JP2007108858A - Pin sharing device and pin sharing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LSIのピン共有方法に関するもので、特に複数の異なるバスプロトコルで通信するデバイスをLSIのピンを共有して接続するための方法に関する。 The present invention relates to an LSI pin sharing method, and more particularly to a method for connecting devices communicating with a plurality of different bus protocols by sharing LSI pins.
近年、LSIの製造プロセスの微細化が進むに従い、1個のLSIに集積できる回路規模は飛躍的に増大の一途を遂げている。LSIとメモリや他のデバイスとを接続するためにLSI1個のパッケージに搭載可能なピン数はシリコン上のパッド間隔、パッケージピンの間隔の狭小化、表面実装パッケージを用いた多ピン化などの方策により増加傾向にあるが、回路規模の増大に対してピン数の増加が追いついていないのが現状である。その結果、LSIのシリコンサイズが回路規模ではなく、パッド数で決まってしまうパッドリミットと呼ばれる現象が発生し、シリコンの利用効率が悪くなるという問題があり、一方パッケージに関しては、シリコンサイズに対して巨大化してしまい、LSI搭載基板面積が増大してしまうという問題がある。 In recent years, the scale of a circuit that can be integrated into one LSI has been dramatically increased as the LSI manufacturing process has been miniaturized. The number of pins that can be mounted on a single LSI package to connect the LSI to a memory or other device is such as pad spacing on silicon, narrower package pin spacing, and multiple pins using surface mount packages. However, the increase in the number of pins has not caught up with the increase in circuit scale. As a result, there is a problem called pad limit where the silicon size of the LSI is determined not by the circuit scale but by the number of pads, and there is a problem that the utilization efficiency of silicon deteriorates. There is a problem that the area becomes large and the LSI mounting board area increases.
これらの問題に対しては、LSIのピン数削減が効果的である。ピン数削減のために、従来はアドレスやデータなどのバスを複数のピンで定義して転送するパラレルデータバスをシリアルバスに置き換え、数本のピンで実現することも行われている。例えば、PCIバスをPCI Expressと呼ばれるシリアルバスへ置き換え、高速化とピン数削減を両立させようとする技術動向がある。 For these problems, it is effective to reduce the number of pins of the LSI. In order to reduce the number of pins, conventionally, a parallel data bus in which a bus for address, data, etc. is defined and transferred by a plurality of pins is replaced with a serial bus and realized by several pins. For example, there is a technical trend to replace the PCI bus with a serial bus called PCI Express to achieve both high speed and a reduced number of pins.
また、1つのメモリを2つのCPUから共有できるように、メモリ制御部へ各々のCPUと共有メモリを接続し、メモリ制御部が2つのCPUからのメモリアクセスを調停する例が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Further, an example is disclosed in which each CPU and a shared memory are connected to the memory control unit so that one memory can be shared by two CPUs, and the memory control unit arbitrates memory access from the two CPUs ( For example, see Patent Document 1).
異なるバスプロトコルで通信するデバイスを共通のLSIピンに接続し、時分割でバスプロトコルを切り替えて、LSIのピンを共有する方式も考案されている(例えば、特許文献2参照)。
従来例にあるようにパラレルバスをシリアルバスで置き換える場合、ピン数は削減可能であるが、バスに接続されるデバイスもシリアルバスに対応する必要がある。市場に広く普及した安価な従来のパラレルバスインタフェースのデバイスを使うことができなくなり、同等の機能を備えたシリアルバスインタフェースを持つデバイスが開発されるのを待つか自ら開発しなければならないという問題がある。また、シリアルバスを実装したLSIと従来のパラレルバスインタフェースデバイスの間にバス変換LSI(バスブリッジ)を使う方法もあるが、システムトータルとして考えると、バスブリッジLSI分のコストアップに加え、バスブリッジLSIを実装する基板面積の増大、消費電力の増大という欠点がある。 When the parallel bus is replaced with a serial bus as in the conventional example, the number of pins can be reduced, but the device connected to the bus must also support the serial bus. There is a problem that it is not possible to use inexpensive conventional parallel bus interface devices that are widely spread in the market, and it is necessary to wait until a device having a serial bus interface having the same function is developed or to develop oneself. is there. There is also a method of using a bus conversion LSI (bus bridge) between an LSI mounted with a serial bus and a conventional parallel bus interface device, but considering the total system, in addition to the cost increase of the bus bridge LSI, the bus bridge There are disadvantages such as an increase in the area of a substrate on which an LSI is mounted and an increase in power consumption.
パラレルバスを共有する方法として、特許文献1に開示された内容を説明する。機器のブロックは図7に示すようにCPU1 501とCPU2 502のそれぞれの周辺デバイス用バスには周辺デバイス1 503と周辺デバイス2 504が接続され、各CPUのバス501bと502bはメモリ制御部505へと接続され、それぞれのCPUはバス505bでメモリ制御部505と接続されたRAM506へアクセス可能なように構成されている。
As a method for sharing the parallel bus, the contents disclosed in Patent Document 1 will be described. As shown in FIG. 7, peripheral blocks 1 503 and 2 504 are connected to peripheral device buses of CPU 1 501 and CPU 2 502, and the
2つのCPUからメモリへのアクセス要求を調停する制御回路はメモリ制御部505内部にあり、どちらか先にアクセスがあった方のメモリアクセスを優先して許可するよう動作する。
A control circuit that arbitrates access requests to the memory from the two CPUs is provided in the
しかし、上述の従来例では、2つのCPUは独立して動作しているが、ある処理にはメモリアクセスを優先して使用させる必要が生じても、この従来例では対処できない。例えば、周辺デバイス2が外部デバイスとの通信を行っている時、ある一定時間内に応答を返さなければ通信が途切れるといった制限がある場合でも、CPU1側からのメモリアクセスが先に実行されると一定時間内に周辺デバイス2がメモリにアクセスすることができず、最悪の場合通信が途切れてしまう可能性がある。 However, in the above-described conventional example, the two CPUs operate independently, but even if it is necessary to preferentially use memory access for a certain process, this conventional example cannot cope with it. For example, when the peripheral device 2 is communicating with an external device, even if there is a restriction that communication is interrupted if a response is not returned within a certain time, memory access from the CPU 1 side is executed first. There is a possibility that the peripheral device 2 cannot access the memory within a certain time, and communication is interrupted in the worst case.
一方、特許文献2には異なるバスプロトコルで通信するデバイスを共有バスに接続し、時分割でバスプロトコルを切り替える例が開示されている。この例では、異なるバスプロトコルを持つ2つのCPU、SCSIデバイス、DMAデバイスがバスにアクセスする際インターフェース調停回路の制御によってバス使用権を調停する。バス使用権の優先度はCPUが低く、SCSI、DMAの順に高く設定されており、低い優先度のデバイスがバスを使用している最中に高い優先度のデバイスがバス使用権を要求すると、使用中のバスアクセスを中断させて、高い優先度のデバイスにバスを使わせた後、中断したアクセスを再開されるように構成されている。 On the other hand, Patent Document 2 discloses an example in which devices communicating with different bus protocols are connected to a shared bus and the bus protocols are switched in a time division manner. In this example, when two CPUs, SCSI devices, and DMA devices having different bus protocols access the bus, the bus use right is arbitrated under the control of the interface arbitration circuit. The priority of the bus use right is lower in the CPU, and is set higher in the order of SCSI and DMA. When a low priority device is using the bus and a high priority device requests the bus use right, The bus access that is in use is interrupted, and a bus having a higher priority is used, and then the interrupted access is resumed.
しかし、上述の特許文献2のようにバスプロトコルにのみ着目して優先順位をつけていると、却ってシステム全体にとっては性能が低下してしまう場合がある。例えば、CPUであるデータ処理を行う時、外部メモリからデータを速く読み込めれば、そのデータを使った処理を早く開始できる。一方、処理後のデータを外部メモリへ書き込む場合、CPUでの書込み処理が終われば、実際にデータが外部メモリへ書き込まれるまで待たなくてもCPUは次の処理へ進める。近年のCPUはこのような書込み動作、ポステッドライト(posted write)をサポートしているものが多い。CPU以外のLSI内部ブロックについても同様に考えることができ、ライトデータが実際のメモリデバイスへ書き込まれるまで待つ必要はなく、リードデータを早く渡すことができればシステム全体としての処理性能を上げることができる。しかしながら、異なるプロトコルを持つ外部デバイスを共有バス接続し、上述したようなプロトコルによる優先順位でバス使用許可権が与えられる場合、優先度の低いプロトコルのリードアクセスが、優先度の高いプロトコルのライトアクセスで中断されることが発生してしまい、システムの性能を低下させてしまうという欠点があった。 However, if priority is given by focusing only on the bus protocol as in Patent Document 2 described above, the performance of the entire system may be deteriorated. For example, when data processing is performed by the CPU, if data can be read quickly from the external memory, processing using the data can be started quickly. On the other hand, when writing the processed data to the external memory, the CPU proceeds to the next process without waiting until the data is actually written to the external memory when the writing process in the CPU is completed. In recent years, many CPUs support such a write operation and posted write. The same can be applied to LSI internal blocks other than the CPU, and there is no need to wait until the write data is written to the actual memory device. If the read data can be passed quickly, the processing performance of the entire system can be improved. . However, when an external device with a different protocol is connected to the shared bus and the bus use permission is given in the priority order according to the protocol described above, the read access of the protocol with the lower priority is the write access of the protocol with the higher priority. There is a drawback that the system is interrupted and the performance of the system is deteriorated.
本発明は上記従来例に鑑みてなされたものであり、異なるバスプロトコルで通信するデバイスを共通のLSIピンに接続し、時分割でバスプロトコルを切り替えて、LSIのピンを共有する方式において、バス使用権を許可する優先順位をリードアクセスがライトアクセスよりも優先されるように制御することによって、システムの性能を低下させない方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional example. In a system in which devices communicating with different bus protocols are connected to a common LSI pin, the bus protocol is switched in a time division manner, and the pins of the LSI are shared. It is an object of the present invention to provide a method that does not degrade the system performance by controlling the priority order for granting the usage right so that the read access is given priority over the write access.
このような課題を解決するために、本発明における請求項1記載のピン共有装置は、LSIのピンを共有して少なくとも2つの異なるプロトコルで動作するデバイスを接続する機器であって、プロトコル1で動作するバスインタフェースブロック1と、プロトコル2で動作するバスインタフェースブロック2と、共有ピンと、バスインタフェースブロック1とバスインタフェースブロック2のどちらかを切り替えて共有ピンへ接続するバス切り替え接続部と、バス切り替えを制御するバス切り替え制御部とから構成されることを特徴とする。 In order to solve such a problem, the pin sharing apparatus according to claim 1 of the present invention is an apparatus that connects pins operating on at least two different protocols by sharing pins of an LSI. Bus interface block 1 that operates, bus interface block 2 that operates according to protocol 2, shared pin, bus switching connection unit that switches between bus interface block 1 and bus interface block 2 and connects to the shared pin, and bus switching And a bus switching control unit for controlling the operation.
このような課題を解決するために、本発明における請求項2記載のピン共有装置のバスインタフェースブロックはLSI内部の他のブロックからのライトデータを一時保持可能なライトバッファを備えることを特徴とする。 In order to solve such a problem, the bus interface block of the pin sharing apparatus according to claim 2 of the present invention is provided with a write buffer capable of temporarily holding write data from other blocks in the LSI. .
このような課題を解決するために、本発明における請求項3記載のピン共有装置のバスインタフェースブロックはLSI内部の他のブロックからのライトデータを一時保持可能なライトバッファを備えることを特徴とする。
In order to solve such a problem, the bus interface block of the pin sharing apparatus according to
このような課題を解決するために、本発明における請求項4記載のピン共有装置のバスインタフェースブロックはLSI内部の他のブロックからのライトデータを一時保持可能なライトバッファを備えることを特徴とする。 In order to solve such a problem, the bus interface block of the pin sharing apparatus according to claim 4 of the present invention includes a write buffer capable of temporarily holding write data from other blocks in the LSI. .
このような課題を解決するために、本発明における請求項5記載のピン共有方法は、LSIのピンを共有して少なくとも2つの異なるプロトコルで動作するデバイスを接続する方法であって、プロトコル1で動作するバスインタフェースブロック1と、プロトコル2で動作するバスインタフェースブロック2と、共有ピンと、バスインタフェースブロック1とバスインタフェースブロック2のどちらかを切り替えて共有ピンへ接続するバス切り替え接続部と、バス切り替えを制御するバス切り替え制御部を備え、リードアクセスのあったプロトコルで動作するバスを優先して共有ピンを使用させるようバス切り替え制御を行うことを特徴とする。 In order to solve such a problem, a pin sharing method according to claim 5 of the present invention is a method for connecting devices operating at least two different protocols by sharing pins of an LSI, Bus interface block 1 that operates, bus interface block 2 that operates according to protocol 2, shared pin, bus switching connection unit that switches between bus interface block 1 and bus interface block 2 and connects to the shared pin, and bus switching And a bus switching control unit that controls the bus switching so that a shared pin is used preferentially over a bus that operates according to a protocol with read access.
このような課題を解決するために、本発明における請求項6記載のピン共有方法におけるバスインタフェースブロックはLSI内部の他のブロックからのライトデータを一時保持可能なライトバッファを備え、ライトバッファの状態を前記バス切り替え制御部へ通知可能であり、バス切り替え制御部はライトバッファがフル状態にあるバスインタフェースブロックを優先して共有ピンを使用させるようバス切り替えを行うことを特徴とする。 In order to solve such a problem, the bus interface block in the pin sharing method according to claim 6 of the present invention comprises a write buffer capable of temporarily holding write data from other blocks in the LSI, and the state of the write buffer Can be notified to the bus switching control unit, and the bus switching control unit performs the bus switching so that the shared interface is used in preference to the bus interface block in which the write buffer is full.
本発明によれば、異なるバスプロトコルで通信するデバイスを共通のLSIピンに接続し、時分割でバスプロトコルを切り替えて、LSIのピンを共有する方式において、バス使用権を許可する優先順位をリードアクセスがライトアクセスよりも優先されるように制御することによって、システムの性能を低下させずに実現することが可能である。従って、LSIの貴重な資源であるピン数を削減し、性能と低コストの両立を実現することができるという効果がある。 According to the present invention, devices that communicate with different bus protocols are connected to a common LSI pin, the bus protocol is switched in a time-sharing manner, and the priority order for permitting the right to use the bus is read. By controlling the access so that it is prioritized over the write access, it is possible to realize the system without degrading the system performance. Therefore, there is an effect that the number of pins, which is a valuable resource of the LSI, can be reduced and both performance and low cost can be realized.
(実施例1)
以下図面を参照して本発明の第1の実施例を説明する。図1はLSIのピンを2つの異なるプロトコルで動作するバスで共有するシステムのブロック図を示したものである。101はLSIであり、CPUコアをチップ内に実装したSOC(System On a Chip)を例として示している。LSI101はCPU102、メモリコントローラ103、内部バスマスタ104、バス−1マスタ105、バス−2マスタ106、MUX107、共有IOピン108、バスアービタ109から構成され、各ブロックは図示したようにLSIの内部バスに接続されている。LSI101にはメモリ110が、バス−1プロトコルで動作するバス−1デバイス1がn個、バス−2プロトコルで動作するバス−2デバイスがm個共有IOピン108に接続されている。ここではバス−1デバイスはバスマスタとして動作するため、バス使用権要求信号とバス使用権許可信号でバスアービタ109と各デバイスが接続されていることを示している。一方、バス−2デバイスはバスマスタとしては動作せず、LSI101からバス−2が駆動される構成である。
Example 1
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a system in which LSI pins are shared by buses operating with two different protocols.
CPU102はプログラムに従って動作し、LSI101及びシステムの動作を制御する。メモリコントローラ103は外部メモリ110と接続され、データのリードライト制御を行う。
The
内部バスマスタ104は例えばデータ圧縮・伸張機能ブロックや画像処理ブロックなどであり、内部バスに対してバスマスタとなり、メモリ110やLSI101外部に接続されたバス−1デバイスやバス−2デバイスに対してアクセスする。
The
バス−1マスタ105はバス−1プロトコルで動作し、CPU102、内部バスマスタ104からのバス−1デバイスへのアクセスがあった場合、バス−1のバスマスタとなって外部共有バスに接続されたバス−1デバイスへアクセスする。また内部にライトバッファを備え、CPU101や内部バスマスタ104から渡されるライトデータをバッファリング可能である。ライトバッファの容量を大きくすると、蓄えることができるライトデータが多くなるため性能は向上するが、回路規模は増大するため性能と規模のトレードオフによって容量が決定される。ライトバッファを備えることにより、CPU102や内部バスマスタ104はポステッドライト処理が可能となり、ライト動作時にライトバッファに空きがあるかぎり、すぐにライト処理を終えて次の処理動作へ移行可能である。
The bus-1
一方、外部共有バスに接続されたバス−1デバイスがバスマスタとなって、メモリ110へアクセスする場合は図示しないLSI内部のバス−1スレーブブロックがバス−1デバイスからのバスアクセスを受け付ける。
On the other hand, when the bus-1 device connected to the external shared bus becomes the bus master and accesses the
バス−2バスマスタ106はバス−2プロトコルで動作し、CPU102、内部バスマスタ104からのバス−2デバイスへのアクセスがあった場合、バス−2のバスマスタとなって外部共有バスに接続されたバス−2デバイスへアクセスする。またバス−1バスマスタ同様、内部にライトバッファを備え、CPU101や内部バスマスタ104から渡されるライトデータをバッファリング可能である。ライトバッファの容量を大きくすると、蓄えることができるライトデータが多くなるため性能は向上するが、回路規模は増大するため性能と規模のトレードオフによって容量が決定される。
The bus-2
MUX107はバス−1信号とバス−2信号をマルチプレックス、デマルチプレックスするブロックである。バスアービタ109からの制御信号に従い、どちらのバスを共有IOピン108へ接続するかを選択する。
The
共有IOピン108はMUX107に接続され、バス−1、バス−2で共有して使用されるIOパッド及びピンである。LSI101を実装した基板上では共有IOピン104に基板パターンが接続され、同じパターン上に複数のデバイスが接続される。
The shared
バスアービタ109は内部バス、及び外部共有バスのバス使用権を調停するブロックである。LSI内部ブロック、LSI外部のバス−1デバイスの各々とバス使用権要求信号とバス使用権許可信号で接続されており、バス使用権要求信号を出力している内部ブロックまたは外部デバイスのいずれかに対してバス使用権許可信号を出力してバス使用を許可する。バス使用許可権をどのデバイスに与えるかを決定する際、リードアクセスを優先する。また、MUX107ブロックに対しては、バス−1、バス−2のどちらのバスを有効とするかを制御する信号を出力する。
The
外部共有バスには、バス−1プロトコルで動作するバス−1デバイス 111、113、115が接続され、各々のデバイスはバス−1のバスマスタとして動作するのでバス使用権要求信号線とバス使用権許可信号線を一本の線で表した信号線112、114、116でバスアービタ109と接続されている。またバス−2プロトコルで動作するバス−2デバイス 117、119、121も外部共有バスに接続されている。117、119、121はいずれもバス−2のバススレーブデバイスであるのでバスアービタ109とは接続されていない。
The external shared bus is connected to bus-1 devices 111, 113, and 115 that operate according to the bus-1 protocol, and each device operates as a bus master of the bus-1. Therefore, a bus usage right request signal line and a bus usage right are granted. The
次に本実施例のバスアービタと外部共有バスの処理動作の流れを図2のフローチャートを参照して説明する。 Next, the flow of processing operations of the bus arbiter and the external shared bus of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
図1のバスアービタ109のバス使用権許可デバイス決定処理が開始されると、バス−2デバイスへのアクセス要求があるかどうかをバス−2バスマスタ106からバス使用権要求信号がアサートされているかどうかによって判定する(S101)。アクセス要求があればS102へ進み、なければS110へ進む。S102ではバス−2デバイスに対するアクセスがリードアクセスかどうかを判定する。リードアクセスであればS103へ、リードアクセスでなければS107へ進む。S103ではバス−1デバイスへのアクセス処理中かどうかを判定する。バス−1デバイスへのアクセス処理中であれば、S104へ進み、アクセス処理中でなければS109へ進む。S104ではバス−1のバスアクセスの中断処理である。本実施例ではバス−1へのアクセスよりもバス−2へのリードアクセスの優先順位を高くしているため、バス−1のバスアクセス中にバス−2のリードアクセスがあった場合、本処理(S104)でバス−1のバスアクセスを中断させ、次にバス−2のリードアクセスを開始する(S105)。S105でバス−2デバイスへのアクセスを開始する前に、バスアービタ109はMUX108を制御して、外部共有バスをバス−2マスタへ接続し、バス−2マスタ106にバス使用権を与える。バス−2のリードアクセスが終了すると、バスアービタはバス−2マスタ106へ与えていたバス使用権許可を不許可へ変更し、MUX107をバス−1へ接続し、バス−1マスタ105あるいは外部共有バスに接続されたバス−1デバイス1〜nのいずれかのバス使用権要求信号を出力するデバイスに対してバス使用を許可し、S103で中断したバス−1のバスアクセスを再開する(S106)。
When the bus usage right permission device determination process of the
S107はバス−2のアクセスがリードアクセスでない場合に実行される処理であり、バス−1デバイスのバス使用許可禁止設定を行う処理である。ここでの使用禁止処理とは実行中のバスアクセスが終了した次のバスアクセス時、バス−1デバイス(バス−1マスタ108、バス−1デバイス1 111、バス−1デバイス2 113、バス−1デバイスn 117)にバス使用権を許可しない設定にすることである。
S107 is a process executed when the bus-2 access is not a read access, and is a process for setting the bus use permission prohibition setting of the bus-1 device. In this case, the use prohibition process is the bus-1 device (bus-1
S108はバス−1デバイスへのアクセス処理実行中かどうかを判定する処理である。アクセス中の場合、実行中のバスアクセスが終了するのを待つ。バスアクセス終了時、あるいはバスアクセスが実行中でない場合は、S109へ進む。 S108 is a process for determining whether an access process to the bus-1 device is being executed. If it is being accessed, it waits for the current bus access to finish. When the bus access ends or when the bus access is not being executed, the process proceeds to S109.
S109はバス−2デバイスのアクセス実行処理である。バス−2へバス使用を許可し、外部共有バスをバス−2へ切り替えて、バス−2デバイスのアクセスを実行する。 S109 is a bus-2 device access execution process. The bus-2 is permitted to use the bus, the external shared bus is switched to the bus-2, and the bus-2 device is accessed.
S110はバス−2デバイスへのアクセス要求がないとS101で判定された場合に、バス−1デバイスへのアクセス要求があるかどうかを判定する。アクセス要求があるとS111へ進み、バス−1デバイスのバス使用を許可する。アクセス要求がない場合は処理を終わる。 In S110, when it is determined in S101 that there is no access request to the bus-2 device, it is determined whether there is an access request to the bus-1 device. If there is an access request, the process proceeds to S111 and the bus use of the bus-1 device is permitted. If there is no access request, the process ends.
上述したように、本実施例においては、バス−1デバイスへのバスアクセスよりもバス−2デバイスへのリードアクセスの優先度を高めたバスアービタを用いた例を示している。バス−2デバイスへのリードアクセスを優先することにより、システム全体の処理効率が高くなる場合、本実施例のように構成すれば良い。 As described above, in this embodiment, an example using a bus arbiter in which the priority of read access to the bus-2 device is higher than the bus access to the bus-1 device is shown. If priority is given to read access to the bus-2 device to increase the processing efficiency of the entire system, it may be configured as in this embodiment.
(実施例2)
次に本発明の第2の実施例は、第1の実施例に加えて、実行中のバス−1へのリードアクセス処理の優先度を高めて、実行中のリードアクセスは中断しないように構成した場合である。
(Example 2)
Next, in the second embodiment of the present invention, in addition to the first embodiment, the priority of read access processing to the bus-1 being executed is increased so that the read access being executed is not interrupted. This is the case.
本実施例の処理動作を図3に示す。 The processing operation of this embodiment is shown in FIG.
実施例1の図2ではS103でバス−1デバイスへのアクセス処理中にバス−2デバイスのリードアクセスがあると、S104でハス−1のアクセスを中断していたが、S203にあるように、バス−1デバイスへのライトアクセス時のみ、バス−2のリードアクセスを優先するようにしたものである。S102でバス−1の処理中のアクセスがライトアクセスの場合は、S204へ進み、バス−1のアクセス処理を中断してバス−2リードアクセスを優先して実行させる。S203で、バス−1のアクセスがライトアクセスでない場合はS208へ進み、バス−ー1デバイスへのアクセス処理が終了するか、バス−1デバイスのアクセス処理中でない場合、S209へ進み、バス−2へバス使用を許可し、外部共有バスをバス−2へ切り替えて、バス−2デバイスのアクセスを実行する。 In FIG. 2 of the first embodiment, if there is a read access of the bus-2 device during the access process to the bus-1 device in S103, the access of the lot-1 is interrupted in S104. As shown in S203, The read access of bus-2 is prioritized only during the write access to the bus-1 device. If the access being processed on the bus-1 is a write access in S102, the process proceeds to S204, where the bus-1 access processing is interrupted and the bus-2 read access is preferentially executed. In S203, if the bus-1 access is not a write access, the process proceeds to S208. If the bus-1 device access process ends, or if the bus-1 device access process is not in progress, the process proceeds to S209, where the bus-2 Bus access is permitted, the external shared bus is switched to bus-2, and the bus-2 device is accessed.
上述したように、本実施例においては、バス−1デバイス、バス−2デバイスへのリードアクセスの優先度を高めたバスアービタを用いた例を示している。バスー1、バス−2デバイスへのリードアクセスの優先度を同等にすることにより、システム全体の処理効率が高くなる場合、本実施例のように構成すれば良い。 As described above, in this embodiment, an example is shown in which a bus arbiter with an increased priority of read access to the bus-1 device and the bus-2 device is used. If the processing efficiency of the entire system is increased by equalizing the priority of read access to the bus-1 and bus-2 devices, the configuration of this embodiment may be used.
(実施例3)
次に本発明の第3の実施例は、第1の実施例に加えて、バス−2マスタ106内のライトバッファの空き状態によって、バス−2を示す信号がバスマスタ109へ接続するように構成しておき、バスアービタ109は、バス−2マスタ106のリードアクセスに加え、ライトバッファの空き容量がなくなって、CPU102や内部バスマスタ104のライト処理がポステッドライトできなくなった場合にバス−2マスタ106のライトアクセスの優先度をバス−2マスタのリードアクセスと同等に上げることによって、内部バスのウェイト発生によるシステムの性能低下を抑制する。
(Example 3)
Next, in addition to the first embodiment, the third embodiment of the present invention is configured such that the signal indicating the bus-2 is connected to the
本実施例の処理動作を図4に示す。 The processing operation of this embodiment is shown in FIG.
実施例1の図2では、S102でバス−2デバイスへのリードアクセスかどうかを判定し、リードアクセスでない場合は、バス−1のバスアクセスの終了を待つようになっていたが、S307にあるようにバス−2バスマスタ106のライトバッファがフルかどうかを判定する処理を追加し、ライトバッファがフルの場合は、S303へ戻り、バス−2デバイスへのリードアクセスと同等の優先度で処理を行うようにしたものである。
In FIG. 2 of the first embodiment, it is determined whether or not the read access to the bus-2 device is performed in S102. If the read access is not performed, the end of the bus access of the bus-1 is waited. In this way, a process for determining whether the write buffer of the bus-2
上述したように、本実施例は、バス−1デバイスへのバスアクセスよりもバス−2デバイスへのリードアクセスの優先度を高め、かつバス−2バスマスタのライトバッファがフルとなった場合バス−2デバイスへのライトアクセスの優先度を高めるバスアービタを用いた例を示している。バス−2デバイスへのリードアクセスを優先すること及びライトアクセスのウェイトを無くすことを優先することにより、システム全体の処理効率が高くなる場合、本実施例のように構成すれば良い。特にライトバッファの容量を大きくすると回路規模への影響が大きくなるような場合に本実施例は有効である。 As described above, this embodiment increases the priority of read access to the bus-2 device over the bus access to the bus-1 device, and the write buffer of the bus-2 bus master becomes full. 2 shows an example using a bus arbiter that increases the priority of write access to two devices. If priority is given to read access to the bus-2 device and priority is given to eliminating the weight of write access, the processing efficiency of the entire system can be increased. In particular, this embodiment is effective when the capacity of the write buffer is increased and the influence on the circuit scale is increased.
(実施例4)
次に本発明の第4の実施例は、第2の実施例と第3の実施例を組み合わせたものである。すなわち第2の実施例に加えて、バス−2マスタ106内のライトバッファの空き状態を示す信号をバスマスタ109へ接続して、バスアービタ109はバス−2マスタ106のリードアクセスに加え、ライトバッファの空き容量がなくなって、CPU102や内部バスマスタ104のライト処理がポステッドライトできなくなるとバス−2マスタ106のライトアクセスの優先度がバス−2マスタのリードアクセスと同等に高くなるように制御するので、バスのウェイト発生によるシステムの性能低下を抑制することができる。
Example 4
Next, the fourth embodiment of the present invention is a combination of the second embodiment and the third embodiment. That is, in addition to the second embodiment, a signal indicating the free state of the write buffer in the bus-2
本実施例の処理動作を図5に示す。 The processing operation of this embodiment is shown in FIG.
実施例1の図2では、S202でバス−2デバイスへのリードアクセスかどうかを判定し、リードアクセスでない場合は、バス−1のバスアクセスの終了を待つようになっていたが、S407にあるようにバス−2バスマスタ106のライトバッファがフルかどうかを判定する処理を追加し、ライトバッファがフルの場合は、S403へ戻り、バス−2デバイスへのリードアクセスと同等の優先度で処理を行うようにしたものである。
In FIG. 2 of the first embodiment, it is determined whether or not the read access to the bus-2 device is performed in S202. If the read access is not performed, the end of the bus access of the bus-1 is waited. In this way, a process for determining whether the write buffer of the bus-2
上述したように、本実施例においては、バス−1デバイス、バス−2デバイスへのリードアクセスの優先度を高め、かつバス−2バスマスタのライトバッファがフルとなった場合バス−2デバイスへのライトアクセスの優先度を高めるバスアービタを用いた例を示している。バスー1、バス−2デバイスへのリードアクセスの優先度を同等にすること及びバス−2デバイスへのライトアクセスのウェイトを無くすことを優先することにより、システム全体の処理効率が高くなる場合、本実施例のように構成すれば良い。特にライトバッファの容量を大きくすると回路規模への影響が大きくなるような場合に有効である。 As described above, in this embodiment, when the priority of the read access to the bus-1 device and the bus-2 device is increased and the write buffer of the bus-2 bus master is full, the bus-2 device is transferred to the bus-2 device. An example using a bus arbiter that increases the priority of write access is shown. If the overall processing efficiency of the system is increased by giving priority to the priority of read access to the bus-1 and bus-2 devices and giving priority to eliminating the weight of write access to the bus-2 device, What is necessary is just to comprise like an Example. This is particularly effective when the capacity of the write buffer is increased and the influence on the circuit scale is increased.
(実施例5)
次にその他の実施例として、外部共有バスに接続されているバス−2デバイスがバスマスタとして動作可能な場合の構成のブロック図を図6に示す。図1にと異なるのは、外部共有バスに接続されているバス−2デバイス1 218、バス−2デバイス2 219、バス−2デバイスm 221が各々バスマスタとなって動作するのでバス使用権要求信号線とバス使用権許可信号線を一本の線で表した信号線218、220、222でバスアービタ209と接続されていることである。
(Example 5)
Next, as another embodiment, a block diagram of a configuration in the case where the bus-2 device connected to the external shared bus can operate as a bus master is shown in FIG. 1 differs from FIG. 1 in that the bus-2 device 1 218, the bus-2 device 2 219, and the bus-2
本実施例のようにバス−1、バス−2共にバスマスタとして動作するデバイスが接続された場合も上述した実施例と基本的には同様の処理を行えば良い。 When devices operating as bus masters are connected to both bus-1 and bus-2 as in the present embodiment, basically the same processing as in the above-described embodiment may be performed.
101 LSI
102 CPU
103 メモリコントローラ
104 内部バスマスタ
105 バス−1マスタ
106 バス−2マスタ
107 MUX
108 共有IOピン
109 バスアービタ
110 メモリ
111 バス−1デバイス1
112 バス−1デバイス1のバス使用権要求信号とバス使用許可信号
113 バス−1デバイス2
114 バス−1デバイス2のバス使用権要求信号とバス使用許可信号
115 バス−1デバイスn
116 バス−1デバイスnのバス使用権要求信号とバス使用許可信号
117 バス−2デバイス1
118 バス−2デバイス2
119 バス−2デバイスm
101 LSI
102 CPU
103
108
112 Bus use right request signal and bus use permission signal of bus-1 device 1 113 Bus-1 device2
114 Bus-1 device 2 bus use right request signal and bus use permission signal 115 Bus-1 device n
116 Bus-1 device n bus use right request signal and bus
118 Bus-2 Device 2
119 Bus-2 device m
Claims (6)
プロトコル1で動作するバスインタフェースブロック1と
プロトコル2で動作するバスインタフェースブロック2と
共有ピンと
バスインタフェースブロック1とバスインタフェースブロック2のどちらかを切り替えて共有ピンへ接続するバス切り替え接続部と
バス切り替えを制御するバス切り替え制御部とから構成されることを特徴とするピン共有装置。 A device that shares pins of an LSI and connects devices operating at least two different protocols;
Bus interface block 1 that operates with protocol 1, bus interface block 2 that operates with protocol 2, shared pin, bus switching block that switches between bus interface block 1 and bus interface block 2 and connects to the shared pin and bus switching A pin sharing apparatus comprising: a bus switching control unit to control.
プロトコル1で動作するバスインタフェースブロック1と
プロトコル2で動作するバスインタフェースブロック2と
共有ピンと
バスインタフェースブロック1とバスインタフェースブロック2のどちらかを切り替えて共有ピンへ接続するバス切り替え接続部と
バス切り替えを制御するバス切り替え制御部を備え、リードアクセスのあったプロトコルで動作するバスを優先して共有ピンを使用させるようバス切り替え制御を行うことを特徴とするピン共有方法。 A method of connecting devices operating on at least two different protocols by sharing LSI pins,
Bus interface block 1 that operates with protocol 1, bus interface block 2 that operates with protocol 2, shared pin, bus switching block that switches between bus interface block 1 and bus interface block 2 and connects to the shared pin and bus switching A pin sharing method comprising: a bus switching control unit for controlling, and performing bus switching control so that a shared pin is used in preference to a bus operating with a protocol having read access.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2005296500A JP2007108858A (en) | 2005-10-11 | 2005-10-11 | Pin sharing device and pin sharing method |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012014218A (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Bus system including bus for a plurality of protocols and bus switch devices used in the same |
US20140115206A1 (en) * | 2012-10-24 | 2014-04-24 | Mellanox Technologies, Ltd. | Methods and systems for running network protocols over peripheral component interconnect express |
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