JP2009294714A - バスアクセス調停装置およびそれを用いる画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適切にアクセス権を与え、システム全体としてのスループットを向上する。
【解決手段】複数のバスマスタ１が共通のバス６に接続されて成るデータ転送システムに用いられる調停装置４において、調停部１４が、各バスマスタ１の読出しおよび書込みのバッファメモリ１２，１３のそれぞれデータ残量および空き容量に応じてアクセス権を調停するにあたって、さらに処理速度判定部１５を設けて、各バスマスタ１の処理回路１１の処理速度を判定し、前記調停部１４は、前記バッファメモリ１２，１３のデータ残量および空き容量と処理速度とに応じて、各バスマスタ１のアクセス権を調停する。したがって、読出し時のデータの欠乏や、書込み時のデータのオーバーフローに備えて、各バスマスタ１のバッファメモリ１２，１３を必要以上に大きくすることなく、各バスマスタ１に適切にアクセス権を与え、システム全体としてのスループットを向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、バスアクセス調停装置およびそれを用いる画像形成装置に関する。

複数のバスマスタが共通のバスに接続されて成るデータ転送システムには、各バスマスタのアクセス権を調停する上記バスアクセス調停装置が用いられる。このバスアクセス調停装置の調停が不調であると、各バスマスタでの処理が中断したり、誤動作を生じたりするという問題がある。一方、そのような問題に備えるために、各バスマスタが前記共通のバスを通してのデータ転送用に備えるバッファメモリを大きくしておくことも考えられるが、コスト的な問題が生じる。このような問題は、共通のバスに接続されるバスマスタの数が多く、また画像データを扱うので、データ量が大きいとともに、リアルタイム処理を要求される部分もある画像形成装置で顕著である。

そこで、これらの問題に対応する従来技術が、特許文献１および特許文献２などで提案されている。特許文献１は、各バスマスタは内蔵のＦＩＦＯメモリの状態をバスアクセス調停装置に通知し、バスアクセス調停装置は、ＦＩＦＯメモリへのデータの書込みにあたって、満杯のフラグが成立するとバス使用の優先度を下げ、空のフラグが成立するとバス使用の優先度を上げることで、バスの占有率を上げることなく、データの欠乏を防止するようにした画像データ転送方法であります。

また、特許文献２は、書込みまたは読出し要求のあるデータの蓄積量に、要求数等に応じて、各バスマスタにアクセス権を与えることで、使用頻度に応じてアクセス権を与え、かつバスの使用効率を向上させたバスアクセス調停装置であります。
特開２００１−１８４３０１号公報 特開２００６−２７７６２０号公報

上述の各従来技術は、単にバッファメモリの状態のみを監視しているので、データに余裕があるように見えても、バスマスタの処理速度が速く、短時間で無くなってしまったり、データが残り僅かとなっても、処理速度が遅く、なかなか無くならないといようなケースが生じ、真に適切に使用権が与えられているとは言えない。

本発明の目的は、各バスマスタのバッファメモリを必要以上に大きくすることなく、各バスマスタに適切にアクセス権を与え、システム全体としてのスループットを向上することができるバスアクセス調停装置およびそれを用いる画像形成装置を提供することである。

本発明のバスアクセス調停装置は、複数のバスマスタが共通のバスに接続されて成るデータ転送システムに用いられ、各バスマスタのバッファメモリの状態に応じて、調停部が各バスマスタのアクセス権を調停するバスアクセス調停装置において、各バスマスタの処理速度を判定する処理速度判定部をさらに備え、前記調停部は、前記バッファメモリの状態と処理速度とに応じて、アクセス権を調停することを特徴とする。

上記の構成によれば、複数のバスマスタが共通のバスに接続されて成るデータ転送システムに用いられ、各バスマスタのバッファメモリの状態に応じて、調停部が各バスマスタのアクセス権を調停するバスアクセス調停装置において、さらに、処理速度判定部を設ける。そして、前記処理速度判定部は、該処理速度判定部に予め設定（登録）されている各バスマスタの処理速度、或いは逐次各バスマスタの処理状況をモニタして得られる実際の処理速度を判定する。一方、調停部は、前記のバッファメモリの状態と、前記処理速度とに応じて、各バスマスタのアクセス権を調停する。たとえば、メモリコントローラを介してメモリから各バスマスタのバッファメモリへデータを読出す場合、既に読出したものの、該バスマスタ内での処理に未だ使用されていないデータの残量が少なくても、そのバスマスタの処理速度が遅い場合、データの残量が多くても処理速度が速いバスマスタが他に存在する場合には、前記調停部は、その他のバスマスタにアクセス権を与える。

そのようなアクセス権の付与の方法は、たとえば各バスマスタのバッファメモリが前記共通のバスからメモリコントローラを介してメモリから該バッファメモリへデータを読出す場合は、読出し要求と共に、読出したデータで、既に処理したデータを除くその時点で該バッファメモリに残っているデータの残量を表す信号を前記調停部へ与え、該バッファメモリから前記共通のバスおよびメモリコントローラを介してメモリへデータを書込む場合は、書込み要求と共に、該バッファメモリにこれからデータを書込んでゆくことができる空き容量を表す信号を前記調停部へ与え、これに応答して前記調停部が、前記残量または空き容量を前記処理速度で除算した結果、すなわち各バスマスタでの処理ができなくなるまでの時間の比較結果から、前記アクセス権を与えるバスマスタを決定するという具合である。

したがって、読出し時のデータの欠乏や、書込み時のデータのオーバーフローに備えて、各バスマスタのバッファメモリを必要以上に大きくすることなく、各バスマスタに適切にアクセス権を与え、システム全体としてのスループットを向上することができる。

また、本発明の画像形成装置は、前記のバスアクセス調停装置を用いることを特徴とする。

上記の構成によれば、各バスマスタのバッファメモリを必要以上に大きくすることなく、各バスマスタに適切にアクセス権を与え、システム全体としてのスループットを向上することができる画像形成装置を実現することができる。特に、画像形成装置は、共通のバスに接続されるバスマスタの数が多く、また画像データを扱うので、データ量が大きいとともに、リアルタイム処理を要求される部分もあり、好適である。

本発明のバスアクセス調停装置は、以上のように、複数のバスマスタが共通のバスに接続されて成るデータ転送システムに用いられ、各バスマスタのバッファメモリの状態に応じて、調停部が各バスマスタのアクセス権を調停するバスアクセス調停装置において、さらに処理速度判定部を設けて各バスマスタの処理速度を判定するとともに、前記調停部が、前記バッファメモリの状態と処理速度とに応じて、各バスマスタのアクセス権を調停する。

それゆえ、読出し時のデータの欠乏や、書込み時のデータのオーバーフローに備えて、各バスマスタのバッファメモリを必要以上に大きくすることなく、各バスマスタに適切にアクセス権を与え、システム全体としてのスループットを向上することができる。

また、本発明の画像形成装置は、以上のように、前記のバスアクセス調停装置を用いる。

それゆえ、各バスマスタのバッファメモリを必要以上に大きくすることなく、各バスマスタに適切にアクセス権を与え、システム全体としてのスループットを向上することができる画像形成装置を実現することができる。特に、画像形成装置は、共通のバスに接続されるバスマスタの数が多く、また画像データを扱うので、データ量が大きいとともに、リアルタイム処理を要求される部分もあり、好適である。

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置１０におけるデータ転送に掛かる構成を示すブロック図である。このデータ転送システムは、複数のバスマスタ１，２，・・・（図１では図面の簡略化のために、バスマスタ１のみを示し、以下の説明でも特に区別する必要のない場合には、バスマスタ１のみで説明する）に、メモリコントローラ３が共通のバス６に接続されるとともに、その共通のバス６のアクセス権を制御する調停装置４が設けられて構成される。前記バスマスタ１，２は、たとえば各種の画像処理を行うＡＳＩＣであったり、プリンタデータを受信するＭＡＣコントローラなどから成る。

そして、バスマスタ１は、前記共通のバス６からメモリコントローラ３を介して外部のメモリ５とアクセス可能となり、前記メモリ５から該バスマスタ１内の処理回路１１へ処理すべき読出しデータＲｄａｔａを読出すためのバッファメモリ１２と、該バスマスタ１から前記メモリ５へ処理後のデータなどの書込みデータＷｄａｔａを書込むためのバッファメモリ１３とを備えて構成される。前記バッファメモリ１２，１３は、ＦＩＦＯのメモリなどから成る。

前記共通のバス６を使用したそのようなデータの読出しに際して、読出し用のバッファメモリ１２は、調停装置４の調停部１４に、該バッファメモリ１２内に空き領域がある場合には読出し要求信号ＲＲｅｑを出力するとともに、該バッファメモリ１２内で、既に読出したものの、該処理回路１１での処理に未だ使用されていないデータの残量を表す信号であるフラグＲｆｌａｇを出力する。これに応答して前記調停部１４から共通のバス６へのアクセスを許可する信号ＲＡｃｋが得られると、バッファメモリ１２は、実際に共通のバス６からメモリコントローラ３を介して外部のメモリ５へアクセスし、前記空き領域に読出しデータＲｄａｔａを読出す。

また、共通のバス６を使用したデータの書込みに際して、書込み用のバッファメモリ１３は、調停装置４の調停部１４に、該バッファメモリ１３内に書込むべきデータが存在する場合には書込み要求信号ＷＲｅｑを出力するとともに、処理回路１１からの書込みデータＷｄａｔａに対する該バッファメモリ１３内の空き容量を表す信号であるフラグＷｆｌａｇを出力する。これに応答して前記調停部１４から共通のバス６へのアクセスを許可する信号ＷＡｃｋが得られると、バッファメモリ１３は、実際に共通のバス６からメモリコントローラ３を介して外部のメモリ５へアクセスし、前記書込みデータＷｄａｔａを書込む。

上述のように構成される調停装置４において、注目すべきは、本実施の形態では、各バスマスタ１の処理速度を判定する処理速度判定部１５をさらに備えており、前記調停部１４が、前記バッファメモリ１２，１３の状態と処理速度とに応じて、アクセス権を調停することである。具体的には、前記調停部１４は、前記フラグＲｆｌａｇで伝えられた残量または前記フラグＷｆｌａｇで伝えられた空き容量を前記処理速度で除算した結果、すなわち読出し時にはバッファメモリ１２が空になって、書込み時にはバッファメモリ１３が一杯になって、それぞれ処理回路１１の処理ができなくなるまでの時間の比較結果から、前記アクセス権を与えるバスマスタを決定する。各バスマスタ１では、データアクセスが行われずに上記で計算した時間が経過すると、それ以上処理を続けることができなくなり、待ち時間が発生する。或いは、誤動作を生じたりする可能性が生じる。したがって、調停部４は、前記バッファメモリ１２，１３が空または一杯になるまでの時間が最も短いバスマスタにバスのアクセス権を与える。

前記処理速度判定部１５は、該処理速度判定部１５や各バスマスタ１のコンフィグレーションレジスタなどに予め設定（登録）されている各バスマスタ１の処理速度を調停部４へ与えるようにしてもよく、或いは逐次各バスマスタ１の処理状況をモニタして得られる実際の処理速度を判定して調停部４へ与えるようにしてもよい。図１の例は、処理速度判定部１５に予め設定（登録）されている例である。

図２は、上述のように構成される調停部１４の動作を説明するためのタイミングチャートである。この図２は、２台のバスマスタ１，２からの書込み要求が重複した場合の例を示している。時刻ｔ０以前は、処理回路１１の処理が停止している等で、書込み用のバッファメモリ１３は不定で、前記フラグＷｆｌａｇ１，Ｗｆｌａｇ２が示す空き容量は、共に「０」となっている。時刻ｔ０で処理回路１１が処理を開始すると、バスマスタ１，２のバッファメモリ１３は、空きがあるので、書込み要求信号ＷＲｅｑ１，ＷＲｅｑ２をそれぞれ出力するとともに、処理回路１１から書込まれたデータＷｄａｔａ１，Ｗｄａｔａの量が、それぞれ「１」，［２］で、前記フラグＷｆｌａｇ１，Ｗｆｌａｇ２が示す空き容量がそれぞれ「３」，「２」となっている。

前記書込み要求信号ＷＲｅｑ１，ＷＲｅｑ２に応答して、調停部１４は、時刻ｔ１のタイミングで、前記処理速度判定部１５を参照して、バスマスタ１，２のバッファメモリ１３が一杯になるまでの時間を計算する。ここで、バスマスタ１の処理回路１１の処理速度が「２」、バスマスタ２の処理回路１１の処理速度が「１」、すなわちバスマスタ１の処理回路１１の処理速度がバスマスタ２の処理回路１１の処理速度の２倍に設定されているとする。また、時刻ｔ０〜ｔ１間で処理が進み、バスマスタ１のバッファメモリ１３の空き容量が「２」に減少したものとする。この場合、相互に等しい空き容量「２」を処理速度「２」，「１」で除算すると、バッファメモリ１３が一杯になって処理回路１１の処理ができなくなるまでの時間は、バスマスタ１，２で、それぞれ「１」，「２」となる。したがって、調停部１４は、この図２で示すように、バスマスタ１に信号ＷＡｃｋ１を出力し、共通のバス６へのアクセス権を与える。

こうしてバスマスタ１側ではバッファメモリ１３に格納されていたデータの転送が終わると、前記空き容量は「４」となり、次の判定タイミングｔ２では、調停部１４は、引続き書込み要求信号ＷＲｅｑ２を出力しているバスマスタ２に対して、信号ＷＡｃｋ２を出力し、共通のバス６へのアクセス権を与える。なお、書込み要求と読出し要求とが競合しても、調停部１４は、同様に処理回路１１の処理ができなくなるまでの時間を算出し、緊急度の高いバスマスタに対して、信号ＷＡｃｋまたはＲＡｃｋを与える。

このように調停部１４は、単にバッファメモリ１２，１３の残量および空き容量だけでなく、処理回路１１での処理速度を考慮して各バスマスタ１，２のアクセス権を調停することで、たとえばデータを読出す場合、既に読出したものの、該バスマスタ内での処理に未だ使用されていないデータの残量が少なくても、そのバスマスタの処理速度が遅い場合、データの残量が多くても処理速度が速いバスマスタが他に存在する場合には、その他のバスマスタにアクセス権が与えられるので、読出し時のデータの欠乏や、書込み時のデータのオーバーフローに備えて、各バスマスタ１，２のバッファメモリ１２，１３を必要以上に大きくすることなく、各バスマスタ１，２に適切にアクセス権を与え、システム全体としてのスループットを向上することができる。

また、このような調停装置４は、共通のバス６に接続されるバスマスタ１，２の数が多く、また画像データを扱うので、データ量が大きいとともに、リアルタイム処理を要求される部分もある画像形成装置１０に特に好適に実施することができる。

本発明の実施の一形態に係る画像形成装置におけるデータ転送に掛かる構成を示すブロック図である。 本発明に係る調停部の動作を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１，２ バスマスタ
３ メモリコントローラ
４ 調停装置
５ メモリ
６ 共通のバス
１０ 画像形成装置
１１ 処理回路
１２，１３ バッファメモリ
１４ 調停部
１５ 処理速度判定部

Claims (3)

1. 複数のバスマスタが共通のバスに接続されて成るデータ転送システムに用いられ、各バスマスタのバッファメモリの状態に応じて、調停部が各バスマスタのアクセス権を調停するバスアクセス調停装置において、
   各バスマスタの処理速度を判定する処理速度判定部をさらに備え、
   前記調停部は、前記バッファメモリの状態と処理速度とに応じて、アクセス権を調停することを特徴とするバスアクセス調停装置。
2. 各バスマスタのバッファメモリは、前記共通のバスからメモリコントローラを介してメモリから該バッファメモリへデータを読出す場合は、読出し要求と共に、読出したデータで、既に処理したデータを除くその時点で該バッファメモリに残っているデータの残量を表す信号を前記調停部へ与え、該バッファメモリから前記共通のバスおよびメモリコントローラを介してメモリへデータを書込む場合は、書込み要求と共に、該バッファメモリにこれからデータを書込んでゆくことができる空き容量を表す信号を前記調停部へ与え、
   前記調停部は、前記残量または空き容量を前記処理速度で除算した結果から、前記アクセス権を与えるバスマスタを決定することを特徴とする請求項１記載のバスアクセス調停装置。
3. 前記請求項１または２記載のバスアクセス調停装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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