JP2008204049A

JP2008204049A - データ転送制御装置及び電子機器

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Publication number: JP2008204049A
Application number: JP2007037826A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Matsuda; 邦昭松田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2008-09-04

Abstract

【課題】小規模の回路でパラレルＡＴＡとシリアルＡＴＡのブリッジ機能を実現できるデータ転送制御装置、電子機器を提供すること。
【解決手段】データ転送制御装置は、ＰＡＴＡバスに接続されるＰＡＴＡＩ／Ｆ１０と、ＳＡＴＡバスに接続されるＳＡＴＡＩ／Ｆ５０と、転送シーケンス制御を行うシーケンスコントローラ３０を含む。ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、ホスト２がＡＴＡコマンドを発行した場合に、発行されたＡＴＡコマンドを含むレジスタＦＩＳをＳＡＴＡバスを介してデバイス４に送信する。シーケンスコントローラ３０は、レジスタＦＩＳが送信された後に、総データ転送数を管理しないフリーラン転送を開始し、フリーラン転送の開始後にＳＡＴＡＩ／Ｆ５０がデバイス４から受信したＦＩＳが、総データ転送の終了を示すＦＩＳであると判断した場合に、フリーラン転送の終了処理を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、データ転送制御装置及び電子機器に関する。

近年、ストレージデバイス等のシリアルインターフェースとして、シリアルＡＴＡ（Serial AT Attachment）と呼ばれる規格が脚光を浴びている。このシリアルＡＴＡは、パラレルＡＴＡ（ＩＤＥ）との間のソフトウェアレベルでの互換性を備えた規格である。そして最初の規格であるシリアルＡＴＡ Iのデータ転送速度は１．５Ｇｂｐｓであったが、次の規格であるシリアルＡＴＡ II Ｇｅｎ２ではデータ転送速度が３．０Ｇｂｐｓに高速化している。このシリアルＡＴＡを用いれば、電子機器が内蔵する回路基板間の配線本数を減らすことができ、電子機器のコンパクト化を図れる。

ところが、電子機器のホスト（ホストデバイス、ホスト基板）は、パラレルＡＴＡ（以下、適宜、ＰＡＴＡと呼ぶ）のインターフェース（以下、適宜、Ｉ／Ｆと呼ぶ）は備えているが、シリアルＡＴＡ（以下、適宜、ＳＡＴＡと呼ぶ）のＩ／Ｆについては備えていないものが多い。従って、このようＰＡＴＡＩ／Ｆのみを備えた既存のホストに対しては、ＳＡＴＡのデバイスを接続できないという問題がある。

またＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などのデバイスは、その大部分が、ＰＡＴＡＩ／ＦからＳＡＴＡＩ／Ｆに置き換わっており、ＰＡＴＡＩ／Ｆを備えるＨＤＤの入手が困難になっている。このため、ＰＡＴＡＩ／Ｆのみを備えるホストに対して接続可能なＨＤＤの種類が限定されてしまい、電子機器の内蔵ＨＤＤの大容量化等が妨げられるという問題がある。

なお特許文献１、２には、ＳＡＴＡとＰＡＴＡのブリッジＩＣが開示されている。しかしながらこの特許文献１、２は、ブリッジＩＣを使用した回路基板などに関する発明であり、ブリッジＩＣの具体的な構成に関する発明ではない。

また特許文献３には、ＳＡＴＡブリッジを内蔵するＨＤＤが開示されている。しかしながら、この特許文献３のＳＡＴＡブリッジは、ＳＡＴＡ側にホストが接続されＰＡＴＡ側にデバイスが接続されるブリッジであり、ＰＡＴＡ側にホストが接続されＳＡＴＡ側にデバイスが接続されるブリッジに関する発明ではない。また特許文献３は、ファームウェアによるプロトコル制御に特徴がある発明であり、回路構成に特徴がある発明ではない。
特開２００５−３４６１２３号公報特開２００６−１２１６２１号公報特開２００６−１８４２８号公報

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小規模の回路でパラレルＡＴＡとシリアルＡＴＡのブリッジ機能を実現できるデータ転送制御装置及びこれを含む電子機器を提供することにある。

本発明は、パラレルＡＴＡとシリアルＡＴＡのバスブリッジ機能を有するデータ転送制御装置であって、パラレルＡＴＡバスに接続され、ホストとの間のインターフェースを行うパラレルＡＴＡインターフェースと、シリアルＡＴＡバスに接続され、シリアルＡＴＡのデバイスとの間のインターフェースを行うシリアルＡＴＡインターフェースと、転送シーケンス制御を行うシーケンスコントローラを含み、前記シリアルＡＴＡインターフェースは、前記パラレルＡＴＡバスを介して前記ホストがＡＴＡコマンドを発行した場合に、発行された前記ＡＴＡコマンドを含むレジスタＦＩＳを前記シリアルＡＴＡバスを介して前記デバイスに送信し、前記シーケンスコントローラは、前記レジスタＦＩＳが送信された後に、総データ転送数を管理しないフリーラン転送を開始し、フリーラン転送の開始後に前記シリアルＡＴＡインターフェースが前記デバイスから受信したＦＩＳが、総データ転送の終了を示すＦＩＳであると判断した場合に、フリーラン転送の終了処理を行うデータ転送制御装置に関係する。

本発明では、ホストがＡＴＡコマンドを発行すると、そのＡＴＡコマンドを含むレジスタＦＩＳがデバイスに送信され、その後に、フリーラン転送が開始する。そしてフリーラン転送の開始後に受信したＦＩＳが、総データ転送の終了を示すＦＩＳであると判断されると、フリーラン転送の終了処理が行われる。このようにすれば、総データ転送数のカウント回路や、カウント回路の動作制御が不要になり、回路の小規模化や処理の簡素化を図れ、データのペイロードを意識しない転送シーケンスの終了処理を実現できる。

また本発明では、前記シーケンスコントローラは、受信したＦＩＳが前記デバイスから前記ホストへのレジスタＦＩＳである場合には、ＰＩＯライト、ＤＭＡリード又はＤＭＡライトのフリーラン転送の終了を示すＦＩＳであると判断して、ＰＩＯライト、ＤＭＡリード又はＤＭＡライトのフリーラン転送の終了処理を行ってもよい。

このようにすれば、受信したＦＩＳがレジスタＦＩＳであるか否かを判断するだけで、フリーラン転送の終了を判断できるようになる。

また本発明では、前記シーケンスコントローラは、ＤＭＡライトのフリーラン転送では、前記デバイスから前記ホストへのレジスタＦＩＳを受信した場合に、ＤＭＡライトのフリーラン転送の終了処理を行い、ＤＭＡリードのフリーラン転送では、前記デバイスから前記ホストへのレジスタＦＩＳを受信した後、前記パラレルＡＴＡインターフェースから前記ホストへのデータ転送が完了した場合に、ＤＭＡリードのフリーラン転送の終了処理を行ってもよい。

このようにすれば、ホストによる適正なＤＭＡライト、ＤＭＡリードを実現できる。また、パラレルＡＴＡインターフェースからホストへのデータ転送の完了によりＤＭＡリードのフリーラン転送を終了すれば、データ転送制御装置にデータが残ってしまう事態を防止できる。

また本発明では、前記シーケンスコントローラは、受信したＦＩＳがＰＩＯセットアップＦＩＳであり、且つ、受信したＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータスのビジービット及びデータリクエストビットがクリアされている場合に、ＰＩＯリードのフリーラン転送の終了を示すＦＩＳであると判断して、ＰＩＯリードのフリーラン転送の終了処理を行ってもよい。

このようにすれば、受信したＰＩＯセットアップＦＩＳのビジービット及びデータリクエストビットがクリアされているか否かを判断するだけで、フリーラン転送の終了を判断できるようになる。

また本発明では、前記シーケンスコントローラは、ＰＩＯリード又はＰＩＯライトのフリーラン転送においては、各セクタの転送バイト数については管理しながら、総データ転送数である総セクタ数については管理しないフリーラン転送を行ってもよい。

このようにすれば、総セクタ数のカウント回路が不要になり、回路を小規模化できる。

また本発明では、前記パラレルＡＴＡインターフェースは、タスクファイル・レジスタを有し、前記シリアルＡＴＡインターフェースは、シャドウ・タスクファイル・レジスタを有し、前記シーケンスコントローラは、ＰＩＯリード又はＰＩＯライトのフリーラン転送を開始した場合に、ビジービットがクリアされデータリクエストビットがセットされたステータスを、前記シャドウ・タスクファイル・レジスタから前記タスクファイル・レジスタのステータスレジスタに転送し、フリーラン転送が終了したと判断した場合に、前記タスクファイル・レジスタのステータスレジスタのビジービット及びデータリクエストビットをクリアする設定を行ってもよい。

このようにフリーラン転送が開始した場合にビジービットをクリアしデータリクエストビットをセットすれば、データ転送の準備が出来たことをホストに伝えることができ、ホストのデータリード動作やデータライト動作を開始させることが可能になる。またフリーラン転送が終了したと判断した場合に、ビジービット及びデータリクエストビットをクリアすれば、タスクファイル・レジスタを介して、総データ転送の終了をホストに伝えることが可能になる。

また本発明では、前記ホスト、前記デバイス間で転送されるデータのバッファリングを行うデータバッファを含み、前記シーケンスコントローラは、ＰＩＯリードのフリーラン転送を開始した場合に、前記データバッファに対して少なくとも１セクタ分のデータが蓄積された後に、ビジービットがクリアされデータリクエストビットがセットされたステータスを、前記シャドウ・タスクファイル・レジスタから前記タスクファイル・レジスタのステータスレジスタに転送してもよい。

このようにすれば、１セクタ分のデータが蓄積された後にビジービットがクリアされデータリクエストビットがセットされるため、ホストによる適正なデータリード動作を保証できる。

また本発明では、前記シリアルＡＴＡインターフェースは、前記デバイスから受信したＦＩＳをデコードし、デコード結果に基づいて、ＦＩＳの種類を前記シーケンスコントローラに知らせるための割り込み信号を生成して出力し、前記シーケンスコントローラは、前記シリアルＡＴＡインターフェースからの前記割り込み信号に基づいて、受信したＦＩＳが総データ転送の終了を示すＦＩＳであるか否かを判断してもよい。

このようにすれば、シリアルＡＴＡインターフェースに元々必要なＦＩＳデコード回路を有効活用して、ＦＩＳの種類を判別できるため、回路の小規模化を図れる。

また本発明では、前記シーケンスコントローラは、前記デバイスに送信された前記レジスタＦＩＳに対応するＦＩＳを、前記シリアルＡＴＡインターフェースが前記デバイスから受信した場合に、前記ホストから発行された前記ＡＴＡコマンドの転送シーケンス制御として、受信したＦＩＳの種類に応じた転送シーケンス制御を行ってもよい。

このようにすれば、データ転送制御装置は、ホストが発行したＡＴＡコマンドの詳細な内容をデコードすることなく、ＡＴＡコマンドを含むレジスタＦＩＳをそのままデバイスに送信できる。そしてレジスタＦＩＳに対してデバイスが返却して来たＦＩＳの種類によって、転送シーケンスが制御される。従って、ＡＴＡコマンドのデコーダ回路を節約でき、データ転送制御装置の小規模化を図れる。また、新規コマンドの追加が発生しても、これに容易に対応できるようになる。

また本発明では、前記シーケンスコントローラは、前記デバイスから受信したＦＩＳがＰＩＯセットアップＦＩＳであり、ＰＩＯセットアップＦＩＳにより指定される転送方向がリード方向である場合には、ＰＩＯリードの転送シーケンス制御を行い、ＰＩＯセットアップＦＩＳにより指定される転送方向がライト方向である場合には、ＰＩＯライトの転送シーケンス制御を行ってもよい。

このようにすれば、受信したＦＩＳがＰＩＯセットアップか否かや、ＰＩＯセットアップＦＩＳで指定される転送方向を判断するだけで、ＰＩＯリードやＰＩＯライトの転送シーケンスを制御できるようになる。

また本発明では、前記シーケンスコントローラは、前記デバイスから受信したＦＩＳがデータＦＩＳである場合には、ＤＭＡリードの転送シーケンス制御を行ってもよい。

このようにすれば、受信したＦＩＳがデータＦＩＳか否かを判断するだけで、ＤＭＡリードの転送シーケンスを制御できるようになる。

また本発明では、前記シーケンスコントローラは、前記デバイスから受信したＦＩＳがＤＭＡアクティベートＦＩＳである場合には、ＤＭＡライトの転送シーケンス制御を行ってもよい。

このようにすれば、受信したＦＩＳがＤＭＡアクティベートＦＩＳか否かを判断するだけで、ＤＭＡライトの転送シーケンスを制御できるようになる。

また本発明は、パラレルＡＴＡとシリアルＡＴＡのバスブリッジ機能を有するデータ転送制御装置であって、パラレルＡＴＡバスに接続され、ホストとの間のインターフェースを行うパラレルＡＴＡインターフェースと、シリアルＡＴＡバスに接続され、シリアルＡＴＡのデバイスとの間のインターフェースを行うシリアルＡＴＡインターフェースと、転送シーケンス制御を行うシーケンスコントローラを含み、前記シリアルＡＴＡインターフェースは、前記パラレルＡＴＡバスを介して前記ホストがＡＴＡコマンドを発行した場合に、発行された前記ＡＴＡコマンドを含むレジスタＦＩＳを前記シリアルＡＴＡバスを介して前記デバイスに送信し、前記シーケンスコントローラは、前記レジスタＦＩＳが送信された後に、総データ転送数を管理しないフリーラン転送を開始し、前記パラレルＡＴＡインターフェースは、タスクファイル・レジスタを有し、前記シリアルＡＴＡインターフェースは、シャドウ・タスクファイル・レジスタを有し、前記シーケンスコントローラは、ＰＩＯリード又はＰＩＯライトのフリーラン転送を開始した場合に、ビジービットがクリアされデータリクエストビットがセットされたステータスを、前記シャドウ・タスクファイル・レジスタから前記タスクファイル・レジスタのステータスレジスタに転送し、
フリーラン転送が終了したと判断した場合に、前記タスクファイル・レジスタのステータスレジスタのビジービット及びデータリクエストビットをクリアする設定を行うデータ転送制御装置に関係する。

また本発明は、上記のいずれかに記載のデータ転送制御装置と、前記データ転送制御装置に接続される前記ホストと、前記データ転送制御装置に接続される前記デバイスとを含む電子機器に関係する。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．データ転送制御装置の構成
図１に本実施形態のデータ転送制御装置の構成例を示す。このデータ転送制御装置はＰＡＴＡ（Parallel AT Attachment）とＳＡＴＡ（Serial AT Attachment）のバスブリッジ機能を有する。なお本実施形態のデータ転送制御装置は図１の構成に限定されず、その構成要素の一部（例えばデータバッファ）を省略したり、他の構成要素（例えば外部Ｉ／Ｆ回路、ＣＰＵ、タイマ）を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０（パラレルＡＴＡインターフェース）は、ＰＡＴＡバス（ＡＴＡバス、ＩＤＥバス）に接続され、ホスト２（ホストデバイス）との間のインターフェースを行う。具体的にはＰＡＴＡＩ／Ｆ１０は、ホスト２が有するホスト側のＰＡＴＡＩ／ＦにＰＡＴＡバスを介して接続される。そしてＡＴＡで規格化された後述する各種信号によりやり取りを行い、ＰＡＴＡ（ＩＤＥ）のデータ転送を実現する。またＰＡＴＡＩ／Ｆ１０は、データバッファ７０を介したＳＡＴＡＩ／Ｆ５０との間のデータ転送制御も行う。このＰＡＴＡＩ／Ｆ１０は、ＰＡＴＡとＳＡＴＡのブリッジ用に擬似的（仮想的）に設けられたタスクファイル・レジスタを含むことができる。

なおホスト２としては、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰなどのプロセッサや、専用制御ＩＣや、これらのプロセッサ又は専用制御ＩＣが実装されたホスト回路基板などが考えられる。またデバイス４としては、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、光ディスクドライブ（ＣＤ、ＤＶＤ）、磁気ディスクドライブなどのＳＡＴＡＩ／Ｆを備える各種デバイスが考えられる。

ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０（シリアルＡＴＡインターフェース）は、ＳＡＴＡバス（高速シリアルバス）に接続され、ＳＡＴＡのデバイス４との間のインターフェースを行う。具体的にはＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、デバイス４が有するデバイス側のＳＡＴＡＩ／Ｆに接続され、小振幅の差動信号によりやり取りを行い、ＳＡＴＡのデータ転送を実現する。またＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、データバッファ７０を介したＰＡＴＡＩ／Ｆ１０との間のデータ転送制御も行う。このＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、ＳＡＴＡ規格のシャドウ・タスクファイル・レジスタを含むことができる。

シーケンスコントローラ３０は転送のシーケンス制御を行う。具体的には、ＰＡＴＡとＳＡＴＡのブリッジ機能を実現するために、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０、データバッファ７０の間のデータ転送のシーケンス制御を行ったり、レジスタ値の転送シーケンス制御を行う。

データバッファ７０は、ホスト２（ＰＡＴＡＩ／Ｆ）、デバイス４（ＳＡＴＡＩ／Ｆ）の間で転送されるデータのバッファリングを行う。そしてＰＡＴＡ側とＳＡＴＡ側のクロック周波数の差を吸収するための緩衝用のバッファ（ＦＩＦＯ）として機能する。即ちＰＡＴＡ側のクロック周波数が例えば５０ＭＨｚ（或いは６０ＭＨｚ）で、ＳＡＴＡ側のクロック周波数が例えば３７．５ＭＨｚである場合に、データバッファ７０を設けることでこのクロック周波数の差を吸収できる。このデータバッファ７０は、例えば５０ＭＨｚ（第１の周波数）でデータが入出力されるＰＡＴＡＩ／Ｆ１０側の第１のポートと、例えば３７．５ＭＨｚ（第２の周波数）でデータが入出力されるＳＡＴＡＩ／Ｆ５０側の第２のポートとを有するデュアルポートのメモリ（ＲＡＭ）などにより実現できる。

図１の構成によれば、ホスト２がＰＡＴＡＩ／Ｆしか備えていない場合にも、ＳＡＴＡＩ／Ｆを有するデバイス４をデータ転送制御装置を介してホスト２に接続できる。従って、ホスト２のファームウェア、ソフトウェアとして、既存のＰＡＴＡ（ＩＤＥ）用のファームウェア、ソフトウェアを使用できる。これにより電子機器の開発期間の短縮化や低コスト化を図れる。またデバイス４として、市場供給量が多い大容量のＨＤＤをホスト２に接続できるようになり、電子機器の内蔵ＨＤＤの大容量化を図れる。

またホスト２が搭載される回路基板とデバイス４が搭載される回路基板の間を、シリアルバスであるＳＡＴＡバスで接続できるため、回路基板間の配線本数を減らすことができ、電子機器のコンパクト化を図れる。

２．フリーラン転送の終了処理
図１に示すようなブリッジ機能を有するデータ転送制御装置では、ホスト２がＡＴＡコマンドを発行すると、そのＡＴＡコマンドに対応したデータ転送が行われる。具体的には、ＰＩＯ転送（ＰＩＯリード、ＰＩＯライト）やＤＭＡ転送（ＤＭＡリード、ＤＭＡライト）が行われる。

例えばＰＩＯ転送では、各セクタの転送バイト数（例えば５１２バイト）や総セクタ数（セクタカウント）が設定され、総セクタ数で設定される個数のセクタが転送されると、ＰＩＯ転送が終了する。またＤＭＡ転送では、ＤＭＡ転送数（ＤＭＡデータ転送サイズ）が設定され、ＤＭＡ転送数分のデータが転送されると、ＤＭＡ転送が終了する。従って、ＰＩＯ転送やＤＭＡ転送を行うためには、総セクタ数やＤＭＡ転送数などの総データ転送数のカウント処理を行うカウント回路が必要になる。

しかしながら、このようなカウント回路を設けると、そのカウント回路の分だけデータ転送制御装置の回路が大規模化する。またカウント回路の動作制御（例えばポインタ制御）が必要になり、データ転送制御装置の回路や処理が繁雑化する。

このような問題を解決するために本実施形態では、ホスト２が発行したＡＴＡコマンドに対応するＰＩＯ転送やＤＭＡ転送などのデータ転送として、フリーラン転送を行う。即ちシーケンスコントローラ３０は、転送開始信号（Tran Go）をアクティブにした後、総データ転送数（総セクタ数、ＤＭＡ転送数）のカウント処理を行わないフリーラン転送を開始する。そしてフリーラン転送を終了する場合には、転送停止信号（Tran Stop）をアクティブにする。

このようなフリーラン転送を行えば、総データ転送数のカウント回路が不要になるため、データ転送制御装置の回路の小規模化を図れる。またカウント回路の動作制御（例えばポインタ制御）も不要になるため、データ転送制御装置の回路や処理を簡素化できる。

この場合に、フリーラン転送では総データ転送数のカウント処理が行われないため、フリーラン転送の終了を判断できないという課題がある。

そこで本実施形態では、フリーラン転送の開始後にデータ転送制御装置がデバイス４から受信するＦＩＳ(Frame Information Structure)に着目し、この受信ＦＩＳが、総データ転送の終了を示すＦＩＳであると判断した場合に、フリーラン転送の終了処理を行う。このようにすれば、総データ転送数のカウント処理を行わなくも、フリーラン転送の終了を判断できるようになり、データ転送制御装置の小規模化を図りながら適正なデータ転送制御を実現できる。

具体的には図２（Ａ）に示すようにホスト２がＰＡＴＡバスを介してＡＴＡコマンド（転送コマンド）を発行すると、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０がこのコマンドを受ける。そしてＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、発行されたＡＴＡコマンドを含むレジスタＦＩＳ（Host to Device）を作成して、ＳＡＴＡバスを介してデバイス４に送信する。

そして図２（Ｂ）に示すように、シーケンスコントローラ３０は、レジスタＦＩＳが送信された後に、総データ転送数を管理しないフリーラン転送を開始する。例えばＰＩＯリードやＰＩＯライトのフリーラン転送においては、各セクタの転送バイト数については管理（カウント）しながら、総データ転送数である総セクタ数については管理（カウント）しないフリーラン転送を行う。またＤＭＡリードやＤＭＡライトのフリーラン転送では、総データ転送数であるＤＭＡ転送数を管理（カウント）しないフリーラン転送を行う。

そして図２（Ｃ）に示すように、シーケンスコントローラ３０は、フリーラン転送の開始後にＳＡＴＡＩ／Ｆ５０がデバイス４から受信したＦＩＳが、総データ転送の終了を示すＦＩＳであると判断した場合に、フリーラン転送の終了処理を行う。例えばシーケンスコントローラ３０は、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０から受信ＦＩＳ情報（ＦＩＳの割りこみ信号等）を受け、この受信ＦＩＳ情報に基づいてＦＩＳの種類を判別する。そして総データ転送の終了を示すＦＩＳである場合に、フリーラン転送を終了する。

具体的には図３（Ａ）に示すように、受信したＦＩＳがデバイス４からホスト２へのレジスタＦＩＳである場合には、ＰＩＯライト、ＤＭＡリード又はＤＭＡライトのフリーラン転送の終了を示すＦＩＳであると判断する。そしてこの場合には、ＰＩＯライト、ＤＭＡリード又はＤＭＡライトのフリーラン転送の終了処理を行う。例えばＰＩＯライトのフリーラン転送を開始した後、デバイス４からレジスタＦＩＳを受信した場合には、そのＰＩＯライトのフリーラン転送を終了する。即ちＰＡＴＡＩ／Ｆ１０、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０等に、フリーラン転送の停止信号を出力する。

更に具体的にはＤＭＡライトのフリーラン転送では、図３（Ｂ）に示すようにデバイス４からレジスタＦＩＳを受信した場合に、ＤＭＡライトのフリーラン転送の終了処理を行う。例えばレジスタＦＩＳを受信したら直ぐにフリーラン転送を終了する。

一方、ＤＭＡリードのフリーラン転送では、図４（Ａ）に示すようにデバイス４からレジスタＦＩＳを受信した後、図４（Ｂ）に示すようにＰＡＴＡＩ／Ｆ１０からホスト２へのデータ転送（データ出力）が完了した場合に、ＤＭＡリードのフリーラン転送の終了処理を行う。即ちＤＭＡライトではレジスタＦＩＳの受信により直ぐにフリーラン転送を終了したが、ＤＭＡリードでは、レジスタＦＩＳの受信後、ＰＡＴＡバスへのデータ出力が完了した後に、フリーラン転送を終了する。例えばＰＡＴＡＩ／Ｆ１０は、データ転送が完了すると転送完了割り込みをシーケンスコントローラ３０に出力し、これによりシーケンスコントローラ３０は、転送の停止信号を出力して、フリーラン転送を終了する。このようにすればホスト２による適正なＤＭＡリードを実現できる。

即ち図３（Ｂ）のＤＭＡライトでは、ホスト２からの全てのデータがデバイス４にライトされた後に、デバイス４はレジスタＦＩＳを送信する。従って、デバイス４からのレジスタＦＩＳの受信後、直ぐにフリーラン転送を終了しても、ライトデータがデータ転送制御装置に残ることはない。

これに対して図４（Ａ）、図４（Ｂ）のＤＭＡリードでは、デバイス４からのレジスタＦＩＳの受信後、直ぐにフリーラン転送を終了してしまうと、ホスト２に対して未転送のデータが、データ転送制御装置に残ってしまう。

この点、図４（Ｂ）に示すようにＰＡＴＡＩ／Ｆ１０からホスト２へのデータ転送が完了した後に、フリーラン転送を終了すれば、データ転送制御装置にデータが残ってしまう事態を防止できる。

また図４（Ｃ）に示すように本実施形態では、シーケンスコントローラ３０は、受信したＦＩＳがＰＩＯセットアップＦＩＳであり、且つ、受信したＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータスのＢＵＳＹビット及びＤＲＱ（データリクエスト）ビットが０にクリアされている場合に、ＰＩＯリードのフリーラン転送の終了を示すＦＩＳであると判断して、ＰＩＯリードのフリーラン転送の終了処理を行う。

即ちＰＩＯライト、ＤＭＡリード、ＤＭＡライトの場合とは異なり、ＰＩＯリードでは、総データ転送の終了の際にデバイス４はレジスタＦＩＳを送信しない。従って、レジスタＦＩＳの受信によっては、フリーラン転送の終了を判断できない。

そこで図４（Ｃ）では、総データ転送の終了の際には、最後に転送されるセクタのＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータスが、ＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝０であることに着目して、フリーラン転送の終了を判断している。これにより、総データ転送終了の際にデバイス４がレジスタＦＩＳを送信しないＰＩＯリードの場合にも、フリーラン転送の適切な終了処理を実現できる。

以上の本実施形態のデータ転送制御装置によれば、総データ転送数を管理しないフリーラン転送が行われ、フリーラン転送の開始後にデバイス４から受信したＦＩＳにより、フリーラン転送の終了を判断している。従って、総データ転送数のカウント回路や、カウント回路の動作制御が不要になり、回路の小規模化や処理の簡素化を図れ、回路のバグ発生のリスク低減や低コスト化を図れる。またデータのペイロードを意識しない転送シーケンスの終了処理を実現できる。

３．詳細な構成例
図５にデータ転送制御装置の詳細な構成例を示す。ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０はタスクファイル・レジスタ（以下、適宜、ＴＦＲと呼ぶ）１２、転送コントローラ１４を含む。ここでＴＦＲ１２は、ＰＡＴＡとＳＡＴＡのバスブリッジ用に擬似的に設けられたレジスタである。このＴＦＲ１２を設けることで、ホスト２は、ＳＡＴＡのデバイス４を、あたかもＰＡＴＡのデバイスのように扱ってデータのリードやライトを行うことが可能になる。即ちホスト２は、既存のＰＡＴＡ用のファームウェアやソフトウェアを使用して、ＳＡＴＡのデバイス４を制御できるようになる。

転送コントローラ１４は、ＰＡＴＡ用の信号ＸＣＳ〜ＸＰＤＩＡＧを用いてＰＡＴＡ（ＩＤＥ）のインターフェースを実現したり、データ転送用の制御信号を用いて、データバッファ７０との間のデータ転送を制御する。

データバッファ７０は、メモリコントローラ７２、ＦＩＦＯメモリ（ＦＩＦＯＲＡＭ）７４を含む。メモリコントローラ７２は、ＦＩＦＯメモリ７４のデータの書き込み制御や読み出し制御を行う。またＰＡＴＡＩ／Ｆ１０やＳＡＴＡＩ／Ｆ５０との間で、例えばＲＥＱ信号やＡＣＫ信号などの制御信号を用いたデータ転送制御を行う。

ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、シャドウ・タスクファイル・レジスタ（以下、適宜、ＳＦＲと呼ぶ）５２、トランスポートコントローラ１１０、リンクコントローラ１５０、物理層回路２００を含む。

トランスポートコントローラ１１０、リンクコントローラ１５０、物理層回路２００は、各々、ＳＡＴＡ規格のトランスポート層、リンク層、物理層の処理を行う回路である。

シャドウ・タスクファイル・レジスタ（ＳＦＲ）５２はＳＡＴＡで規格化されているレジスタである。即ちＳＡＴＡでは、従来のＰＡＴＡ（ＩＤＥ）との間でソフトウェアレベルでの互換性が維持されており、タスクファイル・レジスタが２つ存在することが特徴になっている。即ちホスト（ＨＢＡ）側のシャドウ・タスクファイル・レジスタ５２とデバイス側の本来のタスクファイル・レジスタ５である。

一方、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０に設けられたタスクファイル・レジスタ（ＴＦＲ）１２はＳＡＴＡで規格化されるレジスタではなく、ＰＡＴＡとＳＡＴＡのブリッジ用に設けられた擬似的なレジスタである。ホスト２は、レジスタ１２をＰＡＴＡのタスクファイル・レジスタとして認識してアクセスし、レジスタ値を書き込んだり、レジスタ値を読み出す。すると本実施形態のデータ転送制御装置が、タスクファイル・レジスタ１２のレジスタ値をシャドウ・タスクファイル・レジスタ５２に転送したり、シャドウ・タスクファイル・レジスタ５２のレジスタ値をタスクファイル・レジスタ１２に転送するなどの処理を行う。

このようにすれば、ホスト２が、ＰＡＴＡのタスクファイル・レジスタ１２にレジスタ値を書き込むと、そのレジスタ値がＳＡＴＡのシャドウ・タスクファイル・レジスタ５２に転送されて書き込まれ、ＳＡＴＡバスを介してＦＩＳによりデバイス４に転送されるようになる。またデバイス４からのＦＩＳによりシャドウ・タスクファイル・レジスタ５２に書き込まれたレジスタ値が、タスクファイル・レジスタ１２に転送されてホスト２に読み出されるようになる。従ってホスト２は、ＳＡＴＡのデバイス４を、あたかもＰＡＴＡのデバイスのように扱ってデータのリードやライトを行うことが可能になり、ＰＡＴＡとＳＡＴＡのブリッジ機能を効率良く実現できる。

なおタスクファイル・レジスタ（ＴＦＲ）１２とシャドウ・タスクファイル・レジスタ（ＳＦＲ）５２の間のレジスタ値の転送は次のような手法により実現できる。即ちＴＦＲ１２のレジスタ群のビット（全ビット）とＳＦＲ５２のレジスタ群のビット（全ビット）を、シーケンスコントローラ３０を介して信号線により接続しておく。そしてレジスタ値の転送を行う場合には、シーケンスコントローラ３０が転送トリガ信号を生成し、この転送トリガ信号に基づいて、ＴＦＲ１２のレジスタ値をＳＦＲ５２に転送したり、ＳＦＲ５２のレジスタ値をＴＦＲ１２に転送すればよい。

４．ＰＡＴＡＩ／Ｆ
次に、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０のデータ転送処理について、図５の構成及び図６（Ａ）〜図７（Ｂ）の信号波形を用いて説明する。

ＸＣＳ［１：０］は、ＰＡＴＡの各レジスタにアクセスするために使用するチップセレクト信号である。ＤＡ［２：０］は、データ又はデータポートにアクセスするためのアドレス信号である。ＤＭＡＲＱ、ＤＭＡＣＫは、ＤＭＡ転送に使用される信号である。データ転送の準備が整った時にデバイス側がＤＭＡＲＱをアクティブ（アサート）にし、これに応答して、ホスト側がＤＭＡＣＫをアクティブにする。

ＸＤＩＯＷは、レジスタ又はデータポートの書き込み時に使用するライト信号である。ＸＤＩＯＲは、レジスタ又はデータポートの読み出し時に使用するリード信号である。ＩＯＲＤＹは、デバイス側のデータ転送の準備が整っていない時のウェイト信号等に使用される。

ＩＮＴＲＱは、デバイス側が、ホスト側に対して割り込みを要求するために使用される信号である。このＩＮＴＲＱがアクティブになった後、ホスト側がデバイス側のＴＦＲ１２のステータスレジスタの内容を読むと、所定時間後にデバイス側はＩＮＴＲＱを非アクティブ（ネゲート）にする。このＩＮＴＲＱを用いることで、デバイス側は、コマンド処理の終了をホスト側に通知できる。

図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、ＰＩＯ（Programmed I/O）リード、ＰＩＯライトの信号波形例である。ＰＡＴＡのＴＦＲ１２のステータスレジスタのリードは図６（Ａ）のＰＩＯリードにより行い、コマンドレジスタへのライトは図６（Ｂ）のＰＩＯライトにより行う。例えばホスト２によるＡＴＡコマンドの発行は、ＰＩＯライトにより実現できる。

図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、ＤＭＡリード、ＤＭＡライトの信号波形例である。データ転送の準備ができると、デバイス側（データ転送制御装置）が、ＤＭＡＲＱをアクティブにする。そして、それを受けて、ホスト側が、ＤＭＡＣＫをアクティブにして、ＤＭＡ転送を開始する。その後、ＸＤＩＯＲ（リード時）又はＸＤＩＯＷ（ライト時）を使用して、データＤＤ［１５：０］のＤＭＡ転送を行う。

５．ＳＡＴＡＩ／Ｆ
次にＳＡＴＡＩ／Ｆ５０のデータ転送処理について説明する。図８はＳＡＴＡの送信側のデータ転送処理の流れを示し、図９は受信側のデータ転送処理の流れを示している。

図８に示すように送信側のトランスポートコントローラ（トランスポート層）では、シャドウ・タスクファイル・レジスタに書き込まれたコマンドやデータポートに入力されたデータによりＦＩＳが生成される。ここでＦＩＳは、フレームのペイロード部であり、Ｄｗｏｒｄ（３２ビット）単位で構成される。またフレームは、ホストとデバイスの間で交換される情報ユニットであり、ＳＯＦ（Start Of Frame）プリミティブと、ＦＩＳと、ＦＩＳに対して計算されたＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）と、ＥＯＦ（End Of Frame）プリミティブにより構成される。

送信側のリンクコントローラでは、ＦＩＳに対するＣＲＣが演算されてＦＩＳの最後尾に付加される。そしてＦＩＳ及びＣＲＣとスクランブルデータとの排他的論理和（ＸＯＲ）をとるスクランブル処理が行われる。このようにスクランブルされたＦＩＳ及びＣＲＣに対して、８ｂ／１０ｂのエンコードが行われる。ここで８ｂ／１０ｂエンコードは、８ビットのデータを１０ビットの伝送キャラクタに変換するデータ伝送符号化のアルゴリズムであり、符号列内の１と０の数を揃え、連続的な伝送を保証する。そして８ｂ／１０ｂエンコード後のＦＩＳ及びＣＲＣに対してＳＯＦ、ＥＯＦなどのプリミティブが付加される。

送信側の物理層回路では、リンクコントローラからのパラレルデータがシリアルデータに変換され、小振幅の差動信号としてＳＡＴＡバスに送信される。

図９に示すように受信側の物理層回路では、ＳＡＴＡバスを介して受信したシリアルデータがパラレルデータに変換される。

受信側のリンクコントローラでは、ＦＩＳ及びＣＲＣに付加されたプリミティブに対するデコードが行われる。またＦＩＳ及びＣＲＣに対する８ｂ／１０ｂのデコードが行われる。即ち１０ビットの伝送キャラクタが８ビットのデータに変換される。次に、スクランブルされたＦＩＳ及びＣＲＣとスクランブルデータとの排他的論理和をとるデスクランブル処理が行われる。そしてＦＩＳの最後尾に付加されたＣＲＣがチェックされる。

受信側のトランスポートコントローラでは、ＦＩＳのコマンドがシャドウ・タスクファイル・レジスタに書き込まれ、ステータスや割り込みが出力されると共に、データがデータポートを介して出力される。

図１０にＳＡＴＡＩ／Ｆ５０の構成例を示す。なおＳＡＴＡＩ／Ｆ５０の構成は図１０に限定されず、その構成要素の一部を削除したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えば物理層回路２００を設けない構成としてもよい。

ＳＡＴＡでは、データは３２ビット単位で処理される。この３２ビットのデータが、リンクコントローラ１５０により８ｂ／１０ｂでエンコードされて４０ビットのデータになり、物理層回路２００に送られる。物理層回路２００は、この４０ビットのデータをシリアル化してＳＡＴＡのケーブルに送信する。受信も逆の手順で、シリアルデータが物理層回路２００で４０ビットのデータに変換され、リンクコントローラ１５０で３２ビットのデータに変換され、トランスポートコントローラ１１０に送られる。

トランスポートコントローラ１１０はトランスポート層の制御を行うものである。具体的にはトランスポートコントローラ１１０は、上位層（アプリケーション層）からＦＩＳの送信要求が来た時に、以下の処理を行う。

まずトランスポートコントローラ１１０は、ＦＩＳタイプの要件に基づいてＦＩＳの内容を収集する。また送信する情報をＦＩＳのタイプ毎に定義フォーマットに配置する。次にリンクコントローラ１５０に対して送信要求を通知する。これによりリンクコントローラ１５０はＸ＿ＲＤＹの送信処理を行う。そして相手ノードからのＲ＿ＲＤＹを受信し、リンクコントローラ１５０から受信のアクノリッジが来ると、トランスポートコントローラ１１０はＦＩＳをリンクコントローラ１５０に転送する。そして送信ＦＩＦＯ１２０のフロー管理を行い、必要なフロー制御をリンクコントローラ１５０に通知する。その後、リンクコントローラ１５０から送信結果を受信すると、必要に応じて上位層に送信結果を通知する。

トランスポートコントローラ１１０は、リンクコントローラ１５０からＦＩＳを受信した時には、以下の処理を行う。

トランスポートコントローラ１１０は、リンクコントローラ１５０からＦＩＳを受信すると、受信したＦＩＳのタイプを判別する。そしてＦＩＳのタイプに応じた適切なレジスタやＦＩＦＯにデータを転送する。そして受信ＦＩＦＯ１２２のフロー管理を行い、必要なフロー制御をリンクコントローラ１５０に通知する。その後、リンクコントローラ１５０及び上位層（アプリケーション層）に受信結果を通知する。

リンクコントローラ１５０はリンク層の制御を行うものである。具体的にはリンクコントローラ１５０は、送信時には以下の処理を行う。

まずリンクコントローラ１５０はトランスポートコントローラ１１０からのデータ（ＦＩＳ）を受け取る。そしてＦＩＳのＣＲＣを生成し、ＦＩＳの最後尾に付加する。次にデータのスクランブルを行い、その後、８ｂ／１０ｂのエンコードを行う。そしてＳＡＴＡ通信のプロトコルにしたがったプリミティブ、ＦＩＳの送信を行う。そして送信結果をトランスポートコントローラ１１０に通知する。

リンクコントローラ１５０は受信時には以下の処理を行う。即ちリンクコントローラ１５０は物理層回路２００から、８ｂ／１０ｂエンコードキャラクタを受信する。そして８ｂ／１０ｂエンコードキャラクタをデコードし、デコードしたプリミティブを処理部等に通知する。次にデコードしたＦＩＳのデスクランブル処理を行い、ＣＲＣをチェックする。そしてトランスポートコントローラ１１０にデータを渡す。またデコード結果やＣＲＣのチェック結果をトランスポートコントローラ１１０に通知する。

物理層回路２００は物理層を実現するアナログフロントエンド回路である。この物理層回路２００は、シリアルデータ（シリアルストリーム）の送受信や、シリアルデータからパラレルデータへの変換や、パラレルデータからシリアルデータへの変換を行う。また８ｂ／１０ｂのＫ２８．５キャラクタの検出や、ＯＯＢ(Out Of Band）信号の検出と送信を行う。またデバイスステータス（デバイスの有無、転送状態、パワー状態）の提供や、通信制御用のインターフェース（転送レート制御、ループバック）の提供を行う。またオプションでパワーマネージメントも行う。

物理層回路（ＰＨＹ）２００はトランスミッタ（ドライバ）２１０、レシーバ２２０、ＯＯＢ検出回路２３０などを含む。

トランスミッタ２１０は、差動信号線（差動信号線ペア）ＴＸ＋／−を介してシリアルデータ（パケット）の送信を行い、レシーバ２２０は、差動信号線（差動信号線ペア）ＲＸ＋／−を介してシリアルデータ（パケット）の受信を行う。ＴＸ＋／−、ＲＸ＋／−のＳＡＴＡバス（広義にはシリアルバス）では、振幅電圧＋／−２５０ｍＶのＮＲＺ差動信号によるシリアルストリーム転送が行われる。

ＯＯＢ検出回路２３０はＯＯＢ信号の検出処理を行う。このＯＯＢ信号は、ＳＡＴＡインターフェースのリセット／初期化、通信の確立や、スピード・ネゴシエーションをつかさどる信号である。

リンクコントローラ１５０は、リンクステート制御回路１６０、フレーム生成回路１９０、フレームデコード回路１９２を含む。

リンクステート制御回路１６０は、リンクコントローラ１５０のステート制御を行う。例えばリセットステート、アイドルステート、送信ステート、受信ステート等のステート間の遷移処理等を行う。

フレーム生成回路１９０は、トランスポートコントローラ１１０からの送信データ（ＦＩＳ）や、リンクステート制御回路１６０からの送信制御信号などに基づいてフレームの生成処理を行う。具体的には、トランスポートコントローラ１１０からのＦＩＳのＣＲＣを演算したり、スクランブル処理を行ったり、８ｂ／１０ｂエンコード処理を行ったり、プリミティブを生成して付加する処理などを行う。

フレームデコード回路１９２は、受信したフレームの解析（分解）処理を行い、受信解析信号（パワーダウンリクエスト信号等）をリンクステート制御回路１６０に出力する。具体的には、ＦＩＳに付加されたプリミティブを解析したり、８ｂ／１０ｂのデコード処理を行ったり、デスクランブル処理を行ったり、ＣＲＣを演算してチェックする処理などを行う。

トランスポートコントローラ１１０は、割りこみコントローラ１１８、ＤＭＡ制御回路１１９、送信ＦＩＦＯ１２０、受信ＦＩＦＯ１２２、ＦＩＳ生成回路１３０、ＦＩＳデコード回路１３２、トランスポートステート制御回路１４０を含む。

割り込みコントローラ１１８は、デバイス４からの受信ＦＩＳ情報などを知らせるための割り込み信号を生成する。ＤＭＡ制御回路１１９は、ＦＩＳに含まれる送信データや受信データ（コンテンツ・データ）のＤＭＡ転送を制御する。送信ＦＩＦＯ１２０は、ＤＭＡ制御回路１１９からの送信データのバッファとなるＦＩＦＯである。受信ＦＩＦＯ１２２は、リンクコントローラ１５０からの受信データのバッファとなるＦＩＦＯである。ＦＩＳ生成回路１３０はＦＩＳの生成を行う回路であり、ＦＩＳデコード回路１３２はＦＩＳの解析を行う回路である。トランスポートステート制御回路１４０は、トランスポートコントローラ１１０のステート制御を行う。

なお図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）に、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０により送受信されるＦＩＳのフォーマット例を示す。図１１（Ａ）はホストからデバイスへのレジスタＦＩＳ、図１１（Ｂ）はデバイスからホストへのレジスタＦＩＳ、図１１（Ｃ）はＰＩＯセットアップＦＩＳ、図１１（Ｄ）はＤＭＡアクティベートＦＩＳのフォーマットである。

６．シーケンスコントローラ
図１２にシーケンスコントローラ３０の構成例を示す。シーケンスコントローラ３０はレジスタ更新部３２、初期化シーケンス管理部３４、パラメータ書き換え部３６、ＤＭＡモード設定記憶部３８、転送制御部４０を含む。なおシーケンスコントローラ３０の構成は図１２に限定されず、その構成要素の一部を削除したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

レジスタ更新部３２はＴＦＲ１２（タスクファイル・レジスタ）、ＳＦＲ５２（シャドウ・タスクファイル・レジスタ）のレジスタ値の更新処理を行う。具体的にはＴＦＲ１２のレジスタ値をＳＦＲ５２に転送してＳＦＲ５２のレジスタ値を更新したり、ＳＦＲ５２のレジスタ値をＴＦＲ１２に転送してＴＦＲ１２のレジスタ値を更新する。

例えばＴＦＲ１２にホスト２によりＡＴＡコマンドが書き込まれると、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０はコマンドライト検出信号をアクティブにする。そしてコマンドライト検出信号がアクティブになると、レジスタ更新部３２はＴＦＲ１２のレジスタ値をＳＦＲ５２に転送する処理を行う。

またＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、デバイス４から受信したＦＩＳをデコードし、デコード結果に基づいて、ＦＩＳの種類を知らせるための割り込み信号（広義には受信ＦＩＳ情報）を生成して出力する。レジスタ更新部３２は、この割り込み信号に基づいて受信ＦＩＳの種類を判別して、ＳＦＲ５２からＴＦＲ１２へのレジスタ値の転送処理などを行って、レジスタ値の更新処理を行う。

初期化シーケンス管理部３４は、ＨＲＳＴ（ハードリセット）、ＳＲＳＴ（ソフトリセット）に伴う初期化シーケンスを管理する。具体的には、マスター、スレーブなどの設定をモニタして、ＰＡＴＡの初期化シーケンスを管理する。

パラメータ書き換え部３６は、ホスト２がデバイス４に対してアイデンティファイ・デバイス・コマンドを発行し、デバイス４からデバイス情報のパラメータを受信した場合に、パラメータの書き換え処理を行う。即ち転送速度などのパラメータを自身が対応可能なパラメータに書き換える。

ＤＭＡモード設定記憶部３８は、ホスト２がセットフューチャー・コマンドを発行した場合に、セットフューチャー・コマンドを解析して、ＤＭＡ転送のモード設定を記憶する。

転送制御部４０はデータ転送制御装置の転送シーケンスを制御するものであり、モニタ部４２、制御信号生成部４４を含む。モニタ部４２は、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０からのコマンドライト検出信号や、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０からの割り込み信号（受信ＦＩＳ情報）などの信号をモニタする。そして制御信号生成部４４は、モニタ結果に基づいて、転送方向設定信号、転送開始信号、転送停止信号などの制御信号を生成し、ＰＡＴＩ／Ｆ１０、データバッファ７０、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０に出力して、転送シーケンス制御を実行する。なおデータバッファ７０に対しては転送開始信号、転送停止信号は出力せず、転送方向設定信号を出力する。

図１３にＡＴＡのタスクファイル・レジスタのフォーマット例を示す。タスクファイル・レジスタはコントロールブロックレジスタとコマンドブロックレジスタを有し、チップセレクト信号ＸＣＳ０、ＸＣＳ１が、Ｈレベル（ネゲート）、Ｌレベル（アサート）である場合にはコントロールブロックレジスタが選択され、Ｌレベル、Ｈレベルである場合にはコマンドブロックレジスタが選択される。またコマンドブロックレジスタには、ステータスレジスタ（Status）やＡＴＡコマンドレジスタ（ATA Command）が設けられる。

７．ＰＩＯ転送、ＤＭＡ転送
次に本実施形態のデータ転送制御装置により実現されるＰＩＯ転送、ＤＭＡ転送の詳細について図１４〜図１７を用いて説明する。

図１４はＰＩＯリードの転送シーケンス図である。ホスト２によりＰＩＯリードのコマンドが発行されると、図１４のＡ１に示すようにＴＦＲ１２のステータスレジスタがＤ０ｈに設定される。即ちＰＡＴＡＩ／Ｆ１０によりＢＵＳＹビットが１にセットされ、デバイス４がビジー状態であることがホスト２に知らされる。そしてシーケンスコントローラ３０によりＴＦＲ１２のレジスタ値がＳＦＲ５２に転送（コピー）される。するとＡ２に示すように、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、ＳＦＲ５２のレジスタ値に基づいてＰＩＯリードコマンドを含むレジスタＦＩＳ（Host to Device）を作成し、ＳＡＴＡバスを介してデバイス４に送信する。

このレジスタＦＩＳを受信したデバイス４は、Ａ３に示すようにＰＩＯセットアップＦＩＳを送信する。この場合に図１１（Ｃ）のＰＩＯセットアップＦＩＳのステータス（Status）には５８ｈが設定され、エンドステータス（E_Status）にはＤ０ｈが設定される。ここで図１８に示すように、Ｄ０ｈではＢＵＳＹビットが１にセットされ、５８ｈではＤＲＱビットが１にセットされる。また５０ｈではＢＵＳＹビット及びＤＲＱビットが共に０にクリア（解除）される。またエンドステータスは例えばＳＡＴＡＩ／Ｆ５０の一時保存レジスタに保存される。

シーケンスコントローラ３０は、デバイス４からＰＩＯセットアップＦＩＳを受信し、その方向パラメータＤ（図１１（Ｃ）参照）がデバイスからホストへの方向である場合には、ホスト２が発行したコマンドはＰＩＯリードであると判断する。そしてＳＦＲ５２からＴＦＲ１２にレジスタ値を転送し、Ａ４に示すようにＴＦＲ１２のステータスレジスタを５８ｈに設定して、ＤＲＱビットを１にセットする。これによりホスト２に対する割り込みＩＮＴＲＱが発生する。なおＩＮＴＲＱの代わりにホスト２によるポーリングを採用してもよい。

そしてデバイス４からデータＦＩＳを受信し、ホスト２がデータをリードすると、Ａ５に示すように、ＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータスであるＤ０ｈがＴＦＲ１２のステータスレジスタに設定され、ＢＵＳＹビットが１にセットされる。即ちＳＡＴＡＩ／Ｆ５０の一時保存レジスタに保存されたエンドステータス（Ｄ０ｈ）が、ＴＦＲ１２のステータスレジスタに転送されて書き込まれる。これにより、デバイス４がビジー状態であることがホスト２に知らされる。

以上のようにして各セクタのＰＩＯリードが繰り返される。そしてＡ６に示すように最後のセクタのＰＩＯセットアップＦＩＳではエンドステータスが５０ｈ又は５１ｈになっている。従ってＡ７に示すようにこのエンドステータス５０ｈ又は５１ｈがＴＦＲ１２のステータスレジスタに設定され、ＤＲＱビットがクリアされる。これにより、全てのデータ転送が完了したことがホスト２に知らされる。

図１５はＰＩＯライトの転送シーケンス図である。ホスト２によりＰＩＯライトのコマンドが発行されると、Ｂ１に示すようにＢＵＳＹビットが１にセットされる（Ｄ０ｈ）。そしてＴＦＲ１２のレジスタ値がＳＦＲ５２に転送され、Ｂ２に示すようにＰＩＯライトコマンドを含むレジスタＦＩＳがデバイス４に送信される。

このレジスタＦＩＳを受信したデバイス４は、Ｂ３に示すようにＰＩＯセットアップＦＩＳを送信する。そしてシーケンスコントローラ３０は、デバイス４からＰＩＯセットアップＦＩＳを受信し、その方向パラメータＤ（図１１（Ｃ）参照）がホストからデバイスへの方向である場合には、ホスト２が発行したコマンドはＰＩＯライトであると判断する。そしてＳＦＲ５２からＴＦＲ１２にレジスタ値を転送し、Ｂ４に示すようにＴＦＲ１２のステータスレジスタを５８ｈに設定して、ＤＲＱビットを１にセットする。これによりホスト２に対する割り込みＩＮＴＲＱが発生する。

そしてホスト２がデータをライトすると、Ｂ５に示すように、ＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータスであるＤ０ｈがＴＦＲ１２のステータスレジスタに設定される。

以上のようにして各セクタのＰＩＯライトが繰り返される。そしてＢ６に示すように最後のセクタの転送が終わると、デバイス４がレジスタＦＩＳを送信する。するとこのレジスタＦＩＳのステータス（５０ｈ又は５１ｈ）が、ＳＦＲ５２からＴＦＲ１２に転送されて、Ｂ７に示すようにＤＲＱビットがクリアされる。

図１６はＤＭＡリードの転送シーケンス図である。ホスト２によりＤＭＡリードのコマンドが発行されると、Ｃ１に示すようにＢＵＳＹビットが１にセットされる（Ｄ０ｈ）。ＰＩＯ転送とは異なりＤＭＡ転送では、データ転送中にＢＵＳＹビットが１にセットされたままになる。そしてＴＦＲ１２のレジスタ値がＳＦＲ５２に転送され、Ｃ２に示すようにＤＭＡリードコマンドを含むレジスタＦＩＳがデバイス４に送信される。

このレジスタＦＩＳを受信したデバイス４は、Ｃ３に示すようにデータＦＩＳを送信する。シーケンスコントローラ３０は、デバイス４から受信したＦＩＳがデータＦＩＳである場合には、ホスト２が発行したコマンドはＤＭＡリードであると判断する。そしてＣ４に示すようにＤＭＡＲＱ（図７（Ａ）参照）がアサートされて、ＤＭＡ転送が開始し、デバイス４のデータがホスト２にリードされる。

そしてＤＭＡ転送が終了し、デバイス４がレジスタＦＩＳを送信すると、Ｃ５に示すように、ＳＦＲ５２のレジスタ値がＴＦＲ１２に転送されて、ＢＵＳＹビットがクリアされる（５０ｈ又は５１ｈ）。

図１７はＤＭＡライトの転送シーケンス図である。ホスト２によりＤＭＡライトのコマンドが発行されると、Ｄ１に示すようにＢＵＳＹビットが１にセットされる（Ｄ０ｈ）。そしてＴＦＲ１２のレジスタ値がＳＦＲ５２に転送され、Ｄ２に示すようにＤＭＡライトコマンドを含むレジスタＦＩＳがデバイス４に送信される。

このレジスタＦＩＳを受信したデバイス４は、Ｄ３に示すようにＤＭＡアクティベートＦＩＳを送信する。シーケンスコントローラ３０は、デバイス４から受信したＦＩＳがＤＭＡアクティベートＦＩＳである場合には、ホスト２が発行したコマンドはＤＭＡライトであると判断する。そしてＤ４に示すようにＤＭＡＲＱ（図７（Ｂ）参照）がアサートされて、ＤＭＡ転送が開始し、ホスト２のデータがデバイス４にライトされる。

そしてＤＭＡ転送が終了し、デバイス４がレジスタＦＩＳを送信すると、Ｄ５に示すように、ＳＦＲ５２のレジスタ値がＴＦＲ１２に転送され、ＢＵＳＹビットがクリアされる（５０ｈ又は５１ｈ）。

８．詳細な動作
次に本実施形態のデータ転送制御装置の詳細な動作について図１９〜図２２のフローチャートを用いて説明する。

図１９は、図１４で説明したＰＩＯリードの場合のフローチャートである。ホスト２がＰＩＯリードコマンドを発行すると、発行されたコマンドがＴＦＲ１２のコマンドレジスタに書き込まれる（ステップＳ１）。するとデータ転送制御装置（ＰＡＴＡＩ／Ｆ）は、ＴＦＲ１２のステータスレジスタをＢＵＳＹ＝１（Ｄ０ｈ）に設定する（ステップＳ２）。またＴＦＲ１２のレジスタ値をＳＦＲ５２に転送（コピー）し、レジスタＦＩＳ（Host to Device）をデバイスに送信する（ステップＳ３）。

次にデータ転送制御装置は、ＰＩＯセットアップＦＩＳをデバイス４から受信する（ステップＳ４）。すると、受信したＰＩＯセットアップＦＩＳのパラメータに基づき、転送方向（リード、ライト）、転送種別（ＰＩＯ）、各セクタの転送バイト数（例えば５１２バイト）を設定し、総データ転送数（総セクタ数。Total sector count）を管理しないフリーラン転送を開始する（ステップＳ５）。

次に、デイバイス４からデータＦＩＳを受信し、データバッファ７０（ＦＩＦＯ）に少なくとも１セクタ分のデータが蓄積されたか否かを判断する（ステップＳ６）。そしてデータが蓄積されると、ＳＦＲ５２のレジスタ値をＴＦＲ１２に転送し、ＴＦＲ１２のステータスレジスタをＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝１（５８ｈ）に設定する（ステップＳ７）。

このようにＤＲＱ（データリクエスト）が１にセットされると、ホスト２がＰＩＯのデータリードを開始する（ステップＳ８）。そしてデータ転送制御装置（シーケンスコントローラ）は、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０の転送完了割り込みが発生したか否かを判断する（ステップＳ１０）。

転送完了割り込みが発生した場合には、ＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータスがＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝０（５０ｈ又は５１ｈ）か否かを判断する（ステップＳ１１）。そしてＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝０ではない場合には、ＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータス（Ｄ０ｈ）をＴＦＲ１２のステータスレジスタに設定する（ステップＳ１２）。そしてＰＩＯセットアップＦＩＳをデバイスから受信すると（ステップＳ１５）、受信したＰＩＯセットアップＦＩＳのパラメータに基づき、転送方向（リード、ライト）、転送種別（ＰＩＯ）、セクタ転送バイト数を設定し（ステップＳ１６）、ステップＳ６に戻る。

一方、エンドステータスがＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝０（５０ｈ）である場合には、フリーラン転送の終了処理を行う（ステップＳ１３）。そして、ＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝０（５０ｈ）のエンドステータスをＴＦＲ１２のステータスレジスタに設定する（ステップＳ１４）。

図２０は、図１５で説明したＰＩＯライトの場合のフローチャートである。図２０のステップＳ２１〜Ｓ２５は図１９のステップＳ１〜Ｓ５と同様である。図２０では、フリーラン転送を開始した後、データバッファ７０のデータ蓄積を確認することなく、ＳＦＲ５２のレジスタ値をＴＦＲ１２に転送し、ＴＦＲ１２のステータスレジスタをＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝１（５８ｈ）に設定する（ステップＳ２７）。

このようにＤＲＱが１にセットされると、ホスト２がＰＩＯのデータライトを開始する（ステップＳ２８）。これによりデータ転送制御装置はデバイス４に対してデータＦＩＳを送信する（ステップＳ２９）。そしてデータ転送制御装置は、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０の転送完了割り込みが発生したか否かを判断する（ステップＳ３０）。

転送完了割り込みが発生した場合には、レジスタＦＩＳ（Device to Host）の受信割り込みが発生したか否かを判断する（ステップＳ３１）。即ちＳＡＴＡＩ／Ｆ５０はレジスタＦＩＳを受信すると、割り込み信号をシーケンスコントローラ３０に出力し、レジスタＦＩＳを受信したことを知らせる。

レジスタＦＩＳの受信割り込みが発生しなかった場合には、ＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータス（Ｄ０ｈ）をＴＦＲ１２のステータスレジスタに設定する（ステップＳ３２）。そしてＰＩＯセットアップＦＩＳをデバイスから受信すると（ステップＳ３５）、受信したＰＩＯセットアップＦＩＳのパラメータに基づき、転送方向（リード、ライト）、転送種別（ＰＩＯ）、セクタ転送バイト数を設定し（ステップＳ３６）、ステップＳ２７に戻る。

一方、レジスタＦＩＳの受信割り込みが発生した場合には、フリーラン転送の終了処理を行う（ステップＳ３３）。そしてＳＦＲ５２のレジスタ値をＴＦＲ１２に転送し、ＴＦＲ１２のステータスレジスタをＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝０（５０ｈ、５１ｈ）に設定する（ステップＳ３４）。

図２１は、図１６で説明したＤＭＡリードの場合のフローチャートである。ホスト２がＤＭＡリードコマンドを発行すると、発行されたコマンドがＴＦＲ１２のコマンドレジスタに書き込まれる（ステップＳ４１）。するとデータ転送制御装置は、ＴＦＲ１２のステータスレジスタをＢＵＳＹ＝１（Ｄ０ｈ）に設定する（ステップＳ４２）。またＴＦＲ１２のレジスタ値をＳＦＲ５２に転送（コピー）し、レジスタＦＩＳ（Host to Device）をデバイス４に送信する（ステップＳ４３）。

次にデータ転送制御装置は、データＦＩＳをデバイス４から受信すると（ステップＳ４４）、転送方向を設定し、総データ転送数（総ＤＭＡ転送カウント）を管理しないフリーラン転送を開始する（ステップＳ４５）。

次にデータ転送制御装置は、レジスタＦＩＳ（Device to Host）の受信割り込みが発生したか否かを判断する（ステップＳ４６）。受信割り込みが発生した場合には、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０の転送完了割り込み（ホストへのデータ出力の完了）が発生したか否かを判断する（ステップＳ４７）。具体的には、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０の受信ＦＩＦＯやデータバッファ７０のＦＩＦＯがエンプティになったか否かを確認した後、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０の転送完了割り込みを確認する。

ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０の転送完了割り込みが発生した場合には、フリーラン転送の終了処理を行う（ステップＳ４８）。そしてＳＦＲ５２のレジスタ値をＴＦＲ１２に転送し、ＴＦＲ１２のステータスレジスタをＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝０（５０ｈ、５１ｈ）に設定する（ステップＳ４９）。

図２２は、図１７で説明したＤＭＡライトの場合のフローチャートである。図２２が図２１と異なる点は、図２１ではＰＡＴＡＩ／Ｆの転送完了割り込みを判断するのに対して、図２２ではこのような判断は行わない点である。ＤＭＡライトの場合には、デバイス４からレジスタＦＩＳを受信した場合（ステップＳ５６）には、フリーラン転送を終了してもよいと判断できるからである。

本実施形態では図１９のステップＳ５、図２０のステップＳ２５、図２１のステップＳ４５、図２２のステップＳ５５に示すように、レジスタＦＩＳがデバイス４に送信された後に、総データ転送数を管理しないフリーラン転送を開始する。そして図１９のステップＳ１１、Ｓ１３、図２０のステップＳ３１、Ｓ３３、図２１のステップＳ４６〜Ｓ４８、図２２のステップＳ５６、Ｓ５８に示すように、フリーラン転送の開始後にＳＡＴＡＩ／Ｆ５０がデバイス４から受信したＦＩＳが、総データ転送の終了を示すＦＩＳであると判断した場合に、フリーラン転送の終了処理を行う。

具体的には図１９のステップＳ１１に示すように、ＰＩＯリードの場合には、フリーラン転送開始後に、エンドステータスがＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝０であるＰＩＯセットアップＦＩＳを受信した場合に、ＰＩＯリードのフリーラン転送を終了する。

また図２０のステップＳ３１に示すように、ＰＩＯライトの場合には、フリーラン転送開始後にデバイス４からレジスタＦＩＳを受信した場合に、ＰＩＯライトのフリーラン転送を終了する。また図２１のステップＳ４６に示すように、ＤＭＡリードの場合にも、フリーラン転送開始後にデバイス４からレジスタＦＩＳを受信した場合に、ＤＭＡリードのフリーラン転送を終了する。また図２２のステップＳ５６に示すように、ＤＭＡライトの場合にも、フリーラン転送開始後にデバイス４からレジスタＦＩＳを受信した場合に、ＤＭＡライトのフリーラン転送を終了する。このようにすれば、総データ転送数をカウントすることなくフリーラン転送を終了することが可能になり、回路の小規模化、処理の簡素化を図れる。

なお図２１のステップＳ４７に示すように、ＤＭＡリードの場合には、レジスタＦＩＳの受信後、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０からホスト２へのデータ転送が完了した場合に、フリーラン転送を終了する。このようにすれば、図４（Ａ）、図４（Ｂ）で説明したように、データ転送制御装置にフリーラン転送のデータが残ってしまう事態を防止できる。

また本実施形態では図１９のステップＳ７、図２０のステップＳ２７や、図２３（Ａ）に示すように、ＰＩＯリード又はＰＩＯライトのフリーラン転送を開始した場合に、ＢＵＳＹビットが０にクリアされＤＲＱビットが１にセットされたステータスを、ＳＦＲ５２からＴＦＲ１２に転送する。このようにすれば、ビジー状態が解除されデータリクエストがセットされてデータ転送の準備が出来たことをホスト２に伝えることができる。これにより、ホスト２のデータリード動作やデータライト動作を開始させることが可能になる。

またＰＩＯリードの場合には、図１９のステップＳ６、Ｓ７や図２３（Ａ）に示すように、データバッファ７０に対して少なくとも１セクタ分のデータが蓄積された後に、ＢＵＳＹビットが０にクリアされＤＲＱビットが１にセットされたステータスを、ＳＦＲ５２からＴＦＲ１２に転送している。このようにすればホスト２による適正なデータリードを実現できる。

即ち本実施形態ではホスト２は、デバイス４を、ＳＡＴＡではなくＰＡＴＡのデバイスとして扱っているため、デバイス４があたかもＰＡＴＡのデバイスであるかのように見せかける必要がある。このために本実施形態では、ＳＡＴＡ規格には定義されていない擬似的なＴＦＲ１２を設け、ＴＦＲ１２とＳＦＲ５２の間でレジスタ値を転送している。

この場合に、データバッファ７０にデータが蓄積されていないのに、ＢＵＳＹビットをクリアし、ＤＲＱビットをセットしてしまうと、データが蓄積されていないデータバッファ７０から、ホスト２がデータをリードすることになってしまい、適切なデータリード動作を実現できない。

この点、本実施形態では、データバッファ７０に少なくとも１セクタ分のデータが蓄積された後に、ＢＵＳＹビットがクリアされ、ＤＲＱビットがセットされるため、ホスト２による適正なデータリード動作を保証できる。

また本実施形態では図１９のステップＳ１４、図２０のステップＳ３４に示すように、フリーラン転送が終了したと判断した場合には、ＴＦＲ１２のステータスレジスタのＢＵＳＹビット及びＤＲＱビットを０にクリアする設定を行う。例えば図２３（Ｂ）に示すようにＰＩＯリードでは、ＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータス（ＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝０）を、ＴＦＲ１２のステータスレジスタに設定する。具体的にはＳＡＴＡＩ／Ｆ５０の一時保存レジスタ５４に保存しておいたＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータスを、ＴＦＲ１２に転送して書き込む。このようにＢＵＳＹビット及びＤＲＱビットを０にクリアすれば、ブリッジ用に擬似的に設けられたＴＦＲ１２を用いて、総データ転送の終了をホスト２に伝えることが可能になる。

また本実施形態では図１９のステップＳ５、図２０のステップＳ２５に示すように、デバイス４から受信したＰＩＯセットアップＦＩＳのパラメータに基づいて、転送方向、転送種別等が設定される。具体的にはＳＡＴＡＩ／Ｆ５０が、ＦＩＳのデコード結果に基づいて受信ＦＩＳ情報（転送方向信号、転送種別信号、ＦＩＳの割り込み信号）を生成し、シーケンスコントローラ３０が、この受信ＦＩＳ情報に基づいて転送方向、転送種別等を判別する。このようにすれば、ホスト２が発行したコマンドをデコードしなくても、デバイス４からのＰＩＯセットアップＦＩＳを有効活用して、転送方向、転送種別等を取得して、転送シーケンス制御を行うことが可能になる。従って、シーケンスコントローラ３０の回路の大規模化を最小限に抑えながら、適正な転送シーケンス制御を実現できる。

また本実施形態では図１９のステップＳ１０〜Ｓ１２、図２０のステップＳ３０〜Ｓ３２に示すように、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０でのデータ転送が完了した後に、受信したＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータス（図１１（Ｃ）のE_Status）をＴＦＲ１２のステータスレジスタ（図１３のStatus）に設定している。即ちＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、ＳＡＴＡバスへのデータ出力（ＦＩＳ転送）やデータバッファ７０へのデータ出力が完了すると、シーケンスコントローラ３０に対して割り込みを発生する（割り込み信号をアクティブにする）。またＰＡＴＡＩ／Ｆ１０は、ＰＡＴＡバスへのデータ出力やデータバッファ７０へのデータ出力が完了すると、シーケンスコントローラ３０に対して割り込みを発生する。シーケンスコントローラ３０は、このような割り込みが発生して、データ転送が完了したことを確認してから、ＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータスをＴＦＲ１２のステータスレジスタに設定する。具体的にはＳＡＴＡＩ／Ｆ５０の一時保存レジスタ５４に保存しておいたエンドステータスを、ＴＦＲ１２に転送して書き込む。このようにすれば、全てのデータ転送が完了して、データ転送制御装置に残りデータが無いことが確認された後に、ステータスレジスタのＤＲＱビットがクリアされる。従って、データ転送が完了していないのにホスト２によるデータのリード動作、ライト動作が停止してしまい、データ転送装置にデータが残ってしまう事態を防止できる。

９．割りこみ信号
図２４に示すように本実施形態では、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、デバイス４から受信したＦＩＳをデコード（解析）する。具体的にはＳＡＴＡＩ／Ｆ５０が有するＦＩＳデコード回路１３２（図９参照）がＦＩＳのデコード処理を行う。そしてＳＡＴＡＩ／Ｆ５０が有する割りこみコントローラ１１８が、デコード結果に基づいて、ＦＩＳの種類をシーケンスコントローラ３０に知らせるための割り込み信号を生成して出力する。具体的には、例えばレジスタＦＩＳ、ＰＩＯセットアップＦＩＳなどの受信を知らせる割りこみ信号を出力する。

するとシーケンスコントローラ３０は、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０からの割り込み信号に基づいて、受信したＦＩＳが総データ転送の終了を示すＦＩＳであるか否かを判断する。例えばＰＩＯライト、ＤＭＡリード、ＤＭＡライトのフリーラン転送を開始した後に、レジスタＦＩＳの割り込み信号をＳＡＴＡＩ／Ｆ５０から受けた場合には、ＰＩＯライト、ＤＭＡリード、ＤＭＡライトの総データ転送が終了したと判断し、フリーラン転送を終了する。またＰＩＯリードのフリーラン転送を開始した後に、ＰＩＯセットアップＦＩＳの割り込み信号をＳＡＴＡＩ／Ｆ５０から受け、ＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータスがＢＵＳＹ＝０、ＤＲＱ＝０に設定されていた場合には、ＰＩＯリードの総データ転送が終了したと判断し、フリーラン転送を終了する。

このようにすれば、シーケンスコントローラ３０は、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０に元々必要なＦＩＳデコード回路１３２を有効活用して、ＦＩＳの種類を判別できる。従ってシーケンスコントローラ３０にＦＩＳのデコード回路を設けなくても済むため、回路の小規模化を図れる。

１０．受信ＦＩＳの種類による転送シーケンス制御
ブリッジ機能を有するデータ転送制御装置では、ホスト２が発行したＡＴＡコマンドに応じた転送シーケンス制御を行う必要がある。そして転送シーケンス制御の内容をデータ転送制御装置が知るためには、ＡＴＡコマンドをデコードする必要があり、そのために、コマンドデコーダやパラメータテーブルが必要になる。即ちホスト２が発行したコマンドをデコードし、転送方向（リード、ライト）や転送種別（ＰＩＯ、ＤＭＡ）を判別し、内部転送シーケンスを決定する。

しかしながら、このようなコマンドデコーダを設けると、データ転送制御装置のロジック回路の大規模化やメモリ容量の増加に繋がる。またＡＴＡコマンドのデコードを行うためには、デコードのためのコマンドテーブルを持たなければならないが、データ転送制御装置の開発終了後に、規格において新規コマンドの追加が発生した場合には、データ転送制御装置の回路修正を行わない限り、新規コマンドをサポートできなくなる。例えばＡＴＡＰＩでは、ブルーレイディスクなどの新しい規格の光ディスクドライブが追加されると、パラメータテーブルの変更が必要になる。従って、開発が終了している既存のデータ転送制御装置を使用できず、パラメータテーブル（テーブルメモリ）を変更するための回路修正が必要になり、余分な開発期間や開発コストがかかってしまう。更にベンダーにユニークな特殊コマンドに対しても、対応することが難しい。

この場合にデータ転送制御装置にＣＰＵ（処理部）を内蔵させ、パラメータテーブルの変更をファームウェア等の書き換えにより実現すれば、新規コマンドが増えたり、コマンドの内容が変更された場合にも、これに対応できる。

しかしながら、データ転送制御装置にＣＰＵを内蔵させると、ＣＰＵ上で動作するファームウェアの開発や、ＣＰＵの動作確認のためのデバッグツールの開発などが必要になってしまい、開発期間の長期化や高コスト化を招く。

このような問題を解決するための本実施形態では、ホストが発行したコマンドをデコードすることなくデバイスに転送する。そしてデバイスから返送されてきたＦＩＳの情報に基づいて、発行されたコマンドについての転送シーケンスを制御する。即ちＡＴＡコマンドのデコードを、データ転送制御装置が行うのではなく、ＳＡＴＡデバイスに行わせる。そしてデータ転送制御装置は、ＡＴＡコマンドをデコードせずに（一部をデコードしてもよい）、ＳＡＴＡデバイスにそのまま転送し、ＳＡＴＡデバイスの反応を観察することで、自身の転送シーケンスを決定して実行する。

具体的には図２５（Ａ）に示すようにホスト２がＰＡＴＡバスを介してＡＴＡコマンド（転送コマンド）を発行すると、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０がこのコマンドを受ける。そしてＳＡＴＡＩ／Ｆ５０は、発行されたＡＴＡコマンドを含むレジスタＦＩＳ（Host to Device）を作成して、ＳＡＴＡバスを介してデバイス４に送信する。

デバイス４側のＳＡＴＡＩ／Ｆ（図示せず）は、レジスタＦＩＳを受信すると、デコード処理を行い、レジスタＦＩＳ（ＡＴＡコマンド）に対応するＦＩＳを送信し、このＦＩＳをＳＡＴＡＩ／Ｆ５０が受信する。

シーケンスコントローラ３０（転送シーケンサ、ブリッジシーケンサ）は、レジスタＦＩＳに対応するＦＩＳをＳＡＴＡＩ／Ｆ５０がデバイス４から受信すると、ホスト２から発行されたＡＴＡコマンドの転送シーケンス制御として、受信したＦＩＳの種類に応じた転送シーケンス制御を行う。

より具体的には図２５（Ｂ）ではホスト２はＰＩＯリードのＡＴＡコマンドを発行している。この場合にはデバイス４は、転送方向がリード方向であるＰＩＯセットアップＦＩＳを送信する。即ちＰＩＯのデータ転送の直前にデバイス４がホスト２に転送するＦＩＳであるＰＩＯセットアップＦＩＳを、デバイス４が送信し、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０が受信する。このＰＩＯセットアップＦＩＳは、データ転送の初期ステータス（Status）及びステータス終了値（E_Status）を有する。

このように受信ＦＩＳがＰＩＯセットアップＦＩＳであり、ＰＩＯセットアップＦＩＳにより指定される転送方向がリード方向である場合には、シーケンスコントローラ３０は、ＰＩＯリードの転送シーケンス制御を行う。即ちシーケンスコントローラ３０は、ＰＩＯリードの転送シーケンスのための制御信号（転送方向設定信号、転送開始信号、転送停止信号等）をＳＡＴＡＩ／Ｆ５０、データバッファ７０、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０に出力する。これにより、デバイス４から読み出されたデータが、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０、データバッファ７０、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０を介してホスト２に転送される。

図２５（Ｃ）では、ホスト２はＰＩＯライトのＡＴＡコマンドを発行している。この場合にはデバイス４は、転送方向がライト方向であるＰＩＯセットアップＦＩＳを送信し、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０が受信する。

このように受信ＦＩＳがＰＩＯセットアップＦＩＳであり、ＰＩＯセットアップＦＩＳにより指定される転送方向がライト方向である場合には、シーケンスコントローラ３０は、ＰＩＯライトの転送シーケンス制御を行う。即ちシーケンスコントローラ３０は、ＰＩＯライトの転送シーケンスのための制御信号をＰＡＴＡＩ／Ｆ１０、データバッファ７０、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０に出力する。これにより、ホスト２からのデータが、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０、データバッファ７０、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０を介してデバイス４に転送される。

図２６（Ａ）では、ホスト２はＤＭＡリードのＡＴＡコマンドを発行している。この場合にはデバイス４はデータＦＩＳを送信する。即ちデバイス４はデータ転送のためのＦＩＳであるデータＦＩＳを送信し、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０が受信する。

このように受信ＦＩＳがデータＦＩＳである場合には、シーケンスコントローラ３０は、ＤＭＡリードの転送シーケンス制御を行う。これにより、デバイス４から読み出されたデータが、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０、データバッファ７０、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０を介してホスト２にＤＭＡ転送される。

図２６（Ｂ）では、ホスト２はＤＭＡライトのＡＴＡコマンドを発行している。この場合にはデバイス４はＤＭＡアクティベートＦＩＳを送信する。即ちＤＭＡの実行準備が出来ていることをホスト２に知らせるためのＤＭＡアクティベートＦＩＳを、デバイス４が送信し、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０が受信する。

このように受信ＦＩＳがＤＭＡアクティベートＦＩＳである場合には、シーケンスコントローラ３０は、ＤＭＡライトの転送シーケンス制御を行う。これにより、ホスト２からのデータが、ＰＡＴＡＩ／Ｆ１０、データバッファ７０、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０を介してデバイス４にＤＭＡ転送される。

図２６（Ｃ）では、ホスト２はノーデータコマンドのＡＴＡコマンドを発行している。この場合にはデバイス４はレジスタＦＩＳ（Device to Host）を送信し、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０が受信する。このように、ＡＴＡコマンドに対応する受信ＦＩＳが、デバイス４からホスト２へのレジスタＦＩＳである場合には、シーケンスコントローラ３０は、ホスト２から発行されたＡＴＡコマンドはノーデータコマンドであると判断する。そしてレジスタＦＩＳのレジスタ値を、ＳＡＴＡＩ／Ｆ５０のシャドウ・タスクファイル・レジスタからＰＡＴＡＩ／Ｆ１０のタスクファイル・レジスタに反映させる。

以上の本実施形態のデータ転送制御装置によれば、ホスト２が発行したＡＴＡコマンドをデコードしなくても、デバイス４からの受信ＦＩＳ情報に基づいて、発行されたＡＴＡコマンドの種別を判断して、そのＡＴＡコマンドに対応する転送シーケンス制御を実現できる。従って、コマンドデコーダの回路を節約でき、データ転送制御装置の小規模化を図れる。また、規格において新規コマンドの追加が発生しても、データ転送制御装置の回路修正を行うことなく、これに対応できる。またデータ転送制御装置にＣＰＵを内蔵させなくても済むため、ＣＰＵ上で動作するファームウェアの開発やデバッグツールの開発が不要になり、開発期間を短縮化でき、開発コストを低減できる。なおデータ転送制御装置にＡＴＡコマンドの一部をデコードする回路を設けたり、ＣＰＵ（処理部）を内蔵させる変形実施も可能である。

また、フリーラン転送開始後の受信ＦＩＳが総データ転送の終了を示すＦＩＳであるか否かを判断してフリーラン転送の終了処理を行う手法（図２（Ａ）〜図４（Ｃ））では、図２５（Ａ）〜図２６（Ｃ）の手法により転送シーケンス制御を行ってもよいし、ホスト２からのＡＴＡコマンドをデコードして転送シーケンス制御を行ってもよい。

１１．電子機器
図２７に本実施形態の電子機器の構成例を示す。この電子機器は、本実施形態で説明したデータ転送制御装置３１０とホスト３０２とデバイス３０４を含む。ホスト３０２とデータ転送制御装置３１０はＰＡＴＡバスを介して接続され、データ転送制御装置３１０とデバイス３０４はＳＡＴＡバスを介して接続される。なお本実施形態の電子機器の構成は図２７に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を付加する変形実施が可能である。

同図においてデバイス３０４は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等のストレージデバイスである。但しデバイス３０４はＨＤＤ等のストレージデバイスに限定されず、例えば光ディスクドライブ（ＣＤ、ＤＶＤ）等であってもよい。

ホスト３０２は、処理部３３０（ＣＰＵ）、ＲＯＭ３４０、ＲＡＭ３５０、表示部３６０、操作部３７０を含むことができる。処理部３３０（ＣＰＵ）はデータ転送制御装置３１０や電子機器の全体制御を行う。なおデータ転送制御装置３１０を制御する処理部と、電子機器を制御する処理部とを別々に設けてもよい。ＲＯＭ３４０は制御プログラムや各種データを記憶する。ＲＡＭ３５０は処理部３３０やデータ転送制御装置３１０のワーク領域やデータ格納領域として機能する。表示部３６０は種々の情報をユーザに表示する。操作部３７０はユーザが電子機器を操作するためのものである。

本実施形態の電子機器によれば、ホスト３０２がＳＡＴＡＩ／Ｆを有していない場合にも、データ転送制御装置３１０を介してＳＡＴＡのデバイス３０４をホスト３０２に接続して、あたかもＰＡＴＡのデバイスのように扱うことが可能になる。

なお、本実施形態を適用できる電子機器としては、カーナビゲーションシステム、車載用オーディオ機器、ＨＤＤレコーダ、ビデオカメラ、携帯型音楽プレーヤ、携帯型映像プレーヤ、ゲーム装置、又は携帯型ゲーム装置等の種々のものが考えられる。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語（シリアルバス、処理部、受信ＦＩＳ情報等）と共に記載された用語（ＳＡＴＡ、ＣＰＵ、割りこみ信号等）は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。またデータ転送制御装置、電子機器の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定に限定されず、種々の変形実施が可能である。また本実施形態では、ＳＡＴＡへの本発明の適用例について説明したが、本発明は、ＳＡＴＡと同様の思想に基づく規格や、ＳＡＴＡ（ＳＡＴＡＩ、ＳＡＴＡ II、ＳＡＳ）を発展させた規格等にも適用できる。

本実施形態のデータ転送制御装置の構成例。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は本実施形態のフリーラン転送の終了手法の説明図。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は本実施形態のフリーラン転送の終了手法の説明図。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は本実施形態のフリーラン転送の終了手法の説明図。本実施形態のデータ転送制御装置の詳細な構成例。図６（Ａ）、図６（Ｂ）はＰＩＯリード、ＰＩＯライトの信号波形例。図７（Ａ）、図７（Ｂ）はＤＭＡリード、ＤＭＡライトの信号波形例。ＳＡＴＡの送信側のデータ処理の説明図。ＳＡＴＡの受信側のデータ処理の説明図。ＳＡＴＡＩ／Ｆの構成例。図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）はＦＩＳのフォーマット例。シーケンスコントローラの構成例。タスクファイル・レジスタのフォーマット例。ＰＩＯリードの転送シーケンス図。ＰＩＯライトの転送シーケンス図。ＤＭＡリードの転送シーケンス図。ＤＭＡライトの転送シーケンス図。ステータスの各ビットの説明図。ＰＩＯリードの動作を説明するためのフローチャート。ＰＩＯライトの動作を説明するためのフローチャート。ＤＭＡリードの動作を説明するためのフローチャート。ＤＭＡライトの動作を説明するためのフローチャート。図２３（Ａ）、図２３（Ｂ）はＴＦＲのステータスレジスタの設定手法の説明図。割り込み信号の説明図。図２５（Ａ）〜図２５（Ｃ）はシーケンス制御手法の説明図。図２６（Ａ）〜図２６（Ｃ）はシーケンス制御手法の説明図。電子機器の構成例。

符号の説明

２ホスト、４デバイス、１０ＰＡＴＡＩ／Ｆ、
１２タスクファイル・レジスタ（ＴＦＲ）、１４転送コントローラ、
３０シーケンスコントローラ、３２レジスタ更新部、
３４初期化シーケンス管理部、
３６パラメータ書き換え部、３８ＤＭＡ転送設定記憶部、４０転送制御部、
４２モニタ部、４４制御信号生成部、５０ＳＡＴＡＩ／Ｆ、
５２シャドウ・タスクファイル・レジスタ（ＳＦＲ）、７０データバッファ、
７２メモリコントローラ、７４ＦＩＦＯメモリ、
１１０トランスポートコントローラ、１１８割りこみコントローラ、
１２０送信ＦＩＦＯ、１２２受信ＦＩＦＯ、１３０ＦＩＳ生成回路、
１３２ＦＩＳデコード回路、１５０リンクコントローラ、
１６０リンクステート制御回路、１９０フレーム生成回路、
１９２フレームデコード回路、２００物理層回路、２１０トランスミッタ、
２２０レシーバ、２３０ＯＯＢ検出回路

Claims

パラレルＡＴＡとシリアルＡＴＡのバスブリッジ機能を有するデータ転送制御装置であって、
パラレルＡＴＡバスに接続され、ホストとの間のインターフェースを行うパラレルＡＴＡインターフェースと、
シリアルＡＴＡバスに接続され、シリアルＡＴＡのデバイスとの間のインターフェースを行うシリアルＡＴＡインターフェースと、
転送シーケンス制御を行うシーケンスコントローラを含み、
前記シリアルＡＴＡインターフェースは、
前記パラレルＡＴＡバスを介して前記ホストがＡＴＡコマンドを発行した場合に、発行された前記ＡＴＡコマンドを含むレジスタＦＩＳを前記シリアルＡＴＡバスを介して前記デバイスに送信し、
前記シーケンスコントローラは、
前記レジスタＦＩＳが送信された後に、総データ転送数を管理しないフリーラン転送を開始し、フリーラン転送の開始後に前記シリアルＡＴＡインターフェースが前記デバイスから受信したＦＩＳが、総データ転送の終了を示すＦＩＳであると判断した場合に、フリーラン転送の終了処理を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項１において、
前記シーケンスコントローラは、
受信したＦＩＳが前記デバイスから前記ホストへのレジスタＦＩＳである場合には、ＰＩＯライト、ＤＭＡリード又はＤＭＡライトのフリーラン転送の終了を示すＦＩＳであると判断して、ＰＩＯライト、ＤＭＡリード又はＤＭＡライトのフリーラン転送の終了処理を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項２において、
前記シーケンスコントローラは、
ＤＭＡライトのフリーラン転送では、前記デバイスから前記ホストへのレジスタＦＩＳを受信した場合に、ＤＭＡライトのフリーラン転送の終了処理を行い、ＤＭＡリードのフリーラン転送では、前記デバイスから前記ホストへのレジスタＦＩＳを受信した後、前記パラレルＡＴＡインターフェースから前記ホストへのデータ転送が完了した場合に、ＤＭＡリードのフリーラン転送の終了処理を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記シーケンスコントローラは、
受信したＦＩＳがＰＩＯセットアップＦＩＳであり、且つ、受信したＰＩＯセットアップＦＩＳのエンドステータスのビジービット及びデータリクエストビットがクリアされている場合に、ＰＩＯリードのフリーラン転送の終了を示すＦＩＳであると判断して、ＰＩＯリードのフリーラン転送の終了処理を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、
前記シーケンスコントローラは、
ＰＩＯリード又はＰＩＯライトのフリーラン転送においては、各セクタの転送バイト数については管理しながら、総データ転送数である総セクタ数については管理しないフリーラン転送を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記パラレルＡＴＡインターフェースは、タスクファイル・レジスタを有し、
前記シリアルＡＴＡインターフェースは、シャドウ・タスクファイル・レジスタを有し、
前記シーケンスコントローラは、
ＰＩＯリード又はＰＩＯライトのフリーラン転送を開始した場合に、ビジービットがクリアされデータリクエストビットがセットされたステータスを、前記シャドウ・タスクファイル・レジスタから前記タスクファイル・レジスタのステータスレジスタに転送し、
フリーラン転送が終了したと判断した場合に、前記タスクファイル・レジスタのステータスレジスタのビジービット及びデータリクエストビットをクリアする設定を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項６において、
前記ホスト、前記デバイス間で転送されるデータのバッファリングを行うデータバッファを含み、
前記シーケンスコントローラは、
ＰＩＯリードのフリーラン転送を開始した場合に、前記データバッファに対して少なくとも１セクタ分のデータが蓄積された後に、ビジービットがクリアされデータリクエストビットがセットされたステータスを、前記シャドウ・タスクファイル・レジスタから前記タスクファイル・レジスタのステータスレジスタに転送することを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記シリアルＡＴＡインターフェースは、
前記デバイスから受信したＦＩＳをデコードし、デコード結果に基づいて、ＦＩＳの種類を前記シーケンスコントローラに知らせるための割り込み信号を生成して出力し、
前記シーケンスコントローラは、
前記シリアルＡＴＡインターフェースからの前記割り込み信号に基づいて、受信したＦＩＳが総データ転送の終了を示すＦＩＳであるか否かを判断することを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項１乃至８のいずれかにおいて、
前記シーケンスコントローラは、
前記デバイスに送信された前記レジスタＦＩＳに対応するＦＩＳを、前記シリアルＡＴＡインターフェースが前記デバイスから受信した場合に、前記ホストから発行された前記ＡＴＡコマンドの転送シーケンス制御として、受信したＦＩＳの種類に応じた転送シーケンス制御を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項９において、
前記シーケンスコントローラは、
前記デバイスから受信したＦＩＳがＰＩＯセットアップＦＩＳであり、ＰＩＯセットアップＦＩＳにより指定される転送方向がリード方向である場合には、ＰＩＯリードの転送シーケンス制御を行い、ＰＩＯセットアップＦＩＳにより指定される転送方向がライト方向である場合には、ＰＩＯライトの転送シーケンス制御を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項９又は１０において、
前記シーケンスコントローラは、
前記デバイスから受信したＦＩＳがデータＦＩＳである場合には、ＤＭＡリードの転送シーケンス制御を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項９乃至１１のいずれかにおいて、
前記シーケンスコントローラは、
前記デバイスから受信したＦＩＳがＤＭＡアクティベートＦＩＳである場合には、ＤＭＡライトの転送シーケンス制御を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
パラレルＡＴＡとシリアルＡＴＡのバスブリッジ機能を有するデータ転送制御装置であって、
パラレルＡＴＡバスに接続され、ホストとの間のインターフェースを行うパラレルＡＴＡインターフェースと、
シリアルＡＴＡバスに接続され、シリアルＡＴＡのデバイスとの間のインターフェースを行うシリアルＡＴＡインターフェースと、
転送シーケンス制御を行うシーケンスコントローラを含み、
前記シリアルＡＴＡインターフェースは、
前記パラレルＡＴＡバスを介して前記ホストがＡＴＡコマンドを発行した場合に、発行された前記ＡＴＡコマンドを含むレジスタＦＩＳを前記シリアルＡＴＡバスを介して前記デバイスに送信し、
前記シーケンスコントローラは、
前記レジスタＦＩＳが送信された後に、総データ転送数を管理しないフリーラン転送を開始し、
前記パラレルＡＴＡインターフェースは、タスクファイル・レジスタを有し、
前記シリアルＡＴＡインターフェースは、シャドウ・タスクファイル・レジスタを有し、
前記シーケンスコントローラは、
ＰＩＯリード又はＰＩＯライトのフリーラン転送を開始した場合に、ビジービットがクリアされデータリクエストビットがセットされたステータスを、前記シャドウ・タスクファイル・レジスタから前記タスクファイル・レジスタのステータスレジスタに転送し、
フリーラン転送が終了したと判断した場合に、前記タスクファイル・レジスタのステータスレジスタのビジービット及びデータリクエストビットをクリアする設定を行うことを特徴とするデータ転送制御装置。
請求項１乃至１３のいずれかに記載のデータ転送制御装置と、
前記データ転送制御装置に接続される前記ホストと、
前記データ転送制御装置に接続される前記デバイスと、
を含むことを特徴とする電子機器。