JP2006023808A - データ転送装置及びデータ転送方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 外部メモリ109との間のデータ転送をCPU102の動作と独立して行うDMA制御部106及び外部バスインタフェースユニット107を内蔵するコンピュータシステムシにおいて、DMA制御部106の制御による外部メモリ109とのデータ転送をDMA制御部106と外部バスインタフェースユニット107との間に設けたローカルバス110を通して行い、CPUの制御下での外部メモリとのデータ転送及びDMA制御部の制御下での外部メモリとのデータ転送に対する優先順位を外部バスインタフェースユニットに設けた転送順位設定手段111により設定する構成にした。
【選択図】 図1
Description
そこで、この種のコンピュータシステムでは、CPUを介在さずに、直接メインメモリと外部メモリとの間でデータのやり取りを可能にしたDMA(Direct Memory Access)方式がある(例えば特許文献1参照)。
また、従来のデータ伝送方式においては、DMA制御部とCPUから外部メモリに同時にデータ転送を行おうとしたときに、アクセス競合が起こり、お互いにデータ転送ができなくなるという問題があった。
図1は本発明のデータ転送方法を適用したコンピュータシステムの構成の一例を示すブロック図である。
このコンピュータシステム10は、アドレス・データ・コントロールの各バスを含むシステムバス101を有し、このシステムバス101には、システム全体を管理し制御するとともに命令の解析や必要な演算及び転送処理などを実行するCPU102、システム制御用のプログラムなどのデータを格納するROM103、CPU102での処理データや外部から取り込まれたプログラムなどのデータを格納するRAM104、キー処理回路やタイマー回路などの複数の内部I/O装置105、DMA制御部106及び外部バスインタフェースユニット(BIU)107がそれぞれ接続されている。
また、外部バスインタフェースユニット107は、CPU102の制御下での外部メモリ109とのデータ転送及びDMA制御部106の制御下での外部メモリ109とのデータ転送に対する優先順位を設定する転送順位設定手段111を備えている。この転送順位設定手段111に対する優先順位の設定はコンピュータシステム10においてCPU102で実行されるプログラムにより行われる。
例えば、RAM104に格納されているデータをDMA方式で外部メモリ109に転送し、または外部メモリ109のデータをRAM104に転送するに際しては、まず、コンピュータシステム10のプログラム制御下において、CPU102から信号線112を通して供給させる命令により、DMA制御部106、外部バスインタフェースユニット107及び外部メモリ109にDMAコマンドを与え初期設定する。これに伴い、外部メモリ109でデータ転送の用意ができると、外部メモリ109から信号線113及び112を通してDMA制御部106及び外部バスインタフェースユニット107に対しDMA要求が出され、それによってDMA制御部106が信号線114を通してRAM104にメモリに対しR/Wすべきアドレスを送出するとともに外部バスインタフェースユニット107及びローカルバス110に対してアドレス発生とデータの読み込みまたは書き込みを要求する。ここで、RAM104に格納されているデータを外部メモリ109に転送する場合には、上記アドレスされたRAM104内のデータを読み出し、システムバス101を通してDMA制御部106のバッファ106Aに一時記憶させる。しかる後、バッファ106A内のデータは、ローカルバス110、外部バスインタフェースユニット107及び外部バス108を通してダイレクトに外部メモリ109に転送される。また、外部メモリ109のデータをRAM104に転送する場合は、上記の逆に外部メモリ109内のデータを読み出し、外部バス108、外部バスインタフェースユニット107及びローカルバス110を通してDMA制御部106のバッファ106Aに一時記憶させる。しかる後、バッファ106A内のデータはCPU102の空き時間などを利用してRAM104に転送される。
したがって、DMA制御部106の制御下で外部メモリ109とのデータ転送が行われている時は、CPU102にはほとんど負担がかからないため、このCPU102及びシステムバス101を内部I/O装置105などとのデータ転送や命令の解析や演算、プロセスの実行制御など利用できる。
この場合は、まず、コンピュータシステム10のプログラム制御下において、CPU102から信号線112を通して供給させる命令により、外部バスインタフェースユニット107及び外部メモリ109にデータ転送コマンドを与え初期設定する。これに伴い、外部メモリ109でデータ転送の用意ができると、外部メモリ109から信号線112を通して外部バスインタフェースユニット107に対し転送要求が出され、それによってRAM104に対しR/Wすべきアドレスを送出するとともに外部バスインタフェースユニット107に対してアドレス発生とデータの読み込みまたは書き込みを要求する。ここで、RAM104に格納されているデータを外部メモリ109に転送する場合は、上記アドレスされたRAM104内のデータを読み出し、この読み出されたデータはシステムバス101、外部バスインタフェースユニット107及び外部バス108を通して外部メモリ109に転送される。外部メモリ109のデータをRAM104に転送する場合は、上記の逆になる。
CPU102の制御下でのデータ転送を優先する場合は、転送順位設定手段111はCPU102の制御によるデータ転送が最優先に実行されるように設定されている。かかる状態において、CPU102の制御下で外部メモリ109とRAM104間のデータ転送をDMA制御部106の制御によるデータ転送より優先して行う場合は、図2に示すように、CPU102から外部バスインタフェースユニット107に対して外部メモリ109とのデータ転送要求コマンドを出す(ステップS11)。その後、CPU102の制御下で外部メモリ109とのデータ転送が開始され(ステップS12)、しかる後、外部メモリ109とのデータ転送終了へと移行する(ステップS13)。
この場合は、図3のステップS21に示すように、DMA制御部106の制御下で外部メモリ109とのデータ転送が行われている。かかる状態において、CPU102から外部バスインタフェースユニット107に対して外部メモリ109とのデータ転送要求コマンドを出されると(ステップS22)、このコマンドを受けた転送順位設定手段111はDMA制御部106に対して「DMA−WAIT」信号を出す(ステップS23)。これにより、DMA制御部106の制御下での外部メモリ109とのデータ転送を中断させる(ステップS24)。これに伴い、CPU102の制御下で外部メモリ109とのデータ転送が開始され(ステップS25)、その後、外部メモリ109とのデータ転送終了へと移行する(ステップS26)。上記CPU102の制御下での外部メモリ109とのデータ転送が終了すると、転送順位設定手段111はDMA制御部106に対する「DMA−WAIT」信号を解除し(ステップS27)、その旨をDMA制御部106に通知する。これにより、DMA制御部106の制御下で外部メモリ109とのデータ転送が再開される(ステップS28)。
DMA制御部106の制御下でのデータ転送が優先する場合は、転送順位設定手段111はDMA制御部106の制御によるデータ転送が最優先に実行されるように設定されている。かかる状態において、DMA制御部106の制御による外部メモリ109とのデータ転送をCPU102の制御によるデータ転送より優先して行う場合は、図4に示すように、DMA制御部106から外部バスインタフェースユニット107に対して外部メモリ109とのデータ転送要求コマンドを出す(ステップS31)。その後、DMA制御部106の制御下で外部メモリ109とのデータ転送が開始され(ステップS32)、しかる後、外部メモリ109とのデータ転送終了へと移行する(ステップS33)。
この場合は、図5のステップS41に示すように、CPU102の制御下で外部メモリ109とのデータ転送が行われている。かかる状態において、DMA制御部106から外部バスインタフェースユニット107に対して外部メモリ109とのデータ転送要求コマンドを出されると(ステップS42)、このコマンドを受けた転送順位設定手段111はCPU102に対して「CPU−WAIT」信号を出す(ステップS43)。これにより、CPU102の制御下での外部メモリ109とのデータ転送を中断させる(ステップS44)。これに伴い、DMA制御部106の制御下で外部メモリ109とのデータ転送が開始され(ステップS45)、その後、外部メモリ109とのデータ転送終了へと移行する(ステップS46)。上記DMA制御部106の制御下での外部メモリ109とのデータ転送が終了すると、転送順位設定手段111はCPU102に対する「CPU−WAIT」信号を解除し(ステップS47)、その旨をCPU102に通知する。これにより、CPU102の制御下で外部メモリ109とのデータ転送が再開される(ステップS48)。
Claims (10)
- システムバスと、
前記システムバスに接続されシステム全体を管理し制御するとともに命令の解析や必要な演算及び転送処理などを実行するCPUと、
前記システムバスに接続され前記CPUでの処理データ及びシステム制御用のプログラムを格納する内部メモリを含むペリフェラルモジュールと、
前記システムバスに接続されたDMA制御部と、
前記システムバスに接続された外部バスインタフェースユニットと、
前記外部バスインタフェースユニットに接続された外部メモリと、
前記DMA制御部と前記外部バスインタフェースユニットとの間に接続され前記DMA制御部の制御下で前記外部メモリとのデータ転送を行うローカルバスと備え、
前記外部バスインタフェースユニットは、前記CPUの制御下での前記外部メモリとのデータ転送及び前記DMA制御部の制御下での前記外部メモリとのデータ転送に対する優先順位を設定する転送順位設定手段を有する、
ことを特徴とするデータ転送装置。 - 前記転送順位設定手段は、前記CPUの制御によるデータ転送が最優先に実行されるように設定されている時は前記外部バスインタフェースユニットに対し前記外部メモリのデータ転送要求コマンドを出して外部メモリとのデータ転送が実行されるように制御することを特徴とする請求項1記載のデータ転送装置。
- 前記CPUの制御下で外部メモリとのデータ転送を行っている時に前記DMA制御部から前記外部バスインタフェースユニットに対して外部メモリとのデータ転送要求コマンドが出された場合は該コマンドを前記転送順位設定手段で受けることにより前記DMA制御部に対し待ち信号を出力して該DMA制御部の制御によるデータ転送の開始を待たせ、前記CPUの制御下での外部メモリとのデータ転送が終了した時点で前記DMA制御部の制御による外部メモリとのデータ転送を行うように構成したことを特徴とする請求項1記載のデータ転送装置。
- 前記転送順位設定手段は、前記DMA制御部の制御によるデータ転送が最優先に実行されるように設定されている時は前記外部バスインタフェースユニットに対し前記外部メモリのデータ転送要求コマンドを出して外部メモリとのデータ転送が実行されるように制御することを特徴とする請求項1記載のデータ転送装置。
- 前記DMA制御部の制御下で外部メモリとのデータ転送を行っている時に前記CPUから前記外部バスインタフェースユニットに対して外部メモリとのデータ転送要求コマンドが出された場合は該コマンドを前記転送順位設定手段で受けることにより前記CPUに対し待ち信号を出力して該CPUの制御によるデータ転送の開始を待たせ、前記DMA制御部の制御下での外部メモリとのデータ転送が終了した時点で前記CPUの制御による外部メモリとのデータ転送を行うように構成したことを特徴とする請求項1記載のデータ転送装置。
- 外部メモリとの間のデータ転送をCPUの動作と独立して自律的に行うDMA制御部及び外部バスインタフェースユニットを内蔵するコンピュータシステムシのデータ転送方法であって、
前記CPU,前記DMA制御部及び外部バスインタフェースユニットが接続されるシステムバスを備え、
前記DMA制御部の制御による前記外部メモリとのデータ転送を前記DMA制御部と前記外部バスインタフェースユニットとの間に設けたローカルバスを通して行い、
前記CPUの制御下での前記外部メモリとのデータ転送及び前記DMA制御部の制御下での前記外部メモリとのデータ転送に対する優先順位を前記外部バスインタフェースユニットに設けた転送順位設定手段により設定するようにした、
ことを特徴とするデータ転送方法。 - 前記転送順位設定手段は、前記CPUの制御によるデータ転送が最優先に実行されるように設定されている時は前記外部バスインタフェースユニットに対し前記外部メモリのデータ転送要求コマンドを出して外部メモリとのデータ転送が実行されるように制御することを特徴とする請求項6記載のデータ転送方法。
- 前記CPUの制御下で外部メモリとのデータ転送を行っている時に前記DMA制御部から前記外部バスインタフェースユニットに対して外部メモリとのデータ転送要求コマンドが出された場合は該コマンドを前記転送順位設定手段で受けることにより前記DMA制御部に対し待ち信号を出力して該DMA制御部の制御によるデータ転送の開始を待たせ、前記CPUの制御下での外部メモリとのデータ転送が終了した時点で前記DMA制御部の制御による外部メモリとのデータ転送を行うように構成したことを特徴とする請求項6記載のデータ転送方法。
- 前記転送順位設定手段は、前記DMA制御部の制御によるデータ転送が最優先に実行されるように設定されている時は前記外部バスインタフェースユニットに対し前記外部メモリのデータ転送要求コマンドを出して外部メモリとのデータ転送が実行されるように制御することを特徴とする請求項6記載のデータ転送方法。
- 前記DMA制御部の制御下で外部メモリとのデータ転送を行っている時に前記CPUから前記外部バスインタフェースユニットに対して外部メモリとのデータ転送要求コマンドが出された場合は該コマンドを前記転送順位設定手段で受けることにより前記CPUに対し待ち信号を出力して該CPUの制御によるデータ転送の開始を待たせ、前記DMA制御部の制御下での外部メモリとのデータ転送が終了した時点で前記CPUの制御による外部メモリとのデータ転送を行うように構成したことを特徴とする請求項6記載のデータ転送方法。
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JP2014228590A (ja) * | 2013-05-20 | 2014-12-08 | 富士通セミコンダクター株式会社 | データ転送装置、データ転送方法及び半導体装置 |
CN106034199A (zh) * | 2015-03-18 | 2016-10-19 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 一种模拟数据源的图像采集装置和方法 |
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2004
- 2004-07-06 JP JP2004199061A patent/JP2006023808A/ja active Pending
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