JP2801943B2 - バス制御方式、情報処理システムおよびバス制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は情報処理システムに係り、特に、そのバス制
御の技術に関するものである。

［従来の技術］ 従来、複数のチャネル装置を１つのバスに結合する情
報処理システムにおいては、他のチャンネル装置がバス
使用を続け、許容できないほど長いあいだバスの獲得を
持たされる可能性があった。

また、これを避ける技術としては、たとえば、特開昭
56−97129号公報に記載の技術のように、優先順位を循
環的に順次切替えて動的にバス使用権を割り当てるとい
う技術や、特開昭61−117650号公報に記載の技術のよう
に緊急を要するリクエストが発生する可能性のあるチャ
ネル装置には、あらじめ、通常のバスリクエスト線とは
緊急時に使用するバスリクエスト線を設けておき、これ
が出力されているときは、他のチャネル装置のバスリク
エストがインヒビットされるように構成し、処理待機が
長時間になると不都合な処理に対して優先的にバスを割
り当てるという技術等が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来技術は、優先順位を循環的に変える方式の場
合、待ち時間の発生や使用頻度などの偏りをある程度解
消の方向に改善する効果は期待できるものの、ある許容
時間のあいだに必ずバスを獲得できることを保証するも
のではない。

特にバースト転送を許しているバスである場合、長い
バースト転送が行われて許容できる待ち時間を超えてし
まうということが起こりがちである。

また、さらに、緊急を要するリクエストが、他のチャ
ネルの要求をインヒビットする技術では、あらかじめ緊
急性を要するチャネルを固定的に設定する必要があり、
バス制御の柔軟性に欠けるという問題点があった。

そこで、本発明は、チャネル装置のバス使用待機時間
を確実に制限できる情報処理システムを提供することを
目的とする。

また、さらに、併せて、本発明は、必要に応じて柔軟
にバス制御を行うことができる情報処理システムを提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的達成のために、本発明は、バス使用権の強制
打ち切り手順をバスプロトコルとして備えたことを特徴
とする第１のバス制御方式を提供する。

また、前記目的達成のために、１のバスマスタＡより
のバス使用権の要求手順と、バス使用中のバスマスタＢ
のバス使用権の強制打ち切り手順と、バス使用権を要求
したバスマスタＡのバス使用権の獲得手順とよりなるバ
ス使用権の強制移動手順をバスプロトコルとして備えた
ことを特徴とする第２のバス制御方式を提供する。

なお、前記バス使用中のバスマスタのバス使用権の強
制的打ち切り手順は、バス制御装置よりの前記バス使用
中のバスマスタに対するバス獲得アクノリッジのアサー
トであることが望ましい。制御が簡易に行えるからであ
る。しかし、システムによっては、バスエラー信号のア
サート等の他の方式によっても良い。バスエラー信号の
アサートを用いる場合には、本発明に係るプロトコルを
有していない従来のバスマスタに対しても、バス使用権
の強制的打ち切りの機能を実現することができる。

また、前記目的達成のために、本発明は、共通のバス
に接続された複数のバスマスタとバス制御装置とを有す
る情報処理装置であって、 バス使用中のバスマスタのバス使用権を強制的に打ち
切る手順をバスプロトコルとして備え、 バス制御装置は、１のバスマスタよりのバス使用権の
要求を受けた場合に、バス使用中のバスマスタのバス使
用権を強制的に打ち切る手順を実行することを特徴とす
る情報処理システムを提供する。

本第１の情報処理システムにおいては、以下のＡ、
Ｂ、ＣまたはＤ記載のように、または、これらを組み合
わせたようにするのが望ましい。

Ａ、 各バスマスタのプライオリティレベルを設定する
レジスタを備え必要に応じて、次のａまたはｂ記載のよ
うに、またはａ、ｂを組み合わせたようにする。なお、
いずれにするかは、設けたレジスタの内容を変更するこ
とにより可変とするのが望ましい。

ａ、前記バス制御装置は、プライオイティが、バス使
用中のバスマスタより高いバスマスタよりのバス使用権
の要求を受けた場合にのみ、バス使用中のバスマスタの
バス使用権を強制的に打ち切る手順を実行する。

ｂ、バス使用権の要求を複数のバスマスタより受けた
場合は、バス使用中のバスマスタのバス使用権を強制的
に打ち切る手順を実行後、バス使用権を要求したバスマ
スタのうちよりプライオリティが高いバスマスタがバス
使用権を獲得できるよう制御する。

Ｂ、 所定の特権を有するバスマスタよりのバス使用権
の要求を受けた場合にのみ、バス使用中のバスマスタの
バス使用権を強制的に打ち切る手順を実行する。

このＢの場合は、次のａまたはｂ記載のように、また
は、これらを組み合わせたようにするのが望ましい。

ａ、前記バス制御装置は、特権の付与を各バスマスタ
毎に設定するレジスタを備える。

ｂ、前記バス制御装置は、所定のバスマスタに時分割
に特権を割り与える手段を備える。

このｂの場合は、次の、１また２記載のように、また
はこれらを組み合わせたようにするのが望ましい。

１、時分割に特権を割り当てるか否かを、バスマス
タ毎に設定するレズシタを備える。

２、前記バス制御装置は、バスマスタに時分割に特
権を割り与える処理を行うかを否かを設定するレジスタ
を備える。

Ｃ、 前記バス使用中のバスマスタのバス使用権の強制
的打ち切り手順を行うか否かを設定するレジスタを備え
る。

Ｄ、 前記バス使用中のバスマスタのバス使用権の制御
的打ち切り手順は、バス制御装置よりの、 前記バス使用中のバスマスタに対するバス獲得アクリ
ッジ信号線の駆動により実現する。

また、前記目的達成するために、本発明は、１のバス
マスタＡよりのバス使用権の要求を受けた場合に、バス
使用中のバスマスタＢに対するバス獲得アクノリッジ信
号線を駆動する特徴とするバス制御装置を提供する。

また、さらにバスマスタよりのバス使用権の要求を受
けた場合に、バスエラー信号を出力することを特徴とす
るバス制御装置を提供する。

また、本発明は前記目的達成のために、バス使用中
に、バス獲得アクノリッジ信号受信した場合に、バス使
用権を放棄することを特徴とするCPU等のバスマスタ、
特に入出力装置を提供する。

［作 用］ 本発明に係る第１のバス制御方式によれば、バス使用
権の強制打ち切り手順をバスプロトコルとして備えたの
で、信号線の追加等を行うことなしに、バス使用権の強
制打ち切りの機能を実現できる。

また、本発明に係る第２のバス制御方式によれば、１
のバスマスタＡよりのバス使用権の要求手順と、バス使
用中のバスマスタＢのバス使用権の強制打ち切り手順
と、バス使用権を要求したバスマスタＡのバス使用権の
獲得手順とより、バス使用権の強制移動手順をバスプロ
トコルとして実現するため、たとえば、他のバスマスタ
であるところの入出力装置がバスを獲得してバースト転
送によって転送を実行中でも、それを途中で強制的に打
ち切り、バスを獲得して自身の転送を開始することので
きる。

また、本発明に係る第１の情報処理システムによれ
ば、さらに、Ａ、各バスマスタのプライオリティレベル
を設定するレジスタを備えるが、前記ａによれば、前記
バス制御装置は、プライオリティが、バス使用中のバス
マスタより高いバスマスタよりのバス使用権の要求を受
けた場合にのみ、バス使用中のバスマスタのバス使用権
を強制的に打ち切る手順を実行するので、バス使用中の
バスマスタは、プライオリティの低い処理に邪魔される
ことなくバスの使用を続けることができる。

また、Ｂによれば所定の特権を有するバスマスタより
のバス使用権の要求を受けた場合にのみ、バス使用中の
バスマスタのバス使用権を強制的に打ち切る手順を実行
することにより、バスマスタの性格に応じたバス制御を
行うことができる。

また、Ｂの場合 前記ａによれば、特権の付与を各バスマスタ毎に設定
してレジスタの内容に応じてバス制御を行うことによ
り、システムの柔軟性を高めることができる。

また、前記ｂによれば、所定のバスマスタに時分割に
特権を割り与える手段を備えることにより、各バスマス
タに平等に上限時間までにバス獲得が行われることを保
証できる。

また、さらに、このｂの場合は、 前記１、時分割に特権を割り当てるか否かを、バスマス
タ毎に設定するレジスタ、 前記２、前記バス制御装置は、バスマスタに時分割に特
権を割り与える処理を行うか否かを設定するレジスタ、 を、必要に応じて、備えることによりシステムのバス制
御の柔軟性を高めることができる。

また、さらに Ｃ、 前記バス使用中のバスマスタのバス使用権の強制
的打ち切り手順を行うか否かを設定するレジスタを備え
ることにより柔軟性を高めることができる。

［実施例］ 以下、本発明に係る情報処理システムの一実施例につ
いて説明する。

まず、本実施例に係る情報処理システムの構成につい
て説明する。

第11図に、情報処理システムの構成を示す。

図中、1101、1102はCPU、1103はメモリ、1105、110
6、1107は入出力装置であり、それぞれバス1108を介し
てデータの転送を行う。説明の便宜上CPUや入出力装置
等をまとめて、バスマスタと呼ぶ。1104はバスコントロ
ーラであり、バス使用権要求であるバスリクエスト信号
CBREQ（＊）−N1109や、バス使用許可信号であるバスア
クノリッジ信号CBACK（＊）−N1110等を用いてバス制御
を行う。また1111はバス異常を知らせるバラエラー線で
ある。

次に、本実施例に係るバスのプロトコルを説明する。

以下の説明で、−Ｎを附して示す負論理信号の値０と
は電圧レベルＬを示し、論理真を意味する。−Ｐを附し
て示す正論理信号をこれと逆になる。

本実施例においては、バス1108上の共通信号CADR−
Ｎ、CWRITE−Ｎ、CBUSLK−Ｎ、CMSTEN−Ｎ、CSLVEN−
Ｎ、CDRCLK−Ｎ、CLTCLK−Ｎと、バスコントローラ1104
と各バスマスタ間にそれぞれ設えたCBACK（＊）−N110
9、CBREQ（＊）−N1110を用いて転送制御を行う。

ここで、バス使用権を有するバスマスタよりの要求に
応じてデータを入出力するものをスレーブという。

また、 ａ）CADR−Ｎは、アドレス・データ切替え信号であり、
アドレス時０、データ時１を出力する。

ｂ）CWRITE−Ｎは、リード転送とライト転送の切替え信
号で、リード転送時１、ライト転送時０を出力する。

ｃ）CBUSLK−Ｎは、バス使用権保持信号である。本バス
では一回に転送できるデータ量が無制限であり、また一
回のバス使用権で複数回の異なるアドレスへのデータ転
送を連続して行える（後述）ので、マスクは本信号によ
りバス使用権を保持し続ける意志を示す。マスタはバス
使用権獲得直後から、最終送受（後述）直前まで本信号
に０を出力し、最終送受時のみ１を出力する。

ｄ）CMSTEN−Ｎ及びCSLVEN−Ｎは、各マスタ及びスレー
ブのデータ送受（入出力）イネーブル信号である。マス
タ及びスレーブは、各々送受が可能な時に本信号に０を
出力し、ウェイトをかける時に１を出力する。両方の信
号が０の時のみ、必ず、データが送受されるものとす
る。

ｅ）CDRCLK−Ｎ、CLTCLK−Ｎは、データ転送に用いるク
ロックである。

本実施例において、バス1108上の１回のデータ転送
は、アドレス出力サイクルから転送終了サイクルまでの
サイクルで定義される。

ここで ａ）アドレス出力サイクルは、バス使用権を有するマス
クがアドレスを出力するサイクルで、 ［▲▼＝０かつ▲▼＝０かつ▲
▼＝０］ で定義される。本バスに接続する全バスマスタは、この
サイクルでアドレスをラッチ・デコードする。また、こ
のサイクルでスレーブが指定される。

ｂ）最終送受サイクルは、１回のデータ転送が終了する
サイクルであり、本サイクルまでバースト転送が実行さ
れる。

最終送受サイクルは、 ［CADR＝１かつCBUSLK＝１かつCMSTEN＝０かつCSLVEN
＝０］ で、定義される。

ｃ）マスタは、CADR−Ｎ・CWRITE−Ｎ・CBUSLK−Ｎ・CM
STEN−Ｎによりデータ転送制御を行う。

一方マサタによりアドレスで指定されたスレーブはCS
LVEN−Ｎによりデータ転送制御を行う。

また、本実施例に係るバスプロトコルにおいて、バス
の使用権は、以下のように取り扱われる。

まず、バス1108の使用権を望むバスマスタ（バスマス
タ１とする）は、CBREQ（１）−N1110により、バス制御
装置に、その旨要求する。

これに対し、要求を受けたバス制御装置1104は、バス
の使用を認める場合は、CBACK（１）＝０を与える。

一方、各バスマスタにおいて、バス使用権は、 ［▲▼（＊）＝０かつ▲▼＝１
かつ▲▼＝０かつ▲▼＝０］
で成立する。

つまり、▲▼（＊）発行かつ、バス1108上
が最終送受サイクルの時、そのバスマスタは、次サイク
ルのバス使用権を得ることができる。

また、バスがアイドル状態の場合には、バス制御装置
が▲▼（＊）＝０と共に、▲▼
＝１・ ▲▼＝０・▲▼＝０を出力す
ることにより擬似的に最終送受サイクルを作り、所望の
バスマスタにバス使用権を成立させる。これを擬似最終
送受と呼ぶ。

これによりバス使用権を得たバスマスタは、次のサイ
クルで▲▼＝０を出力し、データ転送を開
始（アドレス出力）する。

また、本実施例においては、複数のバスマスタに、バ
スマスタに転送を中止させてバス使用権を得る特権を有
するバスマスタを設定可能とする。

この特権を有するバスマスタが▲▼（＊）
を発行した場合、バス制御装置は、バス使用権を有する マスタに▲▼（＊）＝０を発行する。

これを打切アクノリッジと呼ぶこととする。

打切アクノリッジを受けたマスタは、次のデータ送受
を最終送受とすることによりバス使用権を放棄する。

なお、マスタにこの機能を設けなくてもこの機能を実
現できるように、バス制御装置が、打切アクノリッジを
発行した次のサイクルからバスを監視し、最終送受以外
のデータ送受が実行された場合は、バスエラーを発行し
て強制的に転送を終了させるようにしてもよい。バスエ
ラーは専用線（第７図1111）により各バスマスタに発行
される。

次に、以上のプロトコルのタイミングおよび状態遷移
について説明する。

まず、第３図にリード転送の場合を示す。

バスタイミングは２相クロックCDRCLK−Ｎ、CLTCK−
Ｎで同期動作を行う。CDRCLK−Ｎの立下りから信号のド
ライブを開始し、CLTCLK−Ｎの立下りで信号のフェッチ
を行う。

本実施例においては、説明の便宜上、バスはアドレス
・データマルチプレクス型として説明する。第３図中、
CADは、このアドレス／データを表す。

マスタはアドレス出力（）後、すぐにデータ送受可
能（）になっているが、スレーブは１サイクルウェイ
ト（）してからデータを出力（）している。第６サ
イクルで最終送受が実行（）されて、転送が終了して
いる。

マスタは、第１サイクルで、アドレス１を出力してス
レーブを指定し、32bit転送を要求しているものとす
る。

指定されたスレーブは１サイクルウェイトした後、デ
ータ1A・1B・1C・1Dを順次出力している。この場合、デ
ータ1Aはアドレス１に対応するデータで、以下アドレス
は自動的に１ずつ増加していっている。第６サイクルで
は最終送受が実行され、データ転送とマスタのバス使用
権が同時に終了している。

したがって、もし、第６サイクルにバス使用権を得た
他マスタがあれば、第７サイクルからデータ転送を開始
することになる。

なお、本例では４回のデータ転送を行っているが、本
バスでは転送するデータ量は任意であり、また転送手順
は転送するデータ量に無関係で常に一定である。

したがって、たとえば、第１サイクルの後に、すぐ第
６サイクルが続けば、それは１回のリード転送になる。

次に、第４図にバスマスタ１とバスマスタ２との競合
制御の場合を示す。

本実施例においては、各バスマスタにプライオリティ
を付与するものとし、この場合はバスマスタ１の方が高
いプライオリティを有するものとする。

バスアイドル状態の第１サイクルに２つのマスタ、１
および２がリクエストを発行（）している。バス制御
装置はアービトレーションを行い、第２サイクルでマス
タ１にアクノリッジを発行（）し、同時に擬似最終送
受を実行（）してバス使用権を与えている。

第３サイクルでマスタ１はリクエストを止めて（）
データ転送を開始し、バス制御装置はマスタ１に代えて
マスタ２にアクノリッジを発行（）している。

第５サイクルでマスタ１は最終送受を実行（）し、
これによりマスタ２のバス使用権が成立している。第６
サイクルでマスタ２はリクエストを止めて（）データ
転送を開始している。

次に、第２図に前記打ち切りアクノリッジを用いて、
バスマスタに転送を中止させる場合について説明する。

図示するように、第１サイクルでアクノリッジの発行
（）と擬似最終送受の実行（）により、マスタ１の
バス使用権が成立している。

マスタ１は、第２サイクルでリクエストを止めて
（）データ転送を開始している。第３サイクルでマス
タ１に対してより上位のプラオオリティを有するマスタ
０がリクエストを発行（）し、バス制御装置はこれを
受けて、第４サイクルでマスタ０へのアクノリッジ
（）とマスタ１への打切アクノリッジ（）を発行し
ている。

マスタ１は打切アクノリッジを受けて、第５サイクル
で最終送受を実行（）し、バスをリリースしている。
同時にマスタ０のバス使用権が成立し、マスタ０は、第
６サイクルでリクエストを止めて（）データ転送を開
始している。

バス使用権を打ち切られたマスタ１は、第６サイクル
で再びリクエストを発行（）している。なおマスタ１
は、バス使用権を保持している第２〜５サイクルでは、
リクエストを発行してはならない。

ここで、以上の本実施例に係るバスバスプロトコルに
よるデータ転送のバス上の状態遷移を第５図に示す。

図示するように、サイクル501でアドレス発行を行
い、スレーブが指定される。続くサイクルでスレーブが
転送を実行できる場合、サイクル503またはサイクル505
に移る。

サイクル503では、転送が行われた後もひきつづき、
最終送受までバスを獲得し続け、データ転送を行い、そ
の後サイクル505に以降する。サイクル505では、最終デ
ータ送受を行い、次のサイクルでマスタはバスを解放す
る。

サイクル502およびサイクル504はウェイトサイクルで
あり、ひきつづき転送すべきデータがある場合がサイク
ル502、転送すべきデータの最終のデータでのウェイト
状態がサイクル504である。

次に、第１図に本実施例に係るバスプロトコルによる
バスマスタの状態遷移を示す。

図中、サイクル101は他のマスタがバスを利用してデ
ータを転送中の状態、サイクル102はバスを獲得しよう
としてバスリクエスト信号▲▼（＊）を出力
した状態である。この後、バスリクエスト▲
▼（＊）を出力しながら▲▼（＊）のアサー
トかつ最終送受となる（サイクル105）のを持つ（サイ
クル102、103、104）。

サイクル105でバス使用権を獲得したら、サイクル106
でリクエストを止めて転送を行い、サイクル107の最終
送受実行でバスを解放する。

転送中に打ち切りアクノリッジとしてバスアクノレジ
信号▲▼（＊）を受けたとき（サイクル10
8）は、次の転送をサイクル109の最終送受実行して該当
のデータ転送終了バスを解放する。

次に、本実施例に係る前記バスプロトコルを実行する
バス制御装置について説明する。

まず、第６図にバス制御装置に設けるバス制御レジス
タ601、602、603、604、605について説明する。

図中、CLVL_0 601と、CLVL_1 602とは、４ビットごと
が１バスマスタに対応し、16バスマスタに16レベルのプ
ライオリティを割りふるものである。

レジスタCPRV603は、バスマスタ対応に、打ち切りア
クノリッジによる他のバスマスタのバスの使用の中断を
行いバス獲得を行うことのできる特権を与えるレベルを
設定するものであり、２ビットが１バスマスタに対応し
ている。値０はこの特権なしレベル、値１は時分割にこ
の特権を割り当てるレベル、値２は固定的にこの特権を
与えるレベルである。

レジスタCNTL604は、第１ビット目でこの打ち切りア
クノリッジを使用するか否か、第２ビット目で時分割に
特権を割りふる制御を行うか否かを設定する。時分割の
制御を行わないときは、固定的に特権が割りふられたバ
スマスタのみを打ち切りアクノリッジによるバス獲得可
能とする。

モードレジスタ605はレジスタCNTL604に設けられ、１
がセットされた場合は、打ち切り特権マスタからバス獲
得要求があったとき常にそれを受け付ける。モードレジ
スタ605に０がセットされた場合は、バスを占有してい
るマスタのプライオリティよりバス獲得要求を行ってい
る打ち切り特権マスタのチャネルの方が高いプライオリ
ティにあるときに限り、それを受け付ける。

次に、第７図にバス制御装置内のバス優先制御回路の
ハードウェア構成を示す。

リクエストラッチ702とアクノリッジレベルレジスタ7
21と打ち切りアクノリッジレベルレジスタ732とステー
ジ制御部723の条件信号保持フリップフロップとのクロ
ックには、バスの信号ラッチ用クロックCLTCLK−Ｎと同
相のクロックを用い、ステージ制御部720の信号出力フ
リップフロップにはバスのドライブ用クロックCDRCLK−
Ｎを用いる。

また、打ち切りを要求することのできるマスタ（以
下、打ち切り特権マスタ）のチャネル設定を時分割に巡
回させるために、レベル巡回回路701が設けられてい
る。

レベル巡回回路701は、前記レジスタCPRV603の下位１
ビットに対応するレジスタ726−１−15を参照して、時
分割に打ち切り特権マスタ指定信号ABOTMST（00）〜ABO
TMST（15）725−０〜725−15をアサートする。

バス獲得要求CBREQ（00）〜CBREQ（15）727−０〜727
−15は同期ラッチ702−０〜702−15で同期化された後、
アンド705−０〜705−15によりABOTMST（00）〜ABTMST
（15）との積をとる。

こうして、巡回打ち切り特権マスタで、かつバス獲得
要求のチャネルを得る。

一方、前記レジスタCPRV603の上位１ビットに対応す
るレジスタ703−０〜703−15の値ABOTSTK（00）〜ABOTS
TK（15）と、割り込み要求ラッチ702−０〜702−15との
積をとり、固定打ち切り特権マスタでかつバス獲得要求
を行っているチャネルを得る。

以上で得られた打ち切り特権マスタであってバス獲得
要求のあるチャネルが存在するときオアゲート734の出
力がアサートする。

一方、打ち切り特権マスタかつバス要求中のチャネル
中の最高位レベルのものを、プライオリティエンコーダ
709が前記CLVL_0 601と、CLVL_1 602を参照して出力す
る。

打ち切り特権マスタからバス要求があったとき、それ
を受け付けるか否かはモードレズスタ605の設定により
決定する。

モードレジスタ605に１がセットされ、信号605がアサ
ートのときは、打ち切り特権マスタからバス獲得要求が
あったとき常にそれを受け付けるように、セレクタ715
の出力CABOTONがアサートする。

モードレジスタ605に０がセットされ信号735がネゲー
トのときは、コンパレータ713の働きにより、バスを占
有しているマスタのプライオリティよりバス獲得要求を
行っている打ち切り特権マスタのチャネルの方が高いプ
ライオリティにあるときに限りCABOTONがアサートす
る。

CABOTONはステージ制御部720に加えられ、打ち切りア
クノリッジ処理が行われる。ステージ制御部には、バス
ロック信号▲▼717、マスタ転送イネーブル信
号▲▼718、スレーブ転送イネーブル信号
▲▼719が加えられ、これら３信号によ
り、転送が実行されたかウェイトであるか、また実行さ
れた転送が最終送受であるか非最終送受であるかが判定
される。

また、オアゲート704の出力CBREQON744が加えられて
いることで、バス獲得要求中チャネルの有無が判定され
る。これらの条件によりアクノリッジレジスタ721のデ
ータを決定するセレクタ729のセレクト信号ACKCHSET73
9、ACKCHABOT740、ACKCHSTP741と、バスマスタアクノリ
ッジ出力イネーブルCBACKEN742、バス打ち切りアクノリ
ッジイネーブルCABOTEN743と、バスエラーCBERR723の出
力制御とを行う。

このステージ制御部のステージ遷移を図９に示す。

各ステップには、ACKCHSET（739）、ACKCHABOT（74
0）、ACKCHSTP（741）、CBACOEN（742）、CABOTEN（74
3）、CBERR（723）のうちでアサートする信号を記入し
てある。

また、図中に、ステージ制御部の各ステップ時の入力
信号の状態、および、遷移条件となる入力信号条件を示
した。

ステップ901のアイドル状態では、ACKCHSET（739）の
出力により、レジスタ721にプライオリティエンコーダ7
28の出力がセットされ続ける。

バスリクエストがあると、ステップ902に遷移し、ACK
CHSTPの出力により、レジスタ721の値は保持され、CBAC
KENの出力によりバスマスタアクノリッジ▲
▼（750）が、ゲート724−０〜724−15に通じて出力さ
れる。転送が開始されるとステップ903に遷移し、ACKCH
STP（741）の出力により、レジスタ721にバス占有中の
チャネル番号が保持される。

転送中に打ち切り要求が発生し、CABOTONがアサート
されると、ステップ904に遷移し、ACKCHABOT（740）の
出力により、レジスタ721に打ち切りによりバスを獲得
すべきマスタのチャネル番号が、レジスタ732には、セ
レクタ731を通じてそれまでレジスタ721に保持されてい
た、打ち切りによりバスを明け渡すべきマスタのチャネ
ル番号がセットされる。

このステップは１サイクルで次のステップ905に遷移
し、ステップ905では、ACKCHSTP（741）の出力によりレ
ジスタ723の値は保持され、CBACKEN（742）とCBABOTEN
（743）との出力により、それぞれバス獲得アクノリッ
ジとバス打ち切りアクノリッジとがプライオリティデコ
ーダ722と、733とにより指定されたチャネルへと出力さ
れる。

ここで、次の転送が最終送受であった場合はステップ
903へと遷移するが、非最終送受であった場合はステッ
プ906へ遷移し、ステップ905の出力に加えさらにバスエ
ラーCBERR（723）が出力され、バスを強制的に解放させ
る。

以上の動作によりバス打ち切りアクノリッジを実行す
る。

なお、説明を簡略化するために、レジスタCNTL604に
関する制御の説明は省略したが、第１ビット目に応じて
バス優先制御回路は、抑止され、第２ビット目に応じて
レベル巡回回路は抑止される。

次に、第８図に前記バス優先回路内のレベル巡回回路
701の構成を示す。

巡回打ち切り特権を有無をチャネルごとに示すABOTRN
D（00）〜ABOTRND（15）745−１〜745−15を入力し、フ
リーランカウンタ802のパルスか間隔ごとにレジスタ803
−１〜803−４の値が更新される。この値は次チャネル
選択回路801によりエンコードされたチャネル番号とし
て決められる。この値は、デコーダ804を通じてチャネ
ル番号に対応した信号ABOTMST（00）〜ABOTMST（15）
（725−０〜725−15）のいずれか１つのアサートとして
出力される。

もし、ABOTRND（00）〜（15）（745−０〜745−15）
のうち１つもセットされていないとき（巡回打ち切りを
用いないとき）は、オアゲート805の出力がネゲートと
なり、アンドゲート806−０〜806−15がオフされて、AB
OTMST（00）〜（15）（725−０〜725−15）は１つもア
サートしない。

次チャネル選択回路801は次のように論理構成された
値を４ビットにデコードする。

上記条件のとき値７。

値７以外の０〜15の値についても、これと同様の規則
を用いる。

次に、チャネル装置等のバスマスタ内に設けられるバ
スプロトコルを担うバス獲得制御回路について説明す
る。

第10図に、このバス獲得制御回路1001の構成を示す。

図中、1002はバス要求発生部、1002は転送シーケン
サ、他は論理ゲートを示す。

バス要求発生部1002は、転送の必要がない時に、バス
要求の発生を行う。すなわち、ドライバ1011を通して、
バス要求信号▲▼（＊）（707）を出力す
る。

バス要求信号と、ドライバ1009を通して得たバスアク
ノリッジ信号▲▼（＊）（750）の値と、ド
ライバ1010とインバータ1015とより得たバスロック信号
▲▼（＊）（717）とがアンドゲート1006に
加えられ、▲▼（＊）＝０・CBLLK（＊）＝
０・CBACK（＊）＝１なる条件により、転送シーケンサ
起動信号1007を得る。

転送シケーンサ1003が動作中は、CBLKデデータ1013と
cblkイネーブル信号1014がアサートされ、ドライバ1612
を通じてバスロック信号▲▼（717）が出力さ
れる。

転送実行中に、他の特権上位マスタよりバス獲得要求
があると、バス制御装置からアバス開放要求の意図で、
▲▼（＊）（750）がアサートされる。

この場合、自身はバス要求を出力していないので、バ
ス要求信号をインバータ1004により転反転した信号と、
▲▼（＊）をドライバ1009により反転して得
た信号とをアンドゲート1005に加え、 ▲▼（＊）＝１・▲▼（＊）＝
０ なる条件から、転送シーケンサ停止信号1008を得る。

これを受け、転送シーケンサは次のサイクルを最終転
送として、▲▼（＊）をネゲートする。

以上の動作により、バスマスタにおいて本実施例に係
るバスプロトコルが実現される。

以上、本実施例によれば、打ち切りアクノリッジの適
用を受けるか否かを、時分割巡回の割り当てまたは、固
定的な割りあての別でチャネルごとに設定できる。また
レジスタ設定によって、バス占有中のチャネルとのプラ
イオリティが、相対的に高いときに限って打ち切りアク
ノリッジを適用するか、または相対的に低い場合であっ
ても打ち切りアクノリッジを適用するかを選択できる。
また、打ち切りアクノリッジによるバス解放を行うハー
ドウェアを備えていないマスタに対し、バスエラーによ
りバス解放を行うことができる。

また、本実施例によれば、バス使用中のバスマスタの
使用権の中断して他のバスマスタにバス使用権を与える
ことができるので、緊急の処理を必要とするデータ転送
がバス獲得を限度以上に待たされてシステムが不都合を
起こすことが防止できる。

また、他のバスマスタがバス使用中でも、バスを獲得
して自身の転送を行うことができるので、転送を不都合
に待たされることがない。

また、前記バス使用の打ち切り・獲得をモード設定可
能なので、システムに柔軟に対応できる。

また、前記バス使用の打ち切り・獲得を行うか否かを
バスマスタ対応に設定可能なため、バス獲得待ちに許容
時間を設ける必要のあるバスマスタとその必要のないバ
スマスタとを区別できるのでバスの効率良い使用ができ
る。

また、前記バス使用の打ち切り・獲得を行うことので
きるバスマスタを時分割に割当てることができるため、
各バスマスタに許容上限時間までにバス獲得が行えるこ
とが保証できる。

また、プライオリティがバス使用中のバスマスタより
も、相対的に低くても前記バス使用の打ち切り、獲得を
行うことができるので、プライオリティとは無関係に緊
急な処理を実行できる。

また、プリイオリティがバス使用中のバスマスタより
も相対的に高いときに限って前記バス使用の打ち切り、
獲得を行うことができるようにもできるので、データ転
送中に途中でバスの使用権を打ち切られると不都合が生
ずるバスマスタ装置が誤作動することがない。

また、プリイオリティが相対的に低くとも、前記バス
使用の打ち切り・獲得を行うことができるバスマスタは
プリイオリティ制御では低位であっても優先的にバスを
獲得できるので、プリイオリティとは独立にバス獲得待
ち上限時間を保証できる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、チャネル装置のバス
使用待機時間を確実に制限できる情報処理システムを提
供することができる。

また、さらに、必要に応じて柔軟にバス制御を行うこ
とができる情報処理システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るバスマスタの動作を示
す状態遷移図、第２図は打ち切りアクノリッジを用いた
バスアービトレーション動作を示すタイミング図、第３
図はバスの転送動作を示すタイミング図、第４図はバス
アービトレーション動作を示すタイミング図、第５図は
バス上の転送動作を示す状態遷移図、第６図はバス制御
レジスタの構成を示す説明図、第７図はバス優先制御回
路の構成を示すブロック図、第８図はレベル巡回回路の
構成を示すブロック図、第９図はバス制御装置の動作を
示す状態遷移図、第10図はバスマスタ内のバス獲得制御
回路の構成を示すブロック図、第11図は情報処理システ
ムの構成を示すブロック図である。 101……データ転送サイクル、105……最終転送サイク
ル、108……打ち切りアクノリッジ中のデータ転送サイ
クル、109……打ち切りアクノリッジによる最終送受サ
イクル、601、602、603……バス制御レジスタ、701ハイ
レベル巡回回路、707……プライオリティ回路、720……
ステージ制御部、1001……バス獲得制御回路、1002……
バス要求発生部、1003……転送シーケンサ、1101、1102
……CPU、1103……メモリ、1104……バスコントロー
ラ、1105、1106、1107……入出力装置、1108……バスで
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 光一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所マイクロエレクトロ ニクス機器開発研究所内 (72)発明者 川口 仁 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所マイクロエレクトロ ニクス機器開発研究所内 (72)発明者 小林 一司 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所神奈川工場内 (56)参考文献 特開 平２−219157（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−80753（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−264463（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 13/362

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】共通のバスに接続された複数のバスマスタ
   とバス制御装置とを有する情報処理システムであって、 前記バス制御装置は、 所定の特権を有するバスマスタよりバス使用要求を受け
   た場合に、バス使用中のバスマスタに、当該バスマスタ
   にバス使用権を与えるためにアサートした信号をアサー
   トすることで、当該バス使用中のバスマスタのバス使用
   権を強制的に打ち切る使用権打ち切り手段を備えている ことを特徴とする情報処理システム。
2. 【請求項２】請求項１記載の情報処理システムであって 前記バス制御装置は、 特権を割り当てるか否かを、バスマスタ毎に設定するレ
   ジスタをさらに備え、 前記所定の特権を有するバスマスタとは、前記レジスタ
   に特権が設定されているバスマスタである ことを特徴とする情報処理システム。
3. 【請求項３】請求項２記載の情報処理システムであっ
   て、 前記バス制御装置は、 時間経過にしたがって前記レジスタに記憶するバスマス
   タを更新する手段をさらに備えている ことを特徴とする情報処理システム。
4. 【請求項４】共通のバスに接続された複数のバスマスタ
   とバス制御装置とを有する情報処理システムであって、 前記バス制御装置は、 所定の特権を有するバスマスタよりバス使用要求を受け
   た場合に、バス使用中のバスマスタに、当該バスマスタ
   にバス使用権を与えるためにアサートした信号をアサー
   トすることで、当該バス使用中のバスマスタのバス使用
   権を強制的に打ち切る使用権打ち切り手段と、 所定のバスマスタに時分割に前記所定の特権を割り当て
   る割り当て手段と、を備えている ことを特徴とする情報処理システム。
5. 【請求項５】請求項４記載の情報処理システムであっ
   て、 前記バス制御装置は、 前記特権を割り当てるか否かを、バスマスタ毎に設定す
   る第一のレジスタをさらに備え、 前記割り当て手段は、 前記第一のレジスタに割り当てる旨設定されているバス
   マスタに対して、前記所定の特権を時分割に割り当てる ことを特徴とする情報処理システム。
6. 【請求項６】請求項４または５記載の情報処理システム
   であって、 前記バス制御装置は、 あらかじめ付与したプライオリティが、バス使用中のバ
   スマスタよりも高いバスマスタからバス使用要求を受け
   た場合に、前記使用権打ち切り手段を実行する手段をさ
   らに備えている ことを特徴とする情報処理システム。
7. 【請求項７】請求項４、５、または６記載の情報処理シ
   ステムであって、 前記バス制御装置は、 前記割り当て手段を実行するか否かを設定する第二のレ
   ジスタをさらに備え、 前記第二のレジスタに実行する旨設定されている場合
   に、前記割り当て手段を実行する ことを特徴とする情報処理システム。
8. 【請求項８】請求項１、２、３、４、５、６、または７
   記載の情報処理システムであって、 前記バス制御装置は、 前記使用権打ち切り手段を実行するか否かを設定する第
   三のレジスタをさらに備え、 前記第三のレジスタに実行する旨設定されている場合
   に、前記割り当て手段を実行する ことを特徴とする情報処理システム。