JP2647035B2 - バス制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバス制御回路に関し、特
に複数のバスマスタ及び複数のバススレーブが一組のバ
スを共有するシステムにおいて複数のバスマスタ各々か
らのバス使用要求の競合時にある一つのバスマスタにバ
ス使用許可を与えるバスアービトレーション方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のバスアービトレーション
方式においては、複数のバスマスタから同時にバス使用
要求信号が通知された場合、それら複数のバスマスタの
うち予め定められた優先順位に基づいてバス使用権を与
えている。すなわち、一番優先順位の高いバスマスタか
ら順番にバス使用権を与えている。

【０００３】この場合、バスマスタからのバス使用要求
信号がバススレーブからのデータ読出しであれば、バス
スレーブからバスマスタへのデータ転送が終了してから
バスを開放している。また、バスマスタからのバス使用
要求信号がバススレーブへのデータ書込みであれば、バ
スマスタがバススレーブに書込みデータを引渡した時点
で、バススレーブのアクセス処理の終了を待たずにバス
を開放している。

【０００４】このため、そのバススレーブがあるバスマ
スタからの書込みデータに対してアクセス処理を行って
いる時に、そのバススレーブに対する他のバスマスタか
らのバス使用要求信号に対してバス使用許可が与えられ
ると、他のバスマスタの処理はそのバススレーブのアク
セス処理が終了するまで待たされてしまう。このとき、
他のバスマスタにはバス使用権が与えられているので、
バスが占有された状態にあるためにバスを効率的に使用
することができない。

【０００５】特開昭６１−２６７８５０号公報には、バ
ススレーブで正規の応答が不可能な時にリラン要求信号
をバスマスタに送出し、そのリラン要求信号に応答して
バススレーブにアクセスできるまでバスマスタから一定
シーケンスでバス使用要求を出力する技術が開示されて
いる。このとき、バスマスタはリラン要求信号を受信す
ると、バス上でのデータ転送動作を一旦終了して他のバ
スマスタのデータ転送に影響を与えないようにしてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のバスア
ービトレーション方式では、バスマスタがバススレーブ
に書込みデータを引渡した時点で、バススレーブのアク
セス処理の終了を待たずにバスを開放しているので、予
め定められた優先順位に基づいてバス使用権の調停を行
った結果、同じバススレーブに対してアクセス要求する
バスマスタに続けてバス使用権が与えられかつ先に実行
されるバスマスタの要求がデータ書込みのアクセスの場
合、次に同じバススレーブをアクセスしようとするバス
マスタが前に実行されたバスマスタのバススレーブに対
する処理が終了するまで待たされることとなり、その間
バスが占有されることとなる。

【０００７】このバスの占有時間を短くするために、特
開昭６１−２６７８５０号公報ではバススレーブで正規
の応答が不可能な時にリラン要求信号をバスマスタに送
出し、そのリラン要求信号に応答してバススレーブにア
クセスできるまでバスマスタから一定シーケンスでバス
使用要求を出力するとともに、リラン要求信号の受信時
にバス上でのデータ転送動作を一旦終了して他のバスマ
スタのデータ転送を影響を与えないようにしている。し
かしながら、リラン要求信号を受信したバスマスタから
はその都度バス使用要求が出力されてバスが占有される
ので、バスの使用効率をそれ程向上させることはできな
い。

【０００８】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、バス使用許可を得たバスマスタがすぐにバススレ
ーブに対してアクセスを実行することができ、バスの使
用効率を向上させることができるバス制御回路を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によるバス制御回
路は、共有バスを使用して複数のバスマスタと複数のバ
ススレーブとの間のデータ転送において転送対象のバス
スレーブにデータを引渡した時点で前記転送対象のバス
スレーブの処理終了を待たずに前記共有バスを開放する
よう制御するバス制御回路であって、前記複数のバスマ
スタ各々からのバス使用要求の競合時に予め設定された
優先順位に応じて前記複数のバスマスタの一つに前記共
有バスの使用を許可するバス調停手段と、前記複数のバ
ススレーブ各々における内部処理の状況を監視する監視
手段と、前記複数のバスマスタ各々がアクセスするバス
スレーブが前記監視手段で内部処理中と判断されたバス
スレーブか否かを判定する判定手段と、前記判定手段で
内部処理中と判断されたバススレーブに対する前記バス
マスタからのバス使用要求をマスクして前記バス調停手
段に出力する手段とを備えている。

【００１０】本発明による他のバス制御回路は、上記の
構成のほかに、前記複数のバスマスタ各々に対応して設
けられかつ前記複数のバスマスタ各々がアクセスするバ
ススレーブを前記判定手段に通知する手段を具備してい
る。

【００１１】本発明による別のバス制御回路は、上記の
構成のほかに、前記複数のバススレーブ各々に対応して
設けられかつ前記複数のバススレーブ各々における内部
処理の状況を前記監視手段に通知する手段を具備してい
る。

【００１２】

【作用】複数のバスマスタ各々からのバス使用要求信号
が競合した場合、複数のバススレーブ各々における内部
処理の状況を監視するスレーブ状態監視回路でアクセス
対象のバススレーブが内部処理中と判断されたときに、
そのバススレーブに対するバス使用要求を処理要求信号
生成回路でマスクしてバス調停回路に出力する。

【００１３】これによって、内部処理中のバススレーブ
へのアクセスのためのバス使用要求がバス調停回路に出
力されることがなくなり、バス使用許可信号を得たバス
マスタがすぐにバススレーブに対してアクセス実行可能
となる。また、バスマスタがバススレーブをアクセスし
ようとした時にバススレーブ側で現在処理中のアクセス
が終了するまで次のアクセスを待たなければならないと
いう状態が防止可能になるとともに、無駄なバスの占有
状態が防止可能となり、バスの使用効率が向上する。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。図において、アドレスバス１０１はバス
マスタ１−ｉ（ｉ＝１，２，……，ｎ）及びバススレー
ブ２−ｊ（ｊ＝１，２，……，ｍ）が夫々共有しかつア
ドレスを送るためのバスであり、データバス１０２はバ
スマスタ１−ｉ及びバススレーブ２−ｊが夫々共有しか
つデータを送るためのバスであり、バスレディ１０３は
バススレーブ２−ｊがバスマスタ１−ｉに対してバス確
保の解除を要求するための信号である。

【００１６】バスマスタ１−ｉは夫々バスを使用する要
求を出す回路であり、バススレーブ２−ｊは夫々バスマ
スタ１−ｉの要求のアクセス先となりかつデータを保持
しておく回路である。

【００１７】スレーブ状態監視回路３はバススレーブ２
−ｊがバスマスタ１−ｉからの命令を受けて現在内部で
処理しているかどうかを監視するための回路であり、処
理要求信号生成回路４はバスマスタ１−ｉからのバス使
用要求とどのバススレーブをアクセスしようとしている
かを示す情報とスレーブ状態監視回路３からの各バスス
レーブ２−ｊの状態情報とを基に、現在処理中でアクセ
ス不可能なバススレーブをアクセスしようとするバスマ
スタ１−ｉからのバス使用要求信号をマスクしてバス調
停回路５に伝えるための回路である。

【００１８】バス調停回路５はバスマスタ１−ｉからの
複数のバス使用要求に対して、同時にバス使用要求を出
しているバスマスタ１−ｉのうち予め定められた優先順
位に基づいて一番優先順位の高いバスマスタ１−ｉに対
してバス使用許可を与えるよう制御する回路である。

【００１９】バス使用要求信号１１ｉは各バスマスタ１
−ｉからのバス使用要求を処理要求信号生成回路４に伝
えるための信号であり、アクセススレーブ通知信号１２
ｉは各バスマスタ１−ｉが次にどのバススレーブ２−ｊ
をアクセスしようとしているかを処理要求信号生成回路
４に通知するための信号である。

【００２０】スレーブ処理状態信号１３ｊはバスマスタ
１−ｉからの要求によってバススレーブ２−ｊ内部で処
理を行っている場合に新しい要求を受付けられないこと
をスレーブ状態監視回路３に通知するための信号であ
り、スレーブ処理状態信号１４０はスレーブ状態監視回
路３の監視結果を処理要求信号生成回路４に通知するた
めの信号である。

【００２１】調停要求信号１５ｉは処理要求信号生成回
路４にて現在のバススレーブ２−ｊの状況を考慮したバ
ス使用要求をバス調停回路５に伝えるための信号であ
り、バス使用許可信号１６ｉはバス調停回路５の調停に
よってバス使用の許可を得たことをバスマスタ１−ｉに
伝えるための信号である。

【００２２】図２は本発明の一実施例の動作を示すタイ
ミングチャートである。これら図１及び図２を用いて本
発明の一実施例の動作について説明する。ここで、夫々
の信号はロウアクティブであるものとする。

【００２３】尚、説明の簡略化のため、図１において、
アドレスバス１０１とデータバス１０２とバスレディ１
０３とをバスマスタ１−１〜１−３及びバススレーブ２
−１〜２−３が夫々共有しているものとし、バスマスタ
１−１，１−２，１−３から夫々バス使用要求が出され
ているものとする。

【００２４】また、各バスマスタ１−１〜１−３のバス
使用権獲得の優先順位は優先順位の高い方から順にバス
マスタ１−１，１−２，１−３の順序とする。

【００２５】さらに、バスマスタ１−１，１−２は同じ
バススレーブ２−１をアクセスしようとしており、バス
マスタ１−３はバススレーブ２−２をアクセスしようと
しているものとする。このとき、バスマスタ１−１，１
−３のアクセスはライトアクセス、バスマスタ１−２の
アクセスはリードアクセスを行おうとしているものとす
る。

【００２６】まず、バスマスタ１−１〜１−３から夫々
バス使用要求信号１１１〜１１３が出力される。このと
き、各バススレーブ２−１〜２−３は夫々何も処理を行
っていない状態であり、スレーブ状態監視回路３は処理
要求信号生成回路４に対して全てのバススレーブ２−１
〜２−３が要求受付可能状態であることを通知してい
る。

【００２７】各バスマスタ１−１〜１−３から出力され
たバス使用要求信号１１１〜１１３は処理要求信号生成
回路４に伝達される。また、各バスマスタ１−１〜１−
３がどのバススレーブ２−１〜２−３をアクセスしよう
としているかはアクセススレーブ通知信号１２１〜１２
３によって処理要求信号生成回路４に伝達される。

【００２８】処理要求信号生成回路４はスレーブ状態監
視回路３からのスレーブ処理状態信号１４０でアクセス
不可のバススレーブ２−１〜２−３がないことを認識す
るので、バス調停回路５に対して出力する調停要求信号
１５１〜１５３としてバスマスタ１−１〜１−３からの
バス使用要求信号１１１〜１１３をそのままバス調停回
路５に伝達する。

【００２９】バス調停回路５はバスマスタ１−１〜１−
３のうち一番バス使用優先順位の高いバスマスタ１−１
に対してバス使用許可信号１６１を出力する。バスマス
タ１−１はバス使用許可を得たことでアドレスバス１０
１及びデータバス１０２上にバススレーブ２−１に対す
るライトアドレス及びライトデータを出力してバススレ
ーブ２−１へのライトアクセスを開始し、バスの確保が
できたことでバス使用要求信号１１１を取り下げる。

【００３０】バススレーブ２−１はバスマスタ１−１か
らのライトアドレス及びライトデータに基づいて処理を
開始するとともに、スレーブ処理状態信号１３１をアク
ティブにする。スレーブ状態監視回路３はバススレーブ
２−１からのスレーブ処理状態信号１３１がアクティブ
になると、現在のバススレーブ２−１〜２−３の状態
を、つまりバススレーブ２−１が内部処理中であること
をスレーブ処理状態信号１４０で処理要求信号生成回路
４に伝達する。

【００３１】バススレーブ２−１はバスマスタ１−１か
らのアクセスがライトアクセスであるので、アドレスバ
ス１０１及びデータバス１０２から必要な情報を取込み
終わった時点で内部処理の終了を待たずにバス開放を行
うためにバスレディ１０３を出力する。つまり、バスス
レーブ２−１は内部処理を実行している状態でバス開放
をバスマスタ１−１に対して要求することになる。

【００３２】さて、バスマスタ１−１がアクセスを開始
したことによって、バスマスタ１−１からのバス使用要
求信号１１１が取り下げられるので、処理要求信号生成
回路４に対してはバスマスタ１−２，１−３からバス使
用要求信号１１２，１１３が入力されている状態とな
る。すべてのバススレーブ２−１〜２−３が要求受付可
能状態ならば、バスマスタ１−２のバス使用優先順位が
高いことになるが、処理要求信号生成回路４はスレーブ
状態監視回路３からバススレーブ２−１が内部処理中の
情報を得ているためにバススレーブ２−１をアクセスし
ようとしているバスマスタ１−２の調停要求である調停
要求信号１５２をマスクし、バスマスタ１−３の調停要
求である調停要求信号１５３をバス調停回路５に伝達す
る。

【００３３】バス調停回路５は現在調停要求信号の要求
があるもののうち一番バス使用優先順位の高いバスマス
タ１−３に対してバス使用許可信号１６３を出力する。
バスマスタ１−３はバス使用許可を得たことでアドレス
バス１０１及びデータバス１０２上にバススレーブ２−
２に対するライトアドレス及びライトデータを出力して
バススレーブ２−２へのライトアクセスを開始し、バス
の確保ができたことでバス使用要求信号１１３を取り下
げる。

【００３４】バススレーブ２−２はバスマスタ１−３か
らのアクセスがライトアクセスであるので、アドレスバ
ス１０１及びデータバス１０２から必要な情報を取込み
終わった時点で内部処理の終了を待たずにバス開放を行
うためにバスレディ１０３を出力する。

【００３５】ここで、バスマスタ１−３の処理が行われ
ている間、バススレーブ２−１の内部処理が終了する
と、スレーブ処理状態信号１３１がインアクティブとな
る。スレーブ状態監視回路３はスレーブ処理状態信号１
３１がインアクティブになると、バススレーブ２−１の
内部処理が終了したことをスレーブ処理状態信号１４０
で処理要求信号生成回路４に伝達する。

【００３６】処理要求信号生成回路４はいままでバスス
レーブ２−１が内部処理中であるためにマスクしていた
調停要求信号１５２をアクティブとし、バスマスタ１−
２の調停要求をバス調停回路５に伝達する。バス調停回
路５はここでバス使用優先順位の一番高いバスマスタ１
−２に対してバス使用許可信号１６２を出力する。

【００３７】バスマスタ１−３に対するバス開放要求と
して出力されているバスレディ１０３を認識すると、バ
スマスタ１−２はアドレスバス１０１及びデータバス１
０２上にバススレーブ２−１に対するリードアドレスを
出力してバススレーブ２−１へのリードアクセスを開始
し、バスの確保ができたことでバス使用要求信号１１２
を取り下げる。バスマスタ１−２のアクセスはリードア
クセスであるため、バススレーブ２−１からリードデー
タが出力され、そのリードデータをバスマスタ１−２が
取込んだ時点でバスレディ１０３が出力され、バスマス
タ１−２のアクセスが終了することとなる。

【００３８】このように、複数のバスマスタ１−ｉ各々
からのバス使用要求信号１１ｉの競合時に、複数のバス
スレーブ２−ｊ各々における内部処理の状況を監視する
スレーブ状態監視回路３でアクセス対象のバススレーブ
２−ｊが内部処理中と判断されたときに、そのバススレ
ーブ２−ｊに対するバス使用要求を処理要求信号生成回
路４でマスクしてバス調停回路５に出力することによっ
て、内部処理中のバススレーブに対するバス使用要求が
バス調停回路５に出力されなくなるので、バス使用許可
信号１６ｉを得たバスマスタ１−ｉがすぐにバススレー
ブ２−ｊに対してアクセスを実行することができる。

【００３９】また、バスマスタ１−ｉがバススレーブ２
−ｊをアクセスしようとした時にバススレーブ２−ｊ側
で現在処理中のアクセスが終了するまで次のアクセスを
待たなければならないという状態が防止可能となるの
で、無駄なバスの占有状態を防止することができ、バス
の使用効率を向上させることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数のバスマスタ各々からのバス使用要求の競合時に予め
設定された優先順位に応じて複数のバスマスタの一つに
共有バスの使用を許可するバス調停手段に対して、複数
のバスマスタ各々がアクセスするバススレーブが内部処
理中と判断されたときにそのバススレーブに対するバス
使用要求をマスクすることによって、バス使用許可を得
たバスマスタがすぐにバススレーブに対してアクセスを
実行することができ、バスの使用効率を向上させること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の動作を示すタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

１−１〜１−ｎ バスマスタ ２−１〜２−ｍ バススレーブ ３ スレーブ状態監視回路 ４ 処理要求信号生成回路 ５ バス調停回路 １０１ アドレスバス １０２ データバス １０３ バスレディ １１１〜１１ｎ バス使用要求信号 １２１〜１２ｎ アクセススレーブ通知信号 １３１〜１３ｍ スレーブ処理状態信号 １４０ スレーブ処理状態信号 １５１〜１５ｎ 調停要求信号 １６１〜１６ｎ バス使用許可信号

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共有バスを使用して複数のバスマスタと
   複数のバススレーブとの間のデータ転送において転送対
   象のバススレーブにデータを引渡した時点で前記転送対
   象のバススレーブの処理終了を待たずに前記共有バスを
   開放するよう制御するバス制御回路であって、前記複数
   のバスマスタ各々からのバス使用要求の競合時に予め設
   定された優先順位に応じて前記複数のバスマスタの一つ
   に前記共有バスの使用を許可するバス調停手段と、前記
   複数のバススレーブ各々における内部処理の状況を監視
   する監視手段と、前記複数のバスマスタ各々がアクセス
   するバススレーブが前記監視手段で内部処理中と判断さ
   れたバススレーブか否かを判定する判定手段と、前記判
   定手段で内部処理中と判断されたバススレーブに対する
   前記バスマスタからのバス使用要求をマスクして前記バ
   ス調停手段に出力する手段とを有することを特徴とする
   バス制御回路。
2. 【請求項２】 前記複数のバスマスタ各々に対応して設
   けられかつ前記複数のバスマスタ各々がアクセスするバ
   ススレーブを前記判定手段に通知する手段を含むことを
   特徴とする請求項１記載のバス制御回路。
3. 【請求項３】 前記複数のバススレーブ各々に対応して
   設けられかつ前記複数のバススレーブ各々における内部
   処理の状況を前記監視手段に通知する手段を含むことを
   特徴とする請求項１または請求項２記載のバス制御回
   路。