JP2009037321A - Transfer quantity control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数の機能ブロックとバスの間のデータ転送量やバスの占有率などの制御を行う転送量制御装置に関する。 The present invention relates to a transfer amount control device that controls the amount of data transfer between a plurality of functional blocks and a bus, the occupation rate of the bus, and the like.
一般に、デジタルカメラ用の静止画処理を行うIPマクロ(既設計回路モジュール)は、最短時間で処理が完了するように設計されていることが多い。一方、動画処理を行うIPマクロは、1フレーム期間、すなわち1/30秒間または1/60秒間の全期間にわたって処理を行うように設計されていることが多い。 In general, IP macros (designed circuit modules) that perform still image processing for digital cameras are often designed to complete processing in the shortest time. On the other hand, IP macros that perform moving image processing are often designed to perform processing over one frame period, that is, the entire period of 1/30 second or 1/60 second.
新たに、これらの既存のIPマクロを統合し、静止画処理用IPマクロが動画処理用IPマクロの前処理や後処理などを行うような動画処理システムを設計する場合、静止画処理用IPマクロが動画処理に同期して動作することになる。そのため、メモリバスにこれらのIPマクロを単純に接続したのでは、静止画処理用IPマクロの動作時にピーク帯域不足が発生する恐れがある。 When designing a moving image processing system in which these existing IP macros are newly integrated and the still image processing IP macro performs pre-processing or post-processing of the moving image processing IP macro, the still image processing IP macro Will operate in synchronization with the video processing. Therefore, if these IP macros are simply connected to the memory bus, the peak bandwidth may be insufficient during the operation of the still image processing IP macro.
従来は、メモリバスの帯域を増やしたり、静止画処理用IPマクロの回路を新しいシステムに適合するように修正することが行われている。しかし、何れの場合も、IPマクロの大幅な修正が必要となるため、新たな設計期間や検証期間が発生してしまう。また、SDRAM等、LSIの外部に接続するメモリ素子を含むメモリ素子の種類やグレードを変更する必要が生じることもあり、IPマクロを流用する利点が失われてしまう。 Conventionally, the bandwidth of the memory bus is increased, or the still picture processing IP macro circuit is modified to be compatible with a new system. However, in any case, since a large modification of the IP macro is required, a new design period and verification period occur. In addition, it may be necessary to change the type and grade of a memory element including a memory element connected to the outside of the LSI, such as SDRAM, and the advantage of diverting the IP macro is lost.
そこで、複数のデータ処理ユニットのメモリへのアクセス要求に応じて、各データ処理ユニットの一回のアクセスデータ量を調整するアクセスシステムが提案されている。このアクセスシステムは、共有資源にアクセス可能な優先順位の高い高位画像データ処理ユニットと、共有資源にアクセス可能な優先順位の低い低位画像データ処理ユニットと、1ライン期間における高位画像データ処理ユニットによる共有資源へのアクセス要求数を検出するアクセス要求検出手段と、検出されたアクセス要求数に応じて、低位画像データ処理ユニットが当該ライン期間内に転送可能なデータ量を決定するデータ量決定手段と、決定されたデータ量に基づくデータ転送を優先順位に従って許可する転送許可手段とを具備する(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, an access system has been proposed that adjusts the amount of access data for each data processing unit at a time in response to access requests to the memories of a plurality of data processing units. The access system includes a high-order image data processing unit with high priority that can access a shared resource, a low-order image data processing unit with low priority that can access the shared resource, and sharing by a high-order image data processing unit in one line period. An access request detecting means for detecting the number of access requests to the resource; a data amount determining means for determining the amount of data that the low-order image data processing unit can transfer within the line period according to the detected number of access requests; Transfer permission means for permitting data transfer based on the determined data amount in accordance with the priority order (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1に開示されたアクセスシステムでは、アクセスデータ量の調整機能が既存のIPマクロの新規流用先の用途に最適化されているわけではないため、既存のIPマクロを組み合わせた回路に対してアクセスデータ量の調整機能が有効に機能するという保障はない。従って、このアクセスシステムを用いる場合でも、既存のIPマクロやバスアービター側の回路を修正する必要があるという問題点がある。また、上述した静止画処理用IPマクロと動画処理用IPマクロのように、1フレーム期間中における転送データ量の増減パターンがIPマクロごとに異なるため、従来の調停制御だけでは、効率良くメモリバスへのアクセスを制御することができないという問題点がある。 However, in the access system disclosed in Patent Document 1, the function for adjusting the access data amount is not optimized for a new application destination of an existing IP macro. However, there is no guarantee that the access data amount adjustment function works effectively. Therefore, even when this access system is used, there is a problem that it is necessary to modify an existing IP macro or a circuit on the bus arbiter side. Further, since the increase / decrease pattern of the transfer data amount in one frame period differs for each IP macro as in the above-described still image processing IP macro and moving image processing IP macro, the memory bus can be efficiently performed only by the conventional arbitration control. There is a problem that access to the Internet cannot be controlled.
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、複数の機能ブロックがバスを介して共通の資源にアクセス可能なシステムにおいて、IPマクロやバスアービター側の回路を修正することなく、メモリバスを効率的に制御できる転送量制御装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems caused by the prior art, the present invention provides a memory in which a plurality of functional blocks can access a common resource via a bus without modifying an IP macro or a circuit on the bus arbiter side. An object of the present invention is to provide a transfer amount control device capable of efficiently controlling a bus.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる転送量制御装置は、以下の特徴を有する。図1は、この発明にかかる転送量制御装置の原理を説明する図である。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a transfer amount control device according to the present invention has the following features. FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of a transfer amount control apparatus according to the present invention.
図1に示すように、転送量制御装置1は、IPマクロ等の機能ブロックからなるアクセス要求元2と、メモリバスおよびバスアービター(以下、メモリバス(バスアービター)と称する)3との間に、挿入される。また、転送量制御装置1には、例えば、動画処理用LSIに存在するフレーム同期信号発生器4からフレーム同期信号が与えられる。なお、フレーム同期信号発生器4が転送量制御装置1に内蔵されていてもよい。また、フレーム同期信号に代えて、フィールド同期信号を用いてもよい。その場合には、本明細書の記述において、フレーム同期信号をフィールド同期信号と読み替えればよい。メモリバス(バスアービター)3にはメモリ制御部5が接続される。
As shown in FIG. 1, the transfer amount control device 1 is connected between an
アクセス要求元2およびメモリバス(バスアービター)3の、転送量制御装置1に対する論理的な信号線やデータ転送のための手順は、それぞれ、この転送量制御装置1を設けずに、アクセス要求元2をメモリバス(バスアービター)3に直接、接続する場合と同じである。つまり、転送量制御装置1は、アクセス要求元2およびメモリバス(バスアービター)3に対して、透過な存在であり、IPマクロ側もバスアービター側も回路の修正が不要である。
The logical request lines and data transfer procedures of the
転送量制御装置1は、転送量観測手段である1フレーム期間転送量観測部11、1フレーム期間カウンタ12、転送量スケジュール手段である転送量スケジュールテーブル13、累積加算部14、減算手段である減算器15、閾値保持部16、比較器17、および要求遮断手段である要求遮断回路18を備えている。1フレーム期間転送量観測部11は、アクセス要求元2とメモリバス(バスアービター)3の間で1フレーム期間中に転送されるデータ量を観測する。その際、1フレーム期間転送量観測部11は、図示例のように、アクセス要求元2と要求遮断回路18の間のデータ転送量を観測してもよいし、特に図示しないが、要求遮断回路18とメモリバス(バスアービター)3の間で転送されるデータ量を観測してもよい。
The transfer amount control apparatus 1 includes a 1-frame period transfer
1フレーム期間カウンタ12は、1フレーム期間中の経過時間を計測する。転送量スケジュールテーブル13には、単位時間当たりの転送可能なデータ量が、1フレーム期間カウンタ12のカウント値に対応して規定されている。累積加算部14は、転送量スケジュールテーブル13の出力値を累積加算する。減算器15は、1フレーム期間転送量観測部11の出力値から累積加算部14の出力値を減算する。
The one
閾値保持部16は、アクセス要求元2の転送要求を遮断するための閾値を保持する。比較器17は、減算器15の出力値と閾値保持部16の出力値(閾値)を比較する。要求遮断回路18は、比較器17の出力値に基づいて、アクセス要求元2の転送要求を遮断する。
The threshold
この転送量制御装置1は、次のように動作する。フレーム同期信号発生器4からフレーム同期信号が与えられると、1フレーム期間転送量観測部11および1フレーム期間カウンタ12が初期化される。そして、1フレーム期間転送量観測部11により、アクセス要求元2とメモリバス(バスアービター)3の間のデータ転送量の観測が開始される。同時に、1フレーム期間カウンタ12のカウント値の更新が開始される。
The transfer amount control device 1 operates as follows. When a frame synchronization signal is given from the frame
転送量スケジュールテーブル13からは、1フレーム期間カウンタ12のカウント値の更新に合わせて所定のタイミングで、そのときのカウント値に対応する、転送可能なデータ量が出力される。転送量スケジュールテーブル13の出力値は、累積加算部14により累積加算される。累積加算部14の出力値は、その時点までにアクセス要求元2とメモリバス(バスアービター)3の間で転送可能な全データ量である。
From the transfer amount schedule table 13, a transferable data amount corresponding to the count value at that time is output at a predetermined timing in accordance with the update of the count value of the one-
そして、減算器15により、1フレーム期間転送量観測部11により観測されたデータ転送量(累積値)から転送可能な全データ量が減算される。これにより、実際のデータ転送量(累積値)のうち、転送量スケジュールテーブル13により規定される転送スケジュールを上回る分が求められる。そして、この転送スケジュールを上回る分と閾値保持部16の閾値の比較が比較器17により行われ、転送スケジュールを上回る分が閾値保持部16の閾値を超えると、要求遮断回路18によりアクセス要求元2の転送要求が遮断される。それによって、アクセス要求元2とメモリバス(バスアービター)3の間のデータ転送が停止する。
Then, the
転送量制御装置1は、メモリバス(バスアービター)3と、これに接続されるすべてのアクセス要求元2との間に挿入されてもよいし、メモリバス(バスアービター)3に接続される一部のアクセス要求元2に対してのみ挿入されてもよい。図2は、この発明にかかる転送量制御装置の挿入例を示す図である。図2に示す例では、転送量制御装置1は、第1のアクセス要求元6と第2のアクセス要求元7に対して挿入されており、第nのアクセス要求元8と第[n+1]のアクセス要求元9に対しては挿入されていない。
The transfer amount control device 1 may be inserted between the memory bus (bus arbiter) 3 and all
本発明にかかる転送量制御装置によれば、複数の機能ブロックがバスを介して共通の資源にアクセス可能なシステムにおいて、IPマクロやバスアービター側の回路を修正することなく、バスを効率的に制御できるという効果を奏する。 According to the transfer amount control device of the present invention, in a system in which a plurality of functional blocks can access a common resource via a bus, the bus can be efficiently connected without modifying an IP macro or a circuit on the bus arbiter side. There is an effect that it can be controlled.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる転送量制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の説明において、図1に示す構成と同様の構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Exemplary embodiments of a transfer amount control apparatus according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same components as those shown in FIG.
図3は、この発明の実施の形態にかかる転送量制御装置の構成を示す図である。図4は、1フレーム期間転送量観測部の構成の一例を示す図であり、図5は、1フレーム期間転送量観測部の構成の他の例を示す図である。図6は、転送量スケジュールテーブル、制御部、オーバーフロー範囲算出部および要求遮断回路の構成の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the transfer amount control apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the 1-frame period transfer amount observation unit, and FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the configuration of the 1-frame period transfer amount observation unit. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of a transfer amount schedule table, a control unit, an overflow range calculation unit, and a request cutoff circuit.
図3に示すように、転送量制御装置21は、1フレーム期間転送量観測部11、1フレーム期間カウンタ12、スケーラ手段であるスケーラ回路22、転送量スケジュールテーブル23、減算器15、制御部24、オーバーフロー範囲算出部25、比較器17および要求遮断回路18を備えている。転送量制御装置21は、アクセス要求元2およびメモリバス(バスアービター)3に対して、透過な存在であり、IPマクロ側もバスアービター側も回路の修正が不要である。
As shown in FIG. 3, the transfer amount control device 21 includes a 1-frame period transfer
図4または図5に示すように、1フレーム期間転送量観測部11は、観測器31および累積加算器32を備えている。図4に示す例では、観測器31は、RW(リード・ライト)データバスおよびデータ制御信号を観測する。あるいは、図5に示すように、観測器31は、転送要求リクエスト信号、要求に対応するパラメータおよび転送要求受理信号を観測してもよい。累積加算器32は、観測器31の観測値を累積加算して出力する。図3に示すように、本実施の形態では、外部から制御部24にフレーム同期信号が入力する。1フレーム期間転送量観測部11の累積加算器32は、制御部24から出力される初期化信号によって、初期化される(図4または図5参照)。
As shown in FIG. 4 or 5, the 1-frame period transfer
図3および図6に示すように、1フレーム期間カウンタ12は、クロック信号の入力によってカウント値を更新する。そして、1フレーム期間カウンタ12は、制御部24から出力される初期化信号によって、初期化される。スケーラ回路22は、1フレーム期間カウンタ12のカウント値に、制御部24から与えられるスケーラ値を乗算する。このスケーラ値は、1フレーム期間ごとに変更されてもよいし、1フレームより短い一定期間ごとに変更されてもよい。制御部24は、スケーラ回路22にスケーラ値設定信号を出力する。
As shown in FIGS. 3 and 6, the one-
転送量スケジュールテーブル23は、転送量テーブル41、閾値テーブル42およびヒステリシステーブル43を備えている。転送量テーブル41は、図1に示す転送量スケジュールテーブル13と累積加算部14を合わせた機能を有し、スケーラ回路22の出力値に対応する、単位時間当たりの転送可能なデータ量を累積加算して出力する。減算器15は、1フレーム期間転送量観測部11の出力値から転送量テーブル41の出力値を減算する。
The transfer amount schedule table 23 includes a transfer amount table 41, a threshold table 42, and a hysteresis table 43. The transfer amount table 41 has a function of combining the transfer amount schedule table 13 and the
閾値テーブル42は、スケーラ回路22の出力値に対応する閾値を出力する。ヒステリシステーブル43は、アクセス要求元2の転送要求を遮断または接続するための閾値に対してヒステリシスを設定する場合の値を規定しており、スケーラ回路22の出力値に対応するヒステリシス値を出力する。閾値テーブル42、ヒステリシステーブル43およびオーバーフロー範囲算出部25は、図1に示す閾値保持部16の機能を有する。なお、閾値テーブル42とヒステリシステーブル43とオーバーフロー範囲算出部25をまとめてテーブル化してもよい。
The threshold table 42 outputs a threshold corresponding to the output value of the
これら、転送量テーブル41、閾値テーブル42およびヒステリシステーブル43は、それぞれ、複数の異なるパターンのテーブルを有している。そして、それぞれのテーブルは、制御部24のホストインタフェースに接続された図示しない外部のホストCPU(演算処理装置)などからの指示に基づいて、切り替えられる。制御部24は、転送量スケジュールテーブル23に、テーブルを切り替えるためのテーブル設定信号を出力する。ホストCPU等は、システム全体の状況に基づいて、次のフレームで使用するテーブルや前記スケーラ値を適宜、切り替える。
Each of the transfer amount table 41, the threshold value table 42, and the hysteresis table 43 has a plurality of different patterns. Each table is switched based on an instruction from an external host CPU (arithmetic processing unit) (not shown) connected to the host interface of the
また、それぞれのテーブルは、1フレーム期間の最終結果に基づいて、あるいは、動画処理内容、例えばMPEG(Moving Picture Experts Group)のイントラピクチャ処理、1方向予測ピクチャ処理および2方向予測ピクチャ処理や、エンコードおよびデコードなどの処理内容ごとに切り替えられる。前記スケーラ値についても同様である。スケーラ値の変更は、テーブルごとに独立して行われる。 Also, each table is based on the final result of one frame period, or the content of moving image processing, for example, MPEG (Moving Picture Experts Group) intra picture processing, one-way prediction picture processing, two-way prediction picture processing, encoding Switching is performed for each processing content such as decoding. The same applies to the scaler value. The scaler value is changed independently for each table.
オーバーフロー範囲算出部25は、オン用比較器値生成部44、オフ用比較器値生成部45およびセレクタ46を備えている。オン用比較器値生成部44は、閾値テーブル42の出力値とヒステリシステーブル43の出力値に基づいて、要求遮断回路18のスイッチ48がオンであるときの閾値(以下、オン用閾値とする)を生成する。オフ用比較器値生成部45は、閾値テーブル42の出力値とヒステリシステーブル43の出力値に基づいて、要求遮断回路18のスイッチ48がオフであるときの閾値(以下、オフ用閾値とする)を生成する。
The overflow
セレクタ46は、制御部24から与えられるヒステリシス制御信号に基づいて、オン用閾値とオフ用閾値の何れか一方を選択して出力する。制御部24は、状態観測部47により、要求遮断回路18のスイッチ48の状態を観測しており、スイッチ48がオン状態のときには、セレクタ46がオン用閾値を選択し、スイッチ48がオフ状態のときには、セレクタ46がオフ用閾値を選択するように制御する。
The selector 46 selects and outputs either the on threshold or the off threshold based on the hysteresis control signal given from the
比較器17は、減算器15の出力値とオーバーフロー範囲算出部25のセレクタ46の出力値(閾値)を比較し、その比較結果に基づいて、要求遮断回路18のスイッチ48にオン信号またはオフ信号を出力する。スイッチ48は、比較器17の出力信号がオフ信号であるとき、転送要求リクエスト信号、要求に対応するパラメータおよび転送要求受理信号を遮断する。スイッチ48は、比較器17の出力信号がオン信号であるとき、転送要求リクエスト信号、要求に対応するパラメータおよび転送要求受理信号を通過させる。
The
図7は、1フレーム期間転送量観測部の動作を説明する図である。図7に示すように、まず、1フレーム期間転送量観測部11は、初期化信号の入力の有無を判断する(ステップS1)。初期化信号が入力されると(ステップS1:Yes)、1フレーム期間転送量観測部11は、累積加算器32の値を初期化して(ステップS2)、ステップS1に戻る。一方、初期化信号の入力がない状態(ステップS1:No)では、1フレーム期間転送量観測部11は、データ転送の有無を判断する(ステップS3)。データ転送があれば(ステップS3:Yes)、1フレーム期間転送量観測部11は、累積加算器32によりそのデータ転送量を累積加算する(ステップS4)。データ転送がなければ(ステップS3:No)、ステップS1に戻る。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the one-frame period transfer amount observation unit. As shown in FIG. 7, first, the one-frame period transfer
図8は、要求遮断回路、制御部、オーバーフロー範囲算出部および比較器の動作を説明する図である。図8に示すように、まず、制御部24は、要求遮断回路18がオン状態である否かを判断する(ステップS11)。オン状態であれば(ステップS11:Yes)、制御部24から出力されるヒステリシス制御信号により、オーバーフロー範囲算出部25からオン用閾値が出力される。従って、比較器17は、オン用閾値と減算器15の出力値の比較を行う(ステップS12)。一方、オフ状態であれば(ステップS11:No)、比較器17は、オーバーフロー範囲算出部25から出力されるオフ用閾値と減算器15の出力値の比較を行う(ステップS13)。
FIG. 8 is a diagram for explaining operations of the request cutoff circuit, the control unit, the overflow range calculation unit, and the comparator. As shown in FIG. 8, first, the
そして、比較器17は、ステップS12またはステップS13での比較の結果、減算器15の出力値が閾値を超えているか否かを判断する(ステップS14)。閾値を超えていない場合(ステップS14:No)、比較器17は、オン信号を出力して要求遮断回路18にオンの指示をする(ステップS15)。一方、閾値を超えている場合(ステップS14:Yes)、比較器17は、オフ信号を出力して要求遮断回路18にオフの指示をする(ステップS16)。
Then, the
要求遮断回路18は、オン信号またはオフ信号を受け取ると、データ転送のトランザクション単位でスイッチ48のオンとオフを切り替える(ステップS17)。そして、ステップS11へ戻る。このように、オン用閾値と、それよりも小さいオフ用閾値を用いることによって、要求遮断回路18のオンとオフの切り替えにヒステリシスを持たせることができる。従って、要求遮断回路18が一旦、オフになると、しばらくの間、データ転送を停止させたり、一旦、オンになると、ある程度まとまった量のデータ転送を許容するような機能を実現することができる。
Upon receiving the on signal or the off signal, the
図9は、制御部および1フレーム期間カウンタおよび1フレーム期間転送量観測部の動作を説明する図である。図8に示すように、まず、制御部24は、フレーム同期信号の入力の有無を判断する(ステップS21)。フレーム同期信号の入力があれば(ステップS21:Yes)、制御部24は、初期化信号を出力する。それによって、1フレーム期間転送量観測部11の累積加算器32の値と、1フレーム期間カウンタ12のカウント値が初期化される(ステップS22)。そして、ステップS21に戻る。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the control unit, the one-frame period counter, and the one-frame period transfer amount observation unit. As shown in FIG. 8, first, the
一方、フレーム同期信号の入力がなければ(ステップS21:No)、制御部24は、1フレーム期間カウンタ12のカウント値を観測し、そのカウント値が、予め設定された閾値以上であるか否かを判断する(ステップS23)。カウント値が閾値以上でない場合(ステップS23:No)には、ステップS21に戻る。カウント値が閾値以上であれば(ステップS23:Yes)、制御部24は、要求遮断回路18のスイッチ48が常にオン状態となるように制御する(ステップS24)。その際、制御部24は、1フレーム期間転送量観測部11の累積加算器32の値のみを初期化する。そして、ステップS21に戻る。
On the other hand, if no frame synchronization signal is input (step S21: No), the
次に、チャンネル0(CH0)のアクセス要求元およびチャンネル1(CH1)のアクセス要求元が、それぞれ、上述した構成の転送量制御装置に接続されている場合を例にして、各チャンネルにおいて転送量制御装置により実現される転送スケジュールまたは転送データ量の一例を説明する。図10は、転送スケジュールの繰り返しを説明する図である。図10に示すように、チャンネル0(CH0)の転送量スケジュールテーブルにより制御される転送スケジュール51、およびチャンネル1(CH1)の転送量スケジュールテーブルにより制御される転送スケジュール52は、フレーム同期信号53に同期して、繰り返される。
Next, taking the case where the access request source of channel 0 (CH0) and the access request source of channel 1 (CH1) are respectively connected to the transfer amount control device having the above-described configuration, the transfer amount in each channel An example of a transfer schedule or transfer data amount realized by the control device will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating repetition of the transfer schedule. As shown in FIG. 10, the
図11は、転送量制御装置がない場合のデータ転送量(累積値)を模式的に示す図であり、図12は、転送量制御装置がある場合のデータ転送量(累積値)を模式的に示す図である。図11および図12に示す例では、チャンネル0(CH0)は、フレーム同期信号を基点として、一定間隔で周期的に動作するように設計されているIPマクロ(例えば、動画処理用IPマクロ)であり、チャンネル1(CH1)は、最短の処理時間で動作するように設計されているIPマクロ(例えば、デジタルカメラの静止画処理用IPマクロ)であるとする。 FIG. 11 is a diagram schematically showing a data transfer amount (cumulative value) when there is no transfer amount control device, and FIG. 12 is a schematic diagram showing a data transfer amount (cumulative value) when there is a transfer amount control device. FIG. In the example shown in FIGS. 11 and 12, channel 0 (CH0) is an IP macro (for example, an IP macro for moving image processing) designed to operate periodically at regular intervals with a frame synchronization signal as a base point. The channel 1 (CH1) is an IP macro designed to operate in the shortest processing time (for example, an IP macro for still image processing of a digital camera).
図11に示す例では、期間t1において、チャンネル0(CH0)およびチャンネル1(CH1)の両方とも、データの転送を要求しているため、チャンネル0(CH0)のデータ転送量54およびチャンネル1(CH1)のデータ転送量55の両方とも増えている。そのため、期間t1においてピーク帯域不足が発生する可能性がある。しかし、チャンネル0(CH0)は、期間t2においてデータの転送を要求しない。また、チャンネル1(CH1)の処理は、期間t1において完了している。
In the example shown in FIG. 11, since data transfer is requested for both channel 0 (CH0) and channel 1 (CH1) in the period t1, the
この場合、図12に示す例のように、チャンネル1(CH1)のデータ転送量56が期間t1で少なくなり、その分、期間t2で多くなるように、チャンネル1(CH1)の転送スケジュールを転送量制御装置により制御すればよい。そうすれば、期間t1でのピーク帯域を抑えることができる。
In this case, as in the example shown in FIG. 12, the transfer schedule of channel 1 (CH1) is transferred so that the
図13は、閾値を用いた制御による転送スケジュールとデータ転送量の関係を模式的に示す図である。図13において、実線57は転送スケジュールを表し、点線58は実際のデータ転送量を表している。上述したように、転送量制御装置によれば、実際のデータ転送量が転送スケジュールを上回る分が、閾値を超えると、データ転送が停止する。従って、例えば、図13に符号59で指し示す部分のように、その閾値の分だけ、実際のデータ転送量が転送スケジュールを上回ることが許容される。
FIG. 13 is a diagram schematically illustrating a relationship between a transfer schedule and a data transfer amount by control using a threshold value. In FIG. 13, a
図14は、スケーラ制御を適用する場合のデータ転送量を模式的に示す図である。図14において、実線60は、帯域に余裕がある場合に、転送スケジュールの時間軸を縮めた様子を表し、点線61は、帯域に余裕がない場合に、転送スケジュールの時間軸を伸ばした様子を表している。スケーラ機能による時間軸の伸縮を、所定の単位、例えばフレーム単位でフィードバック制御することができる。スケーラ機能は、転送スケジュールにおいて予め想定したデータ転送量の粗密に対して、突発的な要因などで要求帯域が変化する場合に、その変化を吸収するのに利用することができる。
FIG. 14 is a diagram schematically illustrating the data transfer amount when the scaler control is applied. In FIG. 14, a
図15は、MPEG等のピクチャタイプ別に切り替える場合の転送スケジュールを模式的に示す図である。図15に示すように、チャンネル0(CH0)の転送スケジュール62およびチャンネル1(CH1)の転送スケジュール63は、フレーム単位の粒度、すなわち大まかな処理の内容の変化に対応して、イントラフレーム用のテーブル、2方向参照フレーム用のテーブル、2方向参照フレーム用のテーブル、1方向参照フレーム用のテーブルの順に切り替えられている。なお、メモリアクセスの特徴が大きく変化する動作モードに対応してテーブルの切り替えを行うようにしてもよい。
FIG. 15 is a diagram schematically showing a transfer schedule when switching according to picture types such as MPEG. As shown in FIG. 15, the
図16は、同期信号の整数倍のタイミングを用いる場合の転送スケジュールを模式的に示す図である。図16に示す例では、チャンネル1(CH1)の転送スケジュール65の周期が同期信号53と同じであるのに対して、チャンネル0(CH0)の転送スケジュール64の周期は、同期信号53の2倍である。このような例は、チャンネル0(CH0)で動画像の表示処理を行い、チャンネル1(CH1)で偶数ラインと奇数ラインのMPEG処理を交互に行う場合に相当する。
FIG. 16 is a diagram schematically illustrating a transfer schedule in the case of using a timing that is an integral multiple of the synchronization signal. In the example illustrated in FIG. 16, the cycle of the
図17は、スケーラ制御による転送スケジュールの変化を模式的に示す図である。図17に示すように、スケーラ機能による各フレームの時間軸の伸縮によって、各フレームの転送スケジュール66が変化する。図18は、閾値を用いた制御による転送スケジュールの変化を模式的に示す図である。図18に示すように、各フレームの閾値を変更することによって、各フレームの転送スケジュール67が変化する。
FIG. 17 is a diagram schematically showing a change in the transfer schedule by the scaler control. As shown in FIG. 17, the
ここで、各チャンネルの転送スケジュールは、システム全体の帯域の使用状況や、処理時間、処理フローなどの設計レベルの情報に基づいて、予め設計者によって設計される。また、設計された転送スケジュールに対する動的な揺らぎをスケーラ機能で吸収できるように、フィードバック制御の感度やゲイン等のパラメータが決められる。なお、市場での運用後に、ファームウェアのアップデート作業により各種テーブルと、フィードバック制御の感度やゲイン等のパラメータを書き換えることもできる。 Here, the transfer schedule of each channel is designed in advance by a designer based on design level information such as the usage status of the bandwidth of the entire system, processing time, and processing flow. Also, parameters such as feedback control sensitivity and gain are determined so that dynamic fluctuations with respect to the designed transfer schedule can be absorbed by the scaler function. Note that after operation in the market, various tables and parameters such as feedback control sensitivity and gain can be rewritten by updating the firmware.
以上説明したように、実施の形態によれば、各チャンネルの転送スケジュールを、各チャンネルにおける処理のシーケンスやアクセス要求元のバッファの量に応じて設計することによって、IPマクロの動作モードや利用状況に応じて全体のバランスについてフィードバックを掛けつつ、フレーム単位で細かくバスを制御することができる。従って、バスを効率的に制御することができる。また、各チャンネルのピーク性能を動作モードやシステムごとに制御することができるので、ピーク帯域不足の発生を回避することができる。さらに、転送量制御装置21がアクセス要求元2とメモリバス(バスアービター)3の間に透過的に挿入されるので、IPマクロやバスアービター側の回路を修正する必要がない。従って、実装が容易であり、IPマクロの流用性が高まるという効果が得られる。
As described above, according to the embodiment, by designating the transfer schedule of each channel according to the processing sequence in each channel and the amount of buffer of the access request source, the operation mode and usage status of the IP macro Accordingly, the bus can be finely controlled in units of frames while giving feedback on the overall balance. Therefore, the bus can be controlled efficiently. In addition, since the peak performance of each channel can be controlled for each operation mode or system, it is possible to avoid the occurrence of insufficient peak bandwidth. Furthermore, since the transfer amount control device 21 is transparently inserted between the
(付記1)アクセス要求元とバスアービターの間で基準期間中に転送されるデータ量を観測する転送量観測手段と、
アクセス要求元とバスアービターの間で転送可能なデータ量を時間の関数として規定する転送量スケジュール手段と、
前記転送量観測手段により得られる転送データ量から前記転送量スケジュール手段により得られる転送可能なデータ量を減算する減算手段と、
前記減算手段により得られる値と閾値とを比較した結果に応じて、アクセス要求元の転送要求を遮断・接続を切り替える要求遮断手段と、
を備えることを特徴とする転送量制御装置。
(Supplementary note 1) Transfer amount observation means for observing the amount of data transferred during the reference period between the access request source and the bus arbiter,
A transfer amount schedule means for defining the amount of data that can be transferred between the access request source and the bus arbiter as a function of time;
Subtracting means for subtracting the transferable data amount obtained by the transfer amount schedule means from the transfer data amount obtained by the transfer amount observation means;
According to the result obtained by comparing the value obtained by the subtracting means and the threshold, the request blocking means for blocking the transfer request of the access request source and switching the connection;
A transfer amount control apparatus comprising:
(付記2)前記要求遮断手段は、前記減算手段により得られる値が前記閾値を上回るときに前記アクセス要求元の前記転送要求を遮断し、前記減算手段により得られる値が前記閾値を下回るときに前記アクセス要求元の前記転送要求をすることを特徴する付記1に記載の転送量制御装置。 (Supplementary Note 2) When the value obtained by the subtracting unit exceeds the threshold value, the request blocking unit blocks the transfer request of the access request source, and when the value obtained by the subtracting unit falls below the threshold value The transfer amount control apparatus according to appendix 1, wherein the transfer request is made by the access request source.
(付記3)前記転送量スケジュール手段は、1基準期間分のスケジュールを規定しており、所定のタイミング信号に同期して前記スケジュールを繰り返し出力することを特徴とする付記1に記載の転送量制御装置。 (Additional remark 3) The said transfer amount schedule means prescribes | regulates the schedule for 1 reference | standard period, and outputs the said schedule repeatedly synchronizing with a predetermined | prescribed timing signal, The transfer amount control of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned apparatus.
(付記4)前記転送量スケジュール手段は、複数のスケジュールを有しており、前記タイミング信号に同期してスケジュールの切り替えを行うことを特徴とする付記2に記載の転送量制御装置。
(Supplementary note 4) The transfer amount control device according to
(付記5)前記タイミング信号の周期を変更するスケーラ手段、をさらに備えることを特徴とする付記2または3に記載の転送量制御装置。
(Supplementary Note 5) The transfer amount control apparatus according to
(付記6)前記アクセス要求元および前記バスアービターに対する論理的な接続やデータ転送のための手順は、前記アクセス要求元を前記バスアービターに直接、接続する場合と同じであることを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載の転送量制御装置。 (Supplementary Note 6) The logical connection and data transfer procedures for the access request source and the bus arbiter are the same as those for connecting the access request source directly to the bus arbiter. The transfer amount control device according to any one of 1 to 4.
以上のように、本発明にかかる転送量制御装置は、複数のIPマクロで一つのメモリ素子を共有するシステムに有用であり、特に、静止画処理マクロと動画処理マクロを備えた動画処理システムに適している。 As described above, the transfer amount control device according to the present invention is useful for a system in which a plurality of IP macros share one memory element, and particularly in a moving image processing system including a still image processing macro and a moving image processing macro. Is suitable.
1,21 転送量制御装置
2 アクセス要求元
3 バスアービター
13,転送量スケジュールテーブル
15 減算器
18 要求遮断回路
22 スケーラ回路
1, 21 Transfer
Claims (5)
アクセス要求元とバスアービターの間で転送可能なデータ量を時間の関数として規定する転送量スケジュール手段と、
前記転送量観測手段により得られる転送データ量から前記転送量スケジュール手段により得られる転送可能なデータ量を減算する減算手段と、
前記減算手段により得られる値と閾値とを比較した結果に応じて、アクセス要求元の転送要求を遮断・接続を切り替える要求遮断手段と、
を備えることを特徴とする転送量制御装置。 A transfer amount observation means for observing the amount of data transferred during the reference period between the access request source and the bus arbiter;
A transfer amount schedule means for defining the amount of data that can be transferred between the access request source and the bus arbiter as a function of time;
Subtracting means for subtracting the transferable data amount obtained by the transfer amount schedule means from the transfer data amount obtained by the transfer amount observation means;
According to the result obtained by comparing the value obtained by the subtracting means and the threshold, the request blocking means for blocking the transfer request of the access request source and switching the connection;
A transfer amount control apparatus comprising:
4. The transfer amount control apparatus according to claim 2, further comprising scaler means for changing a cycle of the timing signal.
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