JP2006276946A - アクセス制御装置およびアクセス制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】記憶装置の温度が上昇した場合に、簡便な方法で、この記憶装置へのアクセスを制限すること。
【解決手段】この発明にかかるアクセス制御装置において、IDEコントローラ104は、HDD108へのアクセス信号を受信する。次に、温度検知回路109において、HDD108の温度を示す温度情報を取得する。次に、遅延回路402は、温度検知回路109によって取得された温度情報が示す温度が所定の温度を超えている場合に、該温度にしたがった遅延度でHDD108へのアクセス信号を遅延させる。そして、インバータ403、NOR回路404およびフリップフロップ405によってビジー信号を出力する。
【選択図】 図3
【解決手段】この発明にかかるアクセス制御装置において、IDEコントローラ104は、HDD108へのアクセス信号を受信する。次に、温度検知回路109において、HDD108の温度を示す温度情報を取得する。次に、遅延回路402は、温度検知回路109によって取得された温度情報が示す温度が所定の温度を超えている場合に、該温度にしたがった遅延度でHDD108へのアクセス信号を遅延させる。そして、インバータ403、NOR回路404およびフリップフロップ405によってビジー信号を出力する。
【選択図】 図3
Description
本発明は、記憶装置へのアクセス信号を制御するアクセス制御装置およびアクセス制御方法に関し、特に、記憶装置の温度状態に応じて記憶装置へのアクセスを制御するアクセス制御装置およびアクセス制御方法に関する。
近年、持ち運び可能な小型の携帯情報端末が幅広く使用されるようになり、こうした携帯情報端末の機能が高度化していくにつれて、ハードディスクなどのストレージ機能が求められるようになってきている。そしてこのストレージ機能を持った携帯情報端末において、外部のコンピュータとの間で、ビデオデータや画像データ、音楽データなどの大容量のデータのやり取りが頻繁に行われるようになっている。
このようなコンピュータと周辺情報機器との間で、USBインターフェースを介してデータのやり取りを行うと、コンピュータからの長時間にわたる連続アクセスにより、情報機器側の記録装置(例えば、ハードディスク)の温度が上昇してしまう。
なお、記録ヘッドの温度上昇に伴う画質劣化を抑制する温度制御を行う画像記録装置が開示されている(たとえば、特許文献1参照。)。ただし、この画像記録装置では、温度抑制対象が画像記録装置の記録ヘッドに限られている。
この携帯情報端末に内蔵されるハードディスクなどの記憶装置が使用可能な温度範囲を超えた場合、誤動作をする恐れが生じるが、携帯情報端末は、小型化、軽量化が製品のメリットとなり得るため、物理的な放熱対策が施しにくい面がある。
また、携帯情報端末においては、ユーザが製品本体を直接手に持って操作したり、ひざの上に置いて操作したり、あるいは衣類のポケットに入れて持ち運んだりすることが考えられる。その際、手の中、ひざの上、ポケットの中で、機器内部のハードディスクなどの記録装置が高温になると、ユーザが触れることができる製品本体も熱くなり、その熱さをユーザが不快に感じてしまう恐れがある。
記憶装置の発熱に対して、物理的な対策を施した場合、物理的に筐体の寸法が肥大化してしまい、また、ファンによる騒音が増大してしまう。また、部品を追加したり、取り付け工数が増大したりするため、コストアップを招いてしまう。
また、温度上昇に対してソフト的に記憶装置へのアクセスを制御することも考えられるが、たとえば携帯情報端末などにおいては、USBなどのインターフェース規格がすでに採用されており、独自のアクセス制御システムを採用した場合、汎用性およびコストの面で好ましくない。そこで、たとえばUSBコントローラにビジー信号を出力するだけというような、既存のインターフェースを利用する形での実現が望まれる。
そこで本発明は、記憶装置の温度が上昇した場合に、簡便な方法で、この記憶装置へのアクセスを制限できるアクセス制御装置およびアクセス制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明にかかるアクセス制御装置は、記憶装置の温度を示す温度情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された温度情報が示す温度が所定の温度を超えている場合に、該温度にしたがった遅延度で前記記憶装置へのアクセス信号を遅延させる遅延手段と、前記遅延手段によって遅延させている間、ビジー信号を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。
また、前記出力手段は、前記記憶装置を制御するコントロール装置からのアクセス信号を受信する受信手段を備え、該受信手段によって該コントロール装置からのアクセス信号を受信した場合、前記ビジー信号を前記記憶装置へ出力してもよい。
また、前記遅延手段は、遅延させるクロック数が異なる複数の遅延回路によって構成してもよい。この場合、前記記憶装置が第1温度よりも低い場合、前記アクセス信号を遅延させない。そして、前記記憶装置が前記第1温度より高く第2温度よりも低い場合、所定の遅延回路を介して前記アクセス信号を遅延させる。そして、前記記憶装置が第2温度よりも高い場合、前記所定の遅延回路よりもさらに高い遅延度の遅延回路を介して前記アクセス信号を遅延させる。
また、前記出力手段は、前記受信手段によって受信されたアクセス信号をフリップフロップで受信し、該フリップフロップからの出力または前記記憶装置からの出力を受信した場合に、前記ビジー信号を出力してもよい。
また、前記記憶装置はハードディスクドライブとし、前記コントロール装置はIDEコントローラとしてもよい。
また、本発明にかかるアクセス制御方法は、記憶装置へのアクセス信号を受信する受信工程と、前記記憶装置の温度を示す温度情報を取得する取得工程と、前記取得工程によって取得された温度情報が示す温度が所定の温度を超えている場合に、該温度にしたがった遅延度で前記記憶装置へのアクセス信号を遅延させる遅延工程と、前記遅延工程によって遅延させている間、ビジー信号を出力する出力工程と、を含むことを特徴とする。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるアクセス制御装置、アクセス制御方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図1は、アクセス制御装置の機能的構成を説明するブロック図である。このアクセス制御装置は、USBI/F(インターフェース)101、USBコントローラ102、スイッチ103、IDEコントローラ104、CPU105、遅延ブロック106、IDEI/F107、HDD(ハードディスクドライブ)108および温度検知回路109によって構成される。
USBI/F101は、外部のUSB対応の情報処理装置(ホスト)との接続部である。USBI/F101により、アクセス制御装置(デバイス)をホスト側と物理的に接続し、データおよび信号の送受信を実現する。
USBコントローラ102は、USBI/F101とデータバスを介して接続され、USBI/F101を介して接続される、USB対応の情報処理装置とHDD108との間のデータのやり取りを制御する制御部である。また、USBコントローラ102は、デバイス側からビジー信号が入力され、データを受信できなかった場合には、ホスト側にNAK信号を返信し、受信できた場合にはホスト側にACK信号を返信する。なお、NAK信号を返信した場合には、受信したデータはHDD108に格納することなく破棄される。また、HDD108からデータを読み出す要求に対しては、これを受け入れることなく破棄される。
スイッチ103は、USBコントローラ102の他、IDEコントローラ104およびCPU105を接続する。スイッチ103は、一方がIDEコントローラ104とつながっているが、もう一方は、IDEコントローラ104側とCPU105側のいずれかに切り替えることができる。
CPU105がIDEコントローラ104を介してHDD108にアクセスする場合、スイッチ103は、CPU105側に切り替えられる。USBI/F101を介して接続される情報処理装置がHDD108にアクセスする場合、スイッチ103は、IDEコントローラ104側に切り替えられる。
IDEコントローラ104は、HDD108とHDD108に接続される各装置との間のデータのやり取りを制御する制御部であり、受け取ったデータを、受信先のデータ形式から送信先のデータ形式に変換して送信する。HDD108にデータが送信される場合、たとえばATA規格などのハードディスク用のデータ形式に変換して、データをHDD108側へ送信する。また、CPU105にデータが送信される場合、CPU105のデータ形式に変換して、データをCPU105へ送信する。また、USBコントローラ102にデータが送信される場合、データをUSBのデータ形式に変換してUSBコントローラ102に送信する。
CPU105は、各種演算を実行する中央演算処理装置である。たとえば、温度に対応する信号の入力に応答して、温度情報を遅延ブロック106に入力する。
遅延ブロック106は、CPU105から入力される温度情報に基づいて、HDD108へのアクセスを遅延させる回路である。HDD108へのアクセスを遅延させることにより、HDD108の処理を休止させることができ、その結果過熱したHDD108の温度を下げることができる。
IDEI/F107は、HDD108との接続部である。HDD108は、不揮発性の磁気ディスクであるハードディスクを含む駆動部である。この実施の形態では、ハードディスクを例にして説明するが、HDD108は、CD−ROMやDVDなどの記憶装置とすることもできる。その他、駆動部分をもつことによりアクセスされる記憶装置全般に適用してもよい。
温度検知回路109は、HDD108の温度を検知し、検知信号をCPU105に入力する。出力信号は、温度検知回路109によって検知された温度について、その温度がその範囲に属するかにしたがって出力される。たとえば、出力信号は3段階用意し、もっとも低い範囲の場合は第1段階、次に高い範囲の場合は第2段階、最も高い範囲の場合は第3段階の信号を出力することができる。
図2は、IDEコントローラとIDEI/F間のIDE PIOモードの場合の信号のタイミングチャートである。まず、チップセレクト信号(CSの負論理で表記)が立ち下がる。チップセレクト信号は、複数の素子(IC、LSI等)を接続している場合に、どの素子に対して読み出しや書き込みを行なうのかを指定する信号である。チップセレクトがアクティブの時にのみ、読み出しや書き込みが可能となる。ある素子からのチップセレクトのみがアクティブである場合には、別の素子からの読み出しや書き込みの制御信号は無視される。
次に、IORD信号(負論理で表記)またはIOWR信号(負論理で表記)が立ち下がる。次のタイミングでIORDY信号が立ち下り、HDDビジーをIDEコントローラに知らせる。
そして、IORDY信号が立ち上がりレディ状態となった次のタイミングで、IORD信号またはIOWR信号が立ち上がる。その後、データの読み書きが終了してチップセレクト信号が立ち上がり、一連の処理が終了する。
図3は、遅延ブロックの構成を説明するブロック図である。まずIDEコントローラ104から、チップセレクト信号と、IORD1信号(負論理で表記)またはIOWR1信号(負論理で表記)が出力され、それぞれNAND回路401に入力される。NAND回路401からの出力は、遅延回路402およびインバータ403にそれぞれ入力される。
NAND回路401の出力の1つは、遅延回路402で遅延された後、IDEI/F107を介して、HDD108に入力される。HDD108に入力される信号は、IORD2信号(負論理で表記)またはIOWR2信号(負論理で表記)である。HDD108へのアクセスが確認された後、IORDY2信号がビジー出力される。IORDY2信号は、IDEI/F107を介してNOR回路404に入力される。
NAND回路401のもう一方の出力は、インバータ403に入力される。フリップフロップ405のD出力がグランドされており、インバータ403からの出力はフリップフロップ405のクロック部に入力される。そして、フリップフロップ405のQ出力の信号がNOR回路404に入力される。
NOR回路404には、IORDY2信号とフリップフロップ405のQ出力の信号が入力される。フリップフロップ405のQ出力の信号は、IDEI/F107から出力されるIORDY2信号が遅延回路402によって遅延される分だけ、より早く入力される。その結果、IORDY2信号がビジー状態になる前に、NOR回路404からは、IORDY1信号が出力される。すなわち、IORDY1信号=Lとなり、HDD108のビジー状態がIDEコントローラ104に通知される。
このように、遅延回路402によってHDD108へのアクセスを遅延させることにより、遅延時間の間、HDD108へのアクセスが回避される。その結果、HDD108の動作が行われない分だけ、HDD108の温度を下げることができる。その一方で、フリップフロップ405のQ出力の信号により、IORDY2信号がビジー出力される前に、IORDY1信号がビジー出力される。それにより、HDD108へのアクセスを遅延させている間もビジー状態をIDEコントローラ104に通知することができる。
図4は、遅延回路を使用した場合のタイミングチャートである。まず、チップセレクト信号が出力される。その後、IORD1信号またはIOWR1信号が立ち下がる。そして、IORDY1信号が立ち下がり、データの書き込み信号が出力される。
一方、IORD2信号またはIOWR2信号は、遅延回路402によって遅延され、遅延時間501の経過後立ち下がる。そしてHDD108へのアクセス後、IORDY2信号が立ち下がり、その後データの読み出し信号が入力される。その後、IORDY2信号が立ち上がると、フリップフロップ405にも入力されるので、IORDY1信号は立ち上がる。IORDY1信号の立ち上がりを受けて、IORD1信号またはIOWR1信号が立ち上がる。その後、IORD2信号またはIOWR2信号が立ち上がり、チップセレクト信号が立ち上がり、データの読み書きが終了する。
図5は、遅延回路の詳細な構成を説明するブロック図である。まず、図3で説明したように、チップセレクト信号とIORD1信号またはIOWR1信号が、それぞれNAND回路401に入力され、その出力が遅延回路402に入力される。NAND回路401からの出力は、遅延部610、遅延部620およびNAND回路630にそれぞれ入力される。
遅延部610はフリップフロップを3つ含むので、信号を3クロック分遅延させる。遅延された信号は、NAND回路611を介して出力され、さらにデコーダ640からの信号に基づいてアクティブの場合にNOR回路650へと出力される。遅延部620はフリップフロップを2つ含むので、信号を2クロック分遅延させる。遅延信号は、デコーダ640からの信号に基づいてアクティブの場合にNOR回路650に出力される。NAND回路630にはフリップフロップを介さずに信号が入力されるので信号は遅延しない。NAND回路630に入力された信号は、デコーダ640からの信号に基づいてアクティブの場合にNOR回路650に出力される。
デコーダ640には、温度情報T0およびT1に基づいて信号が入力される。遅延部610、遅延部620およびNAND回路630からの出力は、このデコーダ640からの出力に基づいてオン/オフが制御される。このオン/オフは、いずれもNAND回路を使用して制御される。このオン/オフ制御により、遅延部610、遅延部620およびNAND回路630のうち1つのみから、信号は出力される。遅延部610、遅延部620およびNAND回路630からの出力はいずれもNOR回路650に入力され、IORD2信号またはIOWR2信号として出力される。
図6は、温度情報に基づく信号の入出力を説明する説明図である。温度の状態が低い方から3段階あるとすると、第1段階のとき、入力はT1=0、T0=0であり、EN0のみが出力がLとなる。その結果、NAND回路630のみがアクティブとなり、IORD1信号またはIOWR1信号は遅延せずにIORD2信号またはIOWR2信号として出力される。
第1段階の次に温度の高い第2段階のとき、入力はT1=0、T0=1であり、EN1のみが出力がLとなる。その結果、遅延部620のみがアクティブとなり、IORD1信号またはIOWR1信号は2クロック遅延した後IORD2信号またはIOWR2信号として出力される。
最も温度が高い第3段階のとき、入力はT1=1、T0=0であり、EN2のみが出力がLとなる。その結果、遅延部610のみがアクティブとなり、IORD1信号またはIOWR1信号は3クロック遅延した後IORD2信号またはIOWR2信号として出力される。
図7は、最も温度が高い段階の場合の遅延回路のタイミングチャートである。チップセレクト信号が立ち下がった後、IORD1信号またはIOWR1信号が立ち下がる。最も温度が高い段階なので、遅延部610がアクティブになる。その結果、図5に示したA地点の信号は、3クロック遅延してから立ち下がる。図5に示したB地点の信号は、A地点からNAND回路を介して信号が出力されるので、同じタイミングで立ち下がる。
その後、図4で説明した処理を経てIORD1信号またはIOWR1信号が立ち上がると、IORD1信号またはIOWR1信号は3つのフリップフロップを介さずにNAND回路611に入力されるので、B地点において信号が立ち上がる。その後、A地点で信号が立ち上がる前にチップセレクト信号が立ち上がる。
図8は、温度検知回路の詳細な構成を説明するブロック図である。図1に示した温度検知回路109は、抵抗ブロック901、抵抗ブロック902、比較器903、比較器904によって構成される。抵抗ブロック901は、抵抗値R1、抵抗値R2、抵抗値R3の各抵抗によって構成される。抵抗ブロック902は、抵抗値RQ、抵抗値RTHの各抵抗によって構成される。
抵抗値RTHを有する抵抗はサーミスタと呼ばれ、温度変化により抵抗値が変わる。ここで使用するサーミスタは、温度が上がると抵抗値RTHが下がり、温度が下がると抵抗値RTHが上がる。抵抗ブロック901および抵抗ブロック902は、いずれも一方がグラウンドされ、一方に基準電圧Vref1が入力されている。
抵抗ブロック901において、グラウンド側から抵抗値R3の地点が比較器903の負の入力に接続され、この地点の電位をV1とする。また、グラウンド側から抵抗値R2+R3の地点が比較器904の負の入力に接続され、この地点の電位をV2とする。電位の大きさは、V2>V1である。
抵抗ブロック902において、グラウンドから抵抗値RTHの地点が、比較器903および比較器904の正の入力に接続され、この地点の電位をVTHとする。抵抗値RTHは温度値によって変化し、その結果電位をVTHも変化する。
温度が低いときは、抵抗が大きくなるので、電位VTHは高くなり、比較器903および比較器904はともに出力がH(ハイ)になる。CPU105は、その結果に基づいて、温度情報T0=0、T1=0を出力する。さらに温度が高くなると、抵抗が下がり、比較器903の出力はHのままで、比較器904の出力はL(ロー)になる。CPU105は、その結果に基づいて、温度情報T0=1、T1=0を出力する。さらに温度が高くなると、抵抗が下がり、比較器903および比較器904はともに出力がL(ロー)になる。CPU105は、その結果に基づいて、温度情報T0=0、T1=1を出力する。
図9は、電圧と温度情報の関係を説明するグラフである。X軸はHDD108の温度であり、Y軸は電圧VTHである。温度が低い間は抵抗RTHが大きく、その結果、電圧VTHも大きい、このとき、比較器903および比較器904の出力はともにHとなる。温度が上がるにつれてVTHは下がり、V1とV2の間を取るようになる。その結果、比較器903の出力はHのまま、比較器904の出力のみがLになる。さらに温度が上がると、VTHは下がり、V1より小さくなる。その結果、比較器903および比較器904の出力はともにLとなる。
以上説明したように、このアクセス制御装置およびアクセス制御方法によれば、温度上昇に対してホスト側からのアクセスを止め、それにより温度を下げることができる。また、特別な演算や判断を実行する必要なく、従来のUSBの規格仕様のまま、信号の遅延とビジー信号の出力によってアクセス制限および温度抑制を実現することができる。
上述の簡単な構成によって温度抑制が実現できるので、大きな冷却器や冷却用ファンを追加装着する必要がない。このため、特にポータブルな情報機器で問題となる放熱器の追加や、通気口の設置による筐体寸法の肥大化を回避することができるとともに、ファンによる騒音の発生も避けられる。
102 USBコントローラ、103 スイッチ、104 IDEコントローラ、105 CPU、106 遅延ブロック、107 IDEI/F、108 HDD、109 温度検知回路、401 NAND回路、402 遅延回路、403 インバータ、404 NOR回路、405 フリップフロップ、610 遅延部、620 遅延部、640 デコーダ、901 抵抗ブロック、902 抵抗ブロック、903 比較器、904 比較器
Claims (6)
- 記憶装置の温度を示す温度情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された温度情報が示す温度が所定の温度を超えている場合に、該温度にしたがった遅延度で前記記憶装置へのアクセス信号を遅延させる遅延手段と、
前記遅延手段によって遅延させている間、ビジー信号を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とするアクセス制御装置。 - 前記出力手段は、前記記憶装置を制御するコントロール装置からのアクセス信号を受信する受信手段を備え、該受信手段によって該コントロール装置からのアクセス信号を受信した場合、前記ビジー信号を前記記憶装置へ出力することを特徴とする請求項1に記載のアクセス制御装置。
- 前記遅延手段は、遅延させるクロック数が異なる複数の遅延回路によって構成され、
前記記憶装置が第1温度よりも低い場合、前記アクセス信号を遅延させず、前記記憶装置が前記第1温度より高く第2温度よりも低い場合、所定の遅延回路を介して前記アクセス信号を遅延させ、前記記憶装置が第2温度よりも高い場合、前記所定の遅延回路よりもさらに高い遅延度の遅延回路を介して前記アクセス信号を遅延させることを特徴とする請求項1または2に記載のアクセス制御装置。 - 前記出力手段は、前記受信手段によって受信されたアクセス信号をフリップフロップで受信し、該フリップフロップからの出力または前記記憶装置からの出力を受信した場合に、前記ビジー信号を出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のアクセス制御装置。
- 前記記憶装置はハードディスクドライブであり、前記コントロール装置はIDEコントローラであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のアクセス制御装置。
- 記憶装置の温度を示す温度情報を取得する取得工程と、
前記取得工程によって取得された温度情報が示す温度が所定の温度を超えている場合に、該温度にしたがった遅延度で前記記憶装置へのアクセス信号を遅延させる遅延工程と、
前記遅延工程によって遅延させている間、ビジー信号を出力する出力工程と、
を含むことを特徴とするアクセス制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005090787A JP2006276946A (ja) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | アクセス制御装置およびアクセス制御方法 |
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Publications (1)
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JP2005090787A Withdrawn JP2006276946A (ja) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | アクセス制御装置およびアクセス制御方法 |
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