JP3185737B2 - バスアービタ制御回路 - Google Patents

バスアービタ制御回路

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JP3185737B2 JP34518997A JP34518997A JP3185737B2 JP 3185737 B2 JP3185737 B2 JP 3185737B2 JP 34518997 A JP34518997 A JP 34518997A JP 34518997 A JP34518997 A JP 34518997A JP 3185737 B2 JP3185737 B2 JP 3185737B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はバスアービタ制御回
路に関し、特にバスマスタからのバスの使用を要求する
バスリクエストが皆無になるフローティング状態を回避
するバスアービタ制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術は、共有バスに接続された複数
のバスマスタのバスの使用要求がバス上で競合が発生し
ないように、バスマスタの使用権を調停するバスアービ
タ制御回路が備えられていた。
【0003】このバスアービタ制御回路は、バスの使用
権を獲得したいバスマスタからバスの使用権要求信号を
受け取ると、ある決まったアルゴリズム、例えばラウン
ドロビン等によりどのバスマスタにバスの使用権を与え
るかの調停を行う。この結果バスアービタ制御回路は、
バスの使用権を与えるグラント信号をバスマスタに返す
ことでバスマスタに対してバスが使用できることを通知
していた。
【0004】バスアービタ制御回路のアルゴリズムにつ
いては特開平4−35540「バス調停装置」でも示さ
れている。ここではバスマスタからバスのリクエストを
先着順にグラント信号を与えて、もし同着のリクエスト
を受け付けたときは予め設定されたバスマスタの優先度
に従ってリクエストの優先を決定している。しかし、全
てのバスマスタがバスを使用しないときは、バスへのグ
ラント信号が返らずその結果としてバスがフローティン
グ状態となり、このフローティング状態となっている信
号線は不安定であり、レシーバ回路では高速の発振が起
こる可能性がある。
【0005】このバスのフローティング状態を避けるた
め、PCI(PeripheralComponent
Interconnect)バス等ではPCI LO
CAL BUS SPECIFICATION REV
ISION2.1で記載されているように、全てのバス
マスタがバスを使用しない時であっても、ある唯一のバ
スマスタに対してグラント信号を返し、その結果のグラ
ント信号を返されたバスマスタがバス上に信号を出すこ
とで、バスのフローティング状態を避けるバスパーキン
グと呼ばれる方法がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のPCI L
OCAL BUS SPECIFICATION RE
VISION2.1において、バスパーキングの方法と
して具体的な方法およびフローティングが発生し易い電
源投入直後のバスパーキングを行う方法については触れ
られていない。また、特開平4−35540「バス調停
装置」においても、全てのバスマスタがバスを使用しな
いときのフローティング状態を回避する方法が記載され
ていない。
【0007】本発明の目的は、ハードウェア的に余計な
回路を付加することなく、またバスアービタ回路の複雑
さを増すことなく電源投入直後もバスパーキングを行う
バスアービタ制御回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のバスアービタ制
御回路は、共有バスに接続し識別番号を付与されたバス
マスタからのバス使用要求を受けて前記共有バスの調停
を実行するバスアービタ制御回路であって、前記バスマ
スタからのバス使用要求であるバスリクエスト信号を受
け付けるバスリクエストレジスタと、前記バスリクエス
トレジスタの内容を監視し予め決められたアルゴリズム
に従って調停した結果を前記共有バスの使用を許可され
た前記バスマスタの識別番号にエンコードした状態で出
力するバスアービタ回路と、前記調停した結果をエンコ
ードされた状態で受け付けて保持するバスグラントレジ
スタと、前記バスリクエストレジスタを監視し前記バス
リクエスト信号の有無により前記バスグラントレジスタ
に前記調停結果の解除またはホールドを指示するホール
ド制御回路と、前記バスグラントレジスタに保持された
調停結果をデコードし、前記デコード結果に該当するバ
スマスタにバスの使用許可を示すグラント信号を通知す
るグラントデコーダとを備え、前記ホールド制御回路
は、前記バスリクエストレジスタに前記バスリクエスト
信号が有るときは解除の指示を前記バスグラントレジス
タに通知し、前記バスリクエストレジスタに前記バスリ
クエスト信号がないときはホールドの指示を前記バスグ
ラントレジスタに通知し、前記バスグラントレジスタ
は、前記解除の指示が通知されたとき新たに通知される
前記調停結果を書き込み、前記ホールドの指示が通知さ
れたとき、電源投入直後であれば保持している不定値を
ホールドし、電源投入直後でなければ既に保持している
前記調停結果をホールドすることにより、常に前記グラ
ントデコーダから前記グラント信号を出力するようにし
たことを特徴とする。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一つの実施の形態
について図面を参照して説明する。
【0016】図1は本発明の実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。
【0017】図1を参照すると、本実施の形態のバスア
ービタ制御回路1は、バスマスタ(図示せず)からのバ
ス使用要求であるバスリクエスト信号10〜13を受け
付けるバスリクエストレジスタ2と、バスリクエストレ
ジスタ2を監視し受け付けられたバスリクエストの優先
を調停し調停結果を通知するバスアービタ回路3と、通
知された調停結果を保持するバスグラントレジスタ5
と、バスリクエストレジスタ2を監視しバスリクエスト
信号の有無によりバスグラントレジスタ5に調停結果の
解除またはホールドを指示するホールド制御回路4と、
バスグラントレジスタ5の調停結果にしたがって該当の
バスマスタにバスの使用を許可するグラント信号60〜
63を通知するグラントデコーダ6とから構成されてい
る。
【0018】バスアービタ回路3は、共有バス上に接続
された複数のバスマスタ(図示せず)からバス使用のリ
クエストが通知されたとき予め決められたアルゴリズム
に従ってバスの使用者であるバスマスタを調停し、調停
結果のバスマスタの識別番号をエンコードしこの値をバ
スグランレジスタ5に通知しバスグランレジスタ5
にセットされる。バスグランレジスタ5にセットされ
た値は、次にバスアービタ回路3がバス使用のリクエス
トを受け付けたときの調停時に使用される。
【0019】ホールド制御回路4は、全バスマスタから
バスを使用するリクエストが無いときバスのフローティ
ング状態に陥るのを回避するためバスグランレジスタ
5にセットされた値のホールドの指示を通知する。ま
た、全バスマスタからバスを使用するリクエストが有る
ときバスアービタ回路3から通知される調停結果の更新
を許可する解除の指示をバスグランレジスタ5に通知
する。
【0020】グラントデコーダ6は、バスグラントレジ
スタ5のエンコードされたバスマスタ識別番号をデコー
ドし、該当するバスマスタにバスの使用を許可するグラ
ント信号60〜63を通知することによりバスマスタは
バスを使用することが可能となる。もし、バスマスタが
バスの使用するリクエストがないときは使用終了の信号
をバスリクエストレジスタに出力するのでバスのフロー
ティングを回避するバスパーキングの機能を簡単な手段
で実現する。
【0021】次に、本実施の形態の動作を図1を用いて
詳細に説明する。図1は共有バスに4つのバスマスタ
(図示せず)が接続されている場合で、バスマスタ#0
〜バスマスタ#3はそれぞれバスリクエスト信号10、
11、12、13に対応しバスの使用の許可を示すグラ
ント信号60、61、62、63に対応する。まず最初
に通常の動作状態を説明する。例えば、バスマスタ#0
からバスの使用要求があった場合は、バスリクエスト信
号10でバスの使用要求があることを通知する。バスリ
クエストレジスタ2はこの時の状態を4ビットで”10
00”という状態を保持する。バスアービタ回路3はリ
クエストレジスタ2の値である”1000”により、バ
スの使用権をバスマスタ#0に与えるべく、#0をエン
コードした形式、即ち2ビットで”00”を出力する。
このときホールド制御回路4はバスリクエストレジスタ
2にリクエストが存在するのでグラントレジスタ5のホ
ールドを解除しグラントレジスタ5の内容を変更可能に
する。結果としてグラントレジスタ5にはバスアービタ
回路3の出力である”00”がセットされる。
【0022】グラントデコーダ6はグラントレジスタ5
の”00”の値をデコードして”1000”にする。即
ち、グラント信号60を出力しバスマスタ#0にバスの
使用許可を与える。バスの使用許可を与えられたバスマ
スタ#0はバスリクエスト信号10をリセットしリクエ
ストの終了を通知する。
【0023】他のバスマスタにもリクエストがない場合
は全てのリクエスト信号10〜13がリセットされるた
め、リクエストレジスタ2の値は”0000”となる。
しかし、ホールド制御回路4はこのときはバスグラント
レジスタ5のホールドを解除しないため”00”の状態
が保持され続けるので、バスマスタ#0がバスの使用を
終わった後でもグラント信号60を通知し続けることで
バスパーキングを行うことになり、バスマスタ#0はバ
スに対し何らかの信号を出し続けることでバスがフロー
ティングになることを避けることができる。
【0024】この状態で、今度はバスマスタ#1とバス
マスタ#2が同時にバス使用要求をバスリクエスト信号
11、バスリクエスト信号12で通知してきた場合の動
作を説明する。このとき、バスリクエストレジスタ2
は”0110”の値が保持される。バスアービタ回路3
はこのバスリクエストレジスタ2の値”0110”と1
つ前にバスを使用したバスマスタ番号、つまりグラント
レジスタ5に保持され続けている値”00”から、この
実施例ではラウンドロビンアルゴリズムとするとバスマ
スタ#2よりバスマスタ#1の方がプライオリティが高
いと判断する。この結果バスアービタ回路3はバスマス
タ#1を示すエンコード信号”01”を出力する。この
ときホールド制御回路4はバスリクエストレジスタ2に
リクエストが存在することで、グラントレジスタ5のホ
ールドを解除(グラントレジスタの値を更新可能にす
る)し、グランレジスタ5はアービタ回路3の出力”
01”をセットする。この結果はグラントデコーダ6で
デコードされ、バスマスタ#1に対してグラント信号6
1を出力しバスマスタ#1に対するバスの使用許可を与
える。バスの使用許可を与えられたバスマスタ#1はバ
スリクエスト信号11をリセットしリクエストの終了を
通知する。
【0025】次に電源投入直後の動作を説明する。電源
投入直後はリクエストレジスタ2もグラントレジスタ6
も不定値となる。しかしリクエストレジスタ2はバスマ
スタからのリクエスト信号がリセットされた状態なの
で”0000”になる。一方、グラントレジスタ5は、
リクエストレジスタ2が”0000”のためホールド制
御回路4からホールドの指示をされるためグラントレジ
スタ5の不定値を保持し続ける。例えば、グラントレジ
スタ5がたまたま”10”であった場合は、デコーダ
は”0010”即ちバスマスタ#2に対しグラント信号
62を通知する。グラント信号62を通知されたバスマ
スタ#2は特にバスの使用を行わなくても、バスに対し
何らかの信号を送ることでバスのフローティングを回避
する。目的がバスのフローティングの回避なので、たま
たまこの場合はバスマスタ#2であったが、バスグラン
トレジスタ5の値が他の値であっても、グラントデコー
ダ6によりデコードされることで、何れかのバスマスタ
に対してグラント信号が通知されるため、バスのフロー
ティングを回避することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、特別な
電源投入リセット回路を付加することなく、バスアービ
タ回路の出力をエンコードしグラントレジスタをデコー
ド情報とすることで、電源投入時に不定値であっても唯
一のバスマスタに対してバスパーキングが行えるので電
源投入時も含めたバスパーキング機能を実現するという
効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 バスアービタ制御回路 2 バスリクエストレジスタ 3 バスアービタ回路 4 ホールド制御回路 5 バスグラントレジスタ 6 グラントデコーダ 10、11、12、13 バスリクエスト信号 60、61、62、63 グラント信号
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−189750(JP,A) 特開 平6−231073(JP,A) 特開 平6−12152(JP,A) 特開 平8−87884(JP,A) 特開 平6−69425(JP,A) 滝 誠一,PCIバスの詳細と応用へ のステップ,第5章アービトレーショ ン,OPENDESIGN NO.7, 第2巻第2号(通巻第7号),10.3 月.1995年(東京),第61頁〜第64頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 13/36,13/362,15/16 G06F 1/26,3/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共有バスに接続し識別番号を付与された
    バスマスタからのバス使用要求を受けて前記共有バスの
    調停を実行するバスアービタ制御回路であって、 前記バスマスタからのバス使用要求であるバスリクエス
    ト信号を受け付けるバスリクエストレジスタと、 前記バスリクエストレジスタの内容を監視し予め決めら
    れたアルゴリズムに従って調停した結果を前記共有バス
    の使用を許可された前記バスマスタの識別番号にエンコ
    ードした状態で出力するバスアービタ回路と、 前記調停した結果をエンコードされた状態で受け付けて
    保持するバスグラントレジスタと、 前記バスリクエストレジスタを監視し前記バスリクエス
    ト信号の有無により前記バスグラントレジスタに前記調
    停結果の解除またはホールドを指示するホールド制御回
    路と、 前記バスグラントレジスタに保持された調停結果をデコ
    ードし、前記デコード結果に該当するバスマスタにバス
    の使用許可を示すグラント信号を通知するグラントデコ
    ーダとを備え、 前記ホールド制御回路は、前記バスリクエストレジスタ
    に前記バスリクエスト信号が有るときは解除の指示を前
    記バスグラントレジスタに通知し、前記バスリクエスト
    レジスタに前記バスリクエスト信号がないときはホール
    ドの指示を前記バスグラントレジスタに通知し、 前記バスグラントレジスタは、前記解除の指示が通知さ
    れたとき新たに通知される前記調停結果を書き込み、前
    記ホールドの指示が通知されたとき、電源投入直後であ
    れば保持している不定値をホールドし、電源投入直後で
    なければ既に保持している前記調停結果をホールドする
    ことにより、常に前記グラントデコーダから前記グラン
    ト信号を出力するようにしたことを特徴とするバスアー
    ビタ制御回路。
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JP2014081952A (ja) * 2014-01-08 2014-05-08 Renesas Electronics Corp ホストコントローラ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
滝 誠一,PCIバスの詳細と応用へのステップ,第5章アービトレーション,OPENDESIGN NO.7,第2巻第2号(通巻第7号),10.3月.1995年(東京),第61頁〜第64頁

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