JP2008305232A - Ｐｃカード装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ＰＣＩバスを有するホスト装置とＰＣカードとの間で一方のＣＰＵが相手側のシステムバスに直接干渉することのないＰＣカード装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ＰＣカード装置は、システムバスと、該システムバスに接続されるマスターデバイスと、外部ＰＣＩバスと接続可能に構成されるＰＣＩバス・インターフェース・コントローラと、該システムバスと該ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラとの間に結合される第１のバッファと、該ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラを介した該ＰＣＩバス側からの該第１のバッファへのデータ書込みの完了に応答して、該マスターデバイスに書込み完了信号を通知する通知部を含むことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、一般に情報転送装置に関し、詳しくはホスト装置との間で情報転送を行うＰＣカード装置に関する。

ＰＣカード規格は、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）とＪＥＩＤＡ（Japanese Electronic Industry Development Association）が共同で標準化した携帯型パソコン用の拡張カードの規格である。この規格に準拠したＰＣカードは、ＬＡＮ、モデム、外部記憶機器等を接続するために用いられる。当初のＰＣカードでは、１６ビット幅のバスの規格であるＩＳＡ（Industry Standard Architecture）に対応して１６ビット幅のデータ転送構成となっていた。その後、３２ビット幅のバスの規格であるＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）に対応して、３２ビット幅のデータ転送を行うＰＣカード規格として、カードバス（ＣａｒｄＢｕｓ）が利用できるようになっている。

図１は、ＰＣカードバス・インターフェースを有する従来のシステムの構成を示す図である。図１に示すシステムは、携帯型パーソナルコンピュータ等のホスト装置１０とＰＣカード１１とを含む。ＰＣカード１１は、ホスト装置１０のカードバススロットに挿入されて、ホスト装置１０とのデータ送受信を行う。ＰＣカード１１は、システムバス１２、ＰＣＩブリッジ回路１３、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４、ＤＭＡＣ（Dynamic Memory Access Controller）１５、及びメモリ１６を含む。

図１に示す従来のシステムにおいて、ホスト装置１０内部のＰＣＩバスとＰＣカード１１内部のシステムバス１２との間の通信は、バス間の物理インターフェースを変換する役割を担うＰＣＩブリッジ回路１３を介して行われる。ＰＣＩブリッジ回路１３は、ＰＣＩプロトコルをシステムバス１２のプロトコルに変換することによりホスト装置１０側からシステムバス１２側への通信を行い、逆にシステムバス１２のプロトコルをＰＣＩプロトコルに変換することによりシステムバス１２側からホスト装置１０側への通信を行う。これにより、ホスト装置１０からメモリ１６へのデータの書き込みＳ１や、メモリ１６からホスト装置１０へのデータ読み出しＳ２等を実行する。この構成の場合、ホスト装置１０からのデータ転送等の要求がある度に、この要求に応じてＰＣＩブリッジ回路１３がシステムバス１２にアクセスしている。即ち、ホスト装置１０側のＣＰＵが、ＰＣＩブリッジ回路１３を介して、システムバス１２に直接に干渉することになる。また逆向きの経路では、ＰＣカード１１のＣＰＵ１４が、ＰＣＩブリッジ回路１３を介して、ホスト装置１０側のシステムバス（ＰＣＩバス）に直接干渉することになる。

上記の構成では、以下に説明するような問題点がある。まず第１の問題として、ＣＰＵがＰＣＩブリッジ回路を介して相手側のシステムバスに直接干渉することに起因して、システム性能の劣化が起きる場合がある。即ち、ホスト装置１０側のＣＰＵ又はＰＣカード１１内のＣＰＵ１４からのデータ転送等の要求に応じてＰＣＩブリッジ回路１３が逐次相手側のシステムバスにアクセスすると、各データ転送の度に、相手側のシステムの状態と無関係にバスの使用権を奪うことになる。この結果、ＣＰＵが相手側のシステムにデータを転送する度に相手側のシステムの動作が毎回中断されることになり、システム性能が劣化してしまう場合がある。

第２の問題として、検証工数が増大するという問題がある。ホスト装置１０側のＣＰＵ又はＰＣカード１１内のＣＰＵ１４からの要求に応じてＰＣＩブリッジ回路１３が相手側のシステムバスにアクセスするためには、ＰＣＩブリッジ回路１３がシステムバスに対するマスター機能を有している必要がある。通常、システムバスに繋がる全てのスレーブに対してマスターからのアクセスが生じ得るので、マスターが１つ増加するとスレーブ数分のアクセス経路が増えることになる。即ち例えば、スレーブの数が３でマスターの数が２であるときアクセス経路の数は全体で６であるが、マスターが１つ増えて３つになると、アクセス経路の数は全体で９に増えることになる。従って、ＰＣＩブリッジ回路１３を設けることによりマスター数が増加すると、アクセス経路の数が増え、システム設計時の検証作業の手間が増大することになる。

第３の問題として、システム仕様の変更に伴いドライバソフトの仕様の変更が必須になるという問題がある。例えば、図１の構成においてシステムバス１２に接続されるメモリやＩ／Ｏのマッピング構成が変更されると、それに応じてホスト装置１０側でのドライバソフト（通信用プログラム）の仕様を変更することが必要になる。これは、図１のような従来のシステムにおいては、ＣＰＵが相手側のメモリやＩ／Ｏに直接アクセスする構成となっているからである。相手側のメモリやＩ／Ｏのマッピング構成が変更になれば、ＣＰＵが相手側のメモリやＩ／Ｏにアクセスするために用いるドライバソフトの仕様も当然に変更することが必要になる。
特開平１１−３９２４５号公報 特開２０００−１８１８５８号公報 特開平１１−１２６１８２号公報

以上を鑑みて本発明は、ＰＣＩバスを有するホスト装置とＰＣカードとの間で一方のＣＰＵが相手側のシステムバスに直接干渉することのないＰＣカード装置を提供することを目的とする。

ＰＣカード装置は、システムバスと、該システムバスに接続されるマスターデバイスと、外部ＰＣＩバスと接続可能に構成されるＰＣＩバス・インターフェース・コントローラと、該システムバスと該ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラとの間に結合される第１のバッファと、該ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラを介した該ＰＣＩバス側からの該第１のバッファへのデータ書込みの完了に応答して、該マスターデバイスに書込み完了信号を通知する通知部を含むことを特徴とする。

本発明の少なくとも１つの実施例によれば、第１のバッファに転送データを纏めて書き込んでから、マスターデバイスに通知して第１のバッファからメモリへのデータ転送を纏めて実行することができる。従って、従来のようにホスト装置がＰＣＩブリッジ回路を介してＰＣカードのシステムバスに直接干渉することがなく、各データ転送の度にバスの使用権を逐次奪うこともない。従って、システム性能の劣化を避けることができる。

また例えばＣＰＵ又はＤＭＡＣ等のマスターデバイスを利用してデータ転送するので、ＰＣＩブリッジ回路にはバスマスター機能を設ける必要が無く、マスター機能を持つブロックの数を削減することができる。その結果、アクセス経路の数が削減され、その分の検証工数を削減することができる。

またホスト装置のＣＰＵがＰＣカードのメモリやＩ／Ｏに直接アクセスする構成となっていないので、メモリやＩ／Ｏのマッピング構成が変更になっても、ドライバソフトの仕様を変更する必要がない。これにより、ドライバソフトの開発が容易となる。

以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。

図２は、本発明によるＰＣカードバス・インターフェース回路を有するシステムの構成を示す図である。図２に示すシステムは、携帯型パーソナルコンピュータ等のホスト装置１０とＰＣカード２１とを含む。ＰＣカード２１は、ホスト装置１０のカードバススロットに挿入されて、ホスト装置１０とのデータ送受信を行う。本発明によるＰＣカード２１は、システムバス２２、ＰＣＩブリッジ回路２３、ＣＰＵ２４、ＤＭＡＣ２５、メモリ２６、及び割込み信号線２７及び２８を含む。ＰＣカード２１は、１つの半導体チップとして実装されてよい。

図２に示すシステムにおいて、ホスト装置１０内部のＰＣＩバスとＰＣカード２１内部のシステムバス２２との間の通信は、本発明によるＰＣカードバス・インターフェース回路であるＰＣＩブリッジ回路２３を介して行われる。ＰＣＩブリッジ回路２３は、ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラ３１、バッファ制御・監視部３２、送信バッファ３３、受信バッファ３４、ＰＣカード側割込み受信部３６、ＰＣカード側コード受信部３７、ＰＣカード側割込み送信部３８、ＰＣカード側コード送信部３９、ホスト側割込み送信部４０、ホスト側コード送信部４１、ホスト側割込み受信部４２、及びホスト側コード受信部４３を含む。

ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラ３１は、ＰＣＩブリッジ回路２３内部に設けられたバッファ制御・監視部３２、送信バッファ３３、受信バッファ３４、ホスト側割込み送信部４０、ホスト側コード送信部４１、ホスト側割込み受信部４２、及びホスト側コード受信部４３と、ホスト装置１０内部に設けられたＰＣＩバスとの間の通信を制御する。例えばホスト装置１０側のＣＰＵが送信バッファ３３に送信データを格納する際には、ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラ３１はホスト装置１０側から制御信号及びデータを受け取り、受け取った制御信号に応じて動作することにより、バッファ制御・監視部３２を制御して送信バッファ３３へデータを格納する。またホスト装置１０側のＣＰＵが受信バッファ３４から受信データを取り出す際には、ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラ３１はホスト装置１０側から制御信号を受け取り、受け取った制御信号に応じて動作することにより、バッファ制御・監視部３２を制御して受信バッファ３４からデータを読み出してホスト装置１０側に供給する。

送信バッファ３３は、ホスト装置１０のＣＰＵから供給されたデータをシステムバス２２側に転送するために一時的に格納するバッファである。この送信バッファ３３に対しては、ホスト装置１０のＣＰＵ側からは書き込み、システムバス２２側からは読み出ししかできない。受信バッファ３４は、システムバス２２側から供給されたデータをホスト装置１０側に転送するために一時的に格納するバッファである。この受信バッファ３４に対しては、ホスト装置１０のＣＰＵ側からは読み出し、システムバス２２側からは書き込みしかできない。

バッファ制御・監視部３２は、送信バッファ３３及び受信バッファ３４の動作を制御・監視する。例えば、バッファ制御・監視部３２は、送信バッファ３３及び受信バッファ３４のデータ書込み量を監視し、書込み済みデータ量を必要に応じて通知したり、送信バッファ３３及び受信バッファ３４についてＢＵＳＹやＦＵＬＬ等の状態を設定し、設定状態を必要に応じて通知したりする。

ホスト側割込み送信部４０は、ホスト装置１０のＣＰＵからのデータ転送動作の際に、ホスト装置１０のＣＰＵにより制御されるブロックである。ホスト装置１０のＣＰＵから送信バッファ３３へのデータ書き込みが完了すると、ホスト側割込み送信部４０は、ＰＣカード側割込み受信部３６に対して、送信バッファ書き込み完了通知割込みの生成を要求する。

ＰＣカード側割込み受信部３６は、ホスト側割込み送信部４０が発行した送信バッファ書き込み完了通知割込み生成要求に応答して割込みを生成し、ＣＰＵ２４に割込みを通知する。ＣＰＵ２４への割込み信号は、割込み信号線２７を介して供給される。

ＰＣカード側割込み送信部３８は、ホスト装置１０へのデータ転送動作の際に、ＰＣカード２１のＣＰＵ２４により制御されるブロックである。ＰＣカード２１のＣＰＵ２４から受信バッファ３４へのデータ書き込みが完了すると、ＰＣカード側割込み送信部３８は、ホスト側割込み受信部４２に対して、受信バッファ書き込み完了通知割込みの生成を要求する。

ホスト側割込み受信部４２は、ＰＣカード側割込み送信部３８が発行した受信バッファ書き込み完了通知割込み生成要求に応答して割込みを生成し、ホスト装置１０のＣＰＵに割込みを通知する。ホスト装置１０のＣＰＵへの割込み信号は、割込み信号線２８を介して供給される。

ホスト側コード送信部４１には、ホスト装置１０のＣＰＵからＰＣカード２１のＣＰＵ２４へのコミュニケーションのために用いる制御コードが、ホスト装置１０のＣＰＵにより書き込まれる。ホスト側コード送信部４１は、書き込まれた制御コードをＰＣカード側コード受信部３７に送信する。ＰＣカード側コード受信部３７は、ホスト側コード送信部４１から送信された制御コードを受信して、受信した制御コードを内部レジスタに保持する。

ＰＣカード側コード送信部３９には、ＰＣカード２１のＣＰＵ２４からホスト装置１０のＣＰＵへのコミュニケーションのために用いる制御コードが、ＰＣカード２１のＣＰＵ２４により書き込まれる。ＰＣカード側コード送信部３９は、書き込まれた制御コードをホスト側コード受信部４３に送信する。ホスト側コード受信部４３は、ＰＣカード側コード送信部３９から送信された制御コードを受信して、受信した制御コードを内部レジスタに保持する。

上記説明したように、図２に示すＰＣカード２１は、システムバス２２と、システムバス２２に接続されるマスターデバイス（例えばＣＰＵ２４又はＤＭＡＣ２５）と、外部ＰＣＩバスと接続可能に構成されるＰＣＩバス・インターフェース・コントローラ３１と、システムバス２２とＰＣＩバス・インターフェース・コントローラ３１との間に結合される送信バッファ３３と、ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラ３１を介したＰＣＩバス側からの送信バッファ３３へのデータ書込みの完了に応答して、ＣＰＵ２４に書込み完了信号を通知する通知部（ＰＣカード側割込み受信部３６）を含む。マスターデバイスは、通知部からの書込み完了信号の通知に応答して、送信バッファ３３のデータをメモリ２６に転送するデータ転送動作を実行するよう構成される。この通知は、例えば割込み信号としてＣＰＵ２４に供給されてよい。

この構成により、送信バッファ３３に転送データを纏めて書き込んでから、マスターデバイスに通知して送信バッファ３３からメモリへのデータ転送を纏めて実行することができる。従って、従来のようにホスト装置１０がＰＣＩブリッジ回路を介してＰＣカード２１のシステムバス２２に直接干渉することがなく、各データ転送の度にバスの使用権を逐次奪うこともない。従って、システム性能の劣化を避けることができる。

また例えばＣＰＵ２４又はＤＭＡＣ２５等のマスターデバイスを利用してデータ転送するので、ＰＣＩブリッジ回路２３にはバスマスター機能を設ける必要が無く、マスター機能を持つブロックの数を削減することができる。その結果、アクセス経路の数が削減され、その分の検証工数を削減することができる。

またホスト装置１０のＣＰＵがＰＣカード２１のメモリやＩ／Ｏに直接アクセスする構成となっていないので、メモリやＩ／Ｏのマッピング構成が変更になっても、ドライバソフトの仕様を変更する必要がない。これにより、ドライバソフトの開発が容易となる。

図３は、ホスト装置１０のＣＰＵからＰＣカード２１のメモリ２６へのデータ転送の手順を示すシーケンス図である。まずステップＳ１で、ホスト装置１０が送信バッファ３３（ＴｘＢｕｆｆｅｒ）の状態確認を行う。即ち、ホスト装置１０のＣＰＵが、バッファ制御・監視部３２を介して送信バッファ３３のステートがＢＵＳＹ状態でないこと（ＦＲＥＥ状態であること）を確認する。

ステップＳ２で、ホスト装置１０が送信バッファ３３の状態をＢＵＳＹ状態に設定する。即ち、送信バッファ３３のステートがＢＵＳＹ状態でないこと、即ちＰＣカード２１のシステムバス２２側から送信バッファ３３を読出し中でないことを確認したら、ホスト装置１０のＣＰＵが、バッファ制御・監視部３２を介して送信バッファ３３のステートをＢＵＳＹ状態に設定する。

ステップＳ３で、ホスト装置１０のＣＰＵから送信バッファ３３へデータを書き込む。即ち、ホスト装置１０のＣＰＵからＰＣカード２１のメモリ２６へ転送すべきデータを、送信バッファ３３に格納する。

送信バッファ３３へのデータ書込みを完了したら、ステップＳ４で、ホスト装置１０がホスト側コード送信部４１に制御コードを設定する。即ち、ホスト側コード送信部４１に、転送処理が要求されていることを示す情報や、転送データ量等の転送処理のための制御情報、その他付帯情報等の転送タスクに関する情報を格納する。引き続きステップＳ５で、ホスト装置１０は、ホスト側割込み送信部４０にデータライト完了通知割込み生成要求を発行するように指示する。更にステップＳ６で、ホスト装置１０のＣＰＵが、バッファ制御・監視部３２を介して送信バッファ３３のステートをＦＵＬＬ状態に設定する。

ステップＳ７で、送信バッファのデータライト完了通知割込みを生成し、ＣＰＵ２４に割込み通知する。即ち、ＰＣカード側割込み受信部３６は、ホスト側割込み送信部４０からのデータライト完了通知割込み生成要求信号を受信すると、送信バッファのデータライト完了通知割込みを生成し、ＣＰＵ２４に対して割り込みを通知する。この際、割込みコントローラを介して割込み信号をＣＰＵ２４に通知するように構成してよく、またＣＰＵ２４は、割込みコントローラからのデータに応じて割込み原因（割込みデバイス）を特定するように構成されてよい。

ステップＳ８で、ＣＰＵ２４は割込み要因をクリアする。即ち、割込み原因（割込みデバイス）としてＰＣカード側割込み受信部３６を特定したＣＰＵ２４は、ＰＣカード側割込み受信部３６にシステムバス２２を介してアクセスし、ＰＣカード側割込み受信部３６の割込み通知状態を解除することにより割込み信号をネゲートさせる。更にステップＳ９で、ＣＰＵ２４はＰＣカード側コード受信部３７にシステムバス２２を介してアクセスし、ＰＣカード側コード受信部３７の内部レジスタからタスク情報（制御コード）を読み出す。このタスク情報により、ＣＰＵ２４は、転送タスクが要求されていること、及びその転送タスクで転送すべきデータサイズ（データ量）等を認識する。

ステップＳ１０で、ＣＰＵ２４はＤＭＡＣ２５の設定・起動をする。本ステップはＤＭＡＣを使用して送信バッファ３３のデータを読み出し、読み出したデータを転送先のメモリ２６に書き込む場合に必要なステップであり、ＣＰＵ２４で送信バッファ３３のデータを読み出し、読み出したデータを転送先のメモリ２６に書き込む場合は省略される。

ステップＳ１１で、ＣＰＵ２４等（ＣＰＵ２４又はＤＭＡＣ２５）は送信バッファ３３のデータを読み出す。ＣＰＵ２４等は更に、読み出したデータを転送先のメモリ２６に書き込む。

送信バッファ３３からメモリ２６へのデータ転送が完了すると、ステップＳ１２で、ＣＰＵ２４は、ＰＣカード側コード送信部３９にデータリード完了を示す制御コード（タスク情報）を設定する。更にステップＳ１３で、ＣＰＵ２４は、ＰＣカード側割込み送信部３８にデータリード完了通知割込み生成要求を発行するように指示する。更にステップＳ１４で、ＣＰＵ２４が、バッファ制御・監視部３２を介して送信バッファ３３のステートをＦＲＥＥ状態に設定する。

ステップＳ１５で、送信バッファのデータリード完了通知割込みを生成し、ホスト装置１０のＣＰＵに割込み通知する。即ち、ホスト側割込み受信部４２は、ＰＣカード側割込み送信部３８からのデータリード完了通知割込み生成要求信号を受信すると、送信バッファのデータリード完了通知割込みを生成し、ホスト装置１０のＣＰＵに対して割り込みを通知する。この際、割込みコントローラを介して割込み信号をＣＰＵに通知するように構成してよく、またＣＰＵは、割込みコントローラからのデータに応じて割込み原因（割込みデバイス）を特定するように構成されてよい。

ステップＳ１６で、ホスト装置１０のＣＰＵは割込み要因をクリアする。即ち、割込み原因（割込みデバイス）としてＰＣカード２１を特定したＣＰＵは、ＰＣカード２１のホスト側割込み受信部４２にＰＣＩバスを介してアクセスし、ホスト側割込み受信部４２の割込み通知状態を解除することにより割込み信号をネゲートさせる。更にステップＳ１７で、ホスト装置１０のＣＰＵはホスト側コード受信部４３にＰＣＩバスを介してアクセスし、ホスト側コード受信部４３の内部レジスタからタスク情報（制御コード）を読み出す。このタスク情報により、ホスト装置１０のＣＰＵは、データ転送の完了を認識する。

以上で、ホスト装置１０からＰＣカード２１のメモリ２６へのデータ転送処理を終了する。送信バッファ３３への書込み・読出しを一回だけでなく複数回実行してデータ転送を連続して実行する場合には、上記のステップＳ１からステップＳ１７までの動作を繰り返して行うことになる。

図４は、ＰＣカード２１のメモリ２６からホスト装置１０へのデータ転送の手順を示すシーケンス図である。まずステップＳ１で、ＣＰＵ２４が受信バッファ３４（ＲｘＢｕｆｆｅｒ）の状態確認を行う。即ち、ＣＰＵ２４が、バッファ制御・監視部３２を介して受信バッファ３４のステートがＢＵＳＹ状態でないこと（ＦＲＥＥ状態であること）を確認する。

ステップＳ２で、ＣＰＵ２４が受信バッファ３４の状態をＢＵＳＹ状態に設定する。即ち、受信バッファ３４のステートがＢＵＳＹ状態でないこと、即ちホスト装置１０側から受信バッファ３４を読出し中でないことを確認したら、ＣＰＵ２４が、バッファ制御・監視部３２を介して受信バッファ３４のステートをＢＵＳＹ状態に設定する。

ステップＳ３で、ＣＰＵ２４がＤＭＡＣ２５の設定・起動をする。本ステップはＤＭＡＣを使用してメモリ２６からデータを読み出して、読み出したデータを受信バッファ３４に格納する場合に必要なステップであり、ＣＰＵ２４でメモリからデータを読み出して、読み出したデータを受信バッファ３４に格納する場合は省略される。

ステップＳ４で、ＣＰＵ２４等から受信バッファ３４へデータを書き込む。即ち、ＣＰＵ２４等がメモリ２６からデータを読み出して、読み出したデータを受信バッファ３４に格納する。

受信バッファ３４へのデータ書込みを完了したら、ステップＳ５で、ＣＰＵ２４がＰＣカード側コード送信部３９に制御コードを設定する。即ち、ＰＣカード側コード送信部３９に、転送処理が要求されていることを示す情報や、転送データ量等の転送処理のための制御情報、その他付帯情報等の転送タスクに関する情報を格納する。引き続きステップＳ６で、ＣＰＵ２４は、ＰＣカード側割込み送信部３８にデータライト完了通知割込み生成要求を発行するように指示する。更にステップＳ７で、ＣＰＵ２４が、バッファ制御・監視部３２を介して受信バッファ３４のステートをＦＵＬＬ状態に設定する。

ステップＳ８で、受信バッファのデータライト完了通知割込みを生成し、ホスト装置１０のＣＰＵに割込み通知する。即ち、ホスト側割込み受信部４２は、ＰＣカード側割込み送信部３８からのデータライト完了通知割込み生成要求信号を受信すると、受信バッファのデータライト完了通知割込みを生成し、ホスト装置１０のＣＰＵに対して割り込みを通知する。この際、割込みコントローラを介して割込み信号をＣＰＵに通知するように構成してよく、またＣＰＵは、割込みコントローラからのデータに応じて割込み原因（割込みデバイス）を特定するように構成されてよい。

ステップＳ９で、ホスト装置１０のＣＰＵは割込み要因をクリアする。即ち、割込み原因（割込みデバイス）としてＰＣカード２１を特定したホスト装置１０のＣＰＵは、ＰＣカード２１にＰＣＩバスを介してアクセスし、ＰＣカード２１のホスト側割込み受信部４２の割込み通知状態を解除することにより割込み信号をネゲートさせる。更にステップＳ１０で、ホスト装置１０のＣＰＵはＰＣカード２１にＰＣＩバスを介してアクセスし、ホスト側コード受信部４３の内部レジスタからタスク情報（制御コード）を読み出す。このタスク情報により、ホスト装置１０のＣＰＵ等は、転送タスクが要求されていること、及びその転送タスクで転送すべきデータサイズ（データ量）等を認識する。

ステップＳ１１で、ホスト装置１０のＣＰＵは受信バッファ３４のデータを読み出す。ホスト装置１０のＣＰＵは更に、読み出したデータを転送先に書き込む。

受信バッファ３４からのデータ転送が完了すると、ステップＳ１２で、ホスト装置１０のＣＰＵは、ホスト側コード送信部４１にデータリード完了を示す制御コード（タスク情報）を設定する。更にステップＳ１３で、ホスト装置１０のＣＰＵは、ホスト側割込み送信部４０にデータリード完了通知割込み生成要求を発行するように指示する。更にステップＳ１４で、ホスト装置１０のＣＰＵが、バッファ制御・監視部３２を介して受信バッファ３４のステートをＦＲＥＥ状態に設定する。

ステップＳ１５で、受信バッファのデータリード完了通知割込みを生成し、ホスト装置１０のＣＰＵに割込み通知する。即ち、ＰＣカード側割込み受信部３６は、ホスト側割込み送信部４０からのデータリード完了通知割込み生成要求信号を受信すると、受信バッファのデータリード完了通知割込みを生成し、ＣＰＵ２４に対して割り込みを通知する。この際、割込みコントローラを介して割込み信号をＣＰＵ２４に通知するように構成してよく、またＣＰＵ２４は、割込みコントローラからのデータに応じて割込み原因（割込みデバイス）を特定するように構成されてよい。

ステップＳ１６で、ＣＰＵ２４は割込み要因をクリアする。即ち、割込み原因（割込みデバイス）としてＰＣカード側割込み受信部３６を特定したＣＰＵ２４は、ＰＣカード側割込み受信部３６にシステムバス２２を介してアクセスし、ＰＣカード側割込み受信部３６の割込み通知状態を解除することにより割込み信号をネゲートさせる。更にステップＳ１７で、ＣＰＵ２４はＰＣカード側コード受信部３７にシステムバス２２を介してアクセスし、ＰＣカード側コード受信部３７の内部レジスタからタスク情報（制御コード）を読み出す。このタスク情報により、ＣＰＵ２４は、データ転送の完了を認識する。

以上で、ＰＣカード２１のメモリ２６からホスト装置１０へのデータ転送処理を終了する。受信バッファ３４への書込み・読出しを一回だけでなく複数回実行してデータ転送を連続して実行する場合には、上記のステップＳ１からステップＳ１７までの動作を繰り返して行うことになる。

図５は、本発明によるＰＣカードバス・インターフェース回路を有するシステムの構成の変形例を示す図である。図５において、図２と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。

図５に示すシステムは、携帯型パーソナルコンピュータ等のホスト装置１０とＰＣカード２１Ａとを含む。ＰＣカード２１Ａは、ホスト装置１０のカードバススロットに挿入されて、ホスト装置１０とのデータ送受信を行う。本発明によるＰＣカード２１Ａは、システムバス２２、ＣＰＵ２４、ＤＭＡＣ２５、メモリ２６、及びＰＣＩ−システムバス・ブリッジ回路５１を含む。なお割込み信号線２７及び２８については、図示を省略してある。ＰＣカード２１Ａは、１つの半導体チップとして実装されてよい。

ＰＣＩ−システムバス・ブリッジ回路５１は、図２に示すＰＣＩブリッジ回路２３に加え、更にシステムバスマスター回路５２及びシステムバスマスター制御部５３を含む。システムバスマスター回路５２は、システムバス２２のバスマスターとして、メモリ２６に対するデータ読出し・書込みを実行する機能を有する。システムバスマスター制御部５３は、システムバスマスター回路５２の動作を制御する。システムバスマスター回路５２及びシステムバスマスター制御部５３は、ＰＣＩブリッジ回路２３のバッファ３３及び３４とシステムバス２２との間を結合するよう設けられ、ホスト装置１０のＰＣＩバスとシステムバス２２との間のデータ転送のために専用に設けられたバスマスター回路として機能する。

図２の構成では、例えばＤＭＡＣ２５が、送信バッファ３３又は受信バッファ３４とメモリ２６との間のデータ転送を行うバスマスター回路として機能する。この構成では、ＤＭＡＣ２５がデータ転送元からデータを読み出すリードサイクルとデータ転送先にデータを書き込むライトサイクルとが存在し、読出し及び書込みの２サイクルの間システムバス２２を占有することになる。それに対して図５に示す構成においてメモリ２６への書込みの場合、システムバスマスター回路５２が送信バッファ３３のデータを直接読み出して、システムバス２２を介してメモリ２６にデータを書き込むので、システムバス２２を占有するのは書込みサイクルのみである。またメモリ２６からの読出しの場合、システムバスマスター回路５２がシステムバス２２を介してメモリ２６からデータを読み出して、受信バッファ３４にデータを直接書き込むので、システムバス２２を占有するのは読出しサイクルのみである。従って、図５に示す構成とすることにより、システムバス２２の占有時間を半分にすることができる。但しこの場合、マスター機能が追加されるために検証工数は増大することになる。

図６は、図５の構成においてホスト装置１０のＣＰＵからＰＣカード２１Ａのメモリ２６へのデータ転送の手順を示すシーケンス図である。まずステップＳ１で、ホスト装置１０が、ＰＣＩ−システムバス・ブリッジ回路５１のＰＣＩブリッジ回路２３に設けられた送信バッファ３３（ＴｘＢｕｆｆｅｒ）の状態確認を行う。即ち、ホスト装置１０のＣＰＵが、ＰＣＩ−システムバス・ブリッジ回路５１のＰＣＩブリッジ回路２３に設けられたバッファ制御・監視部３２を介して、送信バッファ３３のステートがＢＵＳＹ状態でないこと（ＦＲＥＥ状態であること）を確認する。

ステップＳ２で、ホスト装置１０が送信バッファ３３の状態をＢＵＳＹ状態に設定する。即ち、送信バッファ３３のステートがＢＵＳＹ状態でないこと、即ちＰＣカード２１Ａのシステムバス２２側から送信バッファ３３を読出し中でないことを確認したら、ホスト装置１０のＣＰＵが、バッファ制御・監視部３２を介して送信バッファ３３のステートをＢＵＳＹ状態に設定する。

ステップＳ３で、ホスト装置１０のＣＰＵから送信バッファ３３へデータを書き込む。即ち、ホスト装置１０のＣＰＵからＰＣカード２１Ａのメモリ２６へ転送すべきデータを、送信バッファ３３に格納する。

送信バッファ３３へのデータ書込みを完了したら、ステップＳ４で、ホスト装置１０がＰＣＩブリッジ回路２３のホスト側コード送信部４１に制御コードを設定する。即ち、ホスト側コード送信部４１に、転送処理が要求されていることを示す情報や、転送データ量等の転送処理のための制御情報、その他付帯情報等の転送タスクに関する情報を格納する。引き続きステップＳ５で、ホスト装置１０は、ＰＣＩブリッジ回路２３のホスト側割込み送信部４０にデータライト完了通知割込み生成要求を発行するように指示する。更にステップＳ６で、ホスト装置１０のＣＰＵが、バッファ制御・監視部３２を介して送信バッファ３３のステートをＦＵＬＬ状態に設定する。

ステップＳ７で、送信バッファのデータライト完了通知を生成し、システムバスマスター制御部５３に書込み完了を通知する。即ち、ＰＣＩブリッジ回路２３のＰＣカード側割込み受信部３６は、ホスト側割込み送信部４０からのデータライト完了通知割込み生成要求信号を受信すると、送信バッファのデータライト完了通知を生成し、システムバスマスター制御部５３に対して書込み完了を通知する。ステップＳ８で、システムバスマスター制御部５３及びシステムバスマスター回路５２は、ＰＣカード側コード受信部３７の内部レジスタから読み出された転送すべきデータサイズ（データ量）の情報に基づいて、転送データサイズを認識する。

ステップＳ９で、システムバスマスター制御部５３は送信バッファ３３のデータを読み出す。更にステップＳ１０で、システムバスマスター制御部５３は、読み出したデータをシステムバスマスター回路５２に転送する。ステップＳ１１で、システムバスマスター回路５２は、転送されたデータをメモリ２６に書き込む。なおＣＰＵ２４により、システムバスマスター回路５２に対してメモリ２６内の転送先アドレスが予め指定されているものとする。

メモリ２６へのデータ書込みが完了すると、ステップＳ１２で、システムバスマスター制御部５３は、送信バッファのデータ転送完了通知割込みを生成し、ＣＰＵ２４に割込み通知する。この際、割込みコントローラを介して割込み信号をＣＰＵ２４に通知するように構成してよく、またＣＰＵ２４は、割込みコントローラからのデータに応じて割込み原因（割込みデバイス）を特定するように構成されてよい。ステップＳ１３で、システムバスマスター制御部５３は、バッファ制御・監視部３２を介して送信バッファ３３のステートをＦＲＥＥ状態に設定する。

ステップＳ１４で、ＣＰＵ２４は割込み要因をクリアする。即ち、割込み原因（割込みデバイス）としてＰＣＩ−システムバス・ブリッジ回路５１のシステムバスマスター制御部５３を特定したＣＰＵ２４は、システムバス２２を介してシステムバスマスター制御部５３にアクセスして、システムバスマスター制御部５３の割込み通知状態を解除することにより割込み信号をネゲートさせる。ステップＳ１５で、システムバスマスター制御部５３は、ＰＣＩブリッジ回路２３のＰＣカード側割込み受信部３６にアクセスし、ＰＣカード側割込み受信部３６の割込み通知状態を解除することにより書込み完了信号をネゲートさせる。

ステップＳ１６で、ＣＰＵ２４はＰＣＩブリッジ回路２３のＰＣカード側コード受信部３７にシステムバス２２を介してアクセスし、ＰＣカード側コード受信部３７の内部レジスタからタスク情報（制御コード）を読み出す。このタスク情報により、ＣＰＵ２４は、転送タスクが実行されたこと、及びその転送タスクで転送されたデータサイズ（データ量）等を認識する。

ステップＳ１７で、ＣＰＵ２４は、システムバスマスター制御部５３に制御コードを設定する。ステップＳ１８で、ＣＰＵ２４は、ＰＣＩブリッジ回路２３のＰＣカード側コード送信部３９にデータリード完了を示す制御コード（タスク情報）を設定する。更にステップＳ１９で、ＣＰＵ２４は、ＰＣＩブリッジ回路２３のＰＣカード側割込み送信部３８にデータリード完了通知割込み生成要求を発行するように指示する。

ステップＳ２０で、送信バッファのデータリード完了通知割込みを生成し、ホスト装置１０のＣＰＵに割込み通知する。即ち、ＰＣＩブリッジ回路２３のホスト側割込み受信部４２は、ＰＣカード側割込み送信部３８からのデータリード完了通知割込み生成要求信号を受信すると、送信バッファのデータリード完了通知割込みを生成し、ホスト装置１０のＣＰＵに対して割り込みを通知する。この際、割込みコントローラを介して割込み信号をＣＰＵに通知するように構成してよく、またＣＰＵは、割込みコントローラからのデータに応じて割込み原因（割込みデバイス）を特定するように構成されてよい。

ステップＳ２１で、ホスト装置１０のＣＰＵは割込み要因をクリアする。即ち、割込み原因（割込みデバイス）としてＰＣカード２１Ａを特定したＣＰＵは、ＰＣカード２１Ａのホスト側割込み受信部４２にＰＣＩバスを介してアクセスし、ホスト側割込み受信部４２の割込み通知状態を解除することにより割込み信号をネゲートさせる。更にステップＳ２２で、ホスト装置１０のＣＰＵはホスト側コード受信部４３の内部レジスタからタスク情報（制御コード）を読み出す。このタスク情報により、ホスト装置１０のＣＰＵは、データ転送の完了を認識する。

以上で、ホスト装置１０からＰＣカード２１のメモリ２６へのデータ転送処理を終了する。送信バッファ３３への書込み・読出しを一回だけでなく複数回実行してデータ転送を連続して実行する場合には、上記のステップＳ１からステップＳ２２までの動作を繰り返して実行することになる。

図７は、図５の構成においてＰＣカード２１Ａのメモリ２６からホスト装置１０へのデータ転送の手順を示すシーケンス図である。まずステップＳ１で、ＣＰＵ２４が、システムバスマスター制御部５３に対して受信バッファ３４（ＲｘＢｕｆｆｅｒ）にデータ転送するための設定をする。即ち、ＣＰＵ２４は、転送データの総転送量や転送データが格納されているメモリ２６のアドレス等の情報をシステムバスマスター制御部５３に通知する。次にステップＳ２で、ＣＰＵ２４が、ＰＣＩブリッジ回路２３のＰＣカード側コード送信部３９に制御コードを通知する。この制御コードは、転送処理が要求されていることを示す情報や、転送データ量等の転送処理のための制御情報、その他付帯情報等の転送タスクに関する情報である。

ステップＳ３で、システムバスマスター制御部５３が受信バッファ３４（ＲｘＢｕｆｆｅｒ）の状態確認を行う。即ち、システムバスマスター制御部５３が、ＰＣＩブリッジ回路２３のバッファ制御・監視部３２を介して受信バッファ３４のステートがＢＵＳＹ状態でないこと（ＦＲＥＥ状態であること）を確認する。ステップＳ４で、システムバスマスター制御部５３及びシステムバスマスター回路５２は、ＰＣカード側コード送信部３８の内部レジスタから読み出された転送すべきデータサイズ（データ量）の情報に基づいて、転送データサイズを認識する。その後ステップＳ５において、システムバスマスター回路５２がメモリ２６からデータを読出し、ステップＳ６において、システムバスマスター回路５２からシステムバスマスター制御部５３にデータを転送する。

ステップＳ７で、システムバスマスター制御部５３が受信バッファ３４の状態をＢＵＳＹ状態に設定する。即ち、受信バッファ３４のステートがＢＵＳＹ状態でないこと、即ちホスト装置１０側から受信バッファ３４を読出し中でないことを確認したら、システムバスマスター制御部５３が、バッファ制御・監視部３２を介して受信バッファ３４のステートをＢＵＳＹ状態に設定する。

ステップＳ８で、システムバスマスター制御部５３から受信バッファ３４へデータを書き込む。即ち、システムバスマスター制御部５３が、システムバスマスター回路５２を介してメモリ２６から転送されたデータを、受信バッファ３４に格納する。

受信バッファ３４へのデータ書込みを完了したら、ステップＳ９で、システムバスマスター制御部５３は、ＰＣＩブリッジ回路２３のＰＣカード側割込み送信部３８にデータライト完了通知割込み生成要求を発行するように指示する。更にステップＳ１０で、システムバスマスター制御部５３が、バッファ制御・監視部３２を介して受信バッファ３４のステートをＦＵＬＬ状態に設定する。

ステップＳ１１で、受信バッファのデータライト完了通知割込みを生成し、ホスト装置１０のＣＰＵに割込み通知する。即ち、ＰＣＩブリッジ回路２３のホスト側割込み受信部４２は、ＰＣカード側割込み送信部３８からのデータライト完了通知割込み生成要求信号を受信すると、受信バッファのデータライト完了通知割込みを生成し、ホスト装置１０のＣＰＵに対して割り込みを通知する。この際、割込みコントローラを介して割込み信号をＣＰＵに通知するように構成してよく、またＣＰＵは、割込みコントローラからのデータに応じて割込み原因（割込みデバイス）を特定するように構成されてよい。

ステップＳ１２で、ホスト装置１０のＣＰＵは割込み要因をクリアする。即ち、割込み原因（割込みデバイス）としてＰＣカード２１Ａを特定したホスト装置１０のＣＰＵは、ＰＣカード２１ＡにＰＣＩバスを介してアクセスし、ＰＣカード２１Ａのホスト側割込み受信部４２の割込み通知状態を解除することにより割込み信号をネゲートさせる。更にステップＳ１３で、ホスト装置１０のＣＰＵはＰＣカード２１ＡにＰＣＩバスを介してアクセスし、ホスト側コード受信部４３の内部レジスタからタスク情報（制御コード）を読み出す。このタスク情報により、ホスト装置１０のＣＰＵは、転送タスクが要求されていること、及びその転送タスクで転送すべきデータサイズ（データ量）等を認識する。

ステップＳ１４で、ホスト装置１０のＣＰＵは受信バッファ３４のデータを読み出す。ホスト装置１０のＣＰＵは更に、読み出したデータを転送先に書き込む。

受信バッファ３４からのデータ転送が完了すると、ステップＳ１５で、ホスト装置１０のＣＰＵは、ホスト側コード送信部４１にデータリード完了を示す制御コード（タスク情報）を設定する。更にステップＳ１６で、システムバスマスター制御部５３にデータリード完了を示す制御コード（タスク情報）を設定する。

ステップＳ１７で、ホスト装置１０のＣＰＵは、ＰＣＩブリッジ回路２３のホスト側割込み送信部４０にデータリード完了通知割込み生成要求を発行するように指示する。ステップＳ１８で、ＰＣＩブリッジ回路２３のＰＣカード側割込み受信部３６が、受信バッファのデータリード完了通知をシステムバスマスター制御部５３に送信する。これに応答してステップＳ１９で、システムバスマスター制御部５３が、ＣＰＵ２４に受信バッファのデータリード完了通知割込みを送信する。

ステップＳ２０で、システムバスマスター制御部５３が、バッファ制御・監視部３２を介して受信バッファ３４のステートをＦＲＥＥ状態に設定する。ステップＳ２１で、ＣＰＵ２４は割込み要因をクリアする。即ち、割込み原因（割込みデバイス）としてシステムバスマスター制御部５３を特定したＣＰＵ２４は、システムバスマスター制御部５３にシステムバス２２を介してアクセスし、システムバスマスター制御部５３の割込み通知状態を解除することにより割込み信号をネゲートさせる。更にステップＳ２２で、ＣＰＵ２４はＰＣカード側コード受信部３７にシステムバス２２を介してアクセスし、ＰＣカード側コード受信部３７の内部レジスタからタスク情報（制御コード）を読み出す。このタスク情報により、ＣＰＵ２４は、データ転送の完了を認識する。

以上で、ＰＣカード２１のメモリ２６からホスト装置１０へのデータ転送処理を終了する。受信バッファ３４への書込み・読出しを一回だけでなく複数回実行してデータ転送を連続して実行する場合には、上記のステップＳ１からステップＳ２１までの動作を繰り返して行うことになる。

上記のようにして、図５に示す構成では、システムバスマスター回路５２がホスト装置１０のＰＣＩバスとシステムバス２２との間のデータ転送のために専用に設けられたバスマスター回路として機能する。図５に示す構成では、システムバススレーブＩ／Ｆ（インターフェース）として示すように、システムバスマスター回路５２及びシステムバスマスター制御部５３を介すことなく、ＣＰＵ２４等からシステムバス２２を介して直接にＰＣＩブリッジ回路２３にアクセスする経路が設けられている。従って、システムバスマスター回路５２及びシステムバスマスター制御部５３の動作を停止して無効化することにより、システムバスマスターＩ／Ｆを使用せずにシステムバススレーブＩ／Ｆのみを使用して、図２に示すようにマスター機能を設けない場合の動作と同様の動作を実現することができる。即ち、ＣＰＵやＤＭＡＣをマスターデバイスとして使用する動作モードと、ＰＣＩバスとシステムバスとの間のデータ転送のために専用に設けられたシステムバスマスター回路５２及びシステムバスマスター制御部５３をマスターデバイスとして使用する動作モードとを、選択的に実行可能な構成とすることができる。このように専用のバスマスター回路の使用／不使用を選択的に指定できる構成とすれば、システムの要求に応じて適切な構成を提供することができる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。

ＰＣカードバス・インターフェースを有する従来のシステムの構成を示す図である。 本発明によるＰＣカードバス・インターフェース回路を有するシステムの構成を示す図である。 ホスト装置のＣＰＵからＰＣカードのメモリへのデータ転送の手順を示すシーケンス図である。 ＰＣカードのメモリからホスト装置へのデータ転送の手順を示すシーケンス図である。 本発明によるＰＣカードバス・インターフェース回路を有するシステムの構成の変形例を示す図である。 図５の構成においてホスト装置のＣＰＵからＰＣカードのメモリへのデータ転送の手順を示すシーケンス図である。 図５の構成においてＰＣカードのメモリからホスト装置へのデータ転送の手順を示すシーケンス図である。

符号の説明

１０ ホスト装置
２１ ＰＣカード２１
２２ システムバス
２３ ＰＣＩブリッジ回路
２４ ＣＰＵ
２５ ＤＭＡＣ
２６ メモリ
２７、２８ 割込み信号線
３１ ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラ
３２ バッファ制御・監視部
３３ 送信バッファ
３４ 受信バッファ
３６ ＰＣカード側割込み受信部
３７ ＰＣカード側コード受信部
３８ ＰＣカード側割込み送信部
３９ ＰＣカード側コード送信部
４０ ホスト側割込み送信部
４１ ホスト側コード送信部
４２ ホスト側割込み受信部
４３ ホスト側コード受信部

Claims (10)

1. システムバスと、
   該システムバスに接続されるマスターデバイスと、
   外部ＰＣＩバスと接続可能に構成されるＰＣＩバス・インターフェース・コントローラと、
   該システムバスと該ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラとの間に結合される第１のバッファと、
   該ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラを介した該ＰＣＩバス側からの該第１のバッファへのデータ書込みの完了に応答して、該マスターデバイスに書込み完了信号を通知する通知部
   を含むことを特徴とするＰＣカード装置。
2. 該システムバスに接続されるメモリを更に含み、該マスターデバイスは、該通知部からの該書込み完了信号の通知に応答して該第１のバッファのデータを該メモリに転送するデータ転送動作を実行するよう構成されることを特徴とする請求項１記載のＰＣカード装置。
3. 該データ書込みのデータ書込み量を含む情報を該マスターデバイスから読出し可能なよう格納するレジスタを更に含むことを特徴とする請求項１記載のＰＣカード装置。
4. 該システムバスと該ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラとの間に結合される第２のバッファと、
   該システムバスを介した該マスターデバイスからの該第２のバッファへのデータ書込みの完了に応答して、該ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラを介して外部に割込み信号を通知する割込み通知部
   を更に含むことを特徴とする請求項１記載のＰＣカード装置。
5. 該第２のバッファへの該データ書込みのデータ書込み量を含む情報を外部から読出し可能なよう格納するレジスタを更に含むことを特徴とする請求項４記載のＰＣカード装置。
6. 該マスターデバイスはＣＰＵ及びＤＭＡＣの何れか一方であり、該通知部は該書込み完了信号を割込み信号として該マスターデバイスに通知することを特徴とする請求項２記載のＰＣカード装置。
7. 該マスターデバイスは、該第１のバッファと該システムバスとの間を結合するよう設けられ、該ＰＣＩバスと該システムバスとの間のデータ転送のために専用に設けられたバスマスター回路であることを特徴とする請求項２記載のＰＣカード装置。
8. 該システムバスに接続されるＣＰＵ及びＤＭＡＣの何れか一方である第１のバスマスター回路と、
   該第１のバッファと該システムバスとの間を結合するよう設けられ、該ＰＣＩバスと該システムバスとの間のデータ転送のために専用に設けられた第２のバスマスター回路と
   を更に含み、該第１のバスマスター回路と該第２のバスマスター回路との何れか一方を該マスターデバイスとして選択的に使用可能なように構成されることを特徴とする請求項２記載のＰＣカード装置。
9. 該ＰＣＩバス・インターフェース・コントローラはカードバス規格に従うものであることを特徴とする請求項１記載のＰＣカード装置。
10. 該第１のバッファの状態を監視・制御するバッファ制御・監視部を更に含むことを特徴とする請求項１記載のＰＣカード装置。

Images