2-2 negates BUSBUSY, DMAACK, Add & Com, and write data and releases the bus.
(7) When the data transfer of the size set in the TSR is completed by repeating the operations (4) to (6), the DMA control unit asserts an interrupt to the host CPU to notify the completion of the DMA data transfer.
ここではDMA制御部がメモリ制御部上に配置されているため、DMA動作としては図20、図21と同様にメモリバーストリードサイクルの動作を行うが、このメモリに対するリードサイクルはシステムバス上には現れない。 Here, since the DMA control unit is arranged on the memory control unit, the DMA burst operation is performed in the same manner as in FIG. 20 and FIG. 21 as the DMA operation, but the read cycle for this memory is not on the system bus. It does not appear.
このようにDMAを配置することでシステムバスの使用を減らし、システムバスの稼働率を抑えることが可能である。 By arranging the DMA in this way, it is possible to reduce the use of the system bus and suppress the operation rate of the system bus.
次に、図24、図25は、図22、図23においてI/Oバーストライト転送に関して、ライトバッファK3−4aを設けることによってアクセスに対する応答を0ウエイトにした場合のデータ転送イメージとなる。このデータ転送はメモリK2−1からI/OデバイスK2−3に対してDMA転送を実行するものである。
(1)〜(5)、(7)は図22、図23と同様である。
(6)図25のタイミングでバスサイクルを実行する。
・T1:メモリ制御部K3−2がBUSBUSY、DMAACK、AS、転送先I/Oアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、I/Oデバイスへのバーストライトサイクル開始を示す。バッファK3−2b上のメモリからリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。
・T2:メモリ制御部K3−2はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。バスI/F制御部K3−4がアクセス要求を検出する。バスI/F制御部K3−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(1回目)を出力する。
・T3:バッファK3−4aはデータを取り込む。バッファK3−2b上のメモリからリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K3−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(2回目)を出力する。
・T4:バッファK3−4aはデータを取り込む。バッファK3−2b上のメモリからリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K3−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(3回目)を出力する。
・T5:バッファK3−4aはデータを取り込む。バッファK3−2b上のメモリからリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K3−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(4回目)を出力する。
・T6:バッファK3−4aはデータを取り込む。バスI/F制御部K3−4はRDYをネゲートする。メモリ制御部K3−2はBUSBUSY、DMAACK、Add&Com、ライトデータをネゲートしバスを開放する。
Next, FIGS. 24 and 25 show data transfer images when the response to access is set to 0 wait by providing the write buffer K3-4a for the I / O burst write transfer in FIGS. This data transfer is a DMA transfer from the memory K2-1 to the I / O device K2-3.
(1) to (5) and (7) are the same as FIG. 22 and FIG.
(6) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
T1: The memory control unit K3-2 asserts BUSBUSY, DMAACK, AS, transfer destination I / O address & transfer mode information on Add & Com, indicating the start of a burst write cycle to the I / O device. The first word data read from the memory on the buffer K3-2b is output to the data bus of the system bus.
T2: The memory control unit K3-2 negates AS, and each bus I / F control unit decodes an address and recognizes an access request while AS is asserted. The bus I / F control unit K3-4 detects an access request. The bus I / F control unit K3-4 asserts RDY and outputs a response signal (first time) to the write request.
T3: The buffer K3-4a takes in data. The second one-word data read from the memory on the buffer K3-2b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K3-4 asserts RDY and outputs a response signal (second time) to the write request.
T4: The buffer K3-4a takes in data. The third 1-word data read from the memory on the buffer K3-2b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K3-4 asserts RDY and outputs a response signal (third time) to the write request.
T5: The buffer K3-4a takes in data. The fourth 1-word data read from the memory on the buffer K3-2b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K3-4 asserts RDY and outputs a response signal (fourth time) to the write request.
T6: The buffer K3-4a takes in data. The bus I / F control unit K3-4 negates RDY. The memory control unit K3-2 negates BUSBUSY, DMAACK, Add & Com, and write data and releases the bus.
このようにライトバッファによる応答性を向上させることでシステムバスの使用時間を減らし、システムバスの稼働率を抑えることが可能である。 Thus, by improving the responsiveness by the write buffer, it is possible to reduce the usage time of the system bus and suppress the operation rate of the system bus.
最後に、図26、図27はI/Oデバイス制御部にDMA制御部を配置した場合のデータ転送イメージを示す。このデータ転送はメモリK4−1からI/OデバイスK4−3に対してDMA転送を実行するものである。
(1)このような動作を実行させるために、あらかじめDMA制御部K4−4aのレジスタに必要情報を設定する。図20及び図21における(1)の設定と同様である。
(2)DMA転送要求元のI/Oデバイス及び制御部の初期設定を行う。図20及び図21における(2)の設定と同様である。
(3)各種設定が完了したら、動作を開始するタイミングでI/Oデバイスの動作をスタートさせる。
Finally, FIGS. 26 and 27 show data transfer images when the DMA control unit is arranged in the I / O device control unit. This data transfer is a DMA transfer from the memory K4-1 to the I / O device K4-3.
(1) In order to execute such an operation, necessary information is set in advance in the register of the DMA control unit K4-4a. This is the same as setting (1) in FIGS.
(2) Initial setting of the I / O device and control unit of the DMA transfer request source. This is the same as setting (2) in FIGS.
(3) When various settings are completed, the operation of the I / O device is started at the timing of starting the operation.
以上の設定はホストCPUによりシステムバスを介して設定される。
(4)DMAREQアサート:I/Oデバイスがデータ転送要求する。
(5)図7〜図9で説明したバス調停動作により該当するDMAチャンネルがバス使用権を獲得し、バスサイクルを開始する。
(6)図27のタイミングでバスサイクルを実行する。
The above settings are set by the host CPU via the system bus.
(4) DMAREQ assert: The I / O device requests data transfer.
(5) The corresponding DMA channel acquires the right to use the bus by the bus arbitration operation described in FIGS. 7 to 9, and starts the bus cycle.
(6) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
ここではメモリへのリードアクセスにおいて低速メモリの場合、その応答が遅くRDYを0ウエイトで応答できないため1ウエイトの処理とした場合のタイミングを示している。その処理手順を以下に示す。
・T1:バスI/F制御部K4−4がBUSBUSY、AS、転送元メモリアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、メモリへのバーストリードサイクル開始を示す。
・T2:バスI/F制御部K4−4はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。バスI/F制御部K4−2がアクセス要求を検出し、メモリ制御部へ4バーストデータをリード要求する。
・T4:バスI/F制御部K4−2はメモリからリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K4−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(1回目)を出力する。
・T5:バスI/F制御部K4−4はバッファK4−4bにデータを取り込む。
バスI/F制御部K4−2はRDYをネゲートする。
・T6:バスI/F制御部K4−2はメモリからリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K4−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(2回目)を出力する。
・T7:バスI/F制御部K4−4はバッファK4−4bにデータを取り込む。
バスI/F制御部K4−2はRDYをネゲートする。
・T8:バスI/F制御部K4−2はメモリからリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K4−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(3回目)を出力する。
・T9:バスI/F制御部K4−4はバッファK4−4bにデータを取り込む。
バスI/F制御部K4−2はRDYをネゲートする。
・T10:バスI/F制御部K4−2はメモリからリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部K4−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(4回目)を出力する。
・T11:バスI/F制御部K4−4はバッファK4−4bにデータを取り込む。
バスI/F制御部K4−2はRDYをネゲートし、データバスを開放する。
バスI/F制御部K4−4はBUSBUSY、Add&Comをネゲートしバスを開放する。
(7)上記(4)〜(6)の動作を繰り返してTSRに設定したサイズのデータ転送が完了したら、DMA制御部は割り込みをホストCPUにアサートしてDMAデータ転送の完了を知らせる。
Here, in the case of a low-speed memory in the read access to the memory, the response is slow and RDY cannot be responded with 0 wait, so the timing in the case of 1 wait processing is shown. The processing procedure is shown below.
T1: The bus I / F control unit K4-4 asserts BUSBUSY, AS, transfer source memory address & transfer mode information on Add & Com, and indicates the start of a burst read cycle to the memory.
T2: The bus I / F control unit K4-4 negates AS, and each bus I / F control unit decodes an address and recognizes an access request while AS is asserted. The bus I / F control unit K4-2 detects an access request and requests the memory control unit to read 4 burst data.
T4: The bus I / F control unit K4-2 outputs the first one-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K4-2 asserts RDY and outputs a response signal (first time) to the read request.
T5: The bus I / F control unit K4-4 takes data into the buffer K4-4b.
The bus I / F control unit K4-2 negates RDY.
T6: The bus I / F control unit K4-2 outputs the second 1-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K4-2 asserts RDY and outputs a response signal (second time) to the read request.
T7: The bus I / F control unit K4-4 takes data into the buffer K4-4b.
The bus I / F control unit K4-2 negates RDY.
T8: The bus I / F control unit K4-2 outputs the third 1-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K4-2 asserts RDY and outputs a response signal (third time) to the read request.
T9: The bus I / F control unit K4-4 takes data into the buffer K4-4b.
The bus I / F control unit K4-2 negates RDY.
T10: The bus I / F control unit K4-2 outputs the fourth 1-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit K4-2 asserts RDY and outputs a response signal (fourth time) to the read request.
T11: The bus I / F control unit K4-4 fetches data into the buffer K4-4b.
The bus I / F control unit K4-2 negates RDY and releases the data bus.
The bus I / F control unit K4-4 negates BUSBUSY, Add & Com, and releases the bus.
(7) When the data transfer of the size set in the TSR is completed by repeating the operations (4) to (6), the DMA control unit asserts an interrupt to the host CPU to notify the completion of the DMA data transfer.
ここではDMA制御部がI/Oデバイス制御部上に配置されているため、DMA動作としては図20、図21と同様にI/Oバーストライトサイクルの動作を行うが、このI/Oデバイスに対するライトサイクルはシステムバス上には現れない。このようにDMAを配置することでシステムバスの使用を減らし、システムバスの稼働率を抑えることが可能である。 Here, since the DMA control unit is arranged on the I / O device control unit, as the DMA operation, an I / O burst write cycle operation is performed in the same manner as in FIGS. The write cycle does not appear on the system bus. By arranging the DMA in this way, it is possible to reduce the use of the system bus and suppress the operation rate of the system bus.
以上の従来のK1−1x〜−4xでは、DMAREQ信号を利用したDMA転送の動作を説明してきたが、ホストCPUがI/Oデバイスの状態を認識して必要サイズのデータブロックをDMAチャンネルの起動方法をDMAREQによらず直接DMA転送を開始することも可能である。 In the above conventional K1-1x to -4x, the DMA transfer operation using the DMAREQ signal has been described. However, the host CPU recognizes the state of the I / O device and activates the data block of the required size to activate the DMA channel. It is also possible to start DMA transfer directly regardless of the DMAREQ method.
次に本発明の実施例を説明する。まずは本発明のブロードキャスト転送対応のDMA制御部、メモリ制御部、I/Oデバイス制御部、ブロードキャスト転送対応の調停制御部、及びデータ転送イメージを説明する。図28に本発明のブロードキャスト転送対応(以下、「ブロード転送」と略す)のDMA制御部の内部構成をブロックで示す。ブロードキャスト対応のDMA制御部(以下、「ブロード制御部」と略す)は以下の制御ブロックで構成されている。
・ブロードキャスト転送制御用レジスタL1−1:図32にレジスタ詳細を示す。
・メモリアドレス&データ転送サイズ制御部L1−2:ブロードキャストデータ転送サイクル中のメモリアドレス&データ転送サイズを制御する。
・ブロード転送サイクル&システムバスI/F制御部L1−3:ブロード転送サイクルの開始、実行、終了を制御する。
・データバッファL1−4:ブロード転送サイクルによりリードしたデータを一時保存する。ブロード転送ライトサイクルにおいてこのバッファのデータをシステムバスに出力する。
・I/Oアドレス&データ転送サイズ制御部L1−5:ブロード転送サイクル中のI/O(メモリ)アドレス&データ転送サイズを制御する。
・ブロード転送要求調停制御部L1−6:外部デバイスからのブロード転送要求に対してブロード転送の順番と実行タイミングを制御する。
・ブロードキャスト調停制御用レジスタL1−7:図33にレジスタ構成を示す。
Next, examples of the present invention will be described. First, a DMA controller, a memory controller, an I / O device controller, an arbitration controller corresponding to broadcast transfer, and a data transfer image according to the present invention will be described. FIG. 28 is a block diagram showing the internal configuration of a DMA control unit for broadcast transfer (hereinafter abbreviated as “broad transfer”) of the present invention. The broadcast-compatible DMA control unit (hereinafter abbreviated as “broad control unit”) is composed of the following control blocks.
Broadcast transfer control register L1-1: FIG. 32 shows register details.
Memory address & data transfer size control unit L1-2: Controls the memory address & data transfer size during the broadcast data transfer cycle.
Broad transfer cycle & system bus I / F control unit L1-3: Controls the start, execution and end of the broad transfer cycle.
Data buffer L1-4: temporarily stores data read by the broad transfer cycle. In the broad transfer write cycle, the data in this buffer is output to the system bus.
I / O address & data transfer size control unit L1-5: Controls the I / O (memory) address & data transfer size during the broad transfer cycle.
Broad transfer request arbitration control unit L1-6: Controls the order and execution timing of broad transfer in response to a broad transfer request from an external device.
Broadcast arbitration control register L1-7: FIG. 33 shows a register configuration.
図32はブロード転送チャンネルに実装されているレジスタ構成を示す。これらのレジスタは実装されているチャンネルの数だけ実装される。
・転送元アドレスレジスタSAR:ブロード転送サイクルにおいてデータ転送元のメモリアドレスを設定する。
・転送先アドレスレジスタDAR [0:n]:チャンネル動作開始後、最初のブロード転送サイクルにおいてデータ転送先のI/O(メモリ)アドレスを設定する。
FIG. 32 shows a register configuration implemented in the broad transfer channel. These registers are implemented for the number of implemented channels.
Transfer source address register SAR: Sets the memory address of the data transfer source in the broad transfer cycle.
Transfer destination address register DAR [0: n]: Sets the I / O (memory) address of the data transfer destination in the first broad transfer cycle after the channel operation starts.
項15,16において、複数の転送先に対してブロード転送サイクルのデータ転送を開始する前のステップでDAR[0:n]の値をシステムバス上に出力する。2回目以降のブロード転送サイクルでは転送先アドレスは転送モードによっては更新されている(順次増加等)。
In
項15:転送先のアドレス情報が最初のブロード転送サイクルでデータバスに出力される(詳細は図47参照)。 Item 15: Transfer destination address information is output to the data bus in the first broad transfer cycle (see FIG. 47 for details).
項16:転送先のアドレス情報が最初のブロード転送サイクルでアドレスバスに出力される(詳細は図46参照)。 Item 16: Transfer destination address information is output to the address bus in the first broad transfer cycle (see FIG. 46 for details).
転送先に同様のDARが実装されており、ホストCPU等により前もって設定されている場合にはDAR [0:n]を実装する必要はない。
・転送モードレジスタTMR:ブロード転送の各種データ転送モードを設定する(ポートサイズ、バースト、バーストサイズ等)。
When the same DAR is mounted at the transfer destination and is set in advance by the host CPU or the like, it is not necessary to mount DAR [0: n].
Transfer mode register TMR: Sets various data transfer modes of broad transfer (port size, burst, burst size, etc.).
項13,14において、複数の転送先に対してブロード転送サイクルのデータ転送を開始する前のステップでTMRのバーストサイズの値をシステムバス上に出力する。
In
項13:1回当りのブロード転送サイズがブロード転送サイクルでデータバスに出力される(詳細は図46参照)。 Item 13: A broad transfer size per one time is output to the data bus in a broad transfer cycle (refer to FIG. 46 for details).
項14:1回当りのブロード転送サイズがブロード転送サイクルでコマンドバスに出力される(詳細は図47参照)。 Item 14: The broad transfer size per time is output to the command bus in a broad transfer cycle (see FIG. 47 for details).
転送先に同様のバーストサイズ値を設定するレジスタが実装されており、ホストCPU等により前もって設定されている場合には項13,14の機能を実装する必要はない。
・転送サイズレジスタTSR:データ転送のサイズを設定する。
・チャンネル制御レジスタCCR:ブロード転送チャンネルの動作を制御する(チャンネルスタート、強制終了、リセット等)。
・チャンネルステータスレジスタCSR:ブロード転送チャンネルの状態を示す(動作完了、エラー、動作中等)。
A register for setting a similar burst size value is mounted at the transfer destination, and if it is set in advance by the host CPU or the like, the functions of
Transfer size register TSR: Sets the data transfer size.
Channel control register CCR: Controls the operation of the broad transfer channel (channel start, forced end, reset, etc.).
Channel status register CSR: Indicates the status of the broad transfer channel (operation complete, error, operating, etc.).
図33はブロードキャスト調停制御用のレジスタ構成を示す。これらのレジスタは実装されているチャンネルの数だけ実装される。
・ブロードキャスト調停制御レジスタRER:ブロードキャスト調停制御部を制御する。
FIG. 33 shows a register configuration for broadcast arbitration control. These registers are implemented for the number of implemented channels.
Broadcast arbitration control register RER: Controls the broadcast arbitration control unit.
図35にレジスタ詳細を示す。図35は図33の詳細なビット構成を示す。
・EN:ブロードキャスト調停制御部を制御する(項11を実現)。
FIG. 35 shows register details. FIG. 35 shows the detailed bit structure of FIG.
EN: Controls the broadcast arbitration control unit (achieving item 11).
EN=0:ディセーブル
EN=1:イネーブル
・RR[0:7]BROARDREQ(n)入力による要求を制御する(項10を実現)。
EN = 0: Disable EN = 1: Enable • RR [0: 7] BROARDREQ (n) Controls a request by input (achieving item 10).
BR(n)=0:要求をディセーブル
BR(n)=1:要求をイネーブル
BR(n)ビットが“1”にセットされているBROADREQ信号のみで調停を行う。
BR (n) = 0: Disable request BR (n) = 1: Enable request Arbitration is performed only by the BLOADREQ signal in which the BR (n) bit is set to “1”.
BR(n)ビットが“0”の場合、BOARDREQ(n)信号入力は常にLowレベルが入力している状態と同様である。 When the BR (n) bit is “0”, the BOARDREQ (n) signal input is always the same as when the Low level is input.
図12のタイミングチャートのBROARDREQ(2)を参照。 See BROARDREQ (2) in the timing chart of FIG.
図29にブロードキャスト調停制御レジスタのビット設定によるブロードキャスト転送要求信号BROADREQ(n)の制御回路例を示す。(項10、11の説明)
・EN=0の時、BROADREQ(n)及びBR(n)の状態によらずB−REQ(n)は“1”となり、転送要求がネゲートされている状態である。
・EN=1の時、BR(n)=0とすると、BROADREQ(n)の状態によらずB−REQ(n)は“0”となり転送要求が常にアサートされている状態である。
・EN=1&BR(n)=1の時、BROADREQ(n)の状態がB−REQ(n)に反映される。
FIG. 29 shows a control circuit example of the broadcast transfer request signal BLOADREQ (n) by setting the bit in the broadcast arbitration control register. (Explanation of
When EN = 0, B-REQ (n) is “1” regardless of the state of BLOADREQ (n) and BR (n), and the transfer request is negated.
When EN = 1, if BR (n) = 0, B-REQ (n) is “0” regardless of the state of BLOADREQ (n), and the transfer request is always asserted.
When EN = 1 & BR (n) = 1, the state of BLOADREQ (n) is reflected in B-REQ (n).
調停制御を説明する。図10は本発明のシステムバス調停制御部のブロック図を示す。以下の制御ブロックで構成される。
・バス調停制御部H1−1
・DMA転送要求調停制御部H1−2:図8の従来と同様で、各I/OデバイスからのDMA転送要求信号DMAREQを受けて、システムバス要求調停制御部に対してバス要求信号BUSREQ1をアサートする。同時に規定の優先順位決定制御方式によりDMA動作を起動するチャンネルを決定し、該当するDMAチャンネルは起動準備を行う。システムバス要求調停制御部からのBUSACK1を受けて、該当するDMAチャンネルを起動する。DMAサイクル実行時に該当するDMAチャンネルのDMAACKをアサートする。ここでは簡単のため、DMA転送要求信号は4つとする。
・システムバス要求調停制御部H1−3:図9の従来と同様で、各バスマスタからのバス要求信号BUSREQを検出する。規定の優先順位決定制御方式によりバス使用権を与えるバスマスタを決定する。該当するバスマスタのBUSACKをアサートする。ここでは簡単のため、システムバス要求信号は4つとする。
・ブロードキャスト転送要求調停制御部H1−4(項7、8、9):各I/Oデバイスからのブロード転送要求信号BROADREQを受けて、規定の制御タイミングでシステムバス要求調停制御部に対して、バス要求信号BUSREQ0をアサートする(図11、図12:項7;図13:項8;図14:項9を参照)。同時に規定の優先順位決定制御方式によりブロード転送動作を起動するチャンネルを決定し、該当するチャンネルはBROADGのアサートを待つ。システムバス要求調停制御部からのBUSACK0を受けて、該当するチャンネルを起動するため、該当するBROADGをアサートする。DMA制御部はブロード転送サイクル実行時に該当するチャンネルのBROADACKをアサートする。ここでは簡単のため、ブロード転送要求信号は4つとする。
Arbitration control will be described. FIG. 10 shows a block diagram of the system bus arbitration control unit of the present invention. It consists of the following control blocks.
・ Bus arbitration control unit H1-1
DMA transfer request arbitration control unit H1-2: As in the conventional case of FIG. 8, in response to a DMA transfer request signal DMAREQ from each I / O device, the bus request signal BUSREQ1 is asserted to the system bus request arbitration control unit To do. At the same time, the channel for starting the DMA operation is determined by the prescribed priority order determining control method, and the corresponding DMA channel is prepared for starting. In response to BUSACK1 from the system bus request arbitration control unit, the corresponding DMA channel is activated. When a DMA cycle is executed, DMAACK of the corresponding DMA channel is asserted. Here, for simplicity, it is assumed that there are four DMA transfer request signals.
System bus request arbitration control unit H1-3: As in the conventional case of FIG. 9, the bus request signal BUSREQ from each bus master is detected. The bus master to which the right to use the bus is given is determined by a prescribed priority order determination control method. Assert BUSACK of the corresponding bus master. Here, for simplicity, it is assumed that there are four system bus request signals.
Broadcast transfer request arbitration control unit H1-4 (
ブロードキャスト転送要求調停制御部は、本来ブロード転送制御部の中に実装されておりブロード転送制御部と連携して動作するが、ここではバス要求に対する調停制御に係わる部分を抜き出してシステムバス要求調停回路といっしょに示す。図10における制御部H1−2、H1−3は、従来のシステムバス及びDMA転送要求に対する調停制御部の動作と同様であるので、ここでは説明を割愛する(従来動作、図7〜図9を参照)。 The broadcast transfer request arbitration control unit is originally installed in the broad transfer control unit and operates in cooperation with the broad transfer control unit. Here, a part related to arbitration control for bus requests is extracted and a system bus request arbitration circuit is extracted. With Since the control units H1-2 and H1-3 in FIG. 10 are the same as the operation of the arbitration control unit for the conventional system bus and DMA transfer request, description thereof will be omitted here (conventional operation, FIG. 7 to FIG. 9). reference).
次に図10の本発明のブロード転送要求調停に関する制御方法について図11〜図14のタイミングチャートを利用して説明する(項7、8、9)。タイミングチャート上の各信号を以下に示す。
・BUSCLK:バス制御用の同期クロックでバスクロックサイクルとして図に示す。
・T(1:23):バスクロックの制御タイミングを示す。
・BUSBUSY:システムバスの駆動状況を示す信号
・DMAREQ[0:3]:I/Oデバイス[0:3]からのDMA転送要求信号
・DMAG[0:3]:I/Oデバイス[0:3]へのDMA転送承認信号
・BUSREQ[0:3]:各バスマスタ[0:3]からのバス要求信号
・BUSACK[0:3]:各バスマスタ[0:3]へのバス使用承認信号
・BROADREQ[0:3]:I/Oデバイス[0:3]からのブロード転送要求信号
・BROADG[0:3]:I/Oデバイス[0:3]へのブロード転送承認信号
・BROADACK[0:3]:I/Oデバイス[0:3]へのブロード転送サイクルを示す信号
図33、図35に示すブロードキャスト調停制御レジスタのEN及びBR(0:3)は全てイネーブル状態に設定されているものとする。なお、BR設定に関して図35ではビット0からビット7までを示しているが、上記図10〜図13の説明にも示したように説明を簡単にするため、ブロード転送要求信号は4つ(BROADREQ[0:n])としているので、BR(0:3)の設定が有効となる。
Next, a control method related to the broad transfer request arbitration of the present invention in FIG. 10 will be described using the timing charts in FIGS. 11 to 14 (
BUSCLK: A synchronous clock for bus control and shown as a bus clock cycle in the figure.
T (1:23): Indicates the bus clock control timing.
BUSBUSY: Signal indicating the system bus drive status DMAREQ [0: 3]: DMA transfer request signal from I / O device [0: 3] DMAG [0: 3]: I / O device [0: 3 DMA transfer approval signal to BUSREQ [0: 3]: Bus request signal from each bus master [0: 3] BUSACK [0: 3]: Bus use approval signal to each bus master [0: 3] [0: 3]: Broad transfer request signal from I / O device [0: 3] • BROADG [0: 3]: Broad transfer approval signal to I / O device [0: 3] • BROADACK [0: 3 ]: Signal indicating a broad transfer cycle to the I / O device [0: 3] EN and BR (0: 3) of the broadcast arbitration control register shown in FIGS. 33 and 35 are all enabled. It is assumed that it is set. In FIG. 35,
最初に図11のタイミングチャートについて説明する(項7)。
・T1:BROADREQ3がアサートされる。
・T2:BROADREQ0がアサートされる。
・T3:BROADREQ2がアサートされる。
・T8:BROADREQ1がアサートされたことで、ブロード転送要求調停制御部は4つ全てのブロード転送要求がアサートされたことを検出する。BUSREQ0をアサートする。
・T9:システムバス要求調停制御部がBUSACK0をアサートする。BUSACKのアサートタイミングは必ずしもこのタイミングとは限らない。ブロード転送要求調停制御部はこれを受けて、BROADG[0:3]をアサートする。
・T10:ブロード転送制御部&バスI/F制御部はシステムバスが開放されているのを確認後、BUSBUSYをアサートし、メモリバーストリードサイクルを開始する。
・T14:メモリバーストリードサイクルの完了後、BROADACK[0:3]をアサートして、ブロードキャストライトサイクルを複数のI/Oデバイスに対して開始する。
・T15:BROADREQ[0:3]がネゲートされ、BUSREQ0をネゲートする。
・T16:システムバス要求調停制御部がBUSACK0をネゲートし、これを受けてBROADG[0:3]をネゲートする。
・T18:ブロードキャストライトサイクルの完了後、BUSBUSY及びBROADACK[0:3]をネゲートして、バスを開放する。
First, the timing chart of FIG. 11 will be described (Section 7).
T1: BROADREQ3 is asserted
T2: BROADREQ0 is asserted.
T3: BROADREQ2 is asserted.
T8: When BLOADREQ1 is asserted, the broad transfer request arbitration control unit detects that all four broad transfer requests are asserted. Assert BUSREQ0.
T9: The system bus request arbitration control unit asserts BUSACK0. The BUSACK assertion timing is not necessarily this timing. In response to this, the broad transfer request arbitration control unit asserts BROADG [0: 3].
T10: After confirming that the system bus is open, the broad transfer control unit & bus I / F control unit asserts BUSBUSY and starts a memory burst read cycle.
T14: After completing the memory burst read cycle, assert BROADACK [0: 3] to start the broadcast write cycle for multiple I / O devices.
T15: BROADREQ [0: 3] is negated and BUSREQ0 is negated.
T16: The system bus request arbitration control unit negates BUSACK0, and in response, negates BROADG [0: 3].
T18: After the completion of the broadcast write cycle, BUSBUSY and BLOADACK [0: 3] are negated to release the bus.
次に図12のタイミングチャートについて説明する(項7)。この図12と図11との相違点はBROADREQ2が常にLowレベルに固定されている状態での調停制御手順を示す。これはBROADREQ2に接続されるデバイスがないか又は未使用の状態を示し、BROADACK2信号はアサートされるがデバイスは未実装のため応答しない。またRERのBR(2)=0とすることで、制御部内では同様の状態が得られるが、BROADACK2がアサートされるため接続するデバイスが存在する場合には応答しないように注意が必要となる。図11においてT2でBROADREQ2がアサートされるのと、T15でBROADREQ2がネゲートするのと除けば全て同じタイミングで動作する。 Next, the timing chart of FIG. 12 will be described (Section 7). The difference between FIG. 12 and FIG. 11 shows the arbitration control procedure in a state where BROADREQ2 is always fixed at the Low level. This indicates that there is no device connected to BROADREQ2 or an unused state, and the BLOADACK2 signal is asserted, but the device is not implemented and does not respond. By setting BR (2) = 0 in RER, the same state can be obtained in the control unit. However, since BROADACK2 is asserted, care must be taken not to respond when there is a device to be connected. In FIG. 11, all operations are performed at the same timing except that BROADREQ2 is asserted at T2 and BROADREQ2 is negated at T15.
次に図13のタイミングチャートについて説明する(項8)。
・T1:BROADREQ3がアサートされたことで、ブロード転送要求調停制御部はブロード転送要求がアサートされたことを検出する。BUSREQ0をアサートする。
・T2:BROADREQ0がアサートされる。システムバス要求調停制御部がBUSACK0をアサートする。BUSACKのアサートタイミングは必ずしもこのタイミングとは限らない。
・T3:BROADREQ2がアサートされる。ブロード転送制御部&バスI/F制御部はシステムバスが開放されているのを確認後、BUSBUSYをアサートしメモリバーストリードサイクルを開始する。
・T7:メモリバーストリードサイクルの完了後、BUSBUSYをネゲートして、バスを開放する。
・T12:BROADREQ1がアサートされる。
・T13:ブロード転送要求調停制御部は4つ全てのブロード転送要求がアサートされたことを検出する。BROADG[0:3]をアサートする。
・T14:ブロード転送制御部&バスI/F制御部はシステムバスが開放されているのを確認後、BUSBUSY及びBROADACK[0:3]をアサートし、ブロードキャストライトサイクルを複数のI/Oデバイスに対して開始する。
・T15:BROADREQ[0:3]がネゲートされ、BUSREQ0をネゲートする。
・T16:システムバス要求調停制御部がBUSACK0をネゲートし、これを受けてBROADG[0:3]をネゲートする。
・T18:ブロードキャストライトサイクルの完了後、BUSBUSY及びBROADACK[0:3]をネゲートして、バスを開放する。
Next, the timing chart of FIG. 13 will be described (Section 8).
-When T1: BROADREQ3 is asserted, the broad transfer request arbitration control unit detects that the broad transfer request is asserted. Assert BUSREQ0.
T2: BROADREQ0 is asserted. The system bus request arbitration control unit asserts BUSACK0. The BUSACK assertion timing is not necessarily this timing.
T3: BROADREQ2 is asserted. After confirming that the system bus is open, the broad transfer control unit & bus I / F control unit asserts BUSBUSY and starts a memory burst read cycle.
T7: After completing the memory burst read cycle, negate BUSBUSY and release the bus.
T12: BROADREQ1 is asserted.
T13: The broad transfer request arbitration control unit detects that all four broad transfer requests are asserted. Assert BROADG [0: 3].
T14: The broad transfer control unit & bus I / F control unit confirms that the system bus is open, then asserts BUSBUSY and BLOADACK [0: 3], and sends the broadcast write cycle to multiple I / O devices. Start against.
T15: BROADREQ [0: 3] is negated and BUSREQ0 is negated.
T16: The system bus request arbitration control unit negates BUSACK0, and in response, negates BROADG [0: 3].
T18: After the completion of the broadcast write cycle, BUSBUSY and BLOADACK [0: 3] are negated to release the bus.
ここでは最初のブロード要求を検出することでメモリからのバーストリードサイクルを開始するということで、ブロード転送要求に対する応答時間を短縮させる効果がある。 Here, by detecting the first broad request, the burst read cycle from the memory is started, which has the effect of shortening the response time to the broad transfer request.
最後に図14のタイミングチャートについて説明する(項9)。
・T1:BROADREQ3がアサートされたことで、ブロード転送要求調停制御部はブロード転送要求がアサートされたことを検出する。BUSREQ0をアサートする。
・T2:BROADREQ0がアサートされる。システムバス要求調停制御部がBUSACK0をアサートする。BUSACKのアサートタイミングは必ずしもこのタイミングとは限らない。
・T3:BROADREQ2がアサートされる。ブロード転送制御部&バスI/F制御部はシステムバスが開放されているのを確認後、BUSBUSYをアサートし、メモリバーストリードサイクルを開始する。一旦、BUSREQ0をネゲートする。
・T4:システムバス要求調停制御部がBUSACK0をネゲートする。
・T7:メモリバーストリードサイクルの完了後、BUSBUSYをネゲートして、バスを開放する。
・T12:BROADREQ1がアサートされたことで、ブロード転送要求調停制御部は4つ全てのブロード転送要求がアサートされたことを検出する。再度、BUSREQ0をアサートする。
・T13:システムバス要求調停制御部がBUSACK0をアサートする。BUSACKのアサートタイミングは必ずしもこのタイミングとは限らない。ブロード転送要求調停制御部はこれを受けて、BROADG[0:3]をアサートする。
・T14:ブロード転送制御部&バスI/F制御部はシステムバスが開放されているのを確認後、BUSBUSY及びBROADACK[0:3]をアサートし、ブロードキャストライトサイクルを複数のI/Oデバイスに対して開始する。
・T15:BROADREQ[0:3]がネゲートされ、BUSREQ0をネゲートする。
・T16:システムバス要求調停制御部がBUSACK0をネゲートし、これを受けてBROADG[0:3]をネゲートする。
・T18:ブロードキャストライトサイクルの完了後、BUSBUSY及びBROADACK[0:3]をネゲートして、バスを開放する。図13では最初のブロード要求を検出することでメモリからのバーストリードサイクルを開始するということで、ブロード転送要求に対する応答時間を短縮させる効果があったが、前半のメモリバーストサイクル完了後、一旦バスを開放していたがBUSREQ0をアサートし続けていたため、4つ全てのブロード要求がそろうまで他のバスタがバスを使用することができない問題点があった。
Finally, the timing chart of FIG. 14 will be described (Section 9).
-When T1: BROADREQ3 is asserted, the broad transfer request arbitration control unit detects that the broad transfer request is asserted. Assert BUSREQ0.
T2: BROADREQ0 is asserted. The system bus request arbitration control unit asserts BUSACK0. The BUSACK assertion timing is not necessarily this timing.
T3: BROADREQ2 is asserted. After confirming that the system bus is open, the broad transfer control unit & bus I / F control unit asserts BUSBUSY and starts a memory burst read cycle. Once BUSREQ0 is negated.
T4: The system bus request arbitration control unit negates BUSACK0.
T7: After completing the memory burst read cycle, negate BUSBUSY and release the bus.
T12: When BLOADREQ1 is asserted, the broad transfer request arbitration control unit detects that all four broad transfer requests are asserted. Assert BUSREQ0 again.
T13: The system bus request arbitration control unit asserts BUSACK0. The BUSACK assertion timing is not necessarily this timing. In response to this, the broad transfer request arbitration control unit asserts BROADG [0: 3].
T14: The broad transfer control unit & bus I / F control unit confirms that the system bus is open, then asserts BUSBUSY and BLOADACK [0: 3], and sends the broadcast write cycle to multiple I / O devices. Start against.
T15: BROADREQ [0: 3] is negated and BUSREQ0 is negated.
T16: The system bus request arbitration control unit negates BUSACK0, and in response, negates BROADG [0: 3].
T18: After the completion of the broadcast write cycle, BUSBUSY and BLOADACK [0: 3] are negated to release the bus. In FIG. 13, the burst read cycle from the memory is started by detecting the first broad request, which has the effect of shortening the response time to the broad transfer request. However, since BUSREQ0 was continuously asserted, another buster could not use the bus until all four broad requests were met.
上記本発明のブロード転送要求に対する優先順位の決定方法や制御方法は1例であり、システムの仕様に応じていろいろな制御方法を選択することができるため、その決定方法に関しては本発明では問わない。 The priority determination method and control method for the broad transfer request according to the present invention is only an example, and various control methods can be selected according to the system specifications. Therefore, the determination method does not matter in the present invention. .
本発明のI/O制御部を説明する。図30は本発明のI/Oデバイス制御部のブロック図を示す。I/Oデバイス制御部は、以下の制御ブロックで構成される。
・I/OデバイスモジュールL2−1:各種入出力用のコントロールデバイス(IEEE1394コントローラ、LANコントローラ、等)
・I/Oデバイス制御部&メモリ制御部L2−2:システムバスからのアクセス要求にしたがってI/Oデバイス及びメモリへのアクセス制御を行う。
・システムバスインタフェース部L2−3:システムバス上のI/Oデバイスアクセス要求を認識してI/Oデバイスアクセス制御部へアクセス要求を発行する。I/Oデバイスアクセス時のシステムバス応答制御を行う。I/Oデバイス制御部の要求によりシステムバスへブロード転送要求信号を出力する。ブロード転送承認信号によりブロード転送サイクルの起動を認識する。
・データバッファL2−4(項5):I/Oデバイスライトサイクル時にライトバッファとして機能することでライトサイクルへの高速応答を実現する。
・メモリ部L2−5:データ格納用メモリ
・転送先アドレス&転送サイズ制御部L2−6:ブロードキャスト転送サイクル時の転送先メモリアドレス及びデータ転送サイズを制御する。データ転送サイクルの終了を認識する。
・ブロードキャスト転送制御用レジスタ部L2−7(項1、13、14、15、16)
・BMR:ブロードキャストモードレジスタ:転送先アドレス増減等を行う。
・DAR:転送先アドレスレジスタ:ブロードライト転送(受信)時のデータ転送先のメモリアドレスを保持する。
・TSR:転送サイズレジスタ:ブロードライト転送(受信)時のデータ転送サイズを保持する。ホストCPUまたはそれに類するコントローラにより2つのレジスタ設定を行う。特にTSRに関してはシステム仕様としてデータ転送サイズが固定の場合には実装する必要はない。
(項15、16):図46、図47に示すタイミングで出力される該当するアドレス情報をDARに取り込むように制御する。この場合、当該レジスタに対してホストCPUは設定を行う必要がなくなる。
(項13、14):図46、図47に示すタイミングで出力される該当するサイズ情報をTSRに取り込むように制御する。この場合、当該レジスタに対してホストCPUは設定を行う必要がなくなる。
The I / O control unit of the present invention will be described. FIG. 30 shows a block diagram of the I / O device controller of the present invention. The I / O device control unit is composed of the following control blocks.
I / O device module L2-1: Various input / output control devices (IEEE 1394 controller, LAN controller, etc.)
I / O device control unit & memory control unit L2-2: Controls access to I / O devices and memory in accordance with an access request from the system bus.
System bus interface unit L2-3: Recognizes an I / O device access request on the system bus and issues an access request to the I / O device access control unit. Performs system bus response control during I / O device access. A broad transfer request signal is output to the system bus in response to a request from the I / O device control unit. The start of the broad transfer cycle is recognized by the broad transfer approval signal.
Data buffer L2-4 (item 5): A high-speed response to the write cycle is realized by functioning as a write buffer during the I / O device write cycle.
Memory unit L2-5: Data storage memory Transfer destination address & transfer size control unit L2-6: Controls the transfer destination memory address and data transfer size in the broadcast transfer cycle. Recognizes the end of the data transfer cycle.
Broadcast transfer control register L2-7 (
BMR: Broadcast mode register: Increases or decreases the transfer destination address.
DAR: Transfer destination address register: Holds the memory address of the data transfer destination during broad write transfer (reception).
TSR: Transfer size register: Holds the data transfer size during broad write transfer (reception). Two registers are set by the host CPU or a similar controller. In particular, TSR need not be implemented when the data transfer size is fixed as a system specification.
(
(
本発明のメモリ制御部を説明する。図31は本発明のメモリ制御部のブロック図を示す。メモリ制御部は以下の制御ブロックで構成される。
・メモリ部L3−1
・メモリ制御部L3−2:システムバスからのアクセス要求にしたがってメモリへのアクセス制御を行う。メモリにDRAMを使用する場合にはリフレッシュ制御も実効する。
・システムバスインタフェース部L3−3(項3):システムバス上のメモリアクセス要求を認識してメモリアクセス制御部へアクセス要求を発行する。メモリアクセス時のシステムバス応答制御を行う。
(項3):バーストデータ転送要求の場合、続く連続データに対して再度アクセス要求を受ける可能性が高いので、要求があってからメモリリードアクセスを実行するのではなく、最初のバーストリードアクセスの終了後に引き続きメモリにリードアクセスを行い、リードしたデータを専用のデータバッファに格納しておくことでバースト転送要求に対するアクセスを高速化する。
・データバッファL3−4(項2、3、4):メモリライトサイクル時にライトバッファとして機能することでライトサイクルへの高速応答を実現する。
The memory control unit of the present invention will be described. FIG. 31 shows a block diagram of the memory control unit of the present invention. The memory control unit is composed of the following control blocks.
-Memory unit L3-1
Memory control unit L3-2: performs access control to the memory in accordance with an access request from the system bus. When DRAM is used for the memory, refresh control is also performed.
System bus interface unit L3-3 (Section 3): Recognizes a memory access request on the system bus and issues an access request to the memory access control unit. Performs system bus response control during memory access.
(Section 3): In the case of a burst data transfer request, there is a high possibility of receiving an access request again for the subsequent continuous data. Therefore, instead of executing the memory read access after the request, the first burst read access After completion, read access to the memory is continued, and the read data is stored in a dedicated data buffer to speed up access to burst transfer requests.
Data buffer L3-4 (
項2、3、4を説明する。メモリへのリードアクセスのタイミングとシステムバスへのデータ出力タイミングの調停を行う(項2)。項3の先読みデータを格納する。項4に示すバッファを2つ装備することでバーストリード要求に対して高速応答が可能になる。
本発明のブロードキャスト転送を説明する。上記本発明の各制御部を使ってブロードキャストデータ転送の動作について、図36〜図42を用いて以下に説明する。ブロードキャスト転送制御部によるデータ転送アクセスを説明する。まず、図36,図37はシステムバス上にブロードキャスト転送用制御部を配置した場合のデータ転送イメージを示す。このデータ転送はメモリM−1からI/OデバイスM−3、M−5に対してブロード転送を実行するものである。
(1)このような動作を実行させるために、あらかじめ制御部M−8、M−9のレジスタに必要情報をホストCPUにより設定する。
<ブロードキャスト要求制御レジスタ:L1−1>
・RERの設定:EN=1:ブロードキャスト制御部をイネーブルする。
BR[0:3]=”1111”:BROADREQ[0:3]をイネーブルする。
<ブロードキャスト転送制御用レジスタ:L1−3>
・チャンネル初期化:DCRへの設定によりチャンネルを初期化する。
・SARの設定:転送元メモリの先頭アドレスを設定する。
・DAR[0:3]の設定:未設定:項15、16を実装時にのみ設定する。
・TSRの設定:データ転送のサイズ(ワード数)を設定する。
・TMRの設定:データ転送モードを設定する。
転送モード=ブロードキャスト(項1)
転送サイクル(転送元)=バースト転送
転送のサイズ(転送元)=4バースト
ポートサイズ(転送元)=4バイト
転送サイクル(転送先)=バースト転送
転送のサイズ(転送先)=4バースト(項13、14)
ポートサイズ(転送先)=4バイト
メモリアドレスの増減 =インクリメント
I/Oアドレスの増減 =固定
チャンネル起動方法=BROADREQ
割り込み=イネーブル
・チャンネルスタート:DCRへの設定よりチャンネル動作を開始する。TMR設定によりこのチャンネルはBROADREQのアサートを検出するとブロード転送サイクルを実行する。このタイミングではチャンネル動作に係わるI/Oデバイスの動作が開始していないのですぐにブロード転送サイクルを開始しない。
(2)データ転送要求元のI/Oデバイス及び制御部の初期設定
<ブロード転送関連I/Oデバイス制御レジスタ:L2−9>
・BMRの設定:アドレス固定
・DARの設定:転送先I/Oのポートアドレスを設定する。
・TSRの設定:ブロード転送制御部L1−3のTMRの転送サイズ(転送先)と同じ値を設定する。
<I/Oデバイスの設定>
・I/Oデバイスの初期化
・必要とする動作を設定する。
・DMA転送要求イネーブル:I/OデバイスとしてはDMAデータ転送を要求する。
(3)各種設定が完了したら、動作を開始するタイミングでI/Oデバイスの動作をスタートさせる。
The broadcast transfer of the present invention will be described. The operation of broadcast data transfer using each control unit of the present invention will be described below with reference to FIGS. Data transfer access by the broadcast transfer control unit will be described. First, FIG. 36 and FIG. 37 show data transfer images when a broadcast transfer control unit is arranged on the system bus. This data transfer is a broad transfer from the memory M-1 to the I / O devices M-3 and M-5.
(1) In order to execute such an operation, necessary information is previously set in the registers of the control units M-8 and M-9 by the host CPU.
<Broadcast request control register: L1-1>
-Setting of RER: EN = 1: The broadcast control unit is enabled.
BR [0: 3] = “1111”: BROADREQ [0: 3] is enabled.
<Broadcast transfer control register: L1-3>
-Channel initialization: Channel is initialized by setting to DCR.
SAR setting: Sets the start address of the transfer source memory.
-Setting of DAR [0: 3]: Not set:
TSR setting: Sets the data transfer size (number of words).
• TMR setting: Sets the data transfer mode.
Transfer mode = broadcast (section 1)
Transfer cycle (transfer source) = burst transfer transfer size (transfer source) = 4 burst port size (transfer source) = 4 byte transfer cycle (transfer destination) = burst transfer transfer size (transfer destination) = 4 bursts (Section 13) 14)
Port size (transfer destination) = 4-byte memory address increase / decrease = Increment I / O address increase / decrease = Fixed channel activation method = BROADREQ
Interrupt = enable channel start: Channel operation is started by setting to DCR. When the TMR setting detects that BROADREQ is asserted, this channel executes a broad transfer cycle. At this timing, since the operation of the I / O device related to the channel operation has not started, the broad transfer cycle is not started immediately.
(2) Initial setting of data transfer request source I / O device and control unit <broad transfer related I / O device control register: L2-9>
-BMR setting: Address fixed-DAR setting: Set the port address of the transfer destination I / O.
Setting of TSR: The same value as the TMR transfer size (transfer destination) of the broad transfer control unit L1-3 is set.
<I / O device settings>
-Initialization of I / O devices-Set necessary operations.
DMA transfer request enable: Requests DMA data transfer as an I / O device.
(3) When various settings are completed, the operation of the I / O device is started at the timing of starting the operation.
以上の設定はホストCPUによりシステムバスを介して設定される。
(4)BROADREQアサート:I/Oデバイスがデータ転送要求。
(5)図7〜図11で説明したバス調停動作により該当するブロード転送制御部がバス使用権を獲得し、バスサイクルを開始する。
(6)図37のタイミングでバスサイクルを実行する。
・T1:DMA制御部M−8がBUSBUSY、AS、転送元メモリアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサート:メモリへのバーストリードサイクル開始を示す
・T2:DMA制御部M−8はASをネゲート:ASがアサートしている間に各バスI/F制御部はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。バスI/F制御部M−2がアクセス要求を検出し、メモリ制御部へ4バーストデータをリード要求する。
・T3:バスI/F制御部M−2はメモリからリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部M−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(1回目)を出力する。
・T4:DMA制御部M−8はバッファM−8aにデータを取り込む。バスI/F制御部M−2はメモリからリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部M−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(2回目)を出力する。
・T5:DMA制御部M−8はバッファM−8aにデータを取り込む。バスI/F制御部M−2はメモリからリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部M−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(3回目)を出力する。
・T6:DMA制御部M−8はバッファM−8aにデータを取り込む。バスI/F制御部M−2はメモリからリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部M−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(4回目)を出力する。
・T7:DMA制御部M−8はバッファM−8aにデータを取り込む。バスI/F制御部M−2はRDYをネゲートし、DMA制御部M−8がAS、BROADACK[0:3]、転送先I/Oアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、複数のI/Oデバイスへのブロードキャストバーストライトサイクル開始を示す。バッファM−8a上のリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。
・T8:DMA制御部M−8はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。バスI/F制御部M−4、M−6がアクセス要求を検出する。バスI/F制御部M−4、M−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(1回目)を出力する。(注:後述)
・T9:バスI/F制御部M−4、M−6はバッファM−4a、M−6aにデータを取り込む。バッファM−8a上のリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部M−4、M−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(2回目)を出力する。(注:後述)
・T10:バスI/F制御部M−4、M−6はバッファM−4a、M−6aにデータを取り込む。バッファM−8a上のリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部M−4、M−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(3回目)を出力する。(注:後述)
・T11:バスI/F制御部M−4、M−6はバッファM−4a、M−6aにデータを取り込む。バッファM−8a上のリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部M−4、M−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(4回目)を出力する。(注:後述)
・T12:バスI/F制御部M−4、M−6はバッファM−4a、M−6aにデータを取り込む。バスI/F制御部M−4、M−6はRDYをネゲートする。DMA制御部M−8はBUSBUSY、BROADACK[0:3]、Add&Com、ライトデータをネゲートしバスを開放する。
(7)上記(4)〜(6)の動作を繰り返してブロード転送制御部のTSRに設定したサイズのデータ転送が完了したら、ブロード転送制御部は割り込みをホストCPUにアサートしてDMAデータ転送の完了を知らせる。
(注)複数のI/O制御部のバスI/Fが同時にRDYをアサートするため、ワイヤードOR接続でRDY信号の衝突を回避する。ワイヤードOR接続することで全てのRDYがLowになって初めてRDY信号はLowとなる。このことは中に低速応答のデバイスがあった場合、一番遅いデバイスの応答にあわせることが可能である。(項6)
次に、ブロードキャスト転送用制御部によるデータ転送アクセス2を説明する。図38、図39はI/Oデバイス1の制御部上にブロードキャスト転送用制御部を配置した場合のデータ転送イメージを示す。このデータ転送はメモリP1−1からI/OデバイスP1−3、P1−5に対してブロード転送を実行するものである。(1)〜(5)、(7)は図36、図37と同様である。
(6)図39のタイミングでバスサイクルを実行する。
・T1:BROAD−C(P1−4d)がBUSBUSY、AS、転送元メモリアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、メモリへのバーストリードサイクル開始を示す。
・T2:BROAD−C(P1−4d)はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。バスI/F制御部P1−2がアクセス要求を検出し、メモリ制御部へ4バーストデータをリード要求する。
・T3:バスI/F制御部P1−2はメモリからリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部P1−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(1回目)を出力する。
・T4:BROAD−C(P1−4d)はバッファP1−4bにデータを取り込む。バスI/F制御部P1−2はメモリからリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部P1−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(2回目)を出力する。
・T5:BROAD−C(P1−4d)はバッファP1−4bにデータを取り込む。バスI/F制御部P1−2はメモリからリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部P1−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(3回目)を出力する。
・T6:BROAD−C(P1−4d)はバッファP1−4bにデータを取り込む。バスI/F制御部P1−2はメモリからリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部P1−2はRDYをアサートし、リード要求に対する応答信号(4回目)を出力する。
・T7:BROAD−C(P1−4d)はバッファP1−4bにデータを取り込む。バスI/F制御部P1−2はRDYをネゲートし、BROAD−C(P1−4d)がAS、BROADACK[0:3]、転送先I/Oアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、複数のI/Oデバイスへのブロードキャストバーストライトサイクル開始を示す。バッファP1−4b上のリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。
・T8:BROAD−C(P1−4d)はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。バスI/F制御部P1−4、P1−6がアクセス要求を検出する。バスI/F制御部P1−4、P1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(1回目)を出力する。(注:後述)
・T9:バスI/F制御部P1−4、P1−6はバッファP1−4a、P1−6aにデータを取り込む。バッファP1−4b上のリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部P1−4、P1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(2回目)を出力する。(注:後述)
・T10:バスI/F制御部P1−4、P1−6はバッファP1−4a、P1−6aにデータを取り込む。バッファP1−4b上のリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部P1−4、P1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(3回目)を出力する。(注:後述)
・T11:バスI/F制御部P1−4、P1−6はバッファP1−4a、P1−6aにデータを取り込む。バッファP1−4b上のリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部P1−4、P1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(4回目)を出力する。(注:後述)
・T12:バスI/F制御部P1−4、P1−6はバッファP1−4a、P1−6aにデータを取り込む。バスI/F制御部P1−4、P1−6はRDYをネゲートする。BROAD−C(P1−4d)はBUSBUSY、BROADACK[0:3]、Add&Com、ライトデータをネゲートしバスを開放する。
(注)複数のI/O制御部のバスI/Fが同時にRDYをアサートするため、ワイヤードOR接続でRDY信号の衝突を回避する。ワイヤードOR接続することで全てのRDYがLowになって初めてRDY信号はLowとなる。このことは中に低速応答のデバイスがあった場合、一番遅いデバイスの応答にあわせることが可能となる。(項6)
次に、ブロードキャスト転送用制御部によるデータ転送アクセス3を説明する。図40、図41はメモリ制御部上にブロードキャスト転送用制御部を配置した場合のデータ転送イメージを示す(項17)。このデータ転送はメモリN1−1からI/OデバイスN1−3、N1−5に対してブロード転送を実行するものである。(1)〜(5)、(7)は図36、図37と同様である。
(6)図41のタイミングでバスサイクルを実行する。
・T1:バスI/F制御部N1−2がBUSBUSY、BROADACK、AS、転送先I/Oアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、I/Oデバイスへのブロードキャストバーストライトサイクル開始を示す。
バッファN1−2b上のメモリからリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。
・T2:バスI/F制御部N1−2はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。バスI/F制御部N1−4、N1−6がアクセス要求を検出する。バスI/F制御部N1−4、N1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(1回目)を出力する。(注:後述)
・T3:バッファN1−4a、N1−6aはデータを取り込む。バッファN1−2b上のメモリからリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部N1−4、N1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(2回目)を出力する。(注:後述)
・T4:バッファN1−4a、N1−6aはデータを取り込む。バッファN1−2b上のメモリからリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部N1−4、N1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(3回目)を出力する。(注:後述)
・T5:バッファN1−4a、N1−6aはデータを取り込む。バッファN1−2b上のメモリからリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部N1−4、N1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(4回目)を出力する。(注:後述)
・T6:バッファN1−4a、N1−6aはデータを取り込む。バスI/F制御部N1−4、N1−6はRDYをネゲートする。バスI/F制御部N1−2はBUSBUSY、BROADACK、Add&Com、ライトデータをネゲートしバスを開放する。
The above settings are set by the host CPU via the system bus.
(4) BROADREQ asserted: I / O device requests data transfer.
(5) The corresponding broad transfer control unit acquires the right to use the bus by the bus arbitration operation described with reference to FIGS. 7 to 11, and starts the bus cycle.
(6) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
T1: DMA controller M-8 asserts BUSBUSY, AS, transfer source memory address & transfer mode information on Add & Com: indicates burst read cycle start to memory T2: DMA controller M-8 negates AS : While the AS is asserted, each bus I / F control unit decodes the address and recognizes the access request. The bus I / F control unit M-2 detects an access request and requests the memory control unit to read 4 burst data.
T3: The bus I / F control unit M-2 outputs the first one-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit M-2 asserts RDY and outputs a response signal (first time) to the read request.
T4: The DMA control unit M-8 takes data into the buffer M-8a. The bus I / F control unit M-2 outputs the second one-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit M-2 asserts RDY and outputs a response signal (second time) to the read request.
T5: The DMA control unit M-8 takes data into the buffer M-8a. The bus I / F control unit M-2 outputs the third 1-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit M-2 asserts RDY and outputs a response signal (third time) to the read request.
T6: The DMA control unit M-8 takes data into the buffer M-8a. The bus I / F control unit M-2 outputs the fourth 1-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit M-2 asserts RDY and outputs a response signal (fourth time) to the read request.
T7: The DMA control unit M-8 takes data into the buffer M-8a. The bus I / F control unit M-2 negates RDY, the DMA control unit M-8 asserts AS, BLOADACK [0: 3], transfer destination I / O address & transfer mode information on Add & Com, Indicates the start of a broadcast burst write cycle to the I / O device. The read first word data on the buffer M-8a is output to the data bus of the system bus.
T8: The DMA control unit M-8 negates the AS, and each bus I / F control unit decodes the address and recognizes the access request while the AS is asserted. The bus I / F control units M-4 and M-6 detect the access request. The bus I / F controllers M-4 and M-6 assert RDY and output a response signal (first time) to the write request. (Note: described later)
T9: The bus I / F control units M-4 and M-6 fetch data into the buffers M-4a and M-6a. The read second word data on the buffer M-8a is output to the data bus of the system bus. The bus I / F controllers M-4 and M-6 assert RDY and output a response signal (second time) to the write request. (Note: described later)
T10: The bus I / F control units M-4 and M-6 fetch data into the buffers M-4a and M-6a. The read third word data on the buffer M-8a is output to the data bus of the system bus. The bus I / F controllers M-4 and M-6 assert RDY and output a response signal (third time) to the write request. (Note: described later)
T11: The bus I / F control units M-4 and M-6 fetch data into the buffers M-4a and M-6a. The read fourth word data on the buffer M-8a is output to the data bus of the system bus. The bus I / F controllers M-4 and M-6 assert RDY and output a response signal (fourth time) in response to the write request. (Note: described later)
T12: The bus I / F control units M-4 and M-6 fetch data into the buffers M-4a and M-6a. The bus I / F control units M-4 and M-6 negate RDY. The DMA control unit M-8 negates BUSBUSY, BLOADACK [0: 3], Add & Com, and write data and releases the bus.
(7) When the data transfer of the size set in the TSR of the broad transfer control unit is completed by repeating the above operations (4) to (6), the broad transfer control unit asserts an interrupt to the host CPU and performs DMA data transfer. Signal completion.
(Note) Since the bus I / Fs of a plurality of I / O control units simultaneously assert RDY, collision of RDY signals is avoided by wired OR connection. The RDY signal becomes Low only when all RDY becomes Low by the wired OR connection. This can be adjusted to the response of the slowest device when there is a slow response device. (Claim 6)
Next,
(6) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
T1: BROAD-C (P1-4d) asserts BUSBUSY, AS, transfer source memory address & transfer mode information on Add & Com, indicating the start of a burst read cycle to the memory.
T2: BROAD-C (P1-4d) negates AS, and each bus I / F control unit decodes the address and recognizes the access request while AS is asserted. The bus I / F control unit P1-2 detects an access request and requests the memory control unit to read 4 burst data.
T3: The bus I / F control unit P1-2 outputs the first one-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit P1-2 asserts RDY and outputs a response signal (first time) to the read request.
T4: BROAD-C (P1-4d) fetches data into the buffer P1-4b. The bus I / F control unit P1-2 outputs the second 1-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit P1-2 asserts RDY and outputs a response signal (second time) to the read request.
T5: BROAD-C (P1-4d) takes data into the buffer P1-4b. The bus I / F control unit P1-2 outputs the third 1-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit P1-2 asserts RDY and outputs a response signal (third time) to the read request.
T6: BROAD-C (P1-4d) takes data into the buffer P1-4b. The bus I / F control unit P1-2 outputs the fourth 1-word data read from the memory to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit P1-2 asserts RDY and outputs a response signal (fourth time) to the read request.
T7: BROAD-C (P1-4d) takes data into the buffer P1-4b. The bus I / F control unit P1-2 negates RDY, BROAD-C (P1-4d) asserts AS, BROADACK [0: 3], transfer destination I / O address & transfer mode information on Add & Com, Fig. 4 illustrates the start of a broadcast burst write cycle to multiple I / O devices. The read first word data on the buffer P1-4b is output to the data bus of the system bus.
T8: BROAD-C (P1-4d) negates AS, and each bus I / F control unit decodes an address and recognizes an access request while AS is asserted. The bus I / F controllers P1-4 and P1-6 detect access requests. The bus I / F controllers P1-4 and P1-6 assert RDY and output a response signal (first time) to the write request. (Note: described later)
T9: The bus I / F controllers P1-4 and P1-6 fetch data into the buffers P1-4a and P1-6a. The read second word data on the buffer P1-4b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F controllers P1-4 and P1-6 assert RDY and output a response signal (second time) to the write request. (Note: described later)
T10: The bus I / F control units P1-4 and P1-6 fetch data into the buffers P1-4a and P1-6a. The read third word data on the buffer P1-4b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F controllers P1-4 and P1-6 assert RDY and output a response signal (third time) to the write request. (Note: described later)
T11: The bus I / F control units P1-4 and P1-6 fetch data into the buffers P1-4a and P1-6a. The read fourth word data on the buffer P1-4b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F controllers P1-4 and P1-6 assert RDY and output a response signal (fourth time) to the write request. (Note: described later)
T12: The bus I / F control units P1-4 and P1-6 fetch data into the buffers P1-4a and P1-6a. The bus I / F controllers P1-4 and P1-6 negate RDY. BROAD-C (P1-4d) negates BUSBUSY, BLOADACK [0: 3], Add & Com, and write data and releases the bus.
(Note) Since the bus I / Fs of a plurality of I / O control units simultaneously assert RDY, collision of RDY signals is avoided by wired OR connection. The RDY signal becomes Low only when all RDY becomes Low by the wired OR connection. This can be matched to the response of the slowest device when there is a slow response device. (Claim 6)
Next,
(6) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
T1: The bus I / F control unit N1-2 asserts BUSBUSY, BROADACK, AS, transfer destination I / O address & transfer mode information on Add & Com, and indicates the start of a broadcast burst write cycle to the I / O device.
The first word data read from the memory on the buffer N1-2b is output to the data bus of the system bus.
T2: The bus I / F control unit N1-2 negates AS, and each bus I / F control unit decodes an address and recognizes an access request while AS is asserted. The bus I / F controllers N1-4 and N1-6 detect access requests. The bus I / F controllers N1-4 and N1-6 assert RDY and output a response signal (first time) to the write request. (Note: described later)
T3: The buffers N1-4a and N1-6a take in data. The second one-word data read from the memory on the buffer N1-2b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F controllers N1-4 and N1-6 assert RDY and output a response signal (second time) to the write request. (Note: described later)
T4: The buffers N1-4a and N1-6a take in data. The third 1-word data read from the memory on the buffer N1-2b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F controllers N1-4 and N1-6 assert RDY and output a response signal (third time) in response to the write request. (Note: described later)
T5: The buffers N1-4a and N1-6a take in data. The fourth 1-word data read from the memory on the buffer N1-2b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F controllers N1-4 and N1-6 assert RDY and output a response signal (fourth time) in response to the write request. (Note: described later)
T6: The buffers N1-4a and N1-6a take in data. The bus I / F controllers N1-4 and N1-6 negate RDY. The bus I / F control unit N1-2 negates BUSBUSY, BLOADACK, Add & Com, and write data, and releases the bus.
(注)複数のI/O制御部のバスI/Fが同時にRDYをアサートするため、ワイヤードOR接続でRDY信号の衝突を回避する。ワイヤードOR接続することで全てのRDYがLowになって初めてRDY信号はLowとなる。このことは中に低速応答のデバイスがあった場合、一番遅いデバイスの応答にあわせることが可能となる。(項6)
ここではブロード転送制御部がメモリ制御部上に配置されているため、ブロード転送制御部動作としては図36、図37と同様にメモリバーストリードサイクルの動作を行うが、このメモリに対するリードサイクルはシステムバス上には現れない。
(Note) Since the bus I / Fs of a plurality of I / O control units simultaneously assert RDY, collision of RDY signals is avoided by wired OR connection. The RDY signal becomes Low only when all RDY becomes Low by the wired OR connection. This can be matched to the response of the slowest device when there is a slow response device. (Claim 6)
Here, since the broad transfer control unit is arranged on the memory control unit, the operation of the broad transfer control unit performs the memory burst read cycle operation as in FIGS. 36 and 37. Does not appear on the bus.
このようにブロード転送制御部を配置することでシステムバスの使用を減らし、システムバスの稼働率を抑えることが可能となる。 By disposing the broad transfer control unit in this way, it is possible to reduce the use of the system bus and suppress the operation rate of the system bus.
次に、ブロードキャスト転送用制御部によるデータ転送アクセス4を説明する。図40、図42はメモリ制御部上にブロードキャスト転送用制御部を配置した場合のデータ転送イメージを示す(項6、17)。このデータ転送はメモリN1−1からI/OデバイスN1−3、N1−5に対してブロード転送を実行するものである。ここではI/Oデバイス4へのライトアクセスにおいてI/Oデバイス側制御部の処理が低速でRDYを0ウエイトで応答できないため1ウエイトの処理とした場合のタイミングを示している。その処理手順を以下に示す(I/OデバイスN1−3は0ウエイト動作可能)。
(1)〜(5)、(7)は図36、図37と同様である。
(6)図41のタイミングでバスサイクルを実行する。
・T1:バスI/F制御部N1−2がBUSBUSY、BROADACK、AS、転送先I/Oアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、I/Oデバイスへのブロードキャストバーストライトサイクル開始を示す。バッファN1−2b上のメモリからリードした最初の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。
・T2:バスI/F制御部N1−2はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。バスI/F制御部N1−4、N1−6のバスI/F制御部がアクセス要求を検出する。バスI/F制御部N1−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(1回目)を出力する。(注:後述)
・T3:バッファN1−4aはデータを取り込む。バスI/F制御部N1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(1回目)を出力する。(注:後述)
・T4:バッファN1−6aはデータを取り込む。バスI/F制御部N1−6はRDYをネゲートする。バッファN1−2b上のメモリからリードした2番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部N1−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(2回目)を出力する。(注:後述)
・T5:バッファN1−4aはデータを取り込む。バスI/F制御部N1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(2回目)を出力する。(注:後述)
・T6:バッファN1−6aはデータを取り込む。バスI/F制御部N1−6はRDYをネゲートする。バッファN1−2b上のメモリからリードした3番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部N1−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(3回目)を出力する。(注:後述)
・T7:バッファN1−4aはデータを取り込む。バスI/F制御部N1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(3回目)を出力する。(注:後述)
・T8:バッファN1−6aはデータを取り込む。バスI/F制御部N1−6はRDYをネゲートする。バッファN1−2b上のメモリからリードした4番目の1ワードデータをシステムバスのデータバスに出力する。バスI/F制御部N1−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(4回目)を出力する。(注:後述)
・T9:バッファN1−4aはデータを取り込む。バスI/F制御部N1−6はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号(4回目)を出力する。(注:後述)
・T10:バッファN1−6aはデータを取り込む。バスI/F制御部N1−4、N1−6はRDYをネゲートする。バスI/F制御部N1−2はBUSBUSY、BROADACK、Add&Com、ライトデータをネゲートしバスを開放する。
Next,
(1) to (5) and (7) are the same as FIG. 36 and FIG.
(6) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
T1: The bus I / F control unit N1-2 asserts BUSBUSY, BROADACK, AS, transfer destination I / O address & transfer mode information on Add & Com, and indicates the start of a broadcast burst write cycle to the I / O device. The first word data read from the memory on the buffer N1-2b is output to the data bus of the system bus.
T2: The bus I / F control unit N1-2 negates AS, and each bus I / F control unit decodes an address and recognizes an access request while AS is asserted. The bus I / F control units of the bus I / F control units N1-4 and N1-6 detect access requests. The bus I / F control unit N1-4 asserts RDY and outputs a response signal (first time) to the write request. (Note: described later)
T3: The buffer N1-4a takes in data. The bus I / F control unit N1-6 asserts RDY and outputs a response signal (first time) to the write request. (Note: described later)
T4: The buffer N1-6a takes in data. The bus I / F control unit N1-6 negates RDY. The second one-word data read from the memory on the buffer N1-2b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit N1-4 asserts RDY and outputs a response signal (second time) to the write request. (Note: described later)
T5: The buffer N1-4a takes in data. The bus I / F control unit N1-6 asserts RDY and outputs a response signal (second time) to the write request. (Note: described later)
T6: The buffer N1-6a takes in data. The bus I / F control unit N1-6 negates RDY. The third 1-word data read from the memory on the buffer N1-2b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit N1-4 asserts RDY and outputs a response signal (third time) to the write request. (Note: described later)
T7: The buffer N1-4a takes in data. The bus I / F control unit N1-6 asserts RDY and outputs a response signal (third time) to the write request. (Note: described later)
T8: The buffer N1-6a takes in data. The bus I / F control unit N1-6 negates RDY. The fourth 1-word data read from the memory on the buffer N1-2b is output to the data bus of the system bus. The bus I / F control unit N1-4 asserts RDY and outputs a response signal (fourth time) to the write request. (Note: described later)
T9: The buffer N1-4a takes in data. The bus I / F control unit N1-6 asserts RDY and outputs a response signal (fourth time) to the write request. (Note: described later)
T10: The buffer N1-6a takes in data. The bus I / F controllers N1-4 and N1-6 negate RDY. The bus I / F control unit N1-2 negates BUSBUSY, BLOADACK, Add & Com, and write data, and releases the bus.
(注)複数のI/O制御部のバスI/Fが同時にRDYをアサートするため、ワイヤードOR接続でRDY信号の衝突を回避する。ワイヤードOR接続することで全てのRDYがLowになって初めてRDY信号はLowとなる。このことは中に低速応答のデバイスがあった場合、一番遅いデバイスの応答にあわせることが可能となる(項6)。 (Note) Since the bus I / Fs of a plurality of I / O control units simultaneously assert RDY, collision of RDY signals is avoided by wired OR connection. The RDY signal becomes Low only when all RDY becomes Low by the wired OR connection. This means that if there is a slow response device, the response of the slowest device can be matched (Section 6).
次に、ブロードキャスト転送・アドレス設定方法1を説明する。図43、図44はブロードキャスト転送制御用のI/Oデバイス制御部に実装されるDAR及びTSRに対してホストCPUが設定を行う時のデータアクセスを示す。ブロード転送を行うデバイスが4つある場合には合計8回のホストCPUによるシングルライトサイクルが必要となる。以下に図44に示すシングルライトサイクルのタイミングチャートの処理手順を示す。
(1)図7、図8で説明したバス調停動作によりバス使用権を獲得し、バスサイクルを開始する。
(2)図44のタイミングでバスサイクルを実行する。
・T1:CPU(N2−8)がBUSBUSY、AS、転送先I/Oアドレス&転送モード情報をAdd&Com上にアサートし、I/Oデバイスへのシングルライトサイクル開始を示す。
・T2:CPU(N2−8)はASをネゲートし、ASがアサートしている間に各バスI/F制御部はアドレスをデコードし、アクセス要求を認識する。バスI/F制御部N2−4がアクセス要求を検出する。バスI/F制御部N2−4はRDYをアサートし、ライト要求に対する応答信号を出力する(0ウエイト応答)。
・T3:I/Oデバイス制御部(1)上のDAR(N2−4c)にシステムバスのデータバス上のデータを取り込む。
・T4:バスI/F制御部N2−4はRDYをネゲートする。CPU(N2−8)はBUSBUSY、BROADACK、Add&Com、ライトデータをネゲートしバスを開放する。
Next, the broadcast transfer /
(1) The bus use right is acquired by the bus arbitration operation described with reference to FIGS. 7 and 8, and a bus cycle is started.
(2) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
T1: The CPU (N2-8) asserts BUSBUSY, AS, transfer destination I / O address & transfer mode information on Add & Com, indicating the start of a single write cycle to the I / O device.
T2: The CPU (N2-8) negates AS, and each bus I / F control unit decodes the address and recognizes the access request while AS is asserted. The bus I / F control unit N2-4 detects an access request. The bus I / F control unit N2-4 asserts RDY and outputs a response signal to the write request (0 wait response).
T3: The data on the data bus of the system bus is taken into DAR (N2-4c) on the I / O device control unit (1).
T4: The bus I / F control unit N2-4 negates RDY. The CPU (N2-8) negates BUSBUSY, BLOADACK, Add & Com, and write data, and releases the bus.
次に、図45、図46はブロードキャスト転送制御用のI/Oデバイス制御部に実装されるDAR及びTSRに対して実行されるブロードキャストデータ転送サイクルにおいてDAR及びTSRに関する情報をブロード転送制御部が出力し、I/Oデバイス制御部において該当するそれらの情報を取り込むように制御するイメージとタイミングチャートを示す。ブロード転送を行うデバイスが複数あってもその分の情報をバス上に出力することで1回のブロードキャストサイクルで設定が終了する。以下に本発明のブロードキャスト制御におけるDAR,TSR情報の設定方法を図45、図46を使って説明する。
(1)このような動作を実行させるために、あらかじめ制御部M−8、M−9のレジスタに必要情報をホストCPUにより設定する。
<ブロードキャスト要求制御レジスタ:L1−1>
・図36、図37における(1)と同様である。
<ブロードキャスト転送制御用レジスタ:L1−3>
・DAR[0:3]の設定:I/Oデバイス制御部上のDAR情報を設定(項16)
DAR0:I/Oデバイス1に対するDAR情報
DAR1:I/Oデバイス2に対するDAR情報
DAR2:I/Oデバイス3に対するDAR情報
DAR3:I/Oデバイス4に対するDAR情報
・TMRの設定:データ転送モードを設定する。
転送のサイズ(転送先)=4バースト(項13)
・上記以外の設定は図36、図37における(1)と同様である。
(2)データ転送要求元のI/Oデバイス及び制御部の初期設定を行う。
<ブロード転送関連I/Oデバイス制御レジスタ:L2−9>
・BMRの設定:アドレス固定
・DARの設定:バスサイクルで自動的に書き込むため設定不要
・TSRの設定:バスサイクルで自動的に書き込むため設定不要
<I/Oデバイスの設定>
・図36、図37における(1)と同様である。
(3)各種設定が完了したら、動作を開始するタイミングでI/Oデバイスの動作をスタートさせる。
Next, FIG. 45 and FIG. 46 show the information related to the DAR and TSR output in the broadcast data transfer cycle executed for the DAR and TSR implemented in the I / O device controller for broadcast transfer control. Then, an image and timing chart for controlling the I / O device control unit to take in the corresponding information are shown. Even if there are a plurality of devices performing the broad transfer, the setting is completed in one broadcast cycle by outputting the information on the bus. The DAR / TSR information setting method in the broadcast control according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
(1) In order to execute such an operation, necessary information is previously set in the registers of the control units M-8 and M-9 by the host CPU.
<Broadcast request control register: L1-1>
・ Same as (1) in FIGS.
<Broadcast transfer control register: L1-3>
-Setting of DAR [0: 3]: Setting of DAR information on the I / O device control unit (Section 16)
DAR0: DAR information for I /
Transfer size (transfer destination) = 4 bursts (Clause 13)
-Settings other than the above are the same as (1) in FIGS.
(2) Initial setting of the data transfer request source I / O device and control unit.
<Broad transfer related I / O device control register: L2-9>
-BMR setting: Address fixed-DAR setting: Setting is unnecessary because it is automatically written in the bus cycle-TSR setting: Setting is not required because it is automatically written in the bus cycle <I / O device setting>
・ Same as (1) in FIGS.
(3) When various settings are completed, the operation of the I / O device is started at the timing of starting the operation.
以上の設定はホストCPUによりシステムバスを介して設定される。
(4)BROADREQアサートし、I/Oデバイスがデータ転送要求する。
(5)図7〜図11で説明したバス調停動作により該当するブロード転送制御部がバス使用権を獲得し、バスサイクルを開始する。
(6)図44のタイミングでバスサイクルを実行する。
The above settings are set by the host CPU via the system bus.
(4) Assert BROADREQ, and the I / O device requests data transfer.
(5) The corresponding broad transfer control unit acquires the right to use the bus by the bus arbitration operation described with reference to FIGS. 7 to 11, and starts the bus cycle.
(6) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
信号の説明を説明する。
・AS:アドレス及びサイズ情報が有効であることを示す。
・Com:ブロードキャストバーストライトサイクルであることを示す(転送モード)。
・Add:I/Oデバイス1から4のDAR情報を時分割で出力(項16)
BROADACK:ASがLowの時は各I/OデバイスのComとAdd情報が有効であることを示す。ASがHighの時はデータ転送サイクルであることを示す。
・Data:ASがLowの時、サイクルのデータ転送サイズを示す(項13)
ASがHighの時、バーストライトデータを順次出力する。
・RDY:データ転送完了の応答(1ワード単位の応答)
処理手順について、図45を用いて説明する。
・T1:バスI/F制御部N3−2がBUSBUSY、AS、BROADACK[0:3]、Add上にDAR1、転送モード情報、Data上にT−Sizeをアサートし、I/Oデバイスへのブロードキャストバーストライトサイクル開始を示す。
・T2:バスI/F制御部N3−2はBROADACK[1:3]をネゲートし、T1−T2間で各バスI/F制御部は転送モードをデコードする。バスI/F制御部N3−4、N3−6がブロード転送アクセス要求を認識する。
・T3:I/Oデバイス1はAdd上のDAR1及びData上のT−Sizeを取り込み、それぞれ自分のDAR、TSRに書き込む。バスI/F制御部N3−2はAdd上にDAR2を出力し、BROADACK0をネゲートし、BROADACK1をアサートする。
・T4:I/Oデバイス2はAdd上のDAR2及びData上のT−Sizeを取り込み、それぞれ自分のDAR、TSRに書き込む。バスI/F制御部N3−2はAdd上にDAR3を出力、BROADACK1をネゲートし、BROADACK2をアサートする。
・T5:I/Oデバイス3はAdd上のDAR3及びData上のT−Sizeを取り込み、それぞれ自分のDAR、TSRに書き込む。バスI/F制御部N3−2はAdd上にDAR4を出力し、BROADACK2をネゲートし、BROADACK3をアサートする。
・T6:I/Oデバイス4はAdd上のDAR4及びData上のT−Sizeを取り込み、それぞれ自分のDAR、TSRに書き込む。バスI/F制御部N3−2はASをネゲート、BROADACK0から2をアサートし、Data上にバースを行い、トライトデータを出力する。バスI/F制御部N3−4、N3−6はRDYをアサートする(0ウエイト応答)。
・T7−T9:バスI/F制御部N3−4、N3−6は順次データをバッファN3−4a、N3−6aに取り込み、RDYをアサートする(0ウエイト応答)。
T10:バスI/F制御部N3−4、N3−6はデータをバッファN3−4a、N3−6aに取り込み、RDYをネゲートする。バスI/F制御部N3−2はBUSBUSY、BROADACK[0:3]、Add&Com、ライトデータをネゲートしバスを開放する。
(7)図36、図37における(7)と同様である。
Explanation of the signal will be described.
AS: Indicates that the address and size information is valid.
Com: Indicates a broadcast burst write cycle (transfer mode).
Add: DAR information of I /
BROACKACK: When AS is Low, it indicates that Com and Add information of each I / O device is valid. When AS is High, it indicates a data transfer cycle.
Data: Indicates the data transfer size of the cycle when AS is Low (Item 13)
When AS is High, burst write data is sequentially output.
RDY: Data transfer completion response (response in 1-word units)
The processing procedure will be described with reference to FIG.
T1: Bus I / F control unit N3-2 asserts BUSBUSY, AS, BROACKACK [0: 3], DAR1 on Add, transfer mode information, T-Size on Data, and broadcasts to I / O device Indicates the start of a burst write cycle.
T2: The bus I / F control unit N3-2 negates BROADACK [1: 3], and each bus I / F control unit decodes the transfer mode between T1 and T2. The bus I / F controllers N3-4 and N3-6 recognize the broad transfer access request.
T3: The I /
T4: The I /
T5: The I /
T6: The I /
T7 to T9: The bus I / F control units N3-4 and N3-6 sequentially fetch data into the buffers N3-4a and N3-6a and assert RDY (0 wait response).
T10: The bus I / F controllers N3-4 and N3-6 fetch data into the buffers N3-4a and N3-6a, and negate RDY. The bus I / F control unit N3-2 negates BUSBUSY, BROADACK [0: 3], Add & Com, and write data, and releases the bus.
(7) Same as (7) in FIGS.
ブロードキャスト転送制御用レジスタのTMR内のサイクル転送サイズ(転送先)よりTSRの設定が大きい場合、ブロードキャスト転送サイクルが複数回に分けて実行されるが、2回目以降のブロードキャストバーストライトサイクルにおいては図41で示すバスサイクルを実行する。なぜならI/Oデバイス側の図30の転送先アドレス&転送サイズ制御部L2−8において2回目以降のアドレスに関しては制御可能であるので2回目以降はアドレス情報を転送する必要はない。なお、アドレス情報を毎回転送しても良いがシステムバスの仕様効率がダウンするのであまり意味はない。 When the TSR setting is larger than the cycle transfer size (transfer destination) in the TMR of the broadcast transfer control register, the broadcast transfer cycle is executed in a plurality of times, but in the second and subsequent broadcast burst write cycles, FIG. The bus cycle indicated by is executed. Because it is possible to control the second and subsequent addresses in the transfer destination address & transfer size control unit L2-8 in FIG. 30 on the I / O device side, it is not necessary to transfer the address information after the second time. Although the address information may be transferred every time, it does not make much sense because the specification efficiency of the system bus is reduced.
次に、図45、図47は図46で説明したアドレス情報と転送サイズ情報の出力する信号を以下に示す信号に変更した場合のブロードキャスト制御におけるDAR,TSR情報の設定方法を示す。(1)〜(5)、(7)は、図46と同様である。
(6)図47のタイミングでバスサイクルを実行する。
Next, FIGS. 45 and 47 show a method for setting DAR and TSR information in broadcast control when the signals output from the address information and transfer size information described in FIG. 46 are changed to the signals shown below. (1) to (5) and (7) are the same as in FIG.
(6) A bus cycle is executed at the timing shown in FIG.
信号を説明する。
・AS:アドレス及びサイズ情報が有効であることを示す。
・Com:ブロードキャストバーストライトサイクルであることを示す(転送モード)。
・Add:サイクルのデータ転送サイズを示す(項14)。
・BROADACK:ASがLowの時は各I/OデバイスのComとAdd情報が有効であることを示す。ASがHighの時はデータ転送サイクルであることを示す。
・Data:ASがLowの時、I/Oデバイス1から4のDAR情報を時分割で出力する(項15)。ASがHighの時、バーストライトデータを順次出力する。
・RDY:データ転送完了の応答(1ワード単位の応答)
処理手順を説明する。
・T1:バスI/F制御部N3−2がBUSBUSY、AS、BROADACK[0:3]、Add上にT−Size、転送モード情報、Data上にDAR1をアサートし、I/Oデバイスへのブロードキャストバーストライトサイクル開始を示す。
・T2:バスI/F制御部N3−2はBROADACK[1:3]をネゲートし、T1−T2間で各バスI/F制御部は転送モードをデコードする。バスI/F制御部N3−4、N3−6がブロード転送アクセス要求を認識する。
・T3:I/Oデバイス1はData上のDAR1及びAdd上のT−Sizeを取り込み、それぞれ自分のDAR、TSRに書き込む。バスI/F制御部N3−2はData上にDAR2を出力し、BROADACK0をネゲートし、BROADACK1をアサートする。
・T4:I/Oデバイス2はData上のDAR2及びAdd上のT−Sizeを取り込み、それぞれ自分のDAR、TSRに書き込む。バスI/F制御部N3−2はData上にDAR3を出力し、BROADACK1をネゲートし、BROADACK2をアサートする。
・T5:I/Oデバイス3はData上のDAR3及びAdd上のT−Sizeを取り込み、それぞれ自分のDAR、TSRに書き込む。バスI/F制御部N3−2はData上にDAR4を出力し、BROADACK2をネゲートし、BROADACK3をアサートする。
・T6:I/Oデバイス4はData上のDAR4及びAdd上のT−Sizeを取り込み、それぞれ自分のDAR、TSRに書き込む。バスI/F制御部N3−2はASをネゲートし、BROADACK0から2をアサートし、Data上にバーストライトデータを出力する。バスI/F制御部N3−4、N3−6はRDYをアサートする(0ウエイト応答)。
・T7−T9:バスI/F制御部N3−4、N3−6は順次データをバッファN3−4a、N3−6aに取り込み、RDYをアサートする(0ウエイト応答)。
T10:バスI/F制御部N3−4、N3−6はデータをバッファN3−4a、N3−6aに取り込み、RDYをネゲートする。バスI/F制御部N3−2はBUSBUSY、BROADACK[0:3]、Add&Com、ライトデータをネゲートしバスを開放する。
The signal will be described.
AS: Indicates that the address and size information is valid.
Com: Indicates a broadcast burst write cycle (transfer mode).
Add: Indicates the data transfer size of the cycle (item 14).
BROADACK: When AS is Low, it indicates that Com and Add information of each I / O device is valid. When AS is High, it indicates a data transfer cycle.
Data: When AS is Low, DAR information of I /
RDY: Data transfer completion response (response in 1-word units)
A processing procedure will be described.
T1: Bus I / F control unit N3-2 asserts BUSBUSY, AS, BROADACK [0: 3], T-Size on Add, transfer mode information, DAR1 on Data, and broadcasts to I / O device Indicates the start of a burst write cycle.
T2: The bus I / F control unit N3-2 negates BROADACK [1: 3], and each bus I / F control unit decodes the transfer mode between T1 and T2. The bus I / F controllers N3-4 and N3-6 recognize the broad transfer access request.
T3: The I /
T4: The I /
T5: The I /
T6: The I /
T7 to T9: The bus I / F control units N3-4 and N3-6 sequentially fetch data into the buffers N3-4a and N3-6a and assert RDY (0 wait response).
T10: The bus I / F controllers N3-4 and N3-6 fetch data into the buffers N3-4a and N3-6a, and negate RDY. The bus I / F control unit N3-2 negates BUSBUSY, BROADACK [0: 3], Add & Com, and write data, and releases the bus.
上記DAR及びTSRへの情報設定に関するバス上の情報振り分けや方法に関しては、1例であり他のバス仕様においても応用できるので、ここではバスの仕様に関しては限定しない。 The information distribution and method on the bus relating to the information setting to the DAR and TSR is an example and can be applied to other bus specifications, and therefore the bus specifications are not limited here.
最後に、図3及び図4に示したシステム構成は1つの例でありその他のシステム構成においても本発明を適用できる。 Finally, the system configuration shown in FIGS. 3 and 4 is an example, and the present invention can be applied to other system configurations.
本発明によれば、1つの同じコンテンツを同時に異なるメディア(入出力処理部)に対してデータ転送する場合、このようなデータ転送に対して従来それぞれのメディアに対してそれぞれデータ転送を行ってきたところを、本発明では1回のデータ転送で完了させることで無駄なシステムバスの使用を抑えることが可能になる。 According to the present invention, when transferring the same content to different media (input / output processing units) at the same time, the data transfer has been conventionally performed for each medium. However, in the present invention, it is possible to suppress useless use of the system bus by completing the data transfer once.
例えば、24MbpsのHD(ハイディフィニッション)映像を2本HDDに録画しながら、HDDに記録済みの他の24MbpsのHDコンテンツ映像を4本同時に異なるメディアに対して配信するアプリケーション仕様の場合のデータ転送に必要なシステムのデータ転送レートの実効値は、従来のシステムバス(図3)では27MB/sであるのに対し、本発明のシステムバス(図4)では、18MB/sとなり、9MB/sも帯域を無駄に使用しなくてもすむことになる。 For example, data transfer in the case of an application specification in which 24 Mbps HD (High Definition) video is recorded on two HDDs, while another 24 Mbps HD content video recorded on the HDD is simultaneously distributed to different media. The effective value of the data transfer rate required for the system is 27 MB / s in the conventional system bus (FIG. 3), but 18 MB / s in the system bus (FIG. 4) of the present invention, which is 9 MB / s. However, it is not necessary to wastefully use the bandwidth.
Claims (17)
前記システムバス上にバースト転送の機能を利用して1つのあるサイズのブロックデータを1回のバスサイクルで複数のデバイスに同時にデータ転送を可能にする1対多のブロードキャストを行うデータ転送制御部を備え、転送先のデバイス制御部は、該デバイス制御部がコントロールするデバイス又はメモリへ受信したデータを転送するための転送先アドレスを保持するレジスタ手段を有することを特徴とするAVシステム。 Supports CPU, memory, multiple I / O devices, device controller that controls the device or memory, system bus connecting these multiple devices, and burst transfer where the system bus is in high-speed data transfer mode In an AV system having a bus arbitration control unit that arbitrates bus use rights in response to bus requests from a plurality of bus masters,
A data transfer control unit for performing one-to-many broadcast on the system bus, which enables simultaneous transfer of one block data of a certain size to a plurality of devices in one bus cycle by using a burst transfer function; The AV system is characterized in that the transfer destination device control unit has a register means for holding a transfer destination address for transferring received data to a device or memory controlled by the device control unit.
データ送信側のデバイス制御部は、ブロードキャスト転送用のデータバッファを有することを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 1,
An AV system characterized in that the device control unit on the data transmission side has a data buffer for broadcast transfer.
上記デバイス制御部は、1度リードアクセスのあった要求に対し、次のアクセスが来る前に先読みを行い、そのデータを上記データバッファに保持する手段を有することを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 2, wherein
An AV system characterized in that the device control unit has means for pre-reading a request that has been read-accessed once before the next access comes and holding the data in the data buffer.
上記デバイス制御部は、リードアクセスに対して交互に応答するデータバッファを2つ有することを特徴とするAVシステム。 In the AV system according to claim 2 or 3,
The AV system according to claim 1, wherein the device control unit has two data buffers that alternately respond to read access.
データ受信側のデバイス制御部は、ブロードキャスト転送サイズ分のライトバッファを有することを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 1,
An AV system characterized in that the device control unit on the data receiving side has a write buffer corresponding to the broadcast transfer size.
ブロードキャストデータ転送中のバスサイクルで複数のデバイスに対して同時にデータ転送を確実に完了させるためのタイミング調整制御手段を備えることを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 1,
An AV system comprising timing adjustment control means for reliably completing data transfer simultaneously to a plurality of devices in a bus cycle during broadcast data transfer.
複数のデバイスからのブロードキャストデータ転送要求に対して、データ転送サイクルの開始タイミングを調停するブロードキャスト転送要求調停制御部を備えることを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 1,
An AV system comprising a broadcast transfer request arbitration control unit that arbitrates the start timing of a data transfer cycle in response to broadcast data transfer requests from a plurality of devices.
上記ブロードキャスト転送要求調停制御部は、1つの要求を検出すると同時にまずメモリリードサイクルを実行すべく制御し、全ての要求がそろった時点でブロードキャストライトサイクルを実行すべく制御する手段を有することを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 7,
The broadcast transfer request arbitration control unit has a means for controlling to execute a memory read cycle at the same time as detecting one request and controlling to execute a broadcast write cycle when all the requests are completed. AV system.
上記ブロードキャスト転送要求調停制御部は、メモリリードサイクルの完了後一旦バスを開放すべく制御し、全ての要求がそろった時点でブロードキャストライトサイクルを実行すべく再度バス要求をアサートするように制御する手段を有することを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 8, wherein
The broadcast transfer request arbitration control unit performs control to release the bus once after the completion of the memory read cycle, and to assert the bus request again to execute the broadcast write cycle when all the requests are completed. An AV system characterized by comprising:
複数のブロードキャスト転送要求信号の中から常に全てがブロードキャスト転送動作を要求しないため、動作を行わない要求信号を調停に加えないための制御手段を備えることを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 7,
An AV system characterized by comprising control means for preventing a request signal for performing no operation from being arbitrated because all of a plurality of broadcast transfer request signals do not always request a broadcast transfer operation.
ブロードキャスト転送要求信号の状態にかかわらず、調停制御部をディセーブルになるように制御する手段を備えることを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 7,
An AV system comprising means for controlling the arbitration control unit to be disabled regardless of the state of the broadcast transfer request signal.
データ受信側の制御部は、ブロードキャストデータ転送時のデータ転送のサイズ(データ転送バイト数)を保持する手段を有することを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 1,
The AV system characterized in that the control unit on the data receiving side has means for holding the size of data transfer (number of data transfer bytes) at the time of broadcast data transfer.
ブロードキャスト転送サイクルのデータ転送を開始する前のステップにおいてそのサイクルにおけるデータ転送サイズを示す情報をデータバスに付加し、この情報をデータ転送先のブロードキャスト転送のデータ転送サイズを保持する手段に対して取り込むことができる手段を備えることを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 12, wherein
In the step before starting the data transfer of the broadcast transfer cycle, information indicating the data transfer size in that cycle is added to the data bus, and this information is taken into the means for holding the data transfer size of the broadcast transfer at the data transfer destination. An AV system comprising means capable of
ブロードキャスト転送サイクルのデータ転送を開始する前のステップにおいてそのサイクルにおけるデータ転送サイズを示す情報をアドレスバスに付加し、この情報をデータ転送先のブロードキャスト転送のデータ転送サイズを保持するレジスタ手段に対して取り込むことができる手段を備えることを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 12, wherein
In the step before starting the data transfer in the broadcast transfer cycle, information indicating the data transfer size in that cycle is added to the address bus, and this information is stored in the register means for holding the data transfer size of the broadcast transfer at the data transfer destination. An AV system comprising means capable of capturing.
ブロードキャスト転送サイクルのデータ転送を開始する前のステップにおいてデータ転送側の転送先アドレスを示す情報をデータバスに付加し、この情報をデータ転送先のブロードキャスト転送のデータ転送先アドレス情報を保持するレジスタ手段に対して取り込むことができる手段を備えることを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 1,
Register means for adding information indicating the transfer destination address on the data transfer side to the data bus in the step before starting data transfer in the broadcast transfer cycle, and holding this information for data transfer destination address information of the broadcast transfer at the data transfer destination An AV system characterized by comprising means capable of importing into the system.
ブロードキャスト転送サイクルのデータ転送を開始する前のステップにおいてデータ転送側の転送先アドレスを示す情報をアドレスバスに付加し、この情報をデータ転送先のブロードキャスト転送のデータ転送先アドレス情報を保持する手段に対して取り込むことができる手段を備えることを特徴とするAVシステム。 The AV system according to claim 1,
Information indicating the transfer destination address on the data transfer side is added to the address bus in the step before starting the data transfer in the broadcast transfer cycle, and this information is used as means for holding the data transfer destination address information of the broadcast transfer at the data transfer destination. An AV system characterized by comprising means capable of being captured.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP2008225907A (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Language analysis model learning device, language analysis model learning method, language analysis model learning program, and recording medium with the same |
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2003
- 2003-07-09 JP JP2003272441A patent/JP2005032107A/en active Pending
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