JP3179891B2 - バス制御方式 - Google Patents

バス制御方式

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JP3179891B2 JP27743392A JP27743392A JP3179891B2 JP 3179891 B2 JP3179891 B2 JP 3179891B2 JP 27743392 A JP27743392 A JP 27743392A JP 27743392 A JP27743392 A JP 27743392A JP 3179891 B2 JP3179891 B2 JP 3179891B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メモリからFIFOへ
高速にデータを転送するための制御方式に関する。三次
元グラフィクス表示装置、その他の描画処理装置におい
ては、CPUにすべての処理を行なわせるのではなく、
描画に必要な数値計算処理は、数値計算を専用に行なう
プロセッサに行なわせる。こうして、処理を分散し、装
置全体の性能向上を図ることが多い。
【0002】
【従来の技術】この場合、CPUの処理と数値計算プロ
セッサの処理とは、非同期で実行される。従って、CP
Uと数値計算プロセッサとの間でデータ転送の同期をと
る必要があるが、そのためにFIFOを用いる場合があ
る。通常は、CPUにおいて何らかの処理を行なった後
に、FIFOを経由させて、数値計算プロセッサにデー
タを転送する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、データによっ
ては、数値計算プロセッサに渡されるべき形式で既に格
納されているものもある。この場合、CPUがデータを
リードしてから改めてFIFOへのライトを行なうとい
う処理は必要ないが、従来は、そのような処理を行なう
構成になっていたので、描画処理全体の性能が向上しな
いという問題点があった。
【0004】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
て為されたものであり、CPUが他のプロセッサと処理
を分散する描画装置のような装置において、データ転送
の同期をとる場合などに設けられるFIFOに対して、
高速にデータを転送するための手段を提供することを目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
目的は、前記特許請求の範囲に記載した手段にて達成さ
れる。
【0006】すなわち、請求項1の発明は、図1の原理
説明図に示すように、CPU1のリード要求により、メ
モリ2からバス上へ出力されるリードデータをFIFO
へ転送するための制御方式であって、メモリ2からCP
U1へリードデータを転送すると同時に、そのリードデ
ータをFIFOへも転送する同時ライトモードと、メモ
リ2からCPU1へリードデータを転送した後、CPU
1からFIFOへデータ転送を行なう独立ライトモード
とを切り替える切り替え制御部3と、同時ライトモード
時及び独立ライトモード時に、FIFOへの書き込み動
作を制御するための信号を生成する制御信号生成部4
と、同時ライトモード時及び独立ライトモード時に、F
IFOへのライトアドレスを生成するアドレス生成部5
と、同時ライトモード時及び独立ライトモード時に、F
IFOへのライトデータを保持するデータ保持部6と、
を備えるバス制御方式である。
【0007】また、請求項2の発明は、前記モード切り
替え制御部が、その値により前記同時ライトモードと前
記独立ライトモードとを切り替えるモード切り替えビッ
トを保持するモード切り替え制御レジスタを有するバス
制御方式である。
【0008】また、請求項3の発明は、前記制御信号生
成部が、前記モード切り替えビットの値により、FIF
Oへの書き込み動作を制御するための信号を、メモリか
らの信号を元に生成するか、CPUからの信号を元に生
成するかを決定する手段を有するバス制御方式である。
【0009】また、請求項4の発明は、前記アドレス生
成部が、FIFOへのライトアドレスを格納するライト
アドレス格納レジスタを持つと共に、前記モード切り替
えビットの値により、生成すべきライトアドレスを、C
PUからのライトアドレスにするか、ライトアドレス格
納レジスタに予め設定されているライトアドレスにする
かを決定する手段を有するバス制御方式である。
【0010】また、請求項5の発明は、前記データ保持
部が、FIFOへの転送データを保持するデータ保持レ
ジスタを持つと共に、前記制御信号生成部が生成するタ
イミング信号に基づいて、このデータ保持レジスタに転
送データを書き込む手段を有するバス制御方式である。
【0011】
【作用】本発明では、FIFOへデータを転送するため
に、二つの動作モードを利用する。その一つは独立ライ
トモードであり、もう一つは同時ライトモードである。
CPUが、リードデータに処理を加えてからFIFOへ
処理データを転送する場合には独立ライトモードを用い
る。
【0012】また、CPUが処理する必要のないデータ
の場合には同時ライトモードを用いる。同時ライトモー
ドでは、CPUがデータを読み出すのと同時にFIFO
へのライトを行なうので、データ転送を高速化すること
ができる。
【0013】ところで、複数接続されたFIFOは、ラ
イトアドレスにより特定のFIFOが選択される。よっ
て、CPUのアドレスマップには、図2に示すように、
メモリ空間及びFIFO空間が存在する。独立ライトモ
ードは、CPUによるメモリリード動作と、CPUによ
るFIFOへのライト動作との組み合わせであるため、
ライトすべきFIFOのアドレスは、CPUから示すこ
とができる。
【0014】しかし、同時ライトモード時はCPUによ
るメモリリード動作と、FIFOへのライト動作とが同
時に行なわれるので、CPUのアドレスにはメモリのリ
ードアドレスしか示すことができない。そこで、同時ラ
イトモード時には、例えば予めレジスタに設定したライ
トアドレスを、FIFO選択用のアドレスとする。
【0015】
【実施例】図3〜6に、各部回路の構成例を示す。この
中で、図3(a)は、本発明によるモード切り替え制御
部の構成例を示している。図3(a)に示すモード切り
替えレジスタ10は、動作モードの切り替えを行なうた
めのモード切り替えビットを保持するものである。
【0016】このモード切り替えビットの値は、動作モ
ードを示す”+FIFO_W_MODE”として出力さ
れる。例えば、”+FIFO_W_MODE”が‘0’
のとき、独立ライトモードとし、”+FIFO_W_M
ODE”が‘1’のとき、同時ライトモードとする。
【0017】図3(b),(c)及び図4,5は、本発
明による制御信号生成部の構成例を示す図である。図3
(b)において、デコーダ12は、CPUからのアドレ
ス信号である”+CPU_ADDRESS”をデコード
するものである。
【0018】そして、CPUがメモリ空間を選択してい
た場合には、”+MEMORY_SELECT”を出力
し、FIFO空間を選択していた場合には、”+FIF
O_SELECT”を出力する。
【0019】図3(c)に示す回路は、独立ライトモー
ド時において、FIFOへの書き込み動作を制御するた
めの信号のひとつである”−FIFO_DTAK”を生
成するためのものであり、AND回路14とフリップフ
ロップ回路16とを設けて構成してある。
【0020】図3(c)において、CPUからのアドレ
スストローブ信号である”−CPU_AS”(アドレス
が有効であることを示す)、及びデータストローブ信号
である”−CPU_DS”(データが有効であることを
示す)、並びにFIFO空間が選択されていることを示
す”+FIFO_SELECT”がすべてオンになった
場合には、一クロック後に、”−FIFO_DTAK”
がオンになる。
【0021】図4に示す回路は、FIFOへの転送デー
タを保持するデータ保持レジスタのセットクロックであ
り、CPUからのライトアドレス信号”+CPU_AD
DRESS”のラッチクロックである”−FIFO_R
EG_CLOCK”を生成するためのものである。
【0022】図4において、独立ライトモードの場合に
は、”−FIFO_W_MODE”がオンであるので、
AND回路20がオンとなり、AND回路18はオフと
なる。また、同時ライトモードの場合には、”+FIF
O_W_MODE”がオンであるので、AND回路18
がオンとなり、AND回路20はオフとなる。
【0023】そして、ふたつのAND回路18,20の
出力を受けるNOR回路22の出力が”−FIFO_R
EG_CLOCK”となる。NOR回路22は、ふたつ
のAND回路18,20の双方の出力がオフの場合に
は、‘1’を出力するが、いずれか一方のAND回路が
オンになると、負論理の信号”−FIFO_REG_C
LOCK”を生成し、出力する。
【0024】図5に示す回路は、FIFOへの制御信号
でありFIFOへの書き込みタイミングを示す”+FI
FO_WE”を生成するためのものである。図中、独立
ライトモード時には、AND回路26がオンとなり、同
時ライトモード時には、AND回路24がオンとなる。
【0025】図5において、二つのAND回路24,2
6の出力の論理和をとるOR回路28の出力は、二つの
フリップフロップ回路30,32を経て”+FIFO_
WE”となる。
【0026】よって、独立ライトモード時の”+FIF
O_WE”は、”+FIFO_DTAK”を二クロック
遅らせたものとなり、同時ライトモード時の”+FIF
O_WE”は、”+MEMORY_DTAK”を二クロ
ック遅らせたものとなる。
【0027】図6(a)は、本発明によるアドレス生成
部の構成例を示す図である。図中、独立ライトモード時
においては、フリップフロップ回路34が、CPUから
のアドレス信号”+CPU_ADDRESS”を入力
し、”+CPU_ADDRESS_LATCH”を出力
する。
【0028】また、同時ライトモード時においては、F
IFOライトアドレスレジスタ36に予め設定されてい
るアドレスが、”+REG_ADDRESS”として出
力される。マルチプレクサ38は、”+CPU_ADD
RESS_LATCH”、若しくは”+REG_ADD
RESS”を受けて、FIFOへのライトアドレスを示
す”+FIFO_ADDRESS”を出力する。
【0029】図6(b)は、本発明によるデータ保持部
の構成例を示す図である。FIFOへの転送データは、
バス上に”+MEMEORY_DATA”として現われ
るが、図中のフリップフロップ回路40は、この”+M
EMEORY_DATA”をラッチする。そして、”−
FIFO_REG_CLOCK”を受けると、FIFO
に書き込むデータである”+FIFO_DATA”を出
力する。
【0030】上記の実施例において述べた各部の回路に
より、同時ライトモードと、独立ライトモードとを使い
分け、効率のよいデータ転送を行なうことができる。続
いて、各動作モード時における回路動作を、タイミング
チャートの図に基づいて説明する。
【0031】図7は、独立ライトモード時における回路
動作を説明するタイミングチャートの図である。図
中、”−CPU_AS”がオンになった次のクロック
で”+FIFO_SELECT”がオンになっている。
これは、CPUがFIFO空間にあるアドレスを示した
からである。この”+FIFO_SELECT”がオン
になった次のクロックでは、”+FIFO_DTAK”
がオンになっている。
【0032】また、データ保持部のラッチ動作を制御す
る”−FIFO_REG_CLOCK”は、”+FIF
O_DTAK”がオンになってから、一クロック後に生
成されている。また、FIFOへの書き込みタイミング
を示す”+FIFO_WE”は、”+FIFO_DTA
K”がオンになってから、二クロック後にオンになって
いる。
【0033】図8は、同時ライトモード時における回路
動作を説明するタイミングチャートの図である。図
中、”−CPU_AS”がオンになった次のクロック
で”+MEMORY_SELECT”がオンになってい
る。これは、CPUがメモリ空間にあるアドレスを示し
たからである。このとき、”+FIFO_W_MOD
E”は‘1’となっている。
【0034】従って、データ保持部のラッチ動作を制御
する”−FIFO_REG_CLOCK”は、”+ME
MORY_DTAK”がオンになってから、一クロック
後に生成されている。また、FIFOへの書き込みタイ
ミングを示す”+FIFO_WE”は、”+MEMOR
Y_DTAK”がオンになってから、二クロック後にオ
ンになっている。
【0035】ここで、FIFOへのライトアドレス
は、”+FIFO_W_MODE”が‘1’のため、F
IFOライトアドレスレジスタの値、すなわち”+RE
G_ADDRESS”が選択される。従って、ライトす
べきFIFOのアドレスは、CPUからのアドレスによ
らず(+CPU_ADDRESSは、メモリのリードア
ドレスを示している)、FIFOへ示すことができる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
FIFOへ転送すべきデータの内、CPUにて処理する
必要のないデータに関しては、メモリから直接FIFO
へ転送することができる。従って、数値計算プロセッサ
を擁する三次元グラフィックス表示装置など、本発明を
適用できる装置におけるデータ転送速度を著しく向上さ
せることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するブロック図である。
【図2】CPUのアドレスマップの一例を示す図であ
る。
【図3】各部回路の構成例を示す図である。
【図4】各部回路の構成例を示す図である。
【図5】各部回路の構成例を示す図である。
【図6】各部回路の構成例を示す図である。
【図7】独立ライトモード時の動作例を説明するタイミ
ングチャートの図である。
【図8】同時ライトモード時の動作例を説明するタイミ
ングチャートの図である。
【符号の説明】
1 CPU 2 メモリ 3 モード切り替え制御部 4 制御信号生成部 5 アドレス生成部 6 データ保持部 10,36 レジスタ 12 デコーダ 14,18,20,24,26 AND回路 16,30,32,34,40 フリップフロップ回路 22 NOR回路 28 OR回路 38 マルチプレクサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 13/28

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CPU(1)のリード要求により、メモリ
    (2)からバス上へ出力されるリードデータをFIFO
    へ転送するための制御方式であって、 メモリ(2)からCPU(1)へリードデータを転送す
    ると同時に、そのリードデータをFIFOへも転送する
    同時ライトモードと、メモリ(2)からCPU(1)へ
    リードデータを転送した後、CPU(1)からFIFO
    へデータ転送を行なう独立ライトモードとを切り替える
    切り替え制御部(3)と、 同時ライトモード時及び独立ライトモード時に、FIF
    Oへの書き込み動作を制御するための信号を生成する制
    御信号生成部(4)と、 同時ライトモード時及び独立ライトモード時に、FIF
    Oへのライトアドレスを生成するアドレス生成部(5)
    と、 同時ライトモード時及び独立ライトモード時に、FIF
    Oへのライトデータを保持するデータ保持部(6)と、
    を備えることを特徴とするバス制御方式。
  2. 【請求項2】前記モード切り替え制御部は、 その値により前記同時ライトモードと前記独立ライトモ
    ードとを切り替えるモード切り替えビットを保持するモ
    ード切り替え制御レジスタを有する請求項1記載のバス
    制御方式。
  3. 【請求項3】前記制御信号生成部は、 前記モード切り替えビットの値により、FIFOへの書
    き込み動作を制御するための信号を、メモリからの信号
    を元に生成するか、CPUからの信号を元に生成するか
    を決定する手段を有する請求項1記載のバス制御方式。
  4. 【請求項4】前記アドレス生成部は、 FIFOへのライトアドレスを格納するライトアドレス
    格納レジスタを持つと共に、前記モード切り替えビット
    の値により、生成すべきライトアドレスを、CPUから
    のライトアドレスにするか、ライトアドレス格納レジス
    タに予め設定されているライトアドレスにするかを決定
    する手段を有する請求項1記載のバス制御方式。
  5. 【請求項5】前記データ保持部は、 FIFOへの転送データを保持するデータ保持レジスタ
    を持つと共に、前記制御信号生成部が生成するタイミン
    グ信号に基づいて、このデータ保持レジスタに転送デー
    タを書き込む手段を有する請求項1記載のバス制御方
    式。
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