JP2005085128A - コンピュータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 マスターコンピュータと複数のスレーブコンピュータとの通信制御における処理効率を高めることのできるコンピュータシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】 マスターコンピュータ（１）と複数のそれぞれのスレーブコンピュータ（２，３，４）は、マスターコンピュータが複数のスレーブコンピュータのうち特定のスレーブコンピュータを選択するチップセレクト信号（ＣＳ）、スレーブコンピュータがマスターコンピュータに対して通信の一時停止を要求するビジー信号（ＢＳＹ）、及びスレーブコンピュータがマスターコンピュータとの通信以外の所定の処理を行っている状態を示すステータス信号（ＳＴＳ）を授受可能になされたコンピュータシステムである。
【選択図】図１

Description

本発明は、マスターコンピュータと複数のスレーブコンピュータとが接続されたコンピュータシステムに関する。

コンピュータシステムの規模が大きくなると、１個のコンピュータでは処理能力が不足するため、マスターコンピュータとスレーブコンピュータを接続して処理を分散化することにより、コンピュータシステムの処理能力を高める構成が採用されている。

図６は、従来のマスターコンピュータとスレーブコンピュータの構成による通信制御方式を示す図である（例えば、特許文献１参照）。

マスターコンピュータは、通信を始めるスレーブコンピュータを選択し、そのスレーブコンピュータに対してチップセレクト（ＣＳ）信号をセットする（Ｓ０１）。そして、マスターコンピュータはスレーブコンピュータに動作指示を送信する（Ｓ０２）。

スレーブコンピュータは、通信中に所定の状態、例えば、マスターコンピュータから送られてくるデータを記憶するメモリの容量不足が生じたときは、マスターコンピュータに対してビジー（ＢＳＹ）信号をセットする（Ｓ０３）。マスターコンピュータは、ビジー信号がリセットされるまで通信を中断し（Ｓ０４）、ビジー信号がリセットされたとき（Ｓ０５）は、通信を再開する（Ｓ０６）。

そして、マスターコンピュータは、通信を終了したときはチップセレクト信号をリセットして（Ｓ０７）、次のスレーブコンピュータとの通信処理を開始する（Ｓ０８）。
特開平１０−１７７５６３号公報

しかし、特許文献１に開示された技術では、マスターコンピュータはスレーブコンピュータと通信中のときは他のスレーブコンピュータと通信することはできない。従って、スレーブコンピュータが処理に長い時間を要している場合であってもマスターコンピュータは選択したスレーブコンピュータの動作が終了するまで待たされることなり、処理効率が悪かった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、マスターコンピュータと複数のスレーブコンピュータとの通信制御における処理効率を高めることのできるコンピュータシステムを提供することを目的とする。

本発明に係る請求項１に記載のコンピュータシステムは、マスターコンピュータと、このマスターコンピュータに通信ラインを介して接続する複数のスレーブコンピュータとを有するコンピュータシステムにおいて、上記マスターコンピュータと上記複数のそれぞれのスレーブコンピュータは、上記マスターコンピュータが上記複数のスレーブコンピュータのうち特定のスレーブコンピュータを選択するチップセレクト信号、上記スレーブコンピュータが上記マスターコンピュータに対して通信の一時停止を要求するビジー信号、及び上記スレーブコンピュータが上記マスターコンピュータとの通信以外の所定の処理を行っている状態を示すステータス信号を授受可能になされた。

また本発明に係るコンピュータシステムは、上記記載の発明であるコンピュータシステムにおいて、上記マスターコンピュータと上記複数のそれぞれのスレーブコンピュータとの間に、上記チップセレクト信号を授受するためのチップセレクト信号ライン、上記ビジー信号を授受するためのビジー信号ライン、及び上記ステータス信号を授受するためのステータス信号ラインを備えた。

また本発明に係るコンピュータシステムは、上記記載の発明であるコンピュータシステムにおいて、上記スレーブコンピュータは、このスレーブコンピュータに接続する不揮発性メモリとの間で情報の入出力を行っているときは、上記ステータス信号のレベルをアクティブにする。

また本発明に係るコンピュータシステムは、上記記載の発明であるコンピュータシステムにおいて、上記スレーブコンピュータは、このスレーブコンピュータに入力するアナログ信号をデジタル信号に変換しているときは、上記ステータス信号のレベルをアクティブにする。

また本発明に係るコンピュータシステムは、上記記載の発明であるコンピュータシステムにおいて、上記スレーブコンピュータは、スリープ状態とアクティブ状態のいずれか一方の状態から他方の状態に移行中は上記ステータス信号のレベルをアクティブにし、その移行動作が完了したときは、上記ステータス信号のレベルを非アクティブとする。

また本発明に係るコンピュータシステムは、上記記載の発明であるコンピュータシステムにおいて、上記マスターコンピュータは、上記スレーブコンピュータに対するデータを全て送信した後に上記ステータス信号がアクティブになったときは、当該スレーブコンピュータとの通信を終了する。

本発明によれば、マスターコンピュータと複数のスレーブコンピュータとを備えたコンピュータシステムの処理効率を高めることができる。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るコンピュータシステムの構成を示す図である。本コンピュータシステムは、マスターコンピュータ１、第１〜第３スレーブコンピュータ２、３、４、通信ライン５、不揮発性メモリ６、アナログ入力装置７及び複数の信号ライン８で構成されている。

通信ライン５は広く情報の送受信に用いられる経路のことで、導電線、光ファイバなどの有線を用いた通信に限られず、光、音波、電波などを用いた無線通信も含まれる。

不揮発性メモリ６は、スレーブコンピュ-タの周辺装置であって、データ書き換え可能な不揮発性の記憶媒体であり、フラッシュメモリなどが使用される。アナログ入力装置７は、スレーブコンピュ-タの周辺装置であって、外部装置（不図示）からアナログ信号を入力する。

信号ライン８は、マスターコンピュータ１とそれぞれのスレーブコンピュータ２、３、４との間で、チップセレクト（ＣＳ）信号２ａ、３ａ、４ａ、ビジー（ＢＳＹ）信号２ｂ、３ｂ、４ｂ、及びステータス（ＳＴＳ）信号２ｃ、３ｃ、４ｃの状態信号を授受する。

なお、本実施の形態のコンピュータシステムでは、マスターコンピュータ１に３台のスレーブコンピュータ２、３、４が接続されているが、この形態に限定されずマスターコンピュータ１に複数台のスレーブコンピュータを接続するものであっても良い。また、通信ライン５は、共通バスラインを使用しているが、スレーブコンピュ-タ毎に設けても良い。

次に、本発明に係る通信処理方法の基本的な考え方について説明する。

図２は、従来の通信方法における信号授受のタイムチャートを示す図である。

図２において、通信動作時間Ｔは、チップセレクト信号ＣＳ２ａがセット状態を継続する時間であって、通信時間Ｔ１と処理時間Ｔ２とで構成されている。

マスターコンピュータ１は、チップセレクト信号をセットして、通信ライン５を介して第１スレーブコンピュータ２に通信指示を送信する。第１スレーブコンピュータ２は、送信されたデータを記憶するメモリに容量不足が生じたときは、マスターコンピュータ１に対するビジー信号ＢＳＹ２ｂをセットする。マスターコンピュータ１はＢＳＹ２ｂがリセットされるまでデータの送信を中断する。

従って、通信時間Ｔ１の期間では、データを記憶するメモリの容量に対応して、ＢＳＹ２ｂのセットとリセットが繰り返される。そして、マスターコンピュータ１が、データを全て送信したときに、第１スレーブコンピュータ２は、ビジー信号ＢＳＹ２ｂをセットして処理を開始する、即ち処理時間Ｔ２が開始される。

ここで第１スレーブコンピュータ２は、処理時間Ｔ２の期間において、受信したデータに基づく所定の処理を実行する。この処理の内容としては、例えば、（１）第１スレーブコンピュータ２が管理する不揮発性メモリ６に調整データや情報を書き込む場合、（２）アナログ入力装置７からの信号をＡ／Ｄ変換を実行してその結果を得る場合、（３）第１スレーブコンピュータ２の状態（スリープ、スタンバイ、アクティブ）を変更する場合等が挙げられる。

そして、第１スレーブコンピュータ２は、処理動作を終了したときにビジー信号ＢＳＹ２ｂをリセットし、これを検出したマスターコンピュータ１は、チップセレクト信号ＣＳ２ａをリセットして、次の第２スレーブコンピュ-タ３のチップセレクト信号ＣＳ３ａをセットする。

発明者らは、上述の通信制御方式を踏まえてコンピュータの処理効率を高めるための通信制御方式に関して鋭意調査検討を行い、その結果、処理時間Ｔ２中において、マスターコンピュータ１が第１スレーブコンピュータ２の処理終了まで待つ必要のない期間が存在することを見出した。即ち、処理時間Ｔ２中の所定の期間においては、チップセレクト信号ＣＳ２ａをリセットできることがわかった。

図３は、本発明に係る通信方法における信号授受のタイムチャートを示す図である。

図３において、通信動作に必要な時間Ｔ０は、チップセレクト信号ＣＳ２ａがセット状態を継続する時間であって、通信時間Ｔ１と処理時間Ｔ３とで構成されている。

マスターコンピュータ１は、チップセレクト信号をセットして、通信ライン５に通信指示を送信する。第１スレーブコンピュータ２は、送信されたデータを記憶するメモリに容量不足が生じたときは、マスターコンピュータ１に対してビジー信号ＢＳＹ２ｂをセットする。マスターコンピュータ１はビジー信号ＢＳＹ２ｂがリセットされるまでデータの送信を中断する。

従って、通信時間Ｔ１の期間では、データを記憶するメモリの容量に対応して、ＢＳＹ２ｂのセットとリセットが繰り返される。そして、マスターコンピュータ１が、データを全て送信したときに、第１スレーブコンピュータ２は、ビジー信号ＢＳＹ２ｂをセットして処理を開始する、即ち処理時間Ｔ３が開始される。

ここで、スレーブコンピュータ２は、処理時間Ｔ３の期間において、受信したデータに基づく所定の処理を実行するが、マスターコンピュータ１が第１スレーブコンピュータ２の処理終了まで待つ必要のない状態になったときは、第１スレーブコンピュータ２はステータス信号ＳＴＳ２ｃをセットする。即ち、ステータス信号の信号レベルをアクティブにする。

これを検出したマスターコンピュータ１は、チップセレクト信号ＣＳ２ａをリセットして、次の第２スレーブコンピュ-タ３のチップセレクト信号ＣＳ３ａをセットする。

図４、図５は、マスターコンピュータ１の本発明に係る通信方法を処理する手順を示すフロー図である。

マスターコンピュータ１は、第１スレーブコンピュータ２と通信を行うかどうかを調べ、通信を行う場合には（Ｓ１１ Ｙｅｓ）、第１スレーブコンピュータ２との通信処理を実行する（Ｓ１２）。

図５では、マスターコンピュータ１は、第１スレーブコンピュータ２が通信処理中かどうか、即ちステータス信号ＳＴＳ２ｃがセットされていないかどうかを調べる（Ｔ０１）。ステータス信号ＳＴＳ２ｃがセットされている場合（Ｔ０１ Ｙｅｓ）は、第１スレーブコンピュータ２は新たな通信処理を実行できないため、第１スレーブコンピュータ２との通信処理を終了する。

ステータス信号ＳＴＳ２ｃがセットされていない場合（Ｔ０１ Ｎｏ）は、チップセレクト信号ＣＳ２ａをセットして第１スレーブコンピュータ２を選択する（Ｔ０２）。そして、第１スレーブコンピュータ２に対して動作指示の送信を開始する（Ｔ０３）。

次にビジー信号ＢＳＹ２ｂがセットされたかどうかを調べ（Ｔ０４）、セットされている場合（Ｔ０４ Ｙｅｓ）は、ビジー信号ＢＳＹ２ｂがリセットされるまで、送信を一時中断する。リセットされている場合（Ｔ０４ Ｎｏ）は、送信を続け、動作指示の送信が完了するまで上述の動作を継続する（Ｔ０５）。

動作指示を全て送信した場合（Ｔ０５ Ｙｅｓ）は、第１スレーブコンピュータ２が処理中かどうか、即ちステータス信号ＳＴＳ２ｃがセットされているかどうかを調べる（Ｔ０６）。ステータス信号ＳＴＳ２ｃがセットされていない場合（Ｔ０６ Ｎｏ）は、マスターコンピュータ１はステータス信号ＳＴＳ２ｃがセットされるまで待機する。

ステータス信号ＳＴＳ２ｃがセットされた場合（Ｔ０６ Ｙｅｓ）は、マスターコンピュータ１は、第１スレーブコンピュータ２とのリンケージを継続する必要がなくなったため、第１スレーブコンピュータ２との通信処理を終了する。

図４に戻り、マスターコンピュータ１は、第２スレーブコンピュ-タ３と通信を行うかどうかを調べ、通信を行う場合には（Ｓ１３ Ｙｅｓ）、上述と同様の手順で第２スレーブコンピュ-タ３との通信処理を実行する（Ｓ１４）。その後、第３スレーブコンピュ-タ４と通信を行うかどうかを調べて、通信を行う場合には（Ｓ１５ Ｙｅｓ）、上述と同様の手順で第３スレーブコンピュ-タ４との通信処理を実行する（Ｓ１６）。

以上説明したように、マスターコンピュータとスレーブコンピュ-タとの間の信号ラインに、新たにステータス信号ＳＴＳを設け、スレーブコンピュータが、マスターコンピュータとのリンケージの継続不要タイミングでステータス信号ＳＴＳのレベルをアクティブにセットすることで、マスターコンピュータは他のスレーブコンピュータとの通信を開始することが可能となる。従って、通信処理の大幅な効率化が可能となる。

なお、この発明は、マスターコンピュータとスレーブコンピュ-タを備えた装置に対して幅広く適用することができる。例えば、マスターコンピュータとスレーブコンピュ-タを備えた電子撮像装置、携帯端末、デジタル家電、監視システムなどに適用することが可能である。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係るコンピュータシステムの構成を示す図。 従来の通信方法における状態信号のタイムチャートを示す図。 本発明に係る通信方法における状態信号のタイムチャートを示す図。 マスターコンピュータの通信処理手順を示すフロー図。 マスターコンピュータの通信処理手順を示すフロー図。 従来のマスターコンピュータとスレーブコンピュータの構成による通信制御方式を示す図。

符号の説明

１…マスターコンピュータ、２…第１スレーブコンピュータ、３…第２スレーブコンピュータ、４…第３スレーブコンピュータ、５…通信ライン、６…不揮発性メモリ、７…アナログ入力装置、８…信号ライン、ＣＳ…チップセット信号、ＢＳＹ…ビジー信号、ＳＴＳ…ステータス信号。

Claims (6)

1. マスターコンピュータと、このマスターコンピュータに通信ラインを介して接続する複数のスレーブコンピュータとを有するコンピュータシステムにおいて、
   上記マスターコンピュータと上記複数のそれぞれのスレーブコンピュータは、上記マスターコンピュータが上記複数のスレーブコンピュータのうち特定のスレーブコンピュータを選択するチップセレクト信号、上記スレーブコンピュータが上記マスターコンピュータに対して通信の一時停止を要求するビジー信号、及び上記スレーブコンピュータが上記マスターコンピュータとの通信以外の所定の処理を行っている状態を示すステータス信号を授受可能になされたことを特徴とするコンピュータシステム。
2. 上記マスターコンピュータと上記複数のそれぞれのスレーブコンピュータとの間に、上記チップセレクト信号を授受するためのチップセレクト信号ライン、上記ビジー信号を授受するためのビジー信号ライン、及び上記ステータス信号を授受するためのステータス信号ラインを備えたことを特徴とする請求項１に記載のコンピュータシステム。
3. 上記スレーブコンピュータは、このスレーブコンピュータに接続する不揮発性メモリとの間で情報の入出力を行っているときは、上記ステータス信号のレベルをアクティブにすることを特徴とする請求項１または２に記載のコンピュータシステム。
4. 上記スレーブコンピュータは、このスレーブコンピュータに入力するアナログ信号をデジタル信号に変換しているときは、上記ステータス信号のレベルをアクティブにすることを特徴とする請求項１または２に記載のコンピュータシステム。
5. 上記スレーブコンピュータは、スリープ状態とアクティブ状態のいずれか一方の状態から他方の状態に移行中は上記ステータス信号のレベルをアクティブにし、その移行動作が完了したときは、上記ステータス信号のレベルを非アクティブとすることを特徴とする請求項１または２に記載のコンピュータシステム。
6. 上記マスターコンピュータは、上記スレーブコンピュータに対するデータを全て送信した後に上記ステータス信号がアクティブになったときは、当該スレーブコンピュータとの通信を終了することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のコンピュータシステム。

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