JP2005100210A - バス構成回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】 IP(Intellectual Property)を使用した設計において、PLATFORM外のマスターモジュールからPLATFORM内のスレーブモジュールへの信号線を排除した場合にも、正常に動作することが可能なバス構成回路を提供する。
【解決手段】
マスターモジュールM12からアクセスされるスレーブモジュールS22をPLATFORM1外に配置し、マスターモジュールM11からスレーブモジュールS21に対してのアクセス状況に応じてバスモジュール群MSEL40、SSEL50及びDEC70から出力される制御信号crdy及びcsel と、制御信号を受けてバスモジュール群MSEL41及びSSEL51を介して各マスターモジュール及びスレーブモジュールに制御信号hreadyを出力するスレーブモジュールDEFS30とを備えている。
【選択図】 図1

Description

本発明は複数のマスターモジュールと複数のスレーブモジュールと、それらの間を接続するバスモジュールから構成される情報処理システムのバス構成回路に関するものである。
近年、CPU(マイクロプロセッサ)、メモリ及び割り込みコントローラーなどの基本的モジュールを組み込み、動作の信頼性を保証したPLATFORMを使用して、PLATFORMの周辺に必要な機能を持ったIP(Intellectual Property)を配置していくPLATFORM設計と言われるものが脚光を浴びている。PLATFORM設計では用途に応じて、PLATFORMの周辺に機能ブロックであるIP(Intellectual Property)をバスあるいはバスモジュールを介して配置していくので、一つ一つの設計をする必要はなく、短納期化を実現できるのである。以上のような設計を行うことについては、例えば、特許文献1に記載されている。
特開2000−276358号公報
しかしながら、近年、情報処理システムの性能を向上させるために、マルチプロセッサ化又はマルチレイヤバス化等を行う必要が出てきた。よって、マルチプロセッサ化やマルチレイヤバス化に対応したPLATFORMを新たに考える必要性が出てきた。図3に一般的なバス仕様であるAMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)のAHB(Advanced High-performance Bus)を用いた従来のシステム構成例を示す。また、図6には、マルチプロセッサ化を行った場合のシステム構成例の概略ブロック図、図7には、マルチレイヤバス化を行った場合のシステム構成例のブロック図を示している。
図6に示すように、マルチプロセッサ化の一つの方法として図3に示すPLATFORM2を複数使うことにより実現する方式がある。セレクタ301はPLATFORM210内のマスターモジュールM211と、PLATFORM220内のマスターモジュールM221、及びマスターモジュールM12のアクセス調停を行い、スレーブモジュールS212、S213、S222、S223、S23またはS24にアクセスを行う。PLATFORM210内のスレーブモジュールS212またはS213、PLATFORM220内のスレーブモジュールS222またはS223、またはスレーブモジュールS23またはS24からのアクセス応答はセレクタ302により選択されすべてのマスターモジュールに返される。この場合、PLATFORM220とPLATFORM210は、図3で示されているPLATFORM2とまったく同じモジュールであり、すでに存在する基本モジュールを再利用するため、短期間でのシステム設計が可能となる。
また、マルチレイヤバス化は、マルチレイヤAHBと呼ばれるように複数のマスターモジュールにそれぞれバスレイヤを割当て、各レイヤと各スレーブモジュールとのアクセス調停を個別に行うことにより、複数のマスターモジュール−スレーブモジュール間アクセスを同時に行えるようになるためシステム性能が向上する方式である。
図7に示すのは、図3に示すPLATFORM2とマルチレイヤAHBを使用したバス構成例である。PLATFORM2、マスターモジュールM12、及びマスターモジュールM13は、それぞれレイヤ317、レイヤ318、及びレイヤ319のバスレイヤに割り当てられている。セレクタ314はそれぞれのレイヤからのアクセス調停を行いPLATFORM2内のスレーブモジュールS21又はS22にアクセスを行う。セレクタ315もそれぞれのレイヤからのアクセス調停を行いスレーブモジュールS23にアクセスを行う。セレクタ316もそれぞれのレイヤからのアクセス調停を行いスレーブモジュールS24にアクセスを行う。スレーブモジュールS21、S22、S23及びS24からのアクセス応答は各セレクタ311、312、313により選択されそれぞれマスターモジュールM11、M12、M13に返される。異なるマスターモジュールから同一スレーブモジュールへの同時アクセスが発生した場合はセレクタ314、セレクタ315、あるいはセレクタ316によりアクセス調停待ちが発生するため各マスターモジュールは順番にしかアクセスできないが、同一スレーブモジュールへの同時アクセスが発生しない限り複数のマスターモジュール−スレーブモジュール間アクセスは同時に行える。
しかしながら、PLATFORM2が図3に示されるような構成の場合、図6で示されるようなマルチプロセッサ化を行うとPLATFORM220はPLATFORM210とまったく同じモジュールであるため、システム上の同一アドレス空間にスレーブモジュールS212とスレーブモジュールS222が存在し、同様に同一アドレス空間にスレーブモジュールS213とスレーブモジュールS223が存在することになり、正常にシステムが動作できないという問題があった。
また、PLATFORM2が図3に示されるような構成の場合、図7で示されるようなマルチレイヤバス化を行うと、PLATFORM2の外ではマルチレイヤ化は行われているが、PLATFORM2内ではバス権は一つしか存在しないため、PLATFORM2内のスレーブモジュールS21及びS22に対してPLATFORM2外のマスターモジュールM12又はM13からアクセスがあった場合、PLATFORM2内のバス権を得てからでないとアクセスができない。よってマスターモジュールM12又はM13がスレーブモジュールS21及びS22に対してアクセスしている間はPLATFORM2内のマスターモジュールM11のアクセス先がたとえスレーブモジュールS21又はS22ではなかったとしてもアクセスが待たされることになる。このためマスターモジュールM11にとっては十分な性能向上が得られないという問題があった。
よって、PLATFORM2外のマスターモジュールからPLATFORM2内のスレーブモジュールに対してアクセスする状況が存在することが問題であり、本発明では、PLATFORM2外のマスターモジュールからPLATFORM2内のスレーブモジュールへの信号線を排除した場合にも、正常に動作することが可能なバス構成回路を提供する。
本発明のバス構成回路では、上述した課題を解決すべく、第1のマスターモジュール、第1のマスターモジュールから制御される第1のスレーブモジュール、及び第1のマスターモジュールと第1のスレーブモジュールとを接続する第1のバスモジュール群から構成される第1のグループと、第1のグループ外に配置されるとともに、第2のバスモジュール群によって第1のバスモジュール群を介して第1のグループと接続された第2のマスターモジュール及び第2のスレーブモジュールと、第1のマスターモジュールのアクセス先が第1のスレーブモジュールであるかに応じて第1のバスモジュール群から出力される第1の制御信号と、第1のスレーブモジュールの被アクセス状況を第1のバスモジュール群を通じて第1のスレーブモジュールから出力される第2の制御信号と、第1の制御信号及び第2の制御信号を受けて第1のマスターモジュール、第2のマスターモジュール、第1のスレーブモジュール、及び第2のスレーブモジュールに対して第2のバスモジュール群或いは第1のバスモジュール群を介して第3の制御信号を出力する第3のスレーブモジュールとを備えている。
本発明のバス構成回路を使用することで第2のマスターモジュールから第1のスレーブモジュールへのアクセスが生じることを防止し、第2のスレーブモジュールを第1のグループ外に配置することで第2のマスターモジュールから第1のグループへアクセスする必要を無くし、第1のマスターモジュールの第1のスレーブへのアクセス状況を第2のスレーブモジュール、第3のスレーブモジュール及び第2のマスターモジュールに伝えることで第1のマスターモジュールから第1のスレーブモジュールへのアクセスの終了を確認することができるようになり、マルチプロセッサ化が可能となる。またマルチレイヤ化においては、必要以上に生じていたアクセス待ちを低減でき、性能向上を実現することができる。また、従来と比べてPLATFORMの端子数及び信号線を減少させたことで、全体的な面積削減及び消費電力低減を図ることが可能となる。
以下、図を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態におけるバス構成回路のブロック図である。また、図2は、図1のDEFS30の詳細なブロック図である。
まず、図1の構成について説明する。M11及びM12はそれぞれマスターモジュールであり、S21、S22、S23、及びDEFS30はそれぞれスレーブモジュールである。MSEL40、MSEL41、SSEL50、SSEL51はそれぞれバスを構成するモジュール群である。DEC70はPLATFORM1内のマスターモジュールであるM11からのアクセス先がPLATFORM1内のスレーブモジュールに対するものであることを識別するデコードモジュールである。ARBITERモジュールはマスターモジュールM11とM12のバス権を調停するバスモジュール群の一つであるが、図1に図示せず省略してある。
スレーブモジュールS21はマスターモジュールM11によって制御され、スレーブモジュールS22、S23及びDEFS30はマスターモジュールM11とM12によって制御される。MSEL40はマスターモジュールM1からのデータ(アドレス情報や書き込み情報など。)をスレーブモジュールS21とMSEL41に伝達する。また、MSEL41はマスターモジュールM12とMSEL40からデータ(アドレス情報や書き込み情報など。)受けて、スレーブモジュールS22、S23、及びDEFS30に伝達する。SSEL51はスレーブモジュールS22、S24、及びDEFS30からデータ(読み出し情報や応答情報など。)を受けて、マスターモジュールM12とSSEL50に伝達する。また、SSEL50はスレーブモジュールS21とSSEL51からデータ(読み出し情報や応答情報など。)を受けて、マスターモジュールM11へ伝達する。
図1の例では、マスターモジュールM11はCPUに代表されるような、演算やシステム制御を行うものであり、場合によってはキャッシュメモリやローカルメモリを有している。マスターモジュールM12はDMAコントローラ、I/Oチャネル装置などに代表されるもの、あるいはCPUに代表されるような、演算やシステム制御を行うCPUである。スレーブモジュールS21はマスターモジュールM11から制御される、I/Oに代表されるようなI/Oスレーブモジュールである。S22はマスターモジュールM11及びM12から制御されるシステムメモリ、共有メモリ、メインメモリなどに代表されるようなメモリスレーブモジュールである。S23はM11及びM12から制御される、I/Oに代表されるようなI/Oスレーブモジュールである。DEFS30はスレーブモジュールS22及びS23に割り当てられているアドレス空間とは別のアドレス空間に割り当てられ、マスターモジュールからスレーブモジュールS22及びS23に割り当てられているアドレス空間とは別のアドレス空間に対するアクセスに対して応答を行うデフォルトスレーブモジュールである。スレーブモジュールS22及びS23とは別のアドレスなので場合によってはスレーブモジュールS21のアドレスと同様の場合もある。
マスターモジュールM11及びM12は、アクセスサイクルの転送タイプを示すhtrans信号、アドレスを示すhaddr信号、及びライトデータを示すhwdata信号を出力し、リードデータを示すhrdata信号、応答タイプを示すhresp信号、応答レディを示すhready信号が入力される。スレーブモジュールS21、S22、及びS23は、アクセスサイクルの転送タイプを示すhtrans信号、アドレスを示すhaddr信号、ライトデータを示すhwdata信号、及び他のスレーブの応答レディを示すhready信号が入力され、リードデータを示すhrdata信号、応答タイプを示すhresp信号、スレーブ自身の応答レディを示すhreadyout信号を出力する。htrans信号、haddr信号、hwdata信号、hrdata信号、及びhresp信号は複数の信号線からなるバス信号である。各マスターモジュール、各スレーブモジュールは上記以外のAHBの信号を入出力しているが、本発明では、代表的な信号のみ説明に用いている。PLATFORM1は、マスターモジュールM11、スレーブモジュールS21、バスモジュールMSEL40、SSEL50、及びデコードモジュールDEC70から構成されている。MSEL40は、PLATFORM1内のマスターモジュールであるM11が出力する、haddr信号、htrans信号、及びhwdata信号をhadM1端子及びhwdM1端子から入力し、バス権に従って選択し、hadM端子及びhwdM端子から、PLATFORM1内の全てのスレーブモジュール(本実施例ではS21)及びバスモジュールであるSSEL50及びデコードモジュールDEC70に出力し、またhadO端子及びhwdO端子からPLATFORM1外のバスモジュールであるMSEL41にも出力する。MSEL41は、PLATFORM1外のマスターモジュールであるM12、及びPLATFORM1内のバスモジュールであるMSEL40がそれぞれ出力する、haddr信号、htrans信号、及びhwdata信号をhadM2端子、hwdM2端子、hadI端子、及びhwdI端子から入力し、バス権に従って選択し、hadM端子及びhwdM端子から、PLATFORM1外のスレーブモジュールであるS22、S23、及びDEFS30、及びバスモジュールであるSSEL51に出力する。SSEL50は、PLATFORM1内のスレーブであるS21、及びPLATFORM1外のバスモジュールであるSSEL51がそれぞれ出力する、hrdata信号、hresp信号、hreadyout信号をhrdS1端子、hrsS1端子、hryS1端子、hrdI端子、hrsI端子、及びhryI端子から入力し、hadM端子から入力するアドレス信号に従って選択し、hrdS端子、hrsS端子、及びhryS端子から、PLATFORM1内のマスターモジュールであるM11に出力する。ただし、スレーブモジュールS21、S22、S23、及びDEFS30から出力されるhreadyout信号に関してはhryS1端子及びhryI端子から入力し、hadM端子から入力するアドレス信号に従い選択し、hryS端子からhready信号としてPLATFORM1内のマスターモジュールであるM11に出力すると共に、PLATFORM1内のスレーブモジュールであるS21にも出力する。
また、SSEL50は、PLATFORM1内のスレーブモジュールS21が出力するhreadyout信号をhryS1端子から入力し、hadM端子から入力するアドレス信号に従って選択し、hryO端子からcrdy信号としてDEFS30にも出力する。SSEL51は、PLATFORM1外のスレーブモジュールであるS22、S23、あるいはDEFS30がそれぞれ出力する、hrdata信号、hresp信号、hreadyout信号をhrdS2端子、hrsS2端子、hryS2端子、hrdS3端子、hrsS3端子、hryS3端子、hrsSD端子、及びhrySD端子から入力し、hadM端子から入力するアドレス信号に従って選択し、hrdS端子、hrsS端子、hryS端子、hrdO端子、hrsO端子、及びhryO端子から、PLATFORM1外のマスターモジュールであるM12、及びPLATFORM1内のバスモジュールであるSSEL50に出力する。ただし、PLATFORM1外の各スレーブモジュールS22、S23、及びDEFS30から出力されるhreadyout信号に関してはhryS2端子、hryS3端子、及びhrySD端子から入力し、hadM端子から入力するアドレス信号に従い選択し、hryS端子及びhryO端子からhready信号としてPLATFORM1外のマスターモジュールであるM12、及び、PLATFORM1内のバスモジュールであるSSEL50に出力すると共に、PLATFORM1外のスレーブモジュールであるS22、S23、及びDEFS30にも出力する。DEC70はMSEL40の出力するアドレス信号及びバス権許可信号(図示せず)により、PLATFORM1内のマスターモジュールにバス権があり、かつPLATFORM1内のマスターモジュールM11アクセスのアクセス先がPLATFORM1内のスレーブモジュールS21であるかどうかを判断し、アクセス先がPLATFORM1内のスレーブモジュールS21である場合は選択信号cselをDEFS30に出力する。
次に図2の構成について説明する。アドレスデコーダ103はアドレス信号haddrをデコードし、DEFS30が選択されたかどうかを判断し、DEFS30が選択された場合に選択信号hsel1=Hを出力する。ANDゲート104はそのhsel1信号とNOTゲート105により反転させられたcsel信号を入力し、選択信号hsel2を出力する。応答生成回路101はhtrans信号、hready信号、及びhsel2信号を入力し、hsel2信号=Hであるアクセスであった場合は、hreadyout端子よりhreadyout1信号を、hresp端子よりhresp1信号を出力することによりアクセス応答を行う。応答生成回路102はcsel信号、htrans信号、及びhready信号を入力し、csel信号=Hであるアクセスであった場合は、hresp端子からhresp2信号を、rdysel端子から選択信号rdysel=Hを出力する。選択信号rdysel=Hの場合、セレクタ106はcrdy入力信号を選択し、hreadyout信号として出力し、セレクタ107はhresp2信号を選択し、hresp信号として出力する。また、選択信号rdysel=Lの場合、セレクタ106はhreadyout1信号を選択し、hreadyout信号として出力し、セレクタ107はhresp1信号を選択し、hresp信号として出力する。これらにより、DEFS30は、csel信号=Lの時にDEFS30に割り当てられているアドレスに対してアクセスがあった場合、hsel2信号=Hとなり応答生成回路101がアクセス応答を出力する一方、応答生成回路102の方はcsel信号=Lであるためアクセス応答を行わずrdysel=Lを出力し、このrdysel信号=Lにより応答生成回路101の出力したアクセス応答がセレクタ106及びセレクタ107によって選択され、hreadyout信号及びhresp信号として出力されるように動作する。
また、DEFS30は、csel信号=Hの時にDEFS30に割り当てられているアドレスに対してアクセスがあった場合、ANDゲート104によってhsel2信号=Lとなり応答生成回路101はアクセス応答を行わず、代わりに応答生成回路102の方がcsel信号=Hであるためアクセス応答を行いhresp2信号及びrdysel=Hを出力し、このrdysel信号=Hによりcrdy入力信号及び応答生成回路102の出力したアクセス応答がそれぞれセレクタ106及びセレクタ107によって選択され、hreadyout信号及びhresp信号として出力されるように動作する。
応答生成回路101及び応答生成回路102に入力されているhresetn信号とhclk信号はそれぞれAHBで定められたリセット信号とクロック信号であり、それらによってAHBで定められたタイミングに従いアクセス応答を出力する。
図1のMSEL40、MSEL41、SSEL50、SSEL51、及び、図2の応答生成回路101及び応答生成回路102の内部詳細回路構成については、AHBを理解していれば容易に構成できるものであるためここでは示さない。
図4、図5に本発明の実施形態におけるタイムチャートを示す。以後、図4、図5のタイムチャートを参考にして4つのアクセスサイクルを順番に行う場合を例に動作の説明をする。
1つめのアクセスはPLATFORM1内のマスターモジュールM11からPLATFORM1内のスレーブモジュールS21へのライトアクセス(以降M11S21アクセスと略記)を示し、2つめのアクセスはPLATFORM1内のマスターモジュールM11からPLATFORM1外のスレーブモジュールS23へのライトアクセス(以降M11S23アクセスと略記)を示し、3つめのアクセスはPLATFORM1外のマスターモジュールM12からPLATFORM1内のスレーブモジュールS21へのライトアクセス(以降M12S21アクセスと略記)を示し、4つめのアクセスはPLATFORM1外のマスターモジュールM12からPLATFORM1外のスレーブモジュールS23へのライトアクセス(以降M12S23アクセスと略記)を示している。動作説明はライトアクセスを例に行っているが、ライトアクセス時はデータフェーズにおいてhwdata信号を用いてマスタからスレーブへのライトデータが伝達されるのに対し、リードアクセス時はデータフェーズにおいてhrdata信号を用いてスレーブモジュールからマスターモジュールへのリードデータが、hresp信号と同様にマスターモジュールへ伝達される以外は同様に動作するため動作説明を省略する。信号名については、例えば、M11モジュールのhtrans端子信号については、htrans_M11のように略記してある。また、スレーブモジュールS22へのアクセスは行っていないためタイムチャート上は省略してある。
AHBはクロック信号hclkの立ち上がりに同期して動作するため、各モジュールが出力する出力信号はhclkの立ち上がりに同期して出力され、各モジュールが入力する入力信号はhclkの立ち上がりに同期して取り込まれ使用される。また、AHBはアクセスがアドレスフェーズとデータフェーズに分かれておりパイプライン化された2つのフェーズで1つの転送を行う。AHBアクセスの各フェーズはその直前のアクセスの各フェーズの終了を示すhready信号のアサートを受けてから開始される。
M11S21アクセスのアドレスフェーズは、その直前のアクセスのアドレスフェーズ終了を示すhready_M11信号のアサートを受けてから開始され、そのアドレスフェーズにてM11は、転送タイプ信号htrans_M11=NONSEQ、及びアドレス信号haddr_M11=A(S21)をスレーブモジュールS21に出力する。
A(S21)はアドレス信号がスレーブS21のアドレスになっていることを示し、ライトデータ信号のD(S21)はスレーブS21に対するライトデータであることを示している。転送タイプ信号htransの、NONSEQはAMBA仕様で定められているNONSEQUENTIALアクセスを行っていることを示し、IDLEはIDLEサイクルを行っていることを示している。応答信号hrespの、OKAYはAMBA仕様で定められているアクセスの正常完了を示し、ERRORはアクセスの異常完了を示している。一般にスレーブの存在しないアドレスにアクセスした場合、応答信号hresp=ERRORとなる。
M11S21アクセス時、バス権はM11にあるため、アクセスのアドレスフェーズにおいて、M11の出力するhtrans_M11=NONSEQ、及びhaddr_M11=A(S21)は、MSEL40あるいは、MSEL40及びMSEL41を経由して、DEC70、S21、S22、S23、及びDEFS30に伝達される。M11S21アクセスは、PLATFORM1内のマスターモジュールM11からPLATFORM1内のスレーブモジュールS21へのアクセスであるため、DEC70はM11S21アクセスのアドレスフェーズ中csel=Hを出力する。M11S21アクセスのアドレスフェーズの終了、つまりM11S21アクセスの直前のアクセスのデータフェーズの終了を示すhready_M11信号がアサートされると、M11S21アクセスのデータフェーズが開始され、同時に次のM11S23アクセスのアドレスフェーズも開始される。M11S21アクセスのデータフェーズ中、M11のS21に対して出力するライトデータ信号hwdata_M11=D(S21)は、MSEL40あるいは、MSEL40及びMSEL41を経由して、S21、S22、及びS23に伝達される。S21はM11S21アクセスのアドレスフェーズ時に伝達された転送タイプ信号htrans_S21=NONSEQ、アドレス信号haddr_S21=A(S21)、及びアドレスフェーズの終了信号hready_S21=Hから自分がアクセスされたことを認識し、M11S21アクセスのデータフェーズ時に伝達されたライトデータhwdata_S21=D(S21)を取り込み、データフェーズの終了を示す信号hreadyout_S21=H及び応答信号hresp_S21=OKAYを出力する。M11S21アクセスのデータフェーズ中、S21から出力された応答信号hresp_S21=OKAYは、SSEL50を経由してM11に伝達され、一方、レディ信号hreadyout_S21は、SSEL50を経由してM11及びS21のhready端子に伝達されると共に、crdy信号としてDEFS30のcrdy端子に伝達される。M11は伝達されたレディ信号hready_M11=HによりM11S21サイクルのデータフェーズを終結させる。それと同時に、M11S23アクセスのアドレスフェーズが終了し、M11S23アクセスのデータフェーズと次のM12S21アクセスのアドレスフェーズが開始される。
DEFS30はM11S21アクセスのアドレスフェーズ時に伝達された転送タイプ信号htrans_DEFS=NONSEQ、アドレス信号haddr_DEFS=A(S21)、及びアドレスフェーズの終了信号hready_DEFS=H、から自分がアクセスされたことを認識するが、csel=HであるためDEFS30内の応答生成回路101は応答動作をせず、代わりに応答生成回路102が応答することにより、DEFS30はM11S21アクセスのデータフェーズ時にhreadyout_DEFS=crdy及びhresp_DEFS=OKAYを出力する。M11S21アクセスのデータフェーズ中、DEFS30から出力された応答信号hresp_DEFS=OKAYは、SSEL51を経由してM12に伝達され、一方、レディ信号hreadyout_DEFSは、SSEL51を経由してM12及びS22、S23及びDEFS30のhready端子に伝達される。上記動作により、M11S21アクセスのデータフェーズ中にS21の出力したhreadyout_S21信号が全てのスレーブモジュール及び全てのマスターモジュールのhready端子に伝達されるため、PLATFORM1内のマスターモジュールM11からPLATFORM1内のスレーブモジュールS21にアクセスしているサイクルの終了をPLATFORM1外のマスタ及びスレーブモジュールM12、S22、S23が知ることができる。
次に、M11S23アクセス時、バス権はM11にあるため、アクセスのアドレスフェーズにおいて、M11がS23に対して出力するhtrans_M11=NONSEQ、及びhaddr_M11=A(S23)は、MSEL40あるいは、MSEL40及びMSEL41を経由して、DEC70、S21、S22、S23、及びDEFS30に伝達される。M11S23アクセスは、PLATFORM1内のマスターモジュールからPLATFORM1外のスレーブモジュールへのアクセスであるため、DEC70はM11S23アクセスのアドレスフェーズ中csel=Lを出力する。M11S23アクセスのアドレスフェーズの終了、つまりM11S21アクセスのデータフェーズの終了を示すhready_M11信号がアサートされると、M11S23アクセスのデータフェーズが開始され、同時に次のM12S21アクセスのアドレスフェーズも開始される。M11S23アクセスのデータフェーズ中、M11がS23に対して出力するライトデータ信号hwdata_M11=D(S23)は、MSEL40あるいは、MSEL40及びMSEL41を経由して、S21、S22、及びS23に伝達される。S23はM11S23アクセスのアドレスフェーズ時に伝達された転送タイプ信号htrans_S23=NONSEQ、アドレス信号haddr_S23=A(S23)、及びアドレスフェーズの終了信号hready_S23=Hから自分がアクセスされたことを認識し、M11S23アクセスのデータフェーズ時に伝達されたライトデータhwdata_S23=D(S23)を取り込み、データフェーズの終了を示す信号hreadyout_S23=H及び応答信号hresp_S23=OKAYを出力する。M11S23アクセスのデータフェーズ中、S23から出力された応答信号hresp_S23=OKAYは、SSEL51あるいは、SSEL51及びSSEL50を経由してM12及びM11に伝達され、一方、レディ信号hreadyout_S23は、SSEL51あるいは、SSEL51及びSSEL50を経由し、M12、S22、S23及びDEFS30、及び、M11及びS21のhready端子に伝達される。M11は伝達されたレディ信号hready_M11=HによりM11S23サイクルのデータフェーズを終結させる。それと同時に、M12S21アクセスのアドレスフェーズが終了し、M12S21アクセスのデータフェーズと次のM12S23アクセスのアドレスフェーズが開始される。DEFS30はM11S23アクセスのアドレスフェーズ時に伝達された転送タイプ信号htrans_DEFS=NONSEQ、アドレス信号haddr_DEFS=A(S23)、及びアドレスフェーズの終了信号hready_DEFS=H、から自分がアクセスされていないことを認識し応答を行わない。
次に、M12S21アクセス時、バス権はM12にあるため、アクセスのアドレスフェーズにおいて、M12の出力するhtrans_M12=NONSEQ、及びhaddr_M12=A(S21)は、MSEL41を経由して、S22、S23、及びDEFS30に伝達される。M12S21アクセスは、バス権によりPLATFORM1外のマスターモジュールからのアクセスであると判断できるため、M12S21アクセスのアドレスフェーズ中、DEC70はcsel=Lを出力し、MSEL40はhadM端子からhtrans信号としてIDLE信号を出力するため、htrans_S21=IDLEとなる。M12S21アクセスのアドレスフェーズの終了、つまりM11S23アクセスのデータフェーズの終了を示すhready_M12信号がアサートされると、M12S21アクセスのデータフェーズが開始され、同時に次のM12S23アクセスのアドレスフェーズも開始される。M12S21アクセスのデータフェーズ中、M12がS21に対して出力するライトデータ信号hwdata_M12=D(S21)は、MSEL41を経由して、S22、及びS23に伝達される。S21はM12S21アクセスのアドレスフェーズ時に伝達された転送タイプ信号htrans_S21=IDLE、及びアドレスフェーズの終了信号hready_S21=Hから自分はアクセスされていないことを認識し応答を行わない。
一方、DEFS30はM12S21アクセスのアドレスフェーズ時に伝達された転送タイプ信号htrans_DEFS=NONSEQ、アドレス信号haddr_DEFS=A(S21)、及びアドレスフェーズの終了信号hready_DEFS=Hから自分がアクセスされたことを認識するが、csel_DEFS=LであるためDEFS30内の応答生成回路102は応答せず、応答生成回路101の方が応答することにより、DEFS30はM12S21アクセスのデータフェーズ時にデータフェーズのエラー終了を示す信号hreadyout_DEFS=H及び応答信号hresp_DEFS=ERRORを出力する。M12S21アクセスのデータフェーズ中、DEFS30から出力された応答信号hresp_DEFS=ERRORは、SSEL51あるいは、SSEL51及びSSEL50を経由してM12及びM11に伝達され、一方、レディ信号hreadyout_DEFSは、SSEL51あるいは、SSEL51及びSSEL50を経由し、M12、S22、S23及びDEFS30、及び、M11及びS21のhready端子に伝達される。M12は伝達されたレディ信号hready_M12=HによりM12S21サイクルのデータフェーズを終結させる。それと同時に、M12S23アクセスのアドレスフェーズが終了し、M12S23アクセスのデータフェーズとM12S23のさらに次のアクセスのアドレスフェーズが開始される。(本実施例の仮想の5番目のアクセスである。)
次に、M12S23アクセス時、バス権はM12にあるため、アクセスのアドレスフェーズにおいて、M12のhtrans_M12=NONSEQ、及びhaddr_M12=A(S23)は、MSEL41を経由して、S22、S23、及びDEFS30に伝達される。M12S23アクセスは、バス権によりPLATFORM1外のマスターモジュールからのアクセスであると判断できるため、M12S23アクセスのアドレスフェーズ中、DEC70はcsel=Lを出力し、MSEL40はhadM端子からhtrans信号としてIDLE信号を出力するため、htrans_S21=IDLEとなる。M12S23アクセスのアドレスフェーズの終了、つまりM12S21アクセスのデータフェーズの終了を示すhready_M12信号がアサートされると、M12S23アクセスのデータフェーズが開始され、同時にM12S23の次のアクセスのアドレスフェーズも開始される。M12S23アクセスのデータフェーズ中、M12がS23に対して出力するライトデータ信号hwdata_M12=D(S)23は、MSEL41を経由して、S22、及びS23に伝達される。S21はM12S23アクセスのアドレスフェーズ時に伝達された転送タイプ信号htrans_S21=IDLE、及びアドレスフェーズの終了信号hready_S21=Hから自分はアクセスされていないことを認識し応答を行わない。DEFS30はM12S23アクセスのアドレスフェーズ時に伝達された転送タイプ信号htrans_DEFS=NONSEQ、アドレス信号haddr_DEFS=A(S23)、及びアドレスフェーズの終了信号hready_DEFS=Hから自分がアクセスされていないことを認識し応答を行わない。
一方、S23はM12S23アクセスのアドレスフェーズ時に伝達された転送タイプ信号htrans_S23=NONSEQ、アドレス信号haddr_S23=A(S23)、及びアドレスフェーズの終了信号hready_S23=Hから自分がアクセスされたことを認識し、M12S23アクセスのデータフェーズ時に伝達されたライトデータhwdata_S23=D(S23)を取り込み、データフェーズの終了を示す信号hreadyout_S23=H及び応答信号hresp_S23=OKAYを出力する。M12S23アクセスのデータフェーズ中、S23から出力された応答信号hresp_S23=OKAYは、SSEL51あるいは、SSEL51及びSSEL50を経由してM12及びM11に伝達され、一方、レディ信号hreadyout_S23は、SSEL51あるいは、SSEL51及びSSEL50を経由し、M12、S22、S23及びDEFS30、及び、M11及びS21のhready端子に伝達される。M12は伝達されたレディ信号hready_M12=HによりM12S23サイクルのデータフェーズを終結させる。それと同時に、M12S23アクセスの次のアクセスのアドレスフェーズが終了し、そのデータフェーズとさらに次のアクセスのアドレスフェーズが開始される。AHBには上記説明に挙げた信号以外にも各種信号があるが、図1〜10では省略している。
以上のように、本発明の実施の形態によれば、PLATFORM1内のマスターモジュールからPLATFORM1内のスレーブモジュールにアクセスしているサイクルの終了をPLATFORM1外のマスターモジュールおよびスレーブモジュールがcrdy信号を通して知ることができるようになるため、PLATFORM1内のマスターモジュールおよびPLATFORM1外のマスターモジュールのどちらからもアクセスされるスレーブモジュールである例えばS22をPLATFORM1外に配置し、PLATFORM1外のマスターモジュールからPLATFORM1内のスレーブモジュールへの信号線を排除した形でバスを構成することができる。この構成により、課題であったPLATFORM1内のスレーブモジュールのアドレスの重複が解消され、正常な動作環境を提供することができる。
また、PLATFORM1外のマスターモジュールがPLATFORM1内のスレーブモジュールに対してアクセス使用とした場合、信号線が無いため、PLATFORM1内のスレーブモジュールがアクセスされることは無い。この場合、DEFS30が代わりにERRORを示す信号で応答する。よって、PLATFORM1内のマスターモジュールにしかPLATFORM1内でのバス権は存在しないので、PLATFORM1内でのバス権の調停待ちは生じない。
同様にPLATFORM1内のスレーブモジュールに対してPLATFORM1外のマスターモジュールからの信号線(例えばhaddr、htrans、hwdata、hrdata)を排除したことにより、PLATFORM設計を実現した場合に信号線及び信号線端子が少なくなり、PLATFORM1及びバス構成回路の面積及び消費電力を小さくできることが期待できる。
本発明の実施の形態におけるバス構成回路を示すブロック図である。 本発明の実施の形態におけるバス構成回路のDEFSのブロック図である。 従来のバス構成回路のブロック図である。 本発明の実施の形態におけるバス構成回路のタイムチャートである。 本発明の実施の形態におけるバス構成回路のタイムチャートである。 マルチプロセッサ構成例概略ブロック図である。 マルチレイヤAHBバス構成例概略ブロック図である。
符号の説明
1、2、210、220 PLATFORM
11、12、13、211、221 マスターモジュール
21、22、23、24、30、31、212、213、222、223 スレーブモジュール
40、41、42,43、50、51、52,53、60、61 バスモジュール
70 デコードモジュールDEC
101、102 応答生成回路
103 アドレスデコーダ
104 AND回路
105 インバーター回路
106、107、301、302、311、312、313、314、315、316 セレクタ
317、318、319 レイヤ

Claims (7)

  1. 第1のマスターモジュール、前記第1のマスターモジュールから制御される第1のスレーブモジュール及び前記第1のマスターモジュールと前記第1のスレーブモジュールとを接続する第1のバスモジュール群から構成される第1のグループと、
    前記第1のグループ外に配置されるとともに、第2のバスモジュール群によって前記第1のバスモジュール群を介して前記第1のグループと接続された第2のマスターモジュール及び第2のスレーブモジュールと、
    前記第1のマスターモジュールのアクセス先が前記第1のスレーブモジュールであるかに応じて前記第1のバスモジュール群から出力される第1の制御信号と、
    前記第1のスレーブモジュールの被アクセス状況を前記第1のバスモジュール群を通じて前記第1のスレーブモジュールから出力される第2の制御信号と、
    前記第1の制御信号及び前記第2の制御信号を受けて前記第1のマスターモジュール、前記第2のマスターモジュール、前記第1のスレーブモジュール及び前記第2のスレーブモジュールに対して前記第2のバスモジュール群、或いは前記第1のバスモジュール群を介して第3の制御信号を出力する第3のスレーブモジュールと、
    を有することを特徴とするバス構成回路。
  2. 前記第1のマスターモジュールが前記第1のスレーブモジュールに対してアクセスしている場合に出力される前記第1の制御信号に応じて前記第3のスレーブモジュールは前記第2の制御信号を前記第3の制御信号として出力することを特徴とするに請求項1に記載のバス構成回路。
  3. 前記第3のスレーブモジュールは前記第1のスレーブモジュールと同一のアドレスを含み持つことを特徴とする請求項1に記載のバス構成回路。
  4. 前記第2のマスターモジュールから前記第1のスレーブモジュールの持つアドレスに対してアクセスが行われた場合に、前記第3のスレーブモジュールが代わりに応答を行うことを特徴とする請求項3に記載のバス構成回路。
  5. 前記第3のスレーブモジュールが行う前記応答は前記第2のマスターモジュールに対して、アクセス失敗を表す信号であること特徴とする請求項4に記載のバス構成回路。
  6. 前記第1のグループを複数備えることを特徴とする請求項1及び請求項2に記載のバス構成回路。
  7. 前記第1のバスモジュール群及び前記第2のバスモジュール群が複数階層で構成されていることを特徴とする請求項1及び請求項6に記載のバス構成回路。
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