JP3699536B2 - データ転送装置及びデータ転送方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ処理装置におけるインタフェース回路に係り、詳しくはシリアルインタフェースの規格であるIEEE1394に準拠したデータ処理装置におけるインタフェース回路に関する。
【0002】
近年、マルチメディア化に伴って、パーソナルコンピュータと周辺機器間におけるデータ転送量の増大化及び転送速度の高速化が要求されている。特に、大量の音声や画像データを扱うデジタルビデオカメラ、デジタルVTR、カラーページプリンタ等の周辺機器とパーソナルコンピュータとを結ぶインタフェース回路については、シリアルインタフェースの一つであるIEEE1394が注目されている。
【0003】
【従来の技術】
従来、IEEE1394プロトコルによるデータ転送はシリアル方式であり、図13は、従来のIEEE1394プロトコルコントローラの一部を示す。リンク層処理回路71は、図示しないMPUインタフェースを介してマイクロプロセッシングユニット(MPU)に接続され、nビット幅のパラレルデータ及びヘッダを入力する。ヘッダとはデータの先頭に付加されてパケットを構成するデータであり、該パケットの宛先の情報や、該パケットを構成するデータのバイト数の情報等を設定したものである。
【0004】
リンク層処理回路71はパケット生成回路72及び転送用FIFOメモリ(以下、単にFIFOという)73を備える。パケット生成回路72及び転送用FIFO73には動作クロックCLK10が供給されている。パケット生成回路72は、動作クロックCLK10に基づいて動作し、MPUから供給されたデータの先頭にヘッダを付加するとともに、データの末尾に誤り訂正符号データを付加することによりnビット幅のデータからなる送信用パケットを生成する。パケット生成回路72は生成した送信用パケットを転送用FIFO73に出力する。転送用FIFO73は動作クロックCLK10に基づいてnビット幅のパケットデータの書き込み又は読み出しが行われる。
【0005】
物理層処理回路74は図示しないIEEE1394インタフェース及びIEEE1394バスケーブルを介して周辺機器(デジタルVTR、カラーページプリンタ、又は、デジタルビデオカメラ)と結ばれている。物理層処理回路74は、リンク層処理回路71から送信用パケットを入力する。物理層処理回路74は、パラレル−シリアル変換器75及びDSエンコーダ76を備える。パラレル−シリアル変換器75及びDSエンコーダ76には動作クロックCLK11が供給されている。動作クロックCLK11は前記動作クロックCLK10のn倍の周波数を持つ。パラレル−シリアル変換器75は動作クロックCLK11に基づいて動作し、nビット幅を持つパラレルデータを1ビット幅のシリアルデータに変換する。
【0006】
DSエンコーダ76は動作クロックCLK11に基づいてパラレル−シリアル変換器75から出力されるシリアルのデータDATAを順次入力し、該データDATAに基づいて図15に示すストローブデータSTRBを生成する。DSエンコーダ76は動作クロックCLK11に基づいてシリアルのデータDATA及びストローブデータSTRBをIEEE1394インタフェース及びIEEE1394バスケーブルを介して周辺機器に転送する。
【0007】
図14はDSエンコーダ76の詳細を示す。DSエンコーダ76は、2個のデータフリップフロップ(以下、DFFという)77,78と、2個の排他的論理和回路(EOR回路)79,80とを備える。DFF77のデータ端子Dにはパラレル−シリアル変換器75から出力されるシリアルデータDATAが入力され、クロック端子CKには動作クロック(転送クロック)CLK11が入力されている。DFF77は動作クロックCLK11の立ち上がりエッジが入力される毎にシリアルデータDATAをラッチし、出力端子QからデータDATAとして出力する。
【0008】
EOR回路79はシリアルデータDATAと、DFF77のデータDATAとを入力しており、両信号のレベルに基づく信号を出力する。EOR回路80はEOR回路79の出力信号とDFF78の反転出力信号とを入力しており、両信号のレベルに基づく信号を出力する。
【0009】
DFF78のデータ端子DにはEOR回路80の出力信号が入力され、クロック端子CKには動作クロック(転送クロック)CLK11が入力されている。DFF78は動作クロックCLK11の立ち上がりエッジが入力される毎にEOR回路80の出力信号をラッチし、出力端子QからストローブデータSTRBとして出力する。
【0010】
従って、図15に示すように、ストローブデータSTRBのレベルはデータDATAのレベルに対して動作クロックCLK11の1周期毎に一致、不一致を交互に繰り返すものとなる。
【0011】
従って、送信先の周辺機器は、シリアルデータDATA及びストローブデータSTRBの排他的論理和をとることにより、転送クロックCLK11の2分の1の周波数を持つ信号DATA^STRBを生成することができる。すなわち、送信元の機器における転送クロックCLK11を再生することができる。
【0012】
このように、物理層処理回路74の動作クロックCLK11はリンク層処理回路71の動作クロックCLK10のn倍の周波数を持つことが必要となり、パラレル−シリアル変換とDSエンコードに高速動作が要求される。また、IEEE1394プロトコルでは、複数の転送速度が規定されており、転送速度を変更するためには動作クロックCLK10の周波数を変更することにより、パケット生成回路72、転送用FIFO73、パラレル−シリアル変換器75、及びDSエンコーダ76を動作させる必要がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のパラレル−シリアル変換器75は動作クロックCLK10のn倍の周波数を持つ動作クロックCLK11に基づいて動作するため、動作クロックCLK10の周波数を切り換えるためのタイミングがとりにくくなり、そのための回路が複雑化するという問題がある。
【0014】
また、従来のIEEE1394プロトコルコントローラではリンク層処理回路71及び物理層処理回路74は動作クロックCLK10及びCLK11の周波数を変更することによってデータの転送速度を変更するようにしている。動作クロックCLK10の周波数の増加に伴ってリンク層処理回路71におけるパケット生成回路72、転送用FIFO73の消費電力が増加し、動作クロックCLK11の周波数の増加に伴って物理層処理回路74におけるパラレル−シリアル変換器75の消費電力が増加する。
【0015】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、データの転送速度を変化させるための回路構成を簡略化できるとともに、消費電力の増加を抑制することができるデータ転送装置及びデータ転送方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1の発明は、パラレルデータをシリアルデータとして第1のデータ転送速度で転送するデータ転送装置において、パラレルデータを保持するとともに、該パラレルデータを複数に分割して出力するリンク層処理回路と、前記分割されたパラレルデータをシリアルデータに変換して出力する物理層処理回路とを備え、前記物理層処理回路は、複数のシフトレジスタで構成されており、前記第1のデータ転送速度が第1の速度である場合には前記複数のシフトレジスタの全てで前記分割されたパラレルデータを保持し、前記第1のデータ転送速度が前記第1の速度よりも低速な第2の速度である場合には前記複数のシフトレジスタにおける一部のシフトレジスタで前記分割されたパラレルデータを保持する第1の記憶手段と、該第1の記憶手段から出力されたパラレルデータをシリアルデータに変換して順次出力するデータセレクタと、前記第1の記憶手段から出力されたパラレルデータに基づいてストローブデータを生成して出力するストローブセレクタと、前記複数のシフトレジスタを前記第1のデータ転送速度よりも遅い第2のデータ転送速度でシフト動作するように制御する転送速度制御回路とを備える。
【0017】
請求項2の発明は、前記リンク層処理回路は、前記パラレルデータを保持する第2の記憶手段と、前記第2の記憶手段から出力されたパラレルデータを分割して前記物理層処理回路に出力するセレクタとを有するものとした。
【0018】
請求項3の発明は、前記転送速度制御回路は、前記第2の記憶手段を前記第2のデータ転送速度よりも遅い第3のデータ転送速度で動作するように制御するものとした。
請求項4の発明は、前記転送速度制御回路は、転送速度制御信号に基づいて、内部クロックを分周して前記複数のシフトレジスタ又は前記リンク層処理回路に供給するものとした。
請求項5の発明は、パラレルデータをシリアルデータに変換して第1のデータ転送速度で転送するデータ転送方法において、パラレルデータを保持するとともに複数に分割し、前記第1のデータ転送速度が第1の速度である場合には複数のシフトレジスタで構成される記憶手段の全てで前記分割されたパラレルデータを保持し、前記第1のデータ転送速度が前記第1の速度よりも低速な第2の速度である場合には前記記憶手段における一部のシフトレジスタで前記分割されたパラレルデータを保持し、前記記憶手段に記憶されたパラレルデータをシリアルデータに変換して順次出力し、前記記憶手段から出力されるパラレルデータに基づいてストローブデータを生成して出力し、前記複数のシフトレジスタを前記第1のデータ転送速度よりも遅い第2のデータ転送速度でシフト動作するように制御するようにした。
【0019】
(作用)
本発明では、パラレル−シリアル変換器は転送データの転送速度よりも遅い速度でシフト動作するための転送速度が変化してもパラレル−シリアル変換器の消費電力の増加が抑制される。また、転送速度を切り換えるための回路構成が簡略化される。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1〜図12に従って説明する。
図1は、シリアルインタフェースの一つであるIEEE1394に準拠したシステム構成を示す。図1において、パーソナルコンピュータ(以下、パソコンという)1、外部周辺機器としてのデジタルVTR2、同じく周辺機器としてのカラーページプリンタ3、及び、同じく周辺機器としてのデジタルビデオカメラ4は、IEEE1394バスケーブル(以下、IEEE1394バスという)5を介して互いに接続されている。パソコン1、デジタルVTR2、カラーページプリンタ3、及び、デジタルビデオカメラ4は、IEEE1394に準拠したデータ転送を可能にするためのIEEE1394プロトコルコントローラをそれぞれ備えている。
【0022】
図2は、パソコン1に設けたIEEE1394に準拠したシステムの構成を示すブロック回路である。パソコン1は、IEEE1394用プロトコルコントローラ(以下、IPCという)11、内部装置としてのマイクロプロセッシングユニット(以下、MPUという)12、及び、内部装置としての2個の第1及び第2DMA(Direct Memory Access)コントローラ13,14を備えている。IPC11、MPU12、第1DMAコントローラ(以下、第1DMACという)13、及び第2DMAコントローラ(以下、第2DMACという)14は、それぞれワンチップの半導体集積回路装置(LSI)にて形成されている。
【0023】
IPC11は、MPU12、第1DMAC13及び第2DMAC14との間でデータの授受を行う。又、IPC11は、IEEE1394バス5を介して前記デジタルVTR2、カラーページプリンタ3、及び、デジタルビデオカメラ4に備えられたIEEE1394用プロトコルコントローラ(IPC)と結ばれている。
【0024】
図3は、IPC11を説明するためのブロック回路を示す。IPC11は、物理層処理回路20、リンク層処理回路21、第1及び第2送信パケット処理回路22a,22b、第1及び第2受信パケット処理回路23a,23b、FIFOよりなる第1〜第4格納メモリ(第1〜第4FIFO)24a〜24d、制御内部レジスタ25、第1及び第2の1394用インタフェース(以下、第1及び第2の1394用I/Fという)26a,26b、アイソクロナスデータ送信用インタフェース(以下、Isoc送信用I/Fという)27a、アイソクロナスデータ受信用インタフェース(以下、Isoc受信用I/Fという)28a、エイシンクロナスデータ送信用インタフェース(以下、Asyn送信用I/Fという)27b、エイシンクロナスデータ受信用インタフェース(以下、Asyn受信用I/Fという)28b、及び、MPUインタフェース(以下、MPUI/Fという)29を備えている。
【0025】
第1の1394用I/F26aは、前記IEEE1394バス5を介して前記デジタルVTR2に接続されて、物理層処理回路20とデジタルVTR2のIPCとの間でアイソクロナス転送(Isoc転送)モードにおけるパケット(以下、Isocパケットという)と、エイシンクロナス転送(Asyn転送)モードにおけるパケット(以下、Asynパケットという)の遣り取りを行う。第2の1394用I/F26bは、前記IEEE1394バス5を介して前記カラーページプリンタ3に接続されて、物理層処理回路20とカラーページプリンタ3のIPCとの間でIsoc転送モードにおけるIsocパケットと、Asyn転送モードにおけるAsynパケットの遣り取りを行う。
【0026】
Isoc送信用I/F27aは、前記第1DMAC13に接続され、第1DAMC13からIsoc転送モードで送信するための転送データ(Isocパケット)を第1FIFO24aに渡す。Isoc受信用I/F28aは、前記第1DMAC13に接続され、第2FIFO24bに格納されたIsoc転送モードで受信した転送データ(Isocパケット)を第1DMAC13に渡す。
【0027】
Asyn送信用I/F27bは、前記第2DMAC14に接続され、第2DMAC14からAsyn転送モードで送信するための転送データ(Asynパケット)を第3FIFO24cに渡す。Asyn受信用I/F28bは、前記第2DMAC14に接続され、第4FIFO24dに格納されたAsyn転送モードで受信した転送データ(Asynパケット32)を第2DMAC14に渡す。MPUI/F29は、前記MPU12と接続され、該MPU12と制御内部レジスタ25の間において各種のコマンドデータ等の遣り取りを行う。
【0028】
物理層処理回路20は、第1及び第2の1394用I/F26a,26bが受信したIsocパケット及びAsynパケットを入力しリンク層処理回路21に出力する。又、物理層処理回路20は、リンク層処理回路21から送信用のIsocパケット及び送信用のAsynパケットを入力する。そして、物理層処理回路20は、該Isocパケット及びAsynパケットを第1又は第2の1394用I/F26a,26bを介してその送信先のデジタルVTR2、カラーページプリンタ3、又は、デジタルビデオカメラ4に送信する。
【0029】
リンク層処理回路21は、物理層処理回路20から受信したIsocパケット及びAsynパケットを入力する。リンク層処理回路21は、Isocパケット及びAsynパケットの先頭に付したヘッダの内容に基づいて自身(パソコン1)宛のパケットかどうか判断し、自身宛のパケットであれば該Isocパケット及びAsynパケットを第1又は第2受信パケット処理回路23a,23bに供給する。
【0030】
リンク層処理回路21は、受信した自身宛のパケットがIsocパケットかAsynパケットかを該パケットに付加されたヘッダの内容に基づいて判断する。そして、リンク層処理回路21は、受信したパケットがIsocパケットの場合には該Isocパケットを第1受信パケット処理回路23aに供給する。受信したパケットがAsynパケットの場合には、リンク層処理回路21は該Asynパケットを第2受信パケット処理回路23bに供給する。
【0031】
又、リンク層処理回路21は、第1送信パケット処理回路22aから送信用のIsocパケットが供給されるとともに、第2送信パケット処理回路22bから送信用のAsynパケットが供給される。
【0032】
第1受信パケット処理回路23aは、リンク層処理回路21から受信したIsocパケットを供給される。第1受信パケット処理回路23aは、受信したIsocパケットについて誤り訂正のチェック処理を行う。つまり、本実施の形態では、Isocパケットのヘッダとデータについてそれぞれ別々に誤り訂正のための処理を行う。第1受信パケット処理回路23aは、誤り訂正処理したIsocパケットを第2FIFO24bに供給する。
【0033】
第2FIFO24bは、誤り訂正処理された確実なIsocパケットを入力し、入力された順に次段のIsoc受信用I/F28aに出力する。Isoc受信用I/F28aは、ヘッダとデータとからなるIsocパケットを前記したように第1DMAC13に渡す。
【0034】
第2受信パケット処理回路23bは、リンク層処理回路21から受信したAsynパケットを供給される。第2受信パケット処理回路23bは、受信したAsynパケットについて誤り訂正のチェック処理を行う。そして、前記と同様に、Asynパケットのヘッダとデータについてそれぞれ別々に誤り訂正のための処理を行う。第2受信パケット処理回路23bは、誤り訂正処理したAsynパケットを第4FIFO24dに供給する。
【0035】
第4FIFO24dは、誤り訂正処理された確実なAsynパケットを入力し、入力された順に次段のAsyn受信用I/F28bに出力する。Asyn受信用I/F28bは、ヘッダとデータとからなるAsynパケットを前記したように第2DMAC14に渡す。
【0036】
第1FIFO24aは、前記Isoc送信用I/F27aを介して前記第1DMAC13からIsoc転送モードで送信するための送信用のIsocパケットを入力し、入力した順に前記第1送信パケット処理回路22aに供給する。第1送信パケット処理回路22aは、順次入力されてくるIsocパケットについて誤り訂正符号を生成する。つまり、本実施の形態では、Isocパケットのヘッダとデータについてそれぞれ別々に誤り訂正符号を生成付加する処理を行う。第1送信パケット処理回路22aは、ヘッダ及びIsocデータに対してそれぞれ生成した誤り訂正符号を付加したIsocパケットを前記リンク層処理回路21に供給する。
【0037】
第3FIFO24cは、前記Asyn送信用I/F27bを介して前記第2DMAC14からAsyn転送モードで送信するための送信用のAsynパケットを入力し、入力した順に前記第2送信パケット処理回路22bに供給する。第2送信パケット処理回路22bは、順次入力されてくるAsynパケットについて誤り訂正符号を生成する。そして、前記と同様に、Asynパケットのヘッダとデータについてそれぞれ別々に誤り訂正符号を生成付加する処理を行う。第2送信パケット処理回路22bは、ヘッダ及びAsynデータに対してそれぞれ生成した誤り訂正符号を付加したAsynパケットを前記リンク層処理回路21に供給する。
【0038】
前記制御内部レジスタ25は、MPUI/F29とリンク処理回路21との間に設けられている。制御内部レジスタ25は、前記MPU12とIPC11との間で行われる各種コマンド等の制御データが一時記憶される。そして、MPUI/F29を介して入力されるMPU12からの制御データは、リンク層処理回路21にて読み出され転送制御処理のための制御動作をIPC11に実行させる。又、リンク層処理回路21からの制御データは、MPU12にて読み出され転送制御処理のための制御動作をMPU12に実行させる。
【0039】
次に、物理層処理回路20及びリンク層処理回路21を図4に従って説明する。物理層処理回路20は、パラレル−シリアル変換器34、DSエンコーダ35、及び転送速度制御回路36を備える。
【0040】
転送速度制御回路36は所定の周波数(本形態では400MHz)の内部クロックCLK1を入力するとともに、転送速度制御信号SP1,SP2を入力する。IEEE1394プロトコルでは100Mbps(メガビット/秒),200Mbps,400Mbpsの3種類の転送速度が規定されており、転送速度制御信号SP1がアクティブレベルの場合には、転送速度は100Mbpsであり、転送速度制御信号SP2がアクティブレベルの場合には、転送速度は200Mbpsであり、転送速度制御信号SP1,SP2のいずれもアクティブレベルでない場合には、転送速度は400Mbpsである。
【0041】
転送速度制御回路36は内部クロックCLK1の周波数をn分の1に分周した動作クロックCLK2を生成するとともに、内部クロックCLK1の周波数をm分の1に分周した動作クロックCLK3を生成する。本形態では、動作クロックCLK2は内部クロックCLK1の周波数を32分の1に分周した信号であり、動作クロックCLK3は内部クロックCLK1の周波数を8分の1に分周した信号である。
【0042】
図8に示すように、転送速度制御回路36は8ビットの巡回型カウンタ60と、信号マスク回路61とを備える。巡回型カウンタ60の初期値として、転送速度制御信号SP1がアクティブレベルである場合には「10000111」が設定され、転送速度制御信号SP2がアクティブレベルである場合には「10000001」が設定され、転送速度制御信号SP1,SP2のいずれもアクティブレベルでない場合には「10000000」が設定される。巡回型カウンタ60は内部クロックCLK1のパルスが入力される毎に順次右にシフトさせるとともに、出力信号Q1〜Q8を出力する。
【0043】
信号マスク回路61は巡回型カウンタ60の出力信号Q1〜Q8を入力するとともに、転送速度制御信号SP1,SP2を入力している。信号マスク回路61は、転送速度制御信号SP1,SP2のレベルに基づいて各信号Q1〜Q8に対応する選択信号S1〜S8を出力するようになっている。転送速度制御信号SP1がアクティブレベルの場合には、信号マスク回路61は信号Q2〜Q4,Q6〜Q8をマスクし、信号Q1,Q5のみを選択信号S1,S5として出力させる。転送速度制御信号SP2がアクティブレベルの場合には、信号マスク回路61は信号Q2,Q4,Q6,Q8をマスクし、信号Q1,Q3,Q5,Q7を選択信号S1,S3,S5,S7として出力させる。さらに、転送速度制御信号SP1,SP2のいずれもアクティブレベルでない場合には、信号マスク回路61は信号Q1〜Q8を選択信号S1〜S8として出力させる。
【0044】
パラレル−シリアル変換器34には物理層処理回路20における転送速度制御回路36から動作クロックCLK3が供給されるとともに、転送速度制御信号SP1,SP2が供給されており、パラレル−シリアル変換器34は動作クロックCLK3に基づいて転送速度よりも遅い第1の速度にて動作する。
【0045】
図6に示すように、パラレル−シリアル変換器34は8本の4ビットよりなるシフトレジスタ50A〜50H及びセレクタ51A〜51Hを備える。各シフトレジスタ50A〜50Hには前記動作クロックCLK3が入力され、各シフトレジスタ50A〜50Hは最後段のレジスタから出力信号Q及び反転出力信号XQとを出力する。セレクタ51A〜51Hはシフトレジスタ50A〜50Hの出力信号Qと反転出力信号XQとを入力し、前記転送速度制御信号SP1,SP2のレベルに基づいて出力信号Q又は反転出力信号XQのいずれかを選択し出力するようになっている。
【0046】
図6に示すように、DSエンコーダ35はデータセレクタ35Aとストローブセレクタ35Bとからなる。データセレクタ35Aは前記パラレル−シリアル変換器34のシフトレジスタ50A〜50Hの出力信号Qをそれぞれ入力するスイッチ52A〜52Hと、1つのバッファ53とを備える。スイッチ52A〜52Hには前記選択信号S1〜S8が入力されており、スイッチ52A〜52Hは対応する選択信号S1〜S8がHレベルになるとオンして対応するシフトレジスタ50A〜50Hの出力信号Qをバッファ53に出力する。バッファ53はオンしたスイッチ52A〜52Hを介して入力される信号をデータ信号DATAとして出力する。
【0047】
ストローブセレクタ35Bは前記パラレル−シリアル変換器34のセレクタ51A〜51Hの出力信号を入力するスイッチ54A〜54Hと、1つのバッファ55とを備える。スイッチ54A〜54Hにも前記選択信号S1〜S8が入力されており、スイッチ54A〜54Hは対応する選択信号S1〜S8がHレベルになるとオンして対応するセレクタ51A〜51Hの出力信号をバッファ55に出力する。バッファ55はオンしたスイッチ54A〜54Hを介して入力される信号をストローブデータ信号STRBとして出力する。
【0048】
リンク層処理回路21は転送用データ記憶手段としての転送用FIFO32とセレクタ33とを備える。転送用FIFO32には前記第1送信パケット処理回路22aからnビット(本形態では32ビット)幅のデータよりなる送信用パケットが供給されている。転送用FIFO32には物理層処理回路20における転送速度制御回路36から動作クロックCLK2が供給されるとともに、転送速度制御信号SP1,SP2が供給されており、転送用FIFO32は動作クロックCLK2に基づいて前記パラレル−シリアル変換器34の動作速度である第1の速度よりも遅い第2の速度にて動作する。
【0049】
図5に示すように、転送用FIFO32はRAMセルアレイ40、ライトポインタ42及びリードポインタ43からなる。IEEE1394プロトコルにおけるパケットは32ビット単位であるため、RAMセルアレイ40は1アドレスが32ビット構成の複数の記憶領域41を備える。各記憶領域41は8ビット単位の4つのバンク40A,40B,40C,40Dからなる。
【0050】
従って、RAMセルアレイ40へのデータの書き込み時には、ライトクロックWCK(=CLK2)に基づいてライトポインタ42が1アドレスずつインクリメントされ、4つのバンク40A,40B,40C,40Dのワード線が一斉に活性化され、各記憶領域41に32ビット単位でデータが書き込まれる。
【0051】
リードポインタ43はバンクポインタ44を備えている。リードポインタ43にはリードクロックRCK(=CLK2)が供給されるとともに、転送速度制御信号SP1,SP2が供給される。
【0052】
バンクポインタ44は2ビットのカウンタである。転送速度制御信号SP1がアクティブレベルの場合にはバンクポインタ44はリードクロックRCK(=CLK2)が入力される毎に0〜3をカウントし、カウンタ値が3のときキャリ信号を出力する。転送速度制御信号SP2がアクティブレベルの場合にはバンクポインタ44はリードクロックRCK(=CLK2)が入力される毎に0,2を繰り返しカウントし、カウンタ値が2のときキャリ信号を出力する。転送速度制御信号SP1,SP2のいずれもアクティブレベルでない場合にはバンクポインタ44は動作せず、キャリ信号を常に出力する。
【0053】
バンクポインタ44からキャリ信号が出力されているとき、リードポインタ43はリードクロックRCK(=CLK2)が入力される毎に1アドレスずつインクリメントされる。
【0054】
従って、RAMセルアレイ40からのデータの読み出し時には、リードクロックRCKに基づいて4つのバンク40A,40B,40C,40Dのワード線が一斉に活性化され、各記憶領域41から32ビット単位のデータが読み出されるが、転送速度制御信号SP1,SP2に基づいてセンスアンプ部において出力される本数が変化するようになっている。すなわち、転送速度制御信号SP1がアクティブレベルの場合には出力端子D0〜D31のうち、8本の出力端子D0〜D7にバンクポインタ44のカウンタ値に対応するバンクのデータが出力される。転送速度制御信号SP2がアクティブレベルの場合には8本の出力端子D0〜D7にバンクポインタ44のカウンタ値に対応するバンクのデータが出力され、出力端子D8〜D15にバンクポインタ44のカウンタ値に1を加えた値に対応するバンクのデータが出力される。転送速度制御信号SP1,SP2のいずれもアクティブレベルでない場合には出力端子D0〜D7にバンク40Aのデータが、出力端子D8〜D15にバンク40Bのデータが、出力端子D16〜D23にバンク40Cのデータが、さらに出力端子D24〜D31にバンク40Dのデータが出力される。すなわち、データの最上位ビットをD0とすると、各転送速度において、上位からデータが存在し、ビット幅が越えている部分は0となる。
【0055】
セレクタ33は転送用FIFO32から出力されるデータが入力されるとともに、転送速度制御信号SP1,SP2が入力されている。転送速度制御信号SP1がアクティブレベルである場合には、セレクタ33は図7(a)に示すように、転送用FIFO32の出力端子D0,D2,D4,D6から出力されたデータをシフトレジスタ50Aにパラレルにロードするとともに、出力端子D1,D3,D5,D7から出力されたデータをシフトレジスタ50Eにパラレルにロードする。
【0056】
転送速度制御信号SP2がアクティブレベルである場合には、セレクタ33は図7(b)に示すように、転送用FIFO32の出力端子D0,D4,D8,D12から出力されたデータをシフトレジスタ50Aにパラレルにロードし、出力端子D1,D5,D9,D13から出力されたデータをシフトレジスタ50Cにパラレルにロードし、出力端子D2,D6,D10,D14から出力されたデータをシフトレジスタ50Eにパラレルにロードし、出力端子D3,D7,D11,D15から出力されたデータをシフトレジスタ50Gにパラレルにロードする。
【0057】
転送速度制御信号SP1,SP2のいずれもアクティブレベルでない場合には、セレクタ33は図7(c)に示すように、転送用FIFO32の出力端子D0,D8,D16,D24から出力されたデータをシフトレジスタ50Aにパラレルにロードし、出力端子D1,D9,D17,D25から出力されたデータをシフトレジスタ50Bにパラレルにロードし、出力端子D2,D10,D18,D26から出力されたデータをシフトレジスタ50Cにパラレルにロードし、出力端子D3,D11,D19,D27から出力されたデータをシフトレジスタ50Dにパラレルにロードする。また、セレクタ33は出力端子D4,D12,D20,D28から出力されたデータをシフトレジスタ50Eにパラレルにロードし、出力端子D5,D13,D21,D29から出力されたデータをシフトレジスタ50Fにパラレルにロードし、出力端子D6,D14,D22,D30から出力されたデータをシフトレジスタ50Gにパラレルにロードし、出力端子D7,D15,D23,D31から出力されたデータをシフトレジスタ50Hにパラレルにロードする。
【0058】
次に上記のように構成したIPC11におけるリンク層処理回路21及び物理層処理回路20の送信時の作用を図10〜12に従って説明する。
今、パソコン1が送信側であり、第1DMAC13からIsoc転送モードで送信するための転送データ(Isocパケット)がIsoc送信用I/F27a及び第1FIFO24aを介して第1送信パケット処理回路22aに渡される。送信用のIsocパケットは第1送信パケット処理回路22aによって、Isocパケットのヘッダとデータについてそれぞれ別々に誤り訂正符号が生成されて付加される。ヘッダ及びIsocデータに対してそれぞれ生成した誤り訂正符号を付加したIsocパケットがリンク層処理回路21に供給され、転送用FIFO32に格納される。
【0059】
このとき、転送速度制御信号SP2がアクティブレベルであって、転送速度が200Mbpsであるとする。すると、リードクロックRCKが入力される毎に、転送用FIFO32からはバンク40A,40Bの16ビットのデータと、バンク40C,40Dの16ビットのデータとが交互に出力される。このとき、セレクタ33によって転送用FIFO32の出力端子D0,D4,D8,D12から出力されたデータはシフトレジスタ50Aにパラレルにロードされ、出力端子D1,D5,D9,D13から出力されたデータはシフトレジスタ50Cにパラレルにロードされ、出力端子D2,D6,D10,D14から出力されたデータはシフトレジスタ50Eにパラレルにロードされ、出力端子D3,D7,D11,D15から出力されたデータはシフトレジスタ50Gにパラレルにロードされる。
【0060】
動作クロックCLK3が入力される毎に、シフトレジスタ50A,50C,50E,50Gのデータはシフトされる。転送速度制御信号SP2がアクティブレベルであるため、セレクタ51A,51Eはそれぞれシフトレジスタ50A,50Eの出力信号Qを選択して出力し、セレクタ51C,51Gはそれぞれシフトレジスタ50C,51Gの反転出力信号XQを選択して出力する。
【0061】
転送速度制御信号SP2がアクティブレベルであるため、転送速度制御回路36からは選択信号S1,S3,S5,S7のみが出力される。選択信号S1,S3,S5,S7が順次Hレベルになるのに伴ってデータセレクタ35Aにおけるスイッチ52A,52C,52E,52Gが順次オンし、対応するシフトレジスタ50A,50C,50E,50Gの出力信号Qがバッファ53を介してデータ信号DATAとして出力される。一方、選択信号S1,S3,S5,S7が順次Hレベルになるのに伴ってストローブセレクタ35Bにおけるスイッチ54A,54C,54E,54Gが順次オンし、シフトレジスタ50Aの出力信号Q、シフトレジスタ50Cの反転出力信号XQ、シフトレジスタ50Eの出力信号Q、シフトレジスタ50Gの反転出力信号XQがバッファ55を介してストローブデータ信号STRBとして出力される。すなわち、シフトレジスタ50A,50C,50E,50Gのシフト動作が行われる間に、データセレクタ35Aからは4ビットのデータ信号DATAが出力され、ストローブセレクタ35Bからは4ビットのストローブデータ信号STRBが出力される。
【0062】
また、転送速度制御信号SP1がアクティブレベルであって、転送速度が100Mbpsであるとする。すると、リードクロックRCKが入力される毎に、転送用FIFO32からはバンク40A,40B,40C,40Dの8ビットのデータが順次出力される。このとき、セレクタ33によって転送用FIFO32の出力端子D0,D2,D6,D8から出力されたデータはシフトレジスタ50Aにパラレルにロードされ、出力端子D1,D3,D5,D7から出力されたデータはシフトレジスタ50Eにパラレルにロードされる。
【0063】
動作クロックCLK3が入力される毎に、シフトレジスタ50A,50Eのデータはシフトされる。転送速度制御信号SP1がアクティブレベルであるため、セレクタ51Aはシフトレジスタ50Aの出力信号Qを選択して出力し、セレクタ51Eはシフトレジスタ50Eの反転出力信号XQを選択して出力する。
【0064】
転送速度制御信号SP1がアクティブレベルであるため、転送速度制御回路36からは選択信号S1,S5のみが出力される。選択信号S1,S5が交互にHレベルになるのに伴ってデータセレクタ35Aにおけるスイッチ52A,52Eが交互にオンし、対応するシフトレジスタ50A,50Eの出力信号Qがバッファ53を介してデータ信号DATAとして出力される。一方、選択信号S1,S5が交互にHレベルになるのに伴ってストローブセレクタ35Bにおけるスイッチ54A,54Eが交互にオンし、シフトレジスタ50Aの出力信号Q、シフトレジスタ50Eの反転出力信号XQがバッファ55を介してストローブデータ信号STRBとして出力される。すなわち、シフトレジスタ50A,50Eのシフト動作が行われる間に、データセレクタ35Aからは2ビットのデータ信号DATAが出力され、ストローブセレクタ35Bからは2ビットのストローブデータ信号STRBが出力される。
【0065】
さらに、転送速度制御信号SP1,SP2のいずれもアクティブレベルでなく、転送速度が400Mbpsであるとする。すると、リードクロックRCKが入力される毎に、転送用FIFO32からはバンク40A〜40Dの32ビットのデータが出力される。このとき、セレクタ33によって転送用FIFO32の出力端子D0,D8,D16,D24から出力されたデータはシフトレジスタ50Aにパラレルにロードされ、出力端子D1,D9,D17,D25から出力されたデータはシフトレジスタ50Bにパラレルにロードされ、出力端子D2,D10,D18,D26から出力されたデータせシフトレジスタ50Cにパラレルにロードされ、出力端子D3,D11,D19,D27から出力されたデータはシフトレジスタ50Dにパラレルにロードされる。
【0066】
動作クロックCLK3が入力される毎に、シフトレジスタ50A〜50Hのデータはシフトされる。転送速度制御信号SP1,SP2のいずれもアクティブレベルでないため、セレクタ51A,51C,51E,51Gはそれぞれシフトレジスタ50A,50C,50E,50Gの出力信号Qを選択して出力し、セレクタ51B,51D,51F,51Hはそれぞれシフトレジスタ50B,50D,50F,50Hの反転出力信号XQを選択して出力する。
転送速度制御信号SP1,SP2のいずれもアクティブレベルでないため、転送速度制御回路36からは選択信号S1〜S8が出力される。選択信号S1〜S8が順次Hレベルになるのに伴ってデータセレクタ35Aにおけるスイッチ52A〜52Hが順次オンし、対応するシフトレジスタ50A〜50Hの出力信号Qがバッファ53を介してデータ信号DATAとして出力される。一方、選択信号S1〜S8が順次Hレベルになるのに伴ってストローブセレクタ35Bにおけるスイッチ54A〜54Hが順次オンし、シフトレジスタ50Aの出力信号Q、シフトレジスタ50Bの反転出力信号XQ、シフトレジスタ50Cの出力信号Q、シフトレジスタ50Dの反転出力信号XQ、シフトレジスタ50Eの出力信号Q、シフトレジスタ50Fの反転出力信号XQ、シフトレジスタ50Gの出力信号Q、シフトレジスタ50Hの反転出力信号XQがバッファ55を介してストローブデータ信号STRBとして出力される。すなわち、シフトレジスタ50A〜50Hのシフト動作が行われる間に、データセレクタ35Aからは8ビットのデータ信号DATAが出力され、ストローブセレクタ35Bからは8ビットのストローブデータ信号STRBが出力される。
【0067】
さて、本実施の形態は上記のように構成されているので、以下の効果がある。
(1)本実施に形態において、パラレル−シリアル変換器34を8個のシフトレジスタ50A〜50Hと8個のセレクタ51A〜51Hにて構成し、データの転送速度に応じて転送用FIFO32から出力されるデータのビット幅を切り換えるとともに、シフトレジスタ50A〜50Hの数を切り換えて転送すべきデータをロードするようにした。そして、転送速度制御回路36から出力される選択信号S1〜S8を切り換える速度を変化させることにより、転送速度を切り換えるようにした。そのため、転送用FIFO32を最大転送速度に応じた内部クロックCLK1の周波数の32分の1の周波数の動作クロックCLK2に基づいて動作させるとともに、パラレル−シリアル変換器34を内部クロックCLK1の周波数の8分の1の周波数の動作クロックCLK3に基づいて動作させ、DSエンコーダ35のみをデータの転送速度で動作させることができる。よって、データ転送速度を切り換えるための回路構成が複雑化しないばかりでなく、転送用FIFO32及びパラレル−シリアル変換器34の消費電力を一定にすることができ、消費電力の増加を抑制することができる。
【0068】
なお、本発明は次のように任意に変更して具体化することも可能である。
(1)上記の形態では、パラレル−シリアル変換器34を8個のシフトレジスタ50A〜50Hを備えたものとしたが、シフトレジスタの数を任意に変更してもよい。この場合には、転送用FIFO32から出力されるパラレルデータのビット幅を、パラレル−シリアル変換器34をシフトレジスタの個数に応じて変更すればよい。
【0069】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明は、データの転送速度を変化させるための回路構成を簡略化できるとともに、消費電力の増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態のIEEE1394バスを用いたシステム構成図
【図2】パソコン内の構成を説明するためのブロック図
【図3】IEEE1394用プロトコルコントローラを説明するためのブロック図
【図4】リンク層処理回路及び物理層処理回路の一部を示すブロック図
【図5】転送用FIFOを示すブロック図
【図6】パラレル−シリアル変換器及びDSエンコーダを示すブロック図
【図7】パラレル−シリアル変換器へのデータのロードを示す説明図
【図8】転送速度制御部を示すブロック図
【図9】DSエンコーダの処理を示す波形図
【図10】データ転送のタイミングを示すタイムチャート
【図11】データ転送のタイミングを示すタイムチャート
【図12】データ転送のタイミングを示すタイムチャート
【図13】従来のリンク層処理回路及び物理層処理回路を示すブロック図
【図14】従来のDSエンコーダを示すブロック図
【図15】従来のDSエンコーダの処理を示す波形図
【符号の説明】
32 転送用データ記憶手段としての転送用FIFO
34 パラレル−シリアル変換器
35 DSエンコーダ
35A データセレクタ
35B ストローブセレクタ
50A〜50H シフトレジスタ
Claims (5)
- パラレルデータをシリアルデータとして第1のデータ転送速度で転送するデータ転送装置において、
パラレルデータを保持するとともに、該パラレルデータを複数に分割して出力するリンク層処理回路と、
前記分割されたパラレルデータをシリアルデータに変換して出力する物理層処理回路と
を備え、前記物理層処理回路は、複数のシフトレジスタで構成されており、前記第1のデータ転送速度が第1の速度である場合には前記複数のシフトレジスタの全てで前記分割されたパラレルデータを保持し、前記第1のデータ転送速度が前記第1の速度よりも低速な第2の速度である場合には前記複数のシフトレジスタにおける一部のシフトレジスタで前記分割されたパラレルデータを保持する第1の記憶手段と、該第1の記憶手段から出力されたパラレルデータをシリアルデータに変換して順次出力するデータセレクタと、前記第1の記憶手段から出力されたパラレルデータに基づいてストローブデータを生成して出力するストローブセレクタと、前記複数のシフトレジスタを前記第1のデータ転送速度よりも遅い第2のデータ転送速度でシフト動作するように制御する転送速度制御回路とを有することを特徴とするデータ転送装置。 - 前記リンク層処理回路は、
前記パラレルデータを保持する第2の記憶手段と、
前記第2の記憶手段から出力されたパラレルデータを分割して前記物理層処理回路に出力するセレクタと
を有することを特徴とする請求項1に記載のデータ転送装置。 - 前記転送速度制御回路は、
前記第2の記憶手段を前記第2のデータ転送速度よりも遅い第3のデータ転送速度で動作するように制御すること
を特徴とする請求項2に記載のデータ転送装置。 - 前記転送速度制御回路は、
転送速度制御信号に基づいて、内部クロックを分周して前記複数のシフトレジスタ又は前記リンク層処理回路に供給すること
を特徴とする請求項1〜3のうち何れか1項に記載のデータ転送装置。 - パラレルデータをシリアルデータに変換して第1のデータ転送速度で転送するデータ転送方法において、
パラレルデータを保持するとともに複数に分割し、
前記第1のデータ転送速度が第1の速度である場合には複数のシフトレジスタで構成される記憶手段の全てで前記分割されたパラレルデータを保持し、前記第1のデータ転送速度が前記第1の速度よりも低速な第2の速度である場合には前記記憶手段における一部のシフトレジスタで前記分割されたパラレルデータを保持し、
前記記憶手段に記憶されたパラレルデータをシリアルデータに変換して順次出力し、
前記記憶手段から出力されるパラレルデータに基づいてストローブデータを生成して出力し、
前記複数のシフトレジスタを前記第1のデータ転送速度よりも遅い第2のデータ転送速度でシフト動作するように制御することを特徴とするデータ転送方法。
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