JP2014004694A - Liquid discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection apparatus.
インクを吐出して画像を形成するインクジェットプリンターが実用化されている。インクジェットプリンターの印刷ヘッドは、紙送り方向にノズルが列をなすノズル列が形成され、このようなノズル列が複数設けられる。これらの各ノズルは同時に駆動され、インクなどの液体が吐出される。
インクの吐出により形成される画像は、バッファーに蓄えられた各画素に対応する画素データが印刷ヘッドに送られることにより行われる。前述のように、各ノズルは同時に駆動されるので、バッファーの画素データは同時に送出される。そのため、バッファーに蓄積するための画素データ等のリクエストにおいても、画像ブロック分のリクエストが同時に発生することになる。同時に発生したリクエストは、順次処理を行うために調停等が行われる。
Inkjet printers that eject ink and form images have been put into practical use. A print head of an ink jet printer is formed with a nozzle row in which nozzles form a row in the paper feed direction, and a plurality of such nozzle rows are provided. Each of these nozzles is driven simultaneously, and a liquid such as ink is ejected.
An image formed by ink ejection is performed by sending pixel data corresponding to each pixel stored in the buffer to the print head. As described above, since the nozzles are driven simultaneously, the pixel data of the buffer is sent out simultaneously. Therefore, requests for image blocks are generated at the same time in requests for pixel data to be stored in the buffer. The requests that occur at the same time are subjected to arbitration for sequential processing.
特許文献1には、DMAアービターがDMACに設定された優先順位に基づいて、RAMと複数のペリフェラルとの間のバスを調整することにより、複数のDMACのうちのいずれか一つに対してRAMへのアクセスを許可することが示されている。
According to
インクジェットプリンターにおけるデータ転送において、前述のように、所定の画像ブロック分のデータ転送リクエストがなされる場合があるが、全処理中におけるデータ転送の割合は低い。しかしながら、全体の割合からは低いとしても、画像ブロック分のリクエストがなされるため、同時に多くのリクエストが集中するタイミングが生じ得る。そうすると、その間に他のデバイスに対して遅延等の影響を与える可能性があり、システム全体のQoS(Quality of Service)の観点から望ましくない。すなわち、データ転送をより分散させることが望ましいといえる。 In data transfer in an ink jet printer, as described above, a data transfer request for a predetermined image block may be made, but the rate of data transfer during the entire processing is low. However, even if the total ratio is low, since requests for image blocks are made, there may be a timing when many requests are concentrated at the same time. In this case, other devices may be affected in the meantime, which is undesirable from the viewpoint of QoS (Quality of Service) of the entire system. In other words, it can be said that it is desirable to further distribute the data transfer.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、データの転送を分散させることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to distribute data transfer.
上記目的を達成するための主たる発明は、
システムから送られたデータに応じてヘッドから液体を吐出させる液体吐出装置において、
前記システム側の第1データ伝送路と、
前記ヘッド側の第2データ伝送路と、
前記第1データ伝送路と前記第2データ伝送路との間でデータ変換を行うブリッジと、
前記第1データ伝送路に接続されたメモリーコントローラーと、
前記メモリーコントローラーに接続されたメモリーと、
前記第2伝送路に接続され、ダイレクトメモリーアクセスコントローラーを備えた複数のヘッドコントローラーと、
を備え、
前記ブリッジは、前記ヘッドコントローラーからのリクエストであって前記ヘッドコントローラーの数よりも少ない数のリクエストを所定の時間間隔をあけて、前記第1伝送路を介して前記メモリーコントローラーに送ることを特徴とする液体吐出装置である。
The main invention for achieving the above object is:
In a liquid ejection apparatus that ejects liquid from the head according to data sent from the system,
A first data transmission path on the system side;
A second data transmission path on the head side;
A bridge that performs data conversion between the first data transmission path and the second data transmission path;
A memory controller connected to the first data transmission path;
A memory connected to the memory controller;
A plurality of head controllers connected to the second transmission line and provided with a direct memory access controller;
With
The bridge sends requests from the head controller that are smaller in number than the number of head controllers to the memory controller via the first transmission path at a predetermined time interval. This is a liquid ejection device.
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。すなわち、
システムから送られたデータに応じてヘッドから液体を吐出させる液体吐出装置において、
前記システム側の第1データ伝送路と、
前記ヘッド側の第2データ伝送路と、
前記第1データ伝送路と前記第2データ伝送路との間でデータ変換を行うブリッジと、
前記第1データ伝送路に接続されたメモリーコントローラーと、
前記メモリーコントローラーに接続されたメモリーと、
前記第2伝送路に接続され、ダイレクトメモリーアクセスコントローラーを備えた複数のヘッドコントローラーと、
を備え、
前記ブリッジは、前記ヘッドコントローラーからのリクエストであって前記ヘッドコントローラーの数よりも少ない数のリクエストを所定の時間間隔をあけて、前記第1伝送路を介して前記メモリーコントローラーに送ることを特徴とする液体吐出装置である。
このようにすることで、ヘッドコントローラーからのリクエストを所定の時間間隔をあけてメモリーコントローラーに送ることができるので、データ転送を分散化させることができる。このとき、ヘッドコントローラーの数よりも少ない数のリクエストを送るため、よりデータ転送を分散化することができる。
At least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings. That is,
In a liquid ejection apparatus that ejects liquid from the head according to data sent from the system,
A first data transmission path on the system side;
A second data transmission path on the head side;
A bridge that performs data conversion between the first data transmission path and the second data transmission path;
A memory controller connected to the first data transmission path;
A memory connected to the memory controller;
A plurality of head controllers connected to the second transmission line and provided with a direct memory access controller;
With
The bridge sends requests from the head controller that are smaller in number than the number of head controllers to the memory controller via the first transmission path at a predetermined time interval. This is a liquid ejection device.
By doing so, requests from the head controller can be sent to the memory controller with a predetermined time interval, so that data transfer can be distributed. At this time, since the number of requests smaller than the number of head controllers is sent, data transfer can be further distributed.
かかる液体吐出装置であって、前記ブリッジは、各前記ヘッドコントローラーからのリクエストを前記所定の時間間隔をあけて、当該所定の時間間隔毎に1つのリクエストを、前記第1伝送路を介して、前記メモリーコントローラーに送ることが望ましい。
このようにすることで、所定の時間間隔毎に1つのリクエストを送るので、確実にデータ転送の分散化を図ることができる。
In the liquid ejecting apparatus, the bridge may request one request from each head controller at the predetermined time interval, and send one request at the predetermined time interval via the first transmission path. It is desirable to send it to the memory controller.
In this way, since one request is sent at every predetermined time interval, data transfer can be reliably distributed.
かかる液体吐出装置であって、前記ブリッジは、前記所定の時間間隔を計測するタイマーを備えることが望ましい。
このようにすることで、タイマーを用いて所定の時間間隔毎にリクエストを送ることができるので、データ転送を分散化させることができる。
In this liquid ejection apparatus, it is preferable that the bridge includes a timer for measuring the predetermined time interval.
In this way, since a request can be sent at predetermined time intervals using a timer, data transfer can be distributed.
かかる液体吐出装置であって、前記ブリッジは、前記リクエストを保存するバッファーを備えることが望ましい。
このようにすることで、バッファーに蓄積したリクエストを順次、所定の時間間隔毎に送ることができる。
In the liquid ejecting apparatus, it is preferable that the bridge includes a buffer that stores the request.
In this way, requests accumulated in the buffer can be sent sequentially at predetermined time intervals.
かかる液体吐出装置であって、前記第2データ伝送路の帯域は、前記第1伝送路の帯域よりも狭いことが望ましい。
このような伝送路であっても、ブリッジがデータ変換を行うので適切にデータ転送を行うことができるとともに、第2データ伝送路のリソースを節約することができる。
In this liquid ejection apparatus, it is preferable that the band of the second data transmission path is narrower than the band of the first transmission path.
Even in such a transmission line, the bridge performs data conversion, so that data can be transferred appropriately and resources of the second data transmission line can be saved.
かかる液体吐出装置であって、前記ブリッジは、当該ブリッジ内部で前記ヘッドコントローラーにおけるダイレクトメモリーアクセスコントローラーのID変換を行うことが望ましい。
このようにすることで、ID数の増加に伴って発生するID管理のリソース増加を抑制することができる。また、ダイレクトメモリーアクセスコントローラーの数が変動したとしても、第1データ伝送路に影響を与えないという利点もある。
In such a liquid ejection apparatus, it is preferable that the bridge performs ID conversion of the direct memory access controller in the head controller inside the bridge.
By doing so, it is possible to suppress an increase in ID management resources that accompanies an increase in the number of IDs. Further, even if the number of direct memory access controllers varies, there is an advantage that the first data transmission path is not affected.
かかる液体吐出装置であって、前記システムは、前記ヘッドコントローラーからのリクエストに応じたデータを送出することが望ましい。
このようにすることで、所定の時間間隔をあけて送られたリクエストに応じてデータを送出するので、データ転送を分散化することができる。
In the liquid ejecting apparatus, it is preferable that the system sends data in response to a request from the head controller.
By doing so, data is sent in response to requests sent at predetermined time intervals, so that data transfer can be distributed.
かかる液体吐出装置であって、前記システム側から送られるデータは、前記液体を吐出させて形成するドットサイズを規定するデータであることが望ましい。
このように、所定のタイミングで複数のノズルから一斉に液体を吐出して画像を形成するような状況下では、一斉にドットサイズを規定するデータのリクエストがなされる場合があるが、上記構成であればデータのリクエストが分散化されるので、データ転送を分散化することができる。
In such a liquid ejecting apparatus, it is preferable that the data sent from the system side is data defining a dot size formed by ejecting the liquid.
As described above, in a situation where liquids are simultaneously ejected from a plurality of nozzles at a predetermined timing to form an image, there may be a request for data defining the dot size all at once. If there is, the data request is distributed, so the data transfer can be distributed.
===実施形態===
図1は、本実施形態における印刷システム100のブロック図である。図2は、本実施形態におけるインクジェットプリンター1の斜視図である。図3は、本実施形態におけるインクジェットプリンター1の内部側面図である。
=== Embodiment ===
FIG. 1 is a block diagram of a
印刷システム100は、印刷装置としてのインクジェットプリンター1(以下、単に「プリンター1」ということがある)とコンピューター110とを有している。プリンター1は、用紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する。コンピューター110は、不図示のインターフェースを介してプリンター1と通信可能に接続されている。そして、プリンター1に画像を印刷させるため、コンピューター110は、その画像に応じた画素データを含む印刷データをプリンター1に出力する。このコンピューター110には、アプリケーションプログラムやプリンタードライバー等のコンピュータープログラムがインストールされている。
The
インクジェットプリンター1は、用紙搬送ユニット20、記録ユニット40、コントローラー50、外部メモリー60、及び、駆動信号生成ユニット70を含む。
The
用紙搬送ユニット20は、搬送ローラー22と排紙ローラー24を備える。搬送ローラー22は、ロールRから媒体を記録ユニット40に供給する。そして、排紙ローラー24は、印刷後の媒体を排出する。
The
記録ユニット40は、搬送路26に沿って搬送されてくる媒体に対してインクを噴射するヘッド41を備える。ヘッド41は、搬送路26の幅方向に移動自在なキャリッジ43に搭載されている。キャリッジ43には、インクを貯留する不図示のインクカートリッジが装着される。ヘッド41は、複数のノズル列を備え、それぞれのインクを噴射可能な構成となっている。ヘッド41は、媒体の記録面に対してインクを噴射することにより所定の画像や文字等の情報を記録する画像形成を実施する。
The
また、インクジェットプリンター1は、上記各構成機器の動作を統括的に制御するコントローラー50を備える。コントローラー60は、用紙搬送ユニット20、記録ユニット40、及び、駆動信号生成ユニット70を制御する。また、コントローラー60は、後述するように、ヘッド41と外部メモリー60との間のデータ転送を制御する。
The
駆動信号生成ユニット70は、記録ユニット40のヘッド41の各ピエゾ素子(不図示)に駆動信号を供給する。駆動信号生成ユニット70には、コントローラー50から駆動信号の形状を規定するデジタルデータが送られ、これらデジタルデータに基づいて電圧波形である駆動信号COMを生成する。
The drive
図4は、本実施形態におけるヘッドにおけるノズル構成の説明図である。図4では、ヘッド上面から透過的にノズル列を視認したときの様子が示されている。ヘッド41は、4つのノズル列から構成される。それぞれのノズル列は、ノズル番号#1のノズルからノズル番号#100のノズルの100個のノズルを有する。図4において、媒体の搬送方向下流側のノズルから上流側のノズルに向かってノズル番号#1からノズル番号#100の番号が付されている。そして、これらのノズルは、ノズルピッチPで搬送方向に並ぶ。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a nozzle configuration in the head in the present embodiment. FIG. 4 shows a state when the nozzle row is visually recognized from the upper surface of the head. The
4つのノズル列は、イエローインクYを噴射するイエローインクノズル列と、マゼンタインクMを噴射するマゼンタインクノズル列と、シアンインクCを噴射するシアンインクノズル列Cと、ブラックインクKを噴射するブラックインクノズル列Kを含む。すなわち、ヘッド41は400個のノズルを有することになる。
The four nozzle arrays are a yellow ink nozzle array that ejects yellow ink Y, a magenta ink nozzle array that ejects magenta ink M, a cyan ink nozzle array C that ejects cyan ink C, and a black that ejects black ink K. Ink nozzle row K is included. That is, the
プリンター1では、画像データを含む印刷データに基づいて、キャリッジ43によって移動方向に移動するヘッド41からインクを断続的に噴射させて媒体上に移動方向に沿うドット列を形成する噴射動作と、用紙搬送ユニット20によって媒体を搬送方向に搬送する搬送動作と、を交互に繰り返す。その結果、先のドット形成動作により形成されたドットの位置とは異なる位置にドットを形成することができ、用紙上に2次元の画像を形成することができる。
In the
このようなヘッドにおいて、1つのノズルは、1つの画素について「ドットなし」、「小ドット」、「中ドット」、及び、「大ドット」の4種類の画素状態を形成する。つまり、本実施形態では、1つの画素について2ビットの画素データが送られることになる。 In such a head, one nozzle forms four types of pixel states of “no dot”, “small dot”, “medium dot”, and “large dot” for one pixel. That is, in this embodiment, 2-bit pixel data is sent for one pixel.
このような画素データは、前述のコンピューター110におけるプリンタードライバーにて生成され、コマンド等のデータが付加され、印刷データとしてプリンター1のコントローラー50に送られる。印刷データは、コントローラー50を介して外部メモリー60に蓄積される。
Such pixel data is generated by the printer driver in the
蓄積されたデータは、ヘッド41におけるDMAコントローラーからのリクエストに従って、コントローラー50を介して各DMAコントローラーに送られる。
The accumulated data is sent to each DMA controller via the
図5は、プリンター1におけるコントローラー50のブロック図である。コントローラー50は、通信インターフェース52、プロセッサー511、及び、モジュール513を有する。また、コントローラー50は、二次キャッシュ、共有メモリー、メモリーコントローラー、ネットワークオンチップ51を備える。
FIG. 5 is a block diagram of the
二次キャッシュ、共有メモリー、メモリーコントローラー、ネットワークオンチップ51には、通信インターフェース52、プロセッサー511,モジュール513、ネッドコントローラーユニット517が接続される。また、物理インターフェースを介して外部メモリー60に接続される。
A
通信インターフェース52は、前述のようにコンピューター110と接続され、種々の通信を行う。プロセッサー511は、コントローラー50における演算等の処理を行う。モジュール513は、例えば、画像に関する処理を行うイメージプロセッサーなどである。ヘッドコントロールユニット(以下、単に「HCU」と示すことがある)517は、ヘッド41を制御するユニットであって、後述するように、ダイレクトメモリーアクセスコントローラー(以下、「DMAコントローラー」又は単に「DMA」と示すことがある)を備え、外部メモリー60に対してデータリードに関するリクエストを送出する。
The
ヘッド41にデータを送るヘッドコントロールユニット517は、外部メモリー60上にあるイメージバッファーから、必要なデータをリードし、ヘッドコントロールユニット517内部のバッファーに蓄えて使う。
The
ヘッドコントロールユニット517内部のバッファーが空になると、ヘッド41からインクを吐出することができなくなる。そのため、ヘッドコントロールユニット517は、バッファーが空にならないうちに、外部メモリー60のイメージバッファーからデータを補充する。
When the buffer inside the
ヘッドコントロールユニット517がイメージバッファーからデータをリードするためには、プロセッサー511を介在させず、DMAにて行う。複数のDMAがヘッドコントロールユニット517内に搭載され、印刷実行中は各DMAが常にヘッドコントロールユニット517内のバッファーを監視し、このバッファーが一定量空になると、外部メモリー60のイメージバッファーからのリードを行う。
In order for the
前述のように、インクジェットプリンター1のヘッド41は、紙送り方向に多数のノズルが配列され、このようなノズル列を複数有する構造を採用する。一列のノズル列が同時に駆動されることは言うまでもなく、異なるノズル間であっても、ほぼ同時のタイミングでインク吐出の駆動が行われる。そうすると、ほぼ同時期にバッファーの画素データが用いられる。すなわち、ヘッドコントロールユニット517の、画素データを補充するDMAのイメージバッファーからのリードリクエストは、少なくとも同列のノズルに関して同じタイミングになる。
As described above, the
そのため、あるタイミングにおいて大量のリードリクエストがされることになる。これに対応するために、仮に、ロングバースト転送を行わせるDMAを含むシステムを採用した場合では、DMAの数が少ないものとしても、DMA以外のデバイスにおいて影響を与え、リアルタイム制御の応答性を保証する設計に問題を生じやすい。 Therefore, a large number of read requests are made at a certain timing. In order to cope with this, if a system including a DMA that performs long burst transfer is adopted, even if the number of DMAs is small, it affects other devices and guarantees the responsiveness of real-time control. The design is prone to problems.
図6は、参考例におけるデータ転送系の説明図である。図6には、イメージバッファーとして用いられる外部メモリー60と、20チャンネルのヘッドコントロールユニット(ch1〜ch20)が示されている。各チャンネルのヘッドコントロールユニットは、画素データを含む印刷データ転送のDMAと、バッファーと、ヘッドコントロールユニット後段処理部を備える。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a data transfer system in the reference example. FIG. 6 shows an
印刷データ転送のDMAは、イメージバッファーから印刷データのリードを行い、バッファー及びヘッドコントロールユニット後段処理部を経由して、ヘッド41に送る。
The print data transfer DMA reads the print data from the image buffer and sends it to the
ここでは、1チャンネルあたり400ノズルのデータ転送を受け持つと仮定する。印刷データ転送のDMAを20個備えるため、計8000ノズル分のデータ転送を行うものとする。各チャンネルがリクエストを未処理数(Outstanding)「1」で発すると、未処理リクエスト総数は20となる。 Here, it is assumed that data transfer of 400 nozzles per channel is performed. Since there are 20 print data transfer DMAs, data transfer for a total of 8000 nozzles is performed. When each channel issues a request with an unprocessed number (Outstanding) “1”, the total number of unprocessed requests is 20.
図7は、参考例における未解決リクエストのグラフである。図7では、横軸に時間が示され、縦軸には未解決リクエスト数が示されている。また、ある時刻においてデッドラインが示されている。デッドラインは、このデッドラインまでに未解決リクエスト数がゼロになっていれば、ヘッド41における画素データのバッファーが空にならず、適切に画像を形成できる時間的制約を示すものである。
FIG. 7 is a graph of unresolved requests in the reference example. In FIG. 7, time is shown on the horizontal axis, and the number of unresolved requests is shown on the vertical axis. In addition, a deadline is shown at a certain time. The deadline indicates a time restriction in which the pixel data buffer in the
図7では、前述のように、20チャンネル分の印刷データ転送のDMAからリードリクエストがなされたため、その瞬間に未解決リクエスト数が20となった様子が示されている。このように、一時的にではあるが、未解決リクエスト数が高くなるため、その間は、他のデバイスのリクエストを処理できないこととなる。 FIG. 7 shows a state in which the number of unresolved requests reaches 20 at the moment because a read request is made from the DMA for print data transfer for 20 channels as described above. Thus, although temporarily, the number of unresolved requests increases, requests from other devices cannot be processed during that time.
しかしながら、図7に示されるように、印刷データ転送のデッドラインまでには、まだかなりの余裕がある。これは、秒速1m/s程度で移動しつつ画像を形成するインクの吐出処理は機械的処理であるため、データ転送処理と比較して遅いためである。 However, as shown in FIG. 7, there is still considerable margin before the print data transfer deadline. This is because the ink ejection process for forming an image while moving at a speed of about 1 m / s is a mechanical process, and is slower than the data transfer process.
よって、下記に示す本実施形態の構成を用いて、デッドラインとシステム速度を考慮し、リクエスト間隔を制御することで、リクエストを分散させることが望ましい。 Therefore, it is desirable to distribute requests by controlling the request interval in consideration of the deadline and the system speed using the configuration of the present embodiment described below.
図8は、本実施形態におけるデータ転送系の説明図である。図8では、コントローラー50に含まれる、プロセッサー511、メモリーコントローラー512、イメージプロセッサー513、システムNoC514、ブリッジ515、DMA_NoC516、及び、複数のヘッドコントロールユニット517−Nが示されている。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a data transfer system in the present embodiment. In FIG. 8, a
プロセッサー511及びイメージプロセッサー513の処理は、既に説明したとおりである。メモリーコントローラー52は、外部メモリー60に対する処理を行う。
The processing of the
システムNoC(システムネットワークオンチップ)514は、システム側のデータ転送をネットワークプロトコルを用いて行わせるネットワークであって、そのネットワークがチップ上に構成されたものである。プロセッサー511、メモリーコントローラー512、イメージプロセッサー513は、このシステムNoC54に接続され、ネットワークプロトコルを用いてデータ転送可能としている。
A system NoC (system network on chip) 514 is a network that performs data transfer on the system side using a network protocol, and the network is configured on a chip. The
ブリッジ515は、DMA_NoC(DMAネットワークオンチップ)516とシステムNoC514との間でパケットの変換等を行い、2つのNoC間を接続するブリッジである。
The
DMA_NoC516は、DMA側のデータ転送をネットワークプロトコルを用いて行わせるネットワークであって、そのネットワークがチップ上に構成されたものである。
The
複数のヘッドコントロールユニット517−Nは、DMAコントローラー5171を含み、DMA_NoC516に接続される。そして、ネットワークプロトコルを用いてデータ転送可能としている。また、それぞれのヘッドコントロールユニット517−Nは、対応するそれぞれのヘッド41に接続される。
The plurality of head control units 517 -N includes a
このような構成を用いて後述のようなデータ伝送方式を採用することにより、ヘッド41側からのデータ転送リクエストに応じて外部メモリー60に構成されたバッファーから画素データ等を含む印刷データを転送する。
By adopting a data transmission method as described later using such a configuration, print data including pixel data and the like is transferred from a buffer configured in the
図9は、本実施形態におけるブリッジ515の動作を説明するブロック図である。図9では、ブリッジ515の動作を説明するために、ブリッジ515及びDMA_NoC516の構成概念が示されている。以下、本図を用いて、ブリッジ515及びDMA_NoC516の機能について説明する。
FIG. 9 is a block diagram for explaining the operation of the
DMA_NoC516は、ブリッジ515と接続された1つのバッファー5162と、ヘッドコントロールユニット517と接続される複数のバッファー5164と、複数のバッファー6164のデータ転送を調停するアービター5163を有する。バッファー5164の数はヘッドコントロールユニット517の数に準ずるためN個のバッファーがDMA_NoC516に含まれることになるが、ここでは説明の簡便のために4つだけ示している。また、ここでは、ブリッジ515に接続されるバッファー5162の数は1つとしたが、DMA5171の数よりも少なければこれに限られない。
The
図9において、それぞれのバッファーは矩形状に示され、ハッチングが施された円はデータを表す。よって、矩形内が空白の場合には、そのバッファーは空であり、矩形内に円形が示されているときは、データが存在していることを示す。 In FIG. 9, each buffer is shown in a rectangular shape, and a hatched circle represents data. Therefore, when the rectangle is blank, the buffer is empty, and when a circle is shown in the rectangle, it indicates that data exists.
このような構成を有し、DMA NoC516は、ヘッドコントロールユニット517のDMA5171からのリクエストに応じて調停を行うアービターの役割を担う。すなわち、調停を行って、複数のバッファー5164のデータをバッファー5162にデータを転送する。
Having such a configuration, the
ブリッジ515は、プロトコル等の変換を行う変換部5152と、複数のデータを一時的に保管するバッファー5153と、所定の時間間隔でバッファー5153のデータを変換部5152に転送可能とするタイマー5151を有する。バッファー5153には、DMA_NoC516のバッファー5162からデータが順次送られる。タイマー5151は、セットされた時間おきにバッファー5153のデータを変換部5152に送る。
The
変換部5152は、プロトコル、フォーマット、データ幅、周波数、及び、アドレスなどをシステムNoC514に対応する形式へ変換する機能を有する。
The
このような構成を有し、ブリッジ516は、アドレスビット数、各種IDの乗せ換え、バースト数の変更、データ幅の変更、及び、バスサイクルの変更を行う。そして、さらにタイマーを使って、リクエストの間隔を制御する。
Having such a configuration, the
DMA_NoC516もシステムNoC514も、パケットによりデータ転送を行うチップ内ネットワークである。ただし、これらは同じ帯域を持つNoCである必要はない。また、リソース(ゲート数や配線数)を節約するために、DMA_NoC516はより小さな帯域のもので構成することもできる。そして、このような2つのNoCを接続するためにブリッジ515が存在する。
Both
図10は、本実施形態におけるブリッジ516のデータ変換例の説明図である。ここで示される例では、DMA側は32ビットバスを有し、システム側が64ビットバスを有するものとする。DMA側のマスター(DMA)数が増えることも考慮して、DMA側のデバイスIDをシステム側に持ち出さないような変換が行われる。そのために、ブリッジ516がプロキシーサーバーのように、自己のIDを用いて外部メモリー60に対してアクセスを行う。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a data conversion example of the
まず、DMA NoC516において調停に勝ったDMA20番からのパケットが宛先をブリッジ516として送られてくるものとする。図10を参照すると分かるとおり、Comはコマンドであり、DIDは宛先IDであり、SIDはセンダ−IDであり、BLはバースト長であり、Adrはアドレス(ここでは、32ビット長)である。
First, it is assumed that a packet from DMA No. 20 that has won arbitration in
ブリッジ516は、送られたパケットをシステムNoC514のパケットに変換する。前述のようにDMA側のバス長が32ビットであり、システム側のバス長が64ビットであるので、バースト長が変換されている。また、宛先IDもシステムNoC514における宛先IDに変換される。また、センダ−IDも発信者であるブリッジ516のIDに付け替えられる。また、アドレス長も32ビット長から40ビット長に変換される。
The
このように変換されたパケットがシステムNoC514に対して発信される。システムNoC514は、変換されたパケットに応じてメモリーコントローラー512を介して外部メモリー60にアクセスする。
The packet converted in this way is transmitted to the
メモリーコントローラー512は、レスポンスパケットをブリッジ56に返す。レスポンスパケットには、リクエストに対するデータが付加されている。ブリッジ516は、受け取ったレスポンスパケットをDMA NoC516のパケットに変換する。このとき、64ビットで4回分のバースト長は、32ビットで8回分のバースト長に変換される。このとき、宛先IDも付け替えられる。このようにして、32ビットデータ8サイクル分のデータとして宛先のDMA20番に送られる。
The
図11は、本実施形態におけるトランザクションチャートである。図11には、複数のノートのうち、ノード1としてのDMA#1〜ノード3としてのDMA3が示されている(これらは、図9におけるヘッドコントロールユニット517−1〜517−3のぞれぞれのDMAに相当する)。また、これらのDMAコントローラーを調停するDMA_NoC516が示されている。また、外部メモリー60と外部メモリーのリード/ライトを制御するメモリーコントローラー512と、システムNoC514が示されている。また、DMA側NoCとシステム側NoCを接続するブリッジが示されている。
FIG. 11 is a transaction chart in the present embodiment. FIG. 11
ブリッジ515は、前述の通り、タイマー機能を有する。図には、t=0のときにタイマーはリセット及び開始され、t=Tのときにタイムアップすることが示されている。
As described above, the
まず、複数のノードからDMA_NoC516に対してリードリクエストが送出される。DMA_NoC516は、複数のリードリクエストを調停し、調停で決定した順にブリッジ515にリードリクエストを送出する。ブリッジ515は、リードリクエストを一時的に保存するバッファーを有しているため、タイマーがリセットされる毎に、順次、バッファーのリクエストがシステムNoC514に送出されることになる。
First, read requests are sent from a plurality of nodes to the
図11において、DMA_NoC516は、調停を行なった結果、ノード1のリードリクエストRdreq(#1)、ノード3のリードリクエストRdreq(#3)、ノード2のリードリクエストRdreq(#2)の順序でシステムNoC514へのリードリクエストを許可する。
In FIG. 11, as a result of the arbitration,
タイマーがタイムアップ(t=T)し、改めてタイマーが開始されると、ブリッジは自己のバッファーに一時記憶していたノード1のリードリクエストをシステムNoC514のパケットに変換して、変換したリードリクエストRd req’(#1)をシステムNoC514に送出する。
When the timer expires (t = T) and the timer is started again, the bridge converts the read request of
システムNoC514は、送出されたパケットによりメモリーコントローラー512に送出すべきパケットであると判別する。そして、パケットはメモリーコントローラー512に送出される。
The system No. C514 determines that the packet is to be transmitted to the
メモリーコントローラー512は、送出されたパケットに基づいて外部メモリー60に対してリードコマンドを送出する。リードコマンドを送出すると、アクセスレイテンシー経過後にリードデータRddata(#1)がメモリーコントローラー512に返される。メモリーコントローラー512は、リードデータRddata(#1)をシステムNoC514に対応するパケットに変換して、リードレスポンスパケットRdres’(#1)としてシステムNoC514に送出する。
The
システムNoC514は、リードレスポンスパケットRdres’(#1)をブリッジ515に送出する。ブリッジ515は、リードレスポンスパケットRered’(#1)をDMA_NoC516に対応するパケットに変換する。そして、変換されたリードレスポンスパケットRdres(#1)をDMA_NoC516に送出する。
The system No. 514 sends a read response packet Rdres ′ (# 1) to the
DMA_NoC516は、宛先IDを参照してノード1であるDMA#1に、変換されたリードレスポンスパケットRdres(#1)を送出する。DMA#1は、リードレスポンスパケットReres(#1)におけるデータをバッファーに記憶する。
The
未解決リクエストは1つのノードにつき1つしか送出できないという制約があったが、これにより、DMA#1は次のリードリクエストを送出可能となる。そのため、次のリードリクエストがDMA#1からDMA_NoC516を介してブリッジ515に送出される。
Although there is a restriction that only one unresolved request can be sent per node, this allows
ブリッジ515において、タイマーがタイムアップすると、上記のような動作が調停に勝ったパケットの順に処理されることになる(ここでは、ノード1の次に勝ったノード3のリードリクエストが処理されている)。
In the
このようにすることにより、設定されたタイマーの時間おきに順次リクエストが処理されることになる。 In this way, requests are sequentially processed at intervals of the set timer.
図12は、本実施形態における未解決リクエストのグラフである。図12においても、横軸は時間であり、縦軸は未解決リクエスト数である。また、前述の図7のときと同様にデッドラインが設けられている。 FIG. 12 is a graph of unresolved requests in the present embodiment. Also in FIG. 12, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the number of unresolved requests. Further, a deadline is provided as in the case of FIG.
本実施形態では、DMAのリクエストを全てブリッジ515に集め、ブリッジで未解決数1(outstanding 1)になるよう調停後、IDを変更、システムNoC用にブリッジ515が多くのDMAを代表して新たなリクエストを生成し、発行する。このとき、タイマー5151を使って、一定以上のトランザクションが発行されないように制御していた。このため、図12に示されるように、未解決リクエスト数は、多くても常に「1」となっている。また、未解決リクエストの発生もデッドラインの間に分散化されていることがわかる。
In this embodiment, all the DMA requests are collected in the
これは、上記のような実施形態により、システムNoCにおけるトランザクションの集中を避け、システムNoCの他のマスターの要求するQoSに対して、最低の影響ですませることができたためである。本実施形態に示すような、印刷用の画素データの転送は、完全に未来にするべきことがわかっている動作である。具体的には、いつまでにどのデータが送られるべきかを把握可能である。そのため、このようにデータ転送を分散化することが望ましいことになる。 This is because the embodiment as described above can avoid concentration of transactions in the system NoC and minimize the influence on the QoS requested by other masters of the system NoC. Transfer of pixel data for printing as shown in this embodiment is an operation that is known to be completely in the future. Specifically, it is possible to grasp which data should be sent by when. Therefore, it is desirable to distribute data transfer in this way.
また、本実施形態では、ブリッジ515がプロキシ的な役割も果たす。すなわち、ブリッジ515が、DMA_NoC516を分離するので、DMA側は、配線効率に優れた、必要十分な帯域のNoCを構成することが可能となる。
In the present embodiment, the
また、ブリッジ515がその内部でIDの変換を行うことで、ID数の増加に伴って発生するシステムNoC514の調停やID管理のリソース増加を防ぐことができる。また、DMAの数が変動したとしても、システムNoC514に影響を与えないという利点もある。
Further, the
図13は、参考例におけるトランザクションチャートである。参考例では、ブリッジがタイマーを備えていない。よって、ブリッジがDMA側NoCからリードリクエストを受信すると、ブリッジは変換したリードリクエストを、順次、システム側NoCに送出してしまう。このため、システム側NoCにおいて、次々とリードリクエストがメモリーコントローラーに送出され、メモリーコントローラーも外部メモリーから取得したデータを次々とシステム側NoCに送出する。このため、データ転送が集中し、他のモジュールのリクエストを解決しにくい状況になるおそれがある。 FIG. 13 is a transaction chart in the reference example. In the reference example, the bridge does not have a timer. Therefore, when the bridge receives a read request from the DMA-side NoC, the bridge sequentially sends the converted read requests to the system-side NoC. For this reason, in the system side NoC, read requests are sequentially sent to the memory controller, and the memory controller also sends data acquired from the external memory to the system side NoC one after another. For this reason, there is a possibility that data transfer is concentrated and it is difficult to resolve requests of other modules.
一方、前述の実施形態では、ブリッジ515がリードリクエストを受信した場合、タイマー5151がタイムアップするまで、システムNoC514に変換したリードリクエストを送出することはなかった。そのため、結果としてデータ転送の分散化を行うことができ、システムNoC514において、他のモジュールのリクエストの送受もリアルタイムに実行でき、QoSを向上させることができる。
On the other hand, in the above-described embodiment, when the
===その他の実施の形態===
上述の実施形態では、液体吐出装置としてプリンター1が説明されていたが、これに限られるものではなくインク以外の他の流体(液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体)を噴射したり吐出したりする液体吐出装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
=== Other Embodiments ===
In the above-described embodiment, the
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。 The above-described embodiments are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.
<ヘッドについて>
前述の実施形態では、圧電素子を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
<About the head>
In the above-described embodiment, ink is ejected using a piezoelectric element. However, the method for discharging the liquid is not limited to this. For example, other methods such as a method of generating bubbles in the nozzle by heat may be used.
1 インクジェットプリンター、
20 用紙搬送ユニット、30 検出器群、40 記録ユニット、41 ヘッド、
50 コントローラー、511 プロセッサー、512 メモリーコントローラー、
513 イメージプロセッサー、514 システムNoC、515 ブリッジ、
516 DMA_NoC、517 ヘッドコントロールユニット、
5171 DMAコントローラー、
5162 バッファー、5164 バッファー、5163 アービター、
5151 タイマー、5152 変換部、5153 バッファー、
60 外部メモリー、70 駆動信号生成ユニット、
110 コンピューター
1 Inkjet printer,
20 paper transport units, 30 detector groups, 40 recording units, 41 heads,
50 controller, 511 processor, 512 memory controller,
513 image processor, 514 system NoC, 515 bridge,
516 DMA_NoC, 517 head control unit,
5171 DMA controller,
5162 buffer, 5164 buffer, 5163 arbiter,
5151 timer, 5152 conversion unit, 5153 buffer,
60 external memory, 70 drive signal generation unit,
110 computer
Claims (8)
前記システム側の第1データ伝送路と、
前記ヘッド側の第2データ伝送路と、
前記第1データ伝送路と前記第2データ伝送路との間でデータ変換を行うブリッジと、
前記第1データ伝送路に接続されたメモリーコントローラーと、
前記メモリーコントローラーに接続されたメモリーと、
前記第2伝送路に接続され、ダイレクトメモリーアクセスコントローラーを備えた複数のヘッドコントローラーと、
を備え、
前記ブリッジは、前記ヘッドコントローラーからのリクエストであって前記ヘッドコントローラーの数よりも少ない数のリクエストを所定の時間間隔をあけて、前記第1伝送路を介して前記メモリーコントローラーに送ることを特徴とする液体吐出装置。 In a liquid ejection apparatus that ejects liquid from the head according to data sent from the system,
A first data transmission path on the system side;
A second data transmission path on the head side;
A bridge that performs data conversion between the first data transmission path and the second data transmission path;
A memory controller connected to the first data transmission path;
A memory connected to the memory controller;
A plurality of head controllers connected to the second transmission line and provided with a direct memory access controller;
With
The bridge sends requests from the head controller that are smaller in number than the number of head controllers to the memory controller via the first transmission path at a predetermined time interval. Liquid ejecting device.
前記ブリッジは、各前記ヘッドコントローラーからのリクエストを前記所定の時間間隔をあけて、当該所定の時間間隔毎に1つのリクエストを、前記第1伝送路を介して、前記メモリーコントローラーに送ることを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 1,
The bridge sends a request from each head controller to the memory controller via the first transmission path at a predetermined time interval and sends one request at the predetermined time interval. A liquid ejection device.
前記ブリッジは、前記所定の時間間隔を計測するタイマーを備えることを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 1 or 2,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the bridge includes a timer that measures the predetermined time interval.
前記ブリッジは、前記リクエストを保存するバッファーを備えることを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the bridge includes a buffer for storing the request.
前記第2データ伝送路の帯域は、前記第1伝送路の帯域よりも狭いことを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein a band of the second data transmission path is narrower than a band of the first transmission path.
前記ブリッジは、当該ブリッジ内部で前記ヘッドコントローラーにおけるダイレクトメモリーアクセスコントローラーのID変換を行うことを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the bridge performs ID conversion of a direct memory access controller in the head controller inside the bridge.
前記システムは、前記ヘッドコントローラーからのリクエストに応じたデータを送出することを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The system according to claim 1, wherein the system sends data in response to a request from the head controller.
前記システム側から送られるデータは、前記液体を吐出させて形成するドットサイズを規定するデータであることを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the data sent from the system side is data defining a dot size formed by ejecting the liquid.
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