JP2645462B2 - データ処理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、データ処理システムに関し、特に、マシン
サイクルの異なる複数のデータ処理装置により構成され
るデータ処理システムにおいて、マシンサイクルの異な
る複数のデータ処理装置の間のデータ転送を高いデータ
転送スループットで行うことができるデータ処理システ
ムに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、マシンサイクルの異なるデータ処理装置を結合
して構成したデータ処理システムにおいては、データ処
理システムを構成するマシンサイクルの異なった複数の
データ処理装置の間のデータ転送は、普通、次のように
行われる。

データ転送要求の発行元となる送信側のデータ処理装
置は、データ転送要求信号と装置アドレス，アドレスデ
ータ，転送データ等を送出する。一方、受信側のデータ
処理装置は、データ転送要求信号を１段目のラッチに入
力した後、入力パルス信号の立上り（または立下り）が
ラッチの同期クロックと重なって生じるハザード信号に
よる誤動作を防止するため、ハザード信号のラッチ防止
時間の経過後に、第１段目のラッチ出力を２段目のラッ
チにセットし、このラッチの出力信号の立上り微分信号
で受信したアドレスデータ，転送データをセットするこ
とによりデータ転送を行う。

このようなマシンサイクルの異なるデータ処理装置の
間のデータ転送の具体例として、データ処理システムを
構成する入出力制御装置と主記憶制御装置との間のデー
タ転送がある。前者の入出力制御装置は、マシンサイク
ルの大きいチャネルを制御する装置であり、後者の主記
憶制御装置はマシンサイクルの小さな命令プロセッサと
同期して動作する装置であるため、通常、前者が後者よ
りマシンサイクルが大きい。

第４図は、このようなマシンサイクルが異なるデータ
処理装置の間のデータ転送を行うデータ転送方式の一例
を説明するデータ転送装置の概略のブロック図である。
また、第５図は、第４図のデータ転送装置のタイムチャ
ートである。

第４図および第５図を参照して説明する。第１のデー
タ処理装置のＡ装置１は、データ転送装置であるＢ装置
２を経由して、第２のデータ処理装置のＣ装置３へのデ
ータ転送を行う。Ｂ装置２はＣ装置３に含まれて一体に
なっていてもよいが、ここではデータ転送動作を説明す
るため、別に設ける構成としたものを示している。

Ａ装置１は、データ転送要求信号10をREQ送出端子か
らＢ装置２に送出する。このデータ転送要求信号の送出
に付随してアドレスデータ，転送データ等のデータ信号
11はDATA送出端子から送出される。

データ転送要求信号10は、Ｂ装置２においては非同期
信号であるので、信号の立上り，立下りが１段目のラッ
チの同期信号と重なって生じるハザード信号による誤動
作を防止するため、１段目のラッチ12に入力した後、ハ
ザード信号のラッチ防止時間の経過後に、２段目のラッ
チ13にセットする。これらのラッチのセットタイミング
は、Ｂ装置２のクロックによるSET信号の立上り時の動
作となる。ラッチ13からの出力は立上り微分回路14によ
って、Ｂ装置２のクロックに同期した１サイクルのパル
ス信号15となる。このパルス信号15によって、Ａ装置１
のDATA送出端子から送出される転送データ，アドレスデ
ータ，およびその他の制御データ等の転送すべきデータ
信号11はレジスタ16にセットされる。第４図では、アド
レスデータ、転送データ等は区別せずに、データ信号11
に代表させて示しており、アドレスレジスタ等の図示は
省略している。

データ転送装置のＢ装置２からＣ装置３への転送デー
タ信号の送出は、立上り微分回路14で生成したＢ装置２
のクロックに同期した１サイクルのパルス信号15を、デ
ータ転送要求信号17としてＣ装置３のREQ受信端子に送
出する。また、データ信号18としては、レジスタ16にセ
ットしたデータを送出する。データ信号11がＢ装置２を
介してＣ装置３に送出され、データ転送が行われ、Ｃ装
置３で受取った転送データの処理が完了せず、次の転送
データを受信できない時は、Ｃ装置３からのデータ転送
要求発行抑止信号19が、Ｃ装置３のFULL端子からＡ装置
１のFULL端子へ送出される。データ転送要求発行抑止信
号19は、データ転送要求を受付けられないとき論理“1"
とされる信号である。

なお、このように非同期信号を同期化して、データ転
送する非同期信号の同期化方式にかかる公知文献として
は、実開昭53−60749号公報等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述のようなマシンサイクルの異なるデー
タ処理装置の間のデータ転送においては、信号伝送線路
に遅延があり、最終的には受信側のＣ装置のクロックに
同期させて受信しなければならないため、例えば、Ａ装
置から送出するデータ転送要求信号のパルス幅を所定の
限度以上に狭くすることができない。例えば、このよう
なデータ転送要求信号のパルス幅の最小値は下記条件で
決まる。

（１）データ転送要求信号のパルス幅は、受信装置の１
段目のラッチのセット信号の立上りと、このセット信号
の後続のセット信号の立下りの間隔より広くする。もし
狭い場合、この信号がラッチできないことがあるためで
ある。

（２）１段目のラッチのセット信号と後続の２段目のラ
ッチセット信号の発行間隔は、ハザード防止時間以上に
離れて、２段目のラッチのセット信号と後続の１段目の
ラッチのセット信号は重ならないようにする。

このようなデータ転送において、データ転送スループ
ットを大きくするためには、データ転送要求信号のパル
ス幅を狭くし、データ転送要求信号の発行間隔を密にす
る必要があるが、パルス幅を狭くすることは限度があ
り、上述のように所定のパルス幅以上に狭くすることは
できない。このため、データ転送要求信号のパルス幅を
狭くする手法により、データ転送スループットを大きく
することができない。

このようにデータ転送要求信号のパルス幅をある限度
以上に狭くすることができないため、データ転送時のス
ループットを大きくする必要がある場合には、転送デー
タのデータ幅（同時に並列して転送するデータのビット
幅）を広げる以外に方法がない。しかし、データ転送の
データ幅を広げると、ハードウェア量が増大し、装置が
複雑になるという問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされなもの
であり、本発明の目的は、マシンサイクルの異なる複数
のデータ処理装置により構成されるデータ処理システム
において、複数のデータ処理装置の間のデータ転送を高
いデータ転送スループットで行うことが可能となる技術
を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであ
ろう。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明においては、第１の
データ処理装置と、前記第１のデータ処理装置とはマシ
ンサイクルが異なる第２のデータ処理装置と、前記第１
のデータ処理装置と前記第２のデータ処理装置との間に
設けられるデータ転送装置とから構成され、前記データ
転送装置を経由して前記第１のデータ処理装置と前記第
２のデータ処理装置との間でデータ転送を行うデータ処
理システムにおいて、前記データ転送装置は、前記第１
のデータ処理装置のマシンサイクルと同じ周期のクロッ
クで制御され、前記第１のデータ処理装置から送出され
るデータを順次格納する第１のデータ転送ユニットと、
前記第２のデータ処理装置と同じ周期のクロックで制御
され、前記第１のデータ転送ユニットに格納されたデー
タを順次読み出して前記第２のデータ処理装置に送出す
る第２のデータ転送ユニットとを具備することを特徴す
る。

〔作用〕

前記手段によれば、第１のデータ処理装置と、第１の
データ処理装置とはマシンサイクルが異なる第２のデー
タ処理装置との間に、第１のデータ転送ユニットと第２
データ転送ユニットとで構成されるデータ処理装置が設
けられる。第１のデータ転送ユニットは、第１のデータ
処理装置のマシンサイクルと同じ周期のクロックで制御
され、第１のデータ処理装置から送出されるデータを順
次格納し、また、第２データ転送ユニットは、第２のデ
ータ処理装置と同じ周期のクロックで制御され、第１の
データ転送ユニットに格納されたデータを順次読み出し
て第２のデータ処理装置に送出する。

これにより、マシンサイクルの異なる複数のデータ処
理装置により構成されるデータ処理システムにおいて、
結合される相手のデータ処理装置のマシンサイクルの相
違は考慮せずに、システムの各々のデータ処理装置にお
いて、データ転送要求発行間隔を密にすることができ、
データ転送時のスループットを向上させることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明
する。

なお、実施例を説明するための全図において、同一要
素は同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

第１図は、本発明の一実施例にかかるデータ転送装置
の構成を示すブロック図である。第１図においては、第
１のデータ処理装置であるＡ装置１、と第２のデータ処
理装置であるＣ装置３との間に、データ転送装置である
Ｂ装置20を設け、このＢ装置20を経由してデータ転送を
行う。

Ｂ装置20の内部は、第１のデータ転送ユニット20a
と、第２のデータ転送ユニット20cとの２つのユニット
に分かれて構成されている。第１のデータ転送ユニット
20aは、第１のデータ処理装置のＡ装置１と同じ周囲の
クロックで制御され、同じマシンサイクルで動作する。
また、第２のデータ転送ユニット20cは、第２のデータ
処理装置のＣ装置３と同じ周期のクロックで制御され、
同じマシンサイクルで動作する。ここでのＡ装置１のマ
シンサイクルと、Ｃ装置３のマシンサイクルとは異なっ
ている。

Ａ装置１からのデータ転送要求信号10aはラッチ29に
一旦セットされた後、要求受付け回路21に入力される。
要求受付け回路21には、ラッチ22a,22b,22c,22dからの
出力がそれぞれ入力されており、ラッチ22a,22b,22c,22
dは、データレジスタ23a,23b,23c,23dがそれぞれ使用中
か否かを示している。データレジスタを使用中のときラ
ッチの出力は“1"となる。アドレスデータや他のデータ
をセットするレジスタも設けられているが、繁雑さを避
けるため、第１図では図示していない。

要求受付け回路21からは、要求受付け信号出力が４本
の信号線24a,24b,24c,24dにより出力されている。これ
らの信号線24a,24b,24c,24dは、データレジスタの使用
情況によって出力のうちの１つが論理“1"となる。より
具体的に説明すると、要求受付け回路21は４つのアンド
ゲートからなり、ラッチ22a,22b,22c,22dの出力の論理
“1"と立ち方によって、信号線24a,24b,24c,24dのうち
１つを論理“1"とする。信号線24a,24b,24c,24dの出力
は、ラッチ22a,22b,22c,22dをセットし、データレジス
タ23a,23b,23c,23dをセットする。これにより、データ
レジスタにDADA端子からのデータ信号11が読み込まれ
る。また、同時に、信号線24a,24b,24c,24dの出力は、
それぞれパルス幅拡張回路25a,25b,25c,25dおよび同期
回路26a,26b,26c,26dを経由して、ラッチ27a,27b,27c,2
7dにセットされる。

パルス幅拡張回路25a,25b,25c,25dは、後続の同期回
路26a,26b,26c,26dへ入力する信号のパルス幅を広げる
ために設けられている。各々の同期回路26a,26b,26c,26
dの構成は、第４図で示した回路と同様なもので、２つ
のラッチと立上り微分回路から構成されている。同期回
路26a,26b,26c,26dの出力は、第２のデータ転送ユニッ
ト20cを制御するクロックに同期しており、パルス幅は
Ｃ装置３の１マシンサイクルとなっている。

ラッチ27a,27b,27c,27dの出力は、要求選択回路28に
入力される。要求選択回路28には、ラッチ27a,27b,27c,
27dの出力と、カウンタ30a,30b,30c,30dの出力と、ラッ
チ31の出力が入力されている。要求選択回路28からの出
力は、ラッチ32a,32b,32c,32dに入力される。要求選択
回路28は、要求選択回路の通過待ち時間が小さくなるよ
うに、先入れ先出し（First in First out）で処理す
る。この要求選択回路28は、第２図に示すような制御テ
ーブルにより、受付けた要求信号を選択して出力する。

第２図は、要求選択回路の選択手段の処理に用いるテ
ーブルを説明する図である。第２図を参照して、要求選
択回路の選択手順を説明する。複数のデータ転送要求が
ある場合、すなわち、ラッチ27a,27b,27c,27dで論理
“1"のものが複数ある場合、カウンタ30a,30b,30c,30d
の内容によって、要求待ち回数の多い要求から選択す
る。待ち回数が同じ要求が２つ以上ある場合、予め設定
した順序で要求を選択する。

カウンタ30a,30b,30c,30dは、各々の信号線24a,24b,2
4c,24dの要求に対応して設けられており、自要求以外の
他の要求が選択されたとき、１加算され、自要求が選択
されたとき、対応して組みとなっているラッチと同時に
リセットされる。

要求選択回路28が、あるデータ転送要求を選択する
と、その選択出力はラッチ32a,32b,32c,32dに入力され
る。選択出力によりラッチ32a,32b,32c,32dの１つに論
理“1"がセットされると、ラッチ32a,32b,32c,32dの出
力信号はオアゲート33を介して、データ転送要求17aと
して、Ｃ装置３へ転送される。また、ラッチ32a,32b,32
c,32dの出力信号34a,34b,34c,34dによって、セレクタ35
がデータレジスタ23a,23b,23c,23dからの出力の１つを
選択し、一担レジスタ36にセットした後、第２のデータ
処理装置のＣ装置３へ転送する。アドレスデータおよび
その他のデータも同様にして、Ｃ装置３へ転送される
が、このパスは図示されていない。ラッチ32a,32b,32c,
32dからの出力信号34a,34b,34c,34dは、第１のデータ転
送ユニット20aに設けられた同期回路37a,37b,37c,37dを
経由して、ラッチ22a,22b,22c,22dをリセットする。第
２のデータ処理装置のＣ装置３からのデータ転送要求抑
止信号19cは、データ転送要求を受付けられないとき論
理“1"をにされる。このデータ転送要求抑止信号19c
は、第２のデータ転送ユニット20cのラッチ31にセット
されて、要求選択回路28に加れられる。

Ｂ装置20からのデータ転送要求発行抑止信号19bは、
第１のデータ転送ユニット20aから送出される。このデ
ータ転送要求発行抑止信号19bはデータ転送要求を受付
けられないときに論理“1"とされる。データ転送要求発
行抑止信号19bは、アンドゲートとオアゲートとの組合
せ論理回路39によりラッチ22a,22b,22c,22dの出力のう
ち３個以上の出力が論理“1"となっている場合に、論理
“1"として出力される。

第３図は、本発明の一実施例にかかるデータ転送装置
の動作を示すタイムチャートである。第３図のタイムチ
ャートは、データ転送要求がＡ装置１から連続的に発行
され、データ転送装置のＢ装置20を経由して、Ｃ装置３
へ転送される様子を示している。また、ここには、Ｂ装
置20における第１のデータ転送ユニット20a,第２のデー
タ転送ユニット20cがそれぞれ異なるクロックで動作す
る様子が示されている。第３図のタイムチャートと、第
５図のタイムチャートとを比べると、データ処理装置の
Ａ装置から発行されるデータ転送要求の発行間隔は、第
３図のタイムチャートの方が狭く、約1/2となってい
る。これは、データ転送スループットが２倍であること
を示している。

以上の説明では、Ａ装置1,B装置20,C装置３の順でデ
ータ転送を行うデータ転送について、説明したが、逆方
向のデータ転送にも同様な構成により同様に行われる。
また、Ｂ装置20にＣ装置ばかりでなく、他のデータ処理
装置であるＤ装置、Ｅ装置等を接続することも同様に可
能である。

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である
ことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、マシンサイ
クルの異なる複数のデータ処理装置の間でデータ処理装
置を経由してデータ転送を行うデータ処理システムにお
いて、マシンサイクルの異なる複数のデータ処理の間
に、第１のデータ転送ユニットと第２データ転送ユニッ
トとで構成されるデータ転送装置を設け、第１のデータ
処理装置のマシンサイクルと同じ周期のクロックで制御
される第１のデータ転送ユニットで、第１のデータ処理
装置から送出されるデータを順次格納し、また、第２の
データ処理装置と同じ周期のクロックで制御される第２
データ転送ユニットで、第１のデータ転送ユニットに格
納されたデータを順次読み出して第２のデータ処理装置
に送出するようにしたので、データ転送要求を発行する
側のデータ処理装置も、受取る側のデータ処理装置も、
自装置内部の制御と同様にそれぞれの装置の１マシンサ
イクルピッチの制御でデータ転送処理を行うことができ
る。これにより、データ転送スループットを向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例にかかるデータ転送装置の
構成を示すブロック図、 第２図は、要求選択回路の選択手順の処理に用いる制御
テーブルを説明する図、 第３図は、本発明の一実施例にかかるデータ転送装置の
動作を示すタイムチャート、 第４図は、マシンサイクルが異なるデータ処理装置の間
のデータ処理を行うデータ転送方式の一例を説明するデ
ータ転送装置の概略のブロック図、 第５図は、第４図のデータ転送装置のタイムチャートで
ある。 図中、1,3……データ処理装置、2,20……データ転送装
置、12,13……ラッチ、14……立上り微分回路、16,23a,
23b,23c,23d,36……レジスタ、20a……第１のデータ転
送ユニット、20c……第２のデータ転送ユニット、21…
…要求受付け回路、26a,26b,26c,26d,37a,37b,37c,37d
……同期回路、28……要求選択回路、35……セレクタ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−48830（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−11921（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−94097（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のデータ処理装置と、前記第１のデー
   タ処理装置とはマシンサイクルが異なる第２のデータ処
   理装置と、前記第１のデータ処理装置と前記第２のデー
   タ処理装置との間に設けられるデータ転送装置とから構
   成され、前記データ転送装置を経由して前記第１のデー
   タ処理装置と前記第２のデータ処理装置との間でデータ
   転送を行うデータ処理システムにおいて、 前記データ転送装置は、前記第１のデータ処理装置のマ
   シンサイクルと同じ周期のクロックで制御され、前記第
   １のデータ処理装置から送出されるデータを順次格納す
   る第１のデータ転送ユニットと、前記第２のデータ処理
   装置と同じ周期のクロックで制御され、前記第１のデー
   タ転送ユニットに格納されたデータを順次読み出して前
   記第２のデータ処理装置に送出する第２のデータ転送ユ
   ニットとを具備することを特徴するデータ処理システ
   ム。