JP3773804B2 - データ幅変換装置及びデータ処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、順次入力されてくるデータが様々なデータ幅のデータであっても、これを所定の固定データ幅のデータに変換して順次出力するデータ幅変換装置、およびそのようなデータ幅変換装置に相当する構成を具備し、入力データの受け取り処理を実行してその処理結果を固定データ幅の出力データとして順次出力するデータ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネット等のネットワーク上でのパケット通信やディジタルビデオで得られた画像データの通信など、様々なデータ通信が広く行なわれている。これらのデータ通信では、複雑なデータ処理を必要とし、一連のデータを処理内容に応じて分割し各データ単位で必要なデータ処理を行った後再び一連のデータに合体させることが行なわれており、このためにはデータ処理後の様々なデータ幅のデータを所定の固定データ幅のデータに変換する処理が必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
様々なデータ幅のデータを固定データ幅のデータに変換するにあたっては、従来一般的にはシフトレジスタを備え、そのシフトレジスタに所定データ長のデータが格納されるごとに出力するという方式が採られている。
【０００４】
しかしながら、この方式では多様なデータ幅のデータをデータ単位で処理することはできず、ビット単位あるいはバイト単位などの固定長単位で処理することになり、様々なデータ幅のデータに対し固定長単位の処理を行うため処理時間が長くかかってしまい、通信速度の低下を来たすという問題がある。
【０００５】
データ幅の変換技術に関しては、例えば特開昭６３−２９６１５８号公報、特開昭６４−３１２５２号公報、特開平４−１１９４４６号公報、特開平９−９１１９７号公報等に提案されているが、これらの公報に提案されている技術は、例えば異なるデータ幅のデータを取り扱う中央処理装置（ＣＰＵ）と周辺装置との間（例えば３２ビット幅のＣＰＵと、例えば１６ビット幅あるいは８ビット幅のメモリとの間）におけるデータ通信など、異なるデータ幅のデータを取り扱う機器間でのデータ通信に関する技術であり、データ通信側もデータ受信側も、相互には異なるビット幅であるものの、それぞれは一定のビット幅のデータを取り扱う装置間のデータ通信を対象とした技術であって、上記のような、様々なデータ幅のデータを固定データ幅のデータに変換する技術には適用することはできない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、順次入力されてくるデータが様々なデータ幅を持つデータであっても、それらのデータを固定データ幅のデータに効率良く変換して出力することのできるデータ幅変換装置、および、入力データの受け取り処理を実行して、その処理結果を固定データ幅の出力データに効率良く変換して出力するデータ処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のデータ幅変換装置は、データ幅が相互に異なることが許容された複数の入力データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の入力データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換装置において、
過去に受け取った入力データのうちの出力未了部分データを格納しておくバッファと、
上記バッファに格納された出力未了部分データと今回受け取った入力データとを合体させるブロックシフタとを備え、
上記バッファに格納された出力未了部分データと今回受け取った入力データとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅に満たないときは合体データを出力未了部分データとして上記バッファに格納し、合体データのデータ幅が上記固定データ幅と同一のときは合体データを出力データとして外部に出力し、合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときは、合体データのうちの、上記固定データ幅と同一データ幅の部分からなる部分データを出力データとして外部に出力するとともに、合体データのうちの、その同一データ幅の部分を除く部分からなる部分データを出力未了部分データとして上記バッファに格納することを特徴とする。
【０００８】
本発明のデータ幅変換装置は、上記のバッファとブロックシフタを備え、余った部分データをバッファに格納しておきそのバッファに格納しておいた部分データと新たに入力された入力データとをブロックシフタで合体させて所定の固定データ幅のデータが形成されるごとに外部に出力し、さらに余った部分データは上記のバッファに格納しておく、というシーケンスを繰り返すものであり、入力されるデータが様々なデータ幅のデータであってもそれらのデータを固定データ幅のデータに効率よく変換して出力することができる。
【０００９】
ここで、本発明は、上記のように包括的に表現することができるが、具体的には様々な形態を取り得る。
【００１０】
それら様々な形態のうちの１つである本発明の第１のデータ幅変換装置は、データ幅が相互に異なることが許容された複数の入力データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の入力データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換装置において、
上記入力データを一方のデータとする２つのデータが入力され、これら２つのデータを合体させることにより、上記固定データ幅を最大データ幅とする、これら２つのデータのデータ幅どうしの和のデータ幅を有するデータを出力する第１および第２のブロックシフタと、
第１および第２のブロックシフタからそれぞれ１つずつ出力される合計２つのデータが入力されこれら２つのデータのうちのいずれか一方のデータを出力するセレクタと、
セレクタから出力されるデータを格納しこの格納したデータのデータ幅が上記固定データ幅のときにこの格納したデータを出力データとして外部に出力するスライドバッファと、
上記入力データが入力されその入力データを任意数シフトすることによりその入力データの一部を抽出して出力するバレルシフタと、
バレルシフタから出力されるデータを格納するテンポラリバッファとを備え、上記第１のブロックシフタは、上記入力データが入力されるとともにスライドバッファに格納されているデータが入力されるものであり、
上記第２のブロックシフタは、上記入力データが入力されるとともにテンポラリバッファに格納されているデータが入力されるものであり、
上記セレクタは、テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときには第１のブロックシフタから出力されたデータをスライドバッファに伝達するとともに、テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときには第２のブロックシフタから出力されたデータをスライドバッファに伝達するものであって、
上記バレルシフタは、今回の入力データと、テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときはテンポラリバッファに格納されているデータ、あるいはテンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときはスライドバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときに、今回の入力データからその合体データのうちの上記固定データ幅を越える部分を抽出してテンポラリバッファに渡すものであることを特徴とする。
【００１１】
ここで、上記の第１のデータ幅変換装置における第１のブロックシフタと第２のブロックシフタとを合わせたものが本発明を包括的に表現したときのブロックシフタに相当し、上記第１のデータ幅変換装置におけるテンポラリバッファとスライドバッファとを合わせたものが、本発明を包括的に表現したときのバッファに相当する。
【００１２】
また、本発明のうちの別な態様の１つである第２のデータ幅変換装置は、データ幅が相互に異なることが許容された複数の入力データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の入力データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換装置において、
上記入力データを一方のデータとする２つのデータが入力され、これら２つのデータを合体させることにより、上記固定データ幅を最大データ幅とする、これら２つのデータのデータ幅どうしの和のデータ幅を有するデータを出力する第１および第２のブロックシフタと、
第１のブロックシフタから出力されるデータを格納して出力データとして外部に出力するスライドバッファと、
第２のブロックシフタから出力されるデータを格納するテンポラリバッファとを備え、
上記第１および第２のブロックシフタいずれもが、上記入力データが入力されるとともにテンポラリバッファに格納されているデータが入力されるものであり、
上記第１のブロックシフタは、今回の入力データとテンポラリバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅と同一のときにはその合体データを生成してスライドバッファに渡すとともに、その合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときには、その合体データのうちの、上記固定データ幅と同一のデータ幅の部分からなる部分データを生成してスライドバッファに渡すものであって、
上記第２のブロックシフタは、今回の入力データとテンポラリバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅に満たないときにはその合体データを生成してテンポラリバッファに格納するとともに、今回の入力データとテンポラリバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときには、その合体データのうちの、第１のブロックシフタで生成される部分データを除く部分からなる部分データを生成してテンポラリバッファに渡すものであることを特徴とする。
【００１３】
ここで、上記第２のデータ幅変換装置においては、上記第１のデータ幅変換装置と同様、第１のブロックシフタと第２のブロックシフタとを合わせたもの、およびテンポラリバッファとスライドバッファとを合わせたものが、本発明を包括的に表現したときの、それぞれ、ブロックシフタおよびバッファに相当する。
【００１４】
さらに、本発明のうちのさらに別な態様の１つである第３のデータ幅変換装置は、データ幅が相互に異なることが許容された複数の入力データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の入力データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換装置において、
上記入力データを一方のデータとする２つのデータが入力され、これら２つのデータを合体させることにより、上記固定データ幅を最大データ幅とする、これら２つのデータのデータ幅どうしの和のデータ幅を有するデータを出力するブロックシフタと、
ブロックシフタから出力されるデータを格納してこの格納したデータのデータ幅が上記固定データ幅のときにこの格納したデータを出力データとして外部に出力するスライドバッファと、
上記入力データが入力されその入力データを任意数シフトすることによりその入力データの一部を抽出して出力するバレルシフタと、
バレルシフタから出力されるデータを格納するテンポラリバッファと、
テンポラリバッファに格納されたデータとスライドバッファに格納されたデータとが入力されこれら２つのデータのうちのいずれか一方のデータを出力するセレクタとを備え、
上記セレクタは、テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときにはスライドバッファに格納されているデータをブロックシフタに伝達するとともに、テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときにはテンポラリバッファに格納されているデータをブロックシフタに伝達するものであり、
上記バレルシフタは、今回の入力データと、テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときはテンポラリバッファに格納されているデータ、あるいはテンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときはスライドバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときに、今回の入力データからその合体データのうちの上記固定データ幅を越える部分を抽出してテンポラリバッファに渡すものであることを特徴とする。
【００１５】
ここで、上記第３のデータ幅変換装置におけるブロックシフタが、本発明を包括的に表現したときのブロックシフタに相当し、スライドバッファとテンポラリバッファとを合わせたものが、本発明を包括的に表現したときのバッファに相当する。
【００１６】
また、上記目的を達成する本発明のデータ処理装置は、入力データを受け取り処理を実行して処理済データを生成する、相互に異なるデータ幅の処理済データの生成が許容された複数のデータ処理部と、
上記複数のデータ処理部で生成された複数の処理済データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の処理済データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換部とを備え、
上記データ幅変換部が、
過去に受け取った処理済データのうちの出力未了部分データを格納しておくバッファと、
上記バッファに格納された出力未了部分データと今回受け取った処理済データとを合体させるブロックシフタとを備え、
上記バッファに格納された出力未了部分データと今回受け取った処理済データとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅に満たないときはその合体データを出力未了部分データとして上記バッファに格納し、合体データのデータ幅が上記固定データ幅と同一のときはその合体データを出力データとして外部に出力し、その合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときは、その合体データのうちの、上記固定データ幅と同一データ幅の部分からなる部分データを出力データとして外部に出力するとともに、その合体データのうちの、上記同一データ幅の部分を除く部分からなる部分データを出力未了部分データとして上記バッファに格納するものであることを特徴とする。
【００１７】
尚、本発明のデータ処理装置において、上記複数のデータ処理部において実行される処理は特定の処理に限定されるものではなく、どのような処理を行なうものであってもよい。また、本発明のデータ処理装置を構成するデータ幅変換部は、本発明のデータ幅変換装置の各種態様を全て包含するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明のデータ幅変換装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【００２０】
この図１に示すデータ幅変換装置１０には、第１のブロックシフタ１１および第２のブロックシフタ１２が備えられている。
【００２１】
図２は、ブロックシフタの動作説明図である。ここでは、図１に示す２つのブロックシフタ１１，１２のうちの第１のブロックシフタ１１を取り上げて説明する。第２のブロックシフタ１２も同一の構成のものである。
【００２２】
このブロックシフタ１１には、入力された２つのデータを一時的に格納しておく２つの入力バッファ１１１，１１２が備えられている。それら２つの入力バッファ１１１，１１２には、外部から入力された入力データと、図１にも示すスライドバッファ１４に格納されているデータが入力される。バレルシフタ１１３は、入力バッファ１１１に格納されたデータを任意数シフトして出力バッファ１１４に格納するものであり、ここでは、スライドバッファ１４から入力バッファ１１２に入力されたデータと重ならないよう、入力バッファ１１２に格納されたデータのデータ幅と同じ幅だけシフトされる。また、入力バッファ１１２に格納されたデータは、入力バッファ１１１に格納されたデータがバレルシフタ１１３によりシフトされて出力バッファ１１４に格納されるタイミングで、その出力バッファ１１４に格納される。このようにして、出力バッファ１１４には、２つの入力バッファ１１１，１１２に格納された２つのデータのデータ幅の和のデータ幅を持つ、それら２つのデータが横に並べられた（これをここでは、２つのデータが合体した、と称する）データが格納される。ただし、出力バッファ１１４に格納されるデータは、その出力バッファ１１４のビット幅で決まる所定の固定データ幅以下のものであり、２つの入力バッファ１１１，１１２に格納された２つのデータのデータ幅の和がその固定データ幅を越えるときは、入力バッファ１１１に格納された入力データのうちの、２つのデータのデータ幅の和が固定データ幅を越える分だけ、このブロックシフタ１１からは消失することになる。ただし、図１に示すデータ幅変換装置１０では、ブロックシフタ１１で消失することになる部分データは、バレルシフタ１５で抽出されてテンポラリバッファ１６に格納される。
【００２３】
図２の出力バッファ１１４に格納されたデータはスライドバッファ１４に転送される。このスライドバッファ１４に転送されたデータが上記の固定データ幅のデータであったときは、そのデータは出力データとして外部に出力され、固定データ幅に満たないデータであったときは、そのデータはもう一度入力バッファ１１２に入力され、外部から次に入力される入力データとの間で上記の処理が繰り返される。
【００２４】
ここで、説明の都合上、図２のブロックシフタ１１には、２つの入力バッファ１１１、１１２、および出力バッファ１１４が備えられている旨説明したが、入力バッファ１１１は、このブロックシフタ１１よりも前段に入力データを一時的に格納しておくバッファが存在するときは、この入力バッファ１１１の代わりにその前段のバッファを用いてもよく、また、もう１つの入力バッファ１１２および出力バッファ１１４は、実際には存在せずにスライドバッファ１４自体であってもよい。
【００２５】
尚、ここでは、説明を簡潔にするために、出力データのデータ幅（固定データ幅）はスライドバッファ１４のビット幅で決まる旨説明したが、スライドバッファ１４のビット幅以内であれば、データ幅を指定する制御信号を外部から入力し任意の固定ビット幅の出力データをスライドバッファ１４に格納して外部に出力するように構成しても良い。その場合、図１に示すデータ幅変換装置１０の全体が外部から入力された制御信号に応じたデータ幅の出力データが生成されるように動作する。図３以降の図を参照して説明する他の実施形態についても同様である。
【００２６】
また、ここでは、バレルシフタ１１３により、入力データを固定ビット幅から食み出る分だけシフトする旨説明したが、その場合、入力データは常に端に寄せた形で入力される必要がある。これに代わり、有効ビット領域を示す信号を入力データとともに受け取りその信号によって有効な部分のデータを指定して処理するようにしてもよい。ブロックシフタ１１をそのように構成する場合は、図１に示す第２のブロックシフタ１２やバレルシフタ１５等、図１のデータ幅変換装置全体が、それに対応した処理を行なうように構成される。この点も、図３以降の各図を参照して説明する他の実施形態についても同様に当てはまる。
【００２７】
さらに、ここでは、図２に示すブロックシフタ１１の説明にあたり、データを機械的に一方の端に寄せることを念頭に置いた説明を行なったが、外部からの制御信号に応じて右詰めにも左詰めにも対応することができるように構成してもよい。
【００２８】
その場合も、ブロックシフタ１１のみでなく、図１に示す第２のブロックシフタ１２やバレルシフタ１５等図１のデータ幅変換装置１０の全体が、右詰めにも左詰めにも対応できるように構成される。図３以降の実施形態についても同様である。
【００２９】
図１に戻って説明を続ける。
【００３０】
図１に示すデータ幅変換装置１０には、上記の第１および第２のブロックシフタ１１，１２のほか、セレクタ１３、および図２にも示したスライドバッファ１４が備えられている。図２においては、説明の簡単のためセレクタ１３は省かれている。
【００３１】
セレクタ１３には、第１および第２のブロックシフタ１１，１２からそれぞれ１つずつ出力される、合計２つのデータが入力され、セレクタ１３からは、これら２つのデータのうちのいずれか一方のデータが出力される。
【００３２】
スライドバッファ１４には、セレクタから出力されるデータが格納され、その格納されたデータのデータ幅が上記の固定データ幅のときにその格納されたデータが出力データとして外部に出力される。
【００３３】
ここで、図１のデータ幅変換装置１０には、入力データのほか、入力データを読み込むタイミングを表わす入力ライトイネーブル信号ＷＥＩと、そのとき入力された入力データのデータ幅を表わす信号が入力される。入力ライトイネーブル信号ＷＥＩは、バッファ制御部１７とシフト量計算部１８に入力され、データ幅を表わす信号は、シフト量計算部１８に入力される。シフト量計算部１８では、次々に入力されてくる各入力データのデータ幅の情報に基づいて、第１および第２のブロックシフタ１１，１２およびバレルシフタ１５の各シフト量が計算され、それら第１および第２のブロックシフタ１１，１２およびバレルシフタ１５に向けて各シフト量を指示する制御信号を出力する。また、このシフト量計算部１８では、順次入力されてくる入力データのデータ幅情報から、現在テンポラリバッファに有効なデータが格納されているか否かを知ることができ、シフト量計算部１８は、セレクタ１３を、テンポラリバッファ１６に有効なデータが格納されていないときには第１のブロックシフタ１１から出力されるデータがスライドバッファ１４に伝達され、テンポラリバッファ１６に有効なデータが格納されているときには第２のブロックシフタ１２から出力されるデータがスライドバッファ１４に伝達されるように、切り替え制御する。
【００３４】
また、バッファ制御部１７は、入力ライトイネーブル信号ＷＥＩに応じて、スライドバッファ１４およびテンポラリバッファ１６にデータを取り込むタイミングを制御するとともに、シフト量計算部１８からの情報を基に、スライドバッファ１４に所定の固定データ幅のデータが格納されたときに出力ライトイネーブル信号ＷＥＯを出力する。このデータ幅変換装置１０の後段に接続された図示しないデータ受信回路では、その出力ライトイネーブル信号ＷＥＯを受け取ったタイミングでスライドバッファ１４に格納されているデータを読み取る。こうすることにより、そのデータ受信回路では、固定データ幅のデータを順次に受け取ることができる。
【００３５】
第１および第２のブロックシフタ１１，１２のほか、バレルシフタ１５にも入力データが入力されており、図２を参照して説明したように、第１のブロックシフタ１１に入力された２つのデータ（スライドバッファ１４からのデータと新たな入力データ）のデータ幅の和が一回の出力の単位である固定データ幅を越えることがあり、そのときには、バレルシフタ１５は、シフト量計算部１８から指示を受け、固定データ幅の出力データから食み出してしまう部分データが抽出されるシフト量だけ入力データをシフトして、テンポラリバッファ１６に送る。テンポラリバッファ１６にはその食み出した部分データ（本発明にいう出力未了部分データ）が格納される。テンポラリバッファ１６に上記のようにして有効なデータが格納されたときは、セレクタ１３は、第２のブロックシフタ１２の出力データをスライドバッファ１４に伝達するように切り替えられ、次の入力データが入力されたときは第２のブロックシフタ１２の動作が有効となり、テンポラリバッファ１６に格納されている、前回の出力データから食み出してしまった出力未了部分データと、今回入力された入力データとの間で、図２を参照して説明したデータの合体が行なわれて、スライドバッファ１４に格納される。そのときテンポラリバッファ１６に格納されていた出力未了部分データと今回新たに入力された入力データとを合体させたデータのデータ幅が丁度出力データのデータ幅（固定データ幅）に一致したときは、第２のブロックシフタ１２で合体したデータがスライドバッファ１４に格納されるとともにバッファ制御部１７から出力ライトイネーブル信号ＷＥＯが出力される。一方、テンポラリバッファ１６に格納されていた出力未了部分データと今回新たに入力された入力データとを合体させたデータのデータ幅が、出力データのデータ幅（固定データ幅）に満たないときは、第２のブロックシフタ１２で合体したデータはスライドバッファ１４に格納されるものの出力ライトイネーブル信号ＷＥＯは出力されず、今度はテンポラリバッファ１６に有効なデータが格納されていない状態となったのでセレクタ１３は第１のブロックシフタ１１の出力をスライドバッファ１４に伝達するように切り替えられ、今度は第１のブロックシフタ１１が有効となり、この第１のブロックシフタ１１で、図２を参照して説明したようにスライドバッファ１４に格納された固定データ幅に満たないデータと、次に新たに入力されてきた入力データとが合体したデータが生成される。そのときに固定データ幅から食み出す部分データが存在するときは、その部分データは、上に説明したようにして、バレルシフタ１５によりその部分データが抽出され、テンポラリバッファ１６に格納され、次に入力データが入力されてきたときは第２のブロックシフタ１２が有効となる。
【００３６】
また、第２のブロックシフタ１２でテンポラリバッファ１６に格納されていた出力未了部分データと新たに入力された入力データとを合体させたときに食み出す部分データが存在するときも同様に、その食み出すことになる部分データがバレルシフタ１５により抽出されてテンポラリバッファ１６に格納される。
【００３７】
セレクタ１３の切替えにより第１のブロックシフタ１１が有効になっているか第２のブロックシフタ１２が有効になっているかによらず、現在有効なブロックシフタにより２つのデータを合体させるときに固定データ長から食み出す部分データが存在するときは、その有効なブロックシフタでは出力データのデータ幅（固定データ長）のデータが生成されることになり、そのデータがスライドバッファ１４に格納されるとともにバッファ制御部１７から出力ライトイネーブル信号ＷＥＯが出力される。そのとき食み出ることになった部分データは、上述したようにしてテンポラリバッファ１６に格納される。
【００３８】
このように、この図１に示すデータ幅変換装置１０では、順次に様々なデータ幅を持つ入力データが入力される場合に、その入力データを固定データ幅の出力データに変換して順次に出力される。また、この図１のデータ幅変換装置は、次々に入力される様々なデータ幅を持つ入力データを固定データ幅の出力データに変換するにあたり、バレルシフタ１５、およびブロックシフタ１１，１２を構成するバレルシフタ（図２参照）により、出力未了部分データのデータ幅と新たに入力された入力データのデータ幅とに見合ったシフト量だけシフトする回路構成を採用したため、従来の、ビット単位あるいはバイト単位といった固定幅のデータのみ取り扱うことのできる装置と比べ、データ幅変換処理速度が大幅に向上する。
【００３９】
尚、ここでは、様々なデータ幅の入力データが順次入力されることを前提に置いて説明したが、この図１に示すビット幅変換装置は、常に同一のデータ幅の入力データが順次入力されることを否定するものではなく、その場合、このデータ幅変換装置１０は、固定データ幅の入力データを別の固定データ幅の出力データに変換するデータ幅変換装置として動作することになる。以下に説明する他の実施形態についても同様である。
【００４０】
図３は、本発明のデータ幅変換装置の第２実施形態を示すブロック図である。ここでは、図示の煩雑さを避けるため、図１に示す第１実施形態におけるバッファ制御部１７およびシフト量計算部１８に相当する構成部分は図示を省略してある。
【００４１】
この図３に示すデータ幅変換装置２０には、第１および第２のブロックシフタ２１，２２、スライドバッファ２４、およびテンポラリバッファ２６が備えられている。
【００４２】
入力データが入力されると、第１のブロックシフタ２１では、テンポラリバッファ２６に格納されているデータと今回の入力データとを合体させたデータが生成され、その生成されたデータはスライドバッファ２４に格納される。このとき、その第１のブロックシフタ２１で合体させたデータのデータ幅が出力データのデータ幅（固定データ幅）のデータであったときは、そのデータがスライドバッファ２４に格納されるとともに、図３には不図示のバッファ制御部（図１のバッファ制御部１７を参照）から出力ライトイネーブル信号ＷＥＯが出力される。一方、第１のブロックシフタ２１での合体により得られたデータが出力データのデータ幅に満たないデータ幅のデータであったときは、そのデータがスライドバッファ２４に格納されても出力データとしては取り扱われず、無視される。また、テンポラリバッファ２６に格納されていたデータのデータ幅と今回の入力データのデータ幅とを合わせたデータ幅が出力データのデータ幅（固定データ幅）を越えていたときは、第１のブロックシフタ２１ではその固定データ幅のデータが生成されてスライドバッファ２４に格納されそのスライドバッファ２４に格納されたデータは出力データとして取り扱われるが、その第１のブロックシフタ２１でのデータの合体の際、食み出した部分データが生じることになる。
【００４３】
この図３には図示しないシフト量計算部（図１のシフト量計算部１８を参照）では、どれだけの食み出しが生じるかわかっているため、第２のブロックシフタ２２にその食み出し量に応じたシフト量だけシフトするよう指令を出し、その
第２のブロックシフタ２２でその食み出した部分のデータが抽出されてテンポラリバッファ２６に格納される。
【００４４】
また、テンポラリバッファ２６にデータが格納されており、新たな入力データが入力されたときにおいて、そのテンポラリバッファ２６に格納されているデータのデータ幅と新たな入力データのデータ幅とを合わせたデータ幅が出力データのデータ幅に満たないときは、その第２のブロックシフタ２２により、テンポラリバッファ２６に格納されていたデータと新たな入力データとが合体されてテンポラリバッファ２６に再度格納される。
【００４５】
この図３に示すデータ幅変換装置２０では、入力データが入力されるたびに上記の動作が繰返され、固定データ幅に変換された出力データが順次生成されて外部に出力される。
【００４６】
この図３に示すデータ幅変換装置２０の場合も、図１のデータ幅変換装置１０と同様、出力未了の部分データのデータ幅と新たな入力データのデータ幅とに見合ったシフト量だけシフトして出力データおよび出力未了の部分データを生成するものであるため、固定幅のデータを取り扱うデータ幅変換装置と比べデータ幅変換処理速度が大幅に向上する。
【００４７】
図４は、本発明のデータ幅変換装置の第３実施形態を示すブロック図である。ここでも、図３の場合と同様、図１に示すバッファ制御部１７およびシフト量計算部１８に相当する構成部分は図示省略されている。
【００４８】
この図４に示すデータ幅変換装置３０には、ブロックシフタ３１、セレクタ３３、スライドバッファ３４、バレルシフタ３５、およびテンポラリバッファ３６が備えられている。
【００４９】
セレクタ３３は、テンポラリバッファ３６に有効なデータが格納されているときはテンポラリバッファ３６に格納されているデータをブロックシフタ３１に伝達し、テンポラリバッファ３６に有効なデータが格納されていないときは、スライドバッファ３４に格納されていないデータをブロックシフタ３１に伝達するように切り替えられる。
【００５０】
テンポラリバッファ３６に有効なデータが格納されているときの、そのテンポラリバッファ３６に格納されているデータ、あるいは、テンポラリバッファ３６に有効なデータが格納されておらずスライドバッファ３４に出力データのデータ幅に満たないデータが格納されているときの、そのスライドバッファ３４に格納されているデータと、今回の入力データとがブロックシフタ３１で合体されてスライドバッファ３４に格納される。このとき、スライドバッファ３４に新たに格納されたデータがなおも出力データのデータ幅に満たないデータ幅のデータであるときは、そのスライドバッファ３４に格納されたデータは出力データとしては取り扱われずに出力ライトイネーブル信号ＷＥＯ（図１参照）は出力されず、一方、スライドバッファ３４に新たに格納されたデータが出力データのデータ幅のデータであったときはそのスライドバッファ３４に新たに格納されたデータは出力データとして取り扱われ、スライドバッファ３４にデータが格納されるとともに出力ライトイネーブル信号ＷＥＯが出力される。
【００５１】
ここで、ブロックシフタ３１で出力データのデータ幅と同一のデータ幅のデータが生成されるときは、今回の入力データの一部が今回の出力データとしては使われずに食み出す場合がある。そのような状況のときは、入力データは、バレルシフタ３５により、その食み出すことになる部分データが抽出されるシフト量だけシフトされ、これにより、その食み出すことになる部分データが抽出される。その抽出された部分データはテンポラリバッファ３６に格納される。
【００５２】
この図４に示すデータ幅変換装置では、新たな入力データが入力されるたびに上記の動作が送り返され、スライドバッファ３４を経由して固定データ幅の出力データが外部に出力される。
【００５３】
この図４のデータ幅変換装置３０の場合も、図１，図３に示す各データ幅変換装置１０，２０と同様、出力未了の部分データのデータ幅と新たな入力データのデータ幅とに応じたシフト量だけシフトして出力データおよび新たな出力未了の部分データを生成するものであり、データ幅変換処理速度が大幅に向上する。
【００５４】
図５は、本発明のデータ処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００５５】
このデータ処理装置４０は、入力セレクタ４１、複数のデータ処理部４２〜４６、出力セレクタ４７、および図１に示す構成のデータ幅変換装置１０から構成されている。
【００５６】
入力セレクタ４１は、入力ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）メモリを経由して入力されてきたデータを、複数のデータ処理部４２〜４６のうちの、選択信号Ｓ１に応じたデータ処理部に伝達する。
【００５７】
これら複数のデータ処理部４２〜４６は、それぞれ異なるデータ処理を実行するデータ処理部であり、データ処理の結果生成される処理済データは、各データ処理部ごとに異なるビット幅を持っている。
【００５８】
出力セレクタ４７は、選択信号Ｓ２に応じて複数のデータ処理部４２〜４６の中から１つのデータ処理部を選択し、その選択されたデータ処理部で生成された処理済データをデータ幅変換装置１０に伝達する。
【００５９】
データ幅変換装置１０は、図１に示す構成を備えたものであり、出力セレクタ４７から送られてきたデータを入力ライトイネーブル信号ＷＥＩに応じて受け取り、前述の動作により所定の固定データ幅の出力データに変換して、外部の出力ＦＩＦＯメモリに向けて出力する。
【００６０】
入力セレクタ４１には、入力ＦＩＦＯメモリからデータが順次入力され、入力セレクタ４１は順次入力されるデータを選択信号Ｓ１に応じて各データ処理部に振り分ける。出力セレクタ４７は、選択信号Ｓ２に応じて、各データ処理部でデータ処理の済んだデータ（処理済データ）を順次にデータ幅変換装置１０に伝達する。データ幅変換装置１０は、順次伝達されてきた処理済データを、入力ライトイネーブル信号ＷＥＩに応じて順次受け取り、出力データを順次生成して出力ＦＩＦＯメモリに渡す。
【００６１】
この図５に示すデータ処理装置４０によれば、入力データを順次受け取り、各処理を実行し、それらの処理結果を所定の固定データ幅の出力データに効率よく変換して出力することができる。
【００６２】
尚、この図５に示すデータ処理装置４０は、図１に示す構成のデータ幅変換装置１０を備えているものであると説明したが、図１に示す構成のデータ幅変換装置１０に代わり、図３に示す構成のデータ幅変換装置２０あるいは図４に示す構成のデータ幅変換装置３０を備えていてもよい。
【００６３】
図６は、本発明のデータ処理装置の一実施形態が搭載された半導体チップの回路構成を示すブロック図である。
【００６４】
この半導体チップ５０には、２つのＰＣＩインタフェース５１Ａ，５１Ｂ、パケットディスパッチャ５２、パケットスケジューラ５３、２つの入力ＦＩＦＯメモリ５４Ａ，５４Ｂ、２つのストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂ、および２つの出力ＦＩＦＯメモリ５５Ａ，５５Ｂが搭載されている。ここで、２つのストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂは、それぞれが図５に示す構成のデータ処理装置と同一の構成のものである。また、２つのＰＣＩインタフェース５１Ａ，５１Ｂは、それぞれが、ＰＣＩバスを介しての、この半導体チップ５０と外部回路との間での通信を担うインタフェースであり、ここでは各ＰＣＩインタフェース５１Ａ，５１Ｂは、それぞれ各ＰＣＩバス（ＰＣＩ１，ＰＣＩ２）に接続されている。また、パケットディスパッチャ５２は、ＰＣＩインタフェース５１Ａ，５１Ｂを経由してデータパケットを受け取って、２つの入力ＦＩＦＯメモリ５４Ａ，５４Ｂに分配する役割りを担っており、ここではＰＣＩバス（ＰＣＩ１）を経由してＰＣＩインタフェース５１Ａで受信されたデータパケットは、パケットディスパッチャ５２により入力ＦＩＦＯメモリ５４Ａに伝達され、ＰＣＩバス（ＰＣＩ２）を経由しＰＣＩインタフェース５１Ｂで受信されたデータパケットは、入力ＦＩＦＯメモリ５４Ｂに伝達される。
【００６５】
各入力ＦＩＦＯメモリ５４Ａ，５４Ｂに入力された各データパケットは、それぞれ各ストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂに入力され、各ストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂでは、図５を参照して説明したようにして各種処理が実行されて、その処理済データが各出力ＦＩＦＯメモリ５５Ａ，５５Ｂに格納される。ここで、２つのストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂは、逆方向に流れるデータパケットに対する処理を実行するものであり、具体的な処理内容は相互に異なるが、ここでは、各処理の具体例についての言及は省略する。
【００６６】
各出力ＦＩＦＯメモリ５５Ａ，５５Ｂに格納されたデータは、パケットスケジューラ５３を経由して、各ＰＣＩインタフェース５１Ａ，５１Ｂに渡される。ここで、パケットスケジューラ５３は、出力ＦＩＦＯメモリ５５Ａを経由して受け取ったデータパケットはＰＣＩインタフェース５１Ｂに渡し、出力ＦＩＦＯメモリ５５Ｂを経由して受け取ったデータパケットはＰＣＩインタフェース５１Ａに渡す。
【００６７】
ＰＣＩインタフェース５１Ｂは、パケットスケジューラ５３から受け取ったデータパケットをＰＣＩ２に送り、ＰＣＩインタフェース５１Ａは、パケットスケジューラ５３から受け取ったデータパケットをＰＣＩ１に送る。
【００６８】
このように、この半導体チップ５０は、データ処理を行ないながら２つのＰＣＩバスを結ぶ役割りを担っている。
【００６９】
図７は、図６に示す半導体チップが組み込まれたネットワークアクセスサーバを示す概念図である。
【００７０】
このネットワークアクセスサーバにはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）が２つ（ＮＩＣ１，ＮＩＣ２）備えられており、それら２つのＮＩＣは、図６に示す構成の回路を有するチップ５０を搭載したネットワークボード６０を介して接続されている。また、２つのＮＩＣのうちの一方であるＮＩＣ１は、例えばディジタルビデオカメラなどのディジタル機器に接続され、もう一方のＮＩＣ２は、グローバルなインターネットに接続されている。
【００７１】
図８は、図７に示すネットワークアクセスサーバを経由して、ディジタルビデオカメラなどのディジタル機器からインターネット側にデータを送る場合の処理フローを示すフローチャートである。
【００７２】
ディジタルビデオカメラ等のディジタル機器からインターネット側にデータを送る時は、そのデジタルビデオカメラなどの機器からデータがＩＥＥＥ１３９４などの規格に準拠した通信経路を経由してＮＩＣ１に入り（ステップａ１）、ＮＩＣ１からＰＣＩ１を経由してデータがチップ５０内の入力ＦＩＦＯメモリに書き込まれる（ステップａ２）。次いで、入力ＦＩＦＯメモリからＳＰ（パケットスケジューラ（図６，図５参照））にデータが読み出され（ステップａ３）、ＳＰによりデータ処理が行われる（ステップａ４）。ＳＰで処理されたデータは出力ＦＩＦＯメモリに書きこまれ（ステップａ５）、出力ＦＩＦＯメモリから読み出された処理済データはＰＣＩ２を経由してＮＩＣ２に入り（ステップａ６）、ＮＩＣ２からＧｉｇａｂｉｔやＥｔｈｅｍｅｔなどに準拠した通信経路を経由してインターネット上に送信される（ステップａ７）。
【００７３】
図９は、図８の場合とは逆に、図７に示すネットワークアクセスサーバを経由して、インターネットからデータを受け取り、そのデータをディジタルビデオカメラなどのディジタル機器に送る場合の処理フローを示すフローチャートである。
【００７４】
インターネット上からディジタル機器にデータを送るときは、インターネット上のデータがＧｉｇａｂｉｔ，Ｅｔｈｅｎｅｔなどの規格に準拠した通信経路を経由してＮＩＣ２に入り（ステップｂ１）、ＮＩＣ２からＰＣＩ２を経由してデータがチップ内の入力ＦＩＦＯメモリに書き込まれる（ステップｂ２）。次いで、入力ＦＩＦＯメモリからＳＰにデータが読み出され（ステップｂ３）、ＳＰによりデータ処理が行われる（ステップｂ４）。ＳＰで処理されたデータは出力ＦＩＦＯメモリに書きこまれ（ステップｂ５）、出力ＦＩＦＯから読み出された処理データはＰＣＩ１を経由してＮＩＣ１に入り（ステップｂ６）、ＮＩＣ２からＩＥＥＥ１３９４などの規格に準拠した通信経路を経由してデジタル機器などにデータが送られる（ステップｂ７）。
【００７５】
図１０は、ネットワークアクセスサーバのもう一つの例を示す概念図である。
【００７６】
このネットワークサーバには、図７の場合と同様、２つのＮＩＣと、それら２つのＮＩＣ間をつなぐネットワークボード６０が備えられている。このネットワークボード６０には、図６に示す構成を備えた半導体チップ５０が搭載されている。前述したように半導体チップ５０を構成するストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂは、それぞれが図５に示す本発明の一実施形態としてのデータ処理装置４０であり、そのデータ処理装置４０には本発明の一実施形態としてのデータ幅変換装置が採用されている。
【００７７】
この図１０に示すネットワークサーバを構成するＮＩＣ１は、ある会社の社内のイントラネットなどに接続されており、ＮＩＣ２は、図７の場合と同様、グローバルなインターネットに接続されている。この図１０のネットワークサーバは、社内のイントラネットなどとグローバルなインターネットとの間の通信を仲介している。
【００７８】
この図１０に示すネットワークサーバの動作は図７に示すネットワークサーバと同様であり、説明は省略する。
【００７９】
本発明のデータ幅変換装置あるいはデータ処理装置は、以上のようにして、２つの異なる通信路にまたがるデータの通信の仲介に好適に採用される。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、順次入力されてくるデータが様々なデータ幅を持つデータであっても、それらのデータを固定データ幅のデータに効率良く変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ幅変換装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】ブロックシフタの動作説明図である。
【図３】本発明のデータ幅変換装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明のデータ幅変換装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明のデータ処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図６】本発明のデータ処理装置の一実施形態が搭載された半導体チップの回路構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す半導体チップが組み込まれたネットワークアクセスサーバを示す概念図である。
【図８】図７に示すネットワークアクセスサーバを経由して、ディジタルビデオカメラなどのディジタル機器からインターネット側にデータを送る場合の処理フローを示すフローチャートである。
【図９】図７に示すネットワークアクセスサーバを経由して、インターネットからデータを受け取り、そのデータをディジタルビデオカメラなどのディジタル機器に送る場合の処理フローを示すフローチャートである。
【図１０】ネットワークアクセスサーバのもう一つの例を示す概念図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０ データ幅変換装置
１１ ブロックシフタ
１２ ブロックシフタ
１３ セレクタ
１４ スライドバッファ
１５ バレルシフタ
１６ テンポラリバッファ
１７ バッファ制御部
１８ シフト量計算部
２１ ブロックシフタ
２２ ブロックシフタ
２４ スライドバッファ
２６ テンポラリバッファ
３１ ブロックシフタ
３３ セレクタ
３４ スライドバッファ
３５ バレルシフタ
３６ テンポラリバッファ
４０ データ処理装置
４０Ａ，４０Ｂ ストリームプロセッサ
４１ 入力セレクタ
４２，４３，４４，４５，４６ データ処理部
４７ 出力セレクタ
５０ 半導体チップ
５１Ａ，５１Ｂ ＰＣＩインタフェース
５２ パケットディスパッチャ
５３ パケットスケジューラ
５４Ａ，５４Ｂ 入力ＦＩＦＯメモリ
５５Ａ，５５Ｂ 出力ＦＩＦＯメモリ
６０ ネットワークボード
【発明の属する技術分野】
本発明は、順次入力されてくるデータが様々なデータ幅のデータであっても、これを所定の固定データ幅のデータに変換して順次出力するデータ幅変換装置、およびそのようなデータ幅変換装置に相当する構成を具備し、入力データの受け取り処理を実行してその処理結果を固定データ幅の出力データとして順次出力するデータ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネット等のネットワーク上でのパケット通信やディジタルビデオで得られた画像データの通信など、様々なデータ通信が広く行なわれている。これらのデータ通信では、複雑なデータ処理を必要とし、一連のデータを処理内容に応じて分割し各データ単位で必要なデータ処理を行った後再び一連のデータに合体させることが行なわれており、このためにはデータ処理後の様々なデータ幅のデータを所定の固定データ幅のデータに変換する処理が必要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
様々なデータ幅のデータを固定データ幅のデータに変換するにあたっては、従来一般的にはシフトレジスタを備え、そのシフトレジスタに所定データ長のデータが格納されるごとに出力するという方式が採られている。
【０００４】
しかしながら、この方式では多様なデータ幅のデータをデータ単位で処理することはできず、ビット単位あるいはバイト単位などの固定長単位で処理することになり、様々なデータ幅のデータに対し固定長単位の処理を行うため処理時間が長くかかってしまい、通信速度の低下を来たすという問題がある。
【０００５】
データ幅の変換技術に関しては、例えば特開昭６３−２９６１５８号公報、特開昭６４−３１２５２号公報、特開平４−１１９４４６号公報、特開平９−９１１９７号公報等に提案されているが、これらの公報に提案されている技術は、例えば異なるデータ幅のデータを取り扱う中央処理装置（ＣＰＵ）と周辺装置との間（例えば３２ビット幅のＣＰＵと、例えば１６ビット幅あるいは８ビット幅のメモリとの間）におけるデータ通信など、異なるデータ幅のデータを取り扱う機器間でのデータ通信に関する技術であり、データ通信側もデータ受信側も、相互には異なるビット幅であるものの、それぞれは一定のビット幅のデータを取り扱う装置間のデータ通信を対象とした技術であって、上記のような、様々なデータ幅のデータを固定データ幅のデータに変換する技術には適用することはできない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑み、順次入力されてくるデータが様々なデータ幅を持つデータであっても、それらのデータを固定データ幅のデータに効率良く変換して出力することのできるデータ幅変換装置、および、入力データの受け取り処理を実行して、その処理結果を固定データ幅の出力データに効率良く変換して出力するデータ処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のデータ幅変換装置は、データ幅が相互に異なることが許容された複数の入力データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の入力データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換装置において、
過去に受け取った入力データのうちの出力未了部分データを格納しておくバッファと、
上記バッファに格納された出力未了部分データと今回受け取った入力データとを合体させるブロックシフタとを備え、
上記バッファに格納された出力未了部分データと今回受け取った入力データとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅に満たないときは合体データを出力未了部分データとして上記バッファに格納し、合体データのデータ幅が上記固定データ幅と同一のときは合体データを出力データとして外部に出力し、合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときは、合体データのうちの、上記固定データ幅と同一データ幅の部分からなる部分データを出力データとして外部に出力するとともに、合体データのうちの、その同一データ幅の部分を除く部分からなる部分データを出力未了部分データとして上記バッファに格納することを特徴とする。
【０００８】
本発明のデータ幅変換装置は、上記のバッファとブロックシフタを備え、余った部分データをバッファに格納しておきそのバッファに格納しておいた部分データと新たに入力された入力データとをブロックシフタで合体させて所定の固定データ幅のデータが形成されるごとに外部に出力し、さらに余った部分データは上記のバッファに格納しておく、というシーケンスを繰り返すものであり、入力されるデータが様々なデータ幅のデータであってもそれらのデータを固定データ幅のデータに効率よく変換して出力することができる。
【０００９】
ここで、本発明は、上記のように包括的に表現することができるが、具体的には様々な形態を取り得る。
【００１０】
それら様々な形態のうちの１つである本発明の第１のデータ幅変換装置は、データ幅が相互に異なることが許容された複数の入力データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の入力データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換装置において、
上記入力データを一方のデータとする２つのデータが入力され、これら２つのデータを合体させることにより、上記固定データ幅を最大データ幅とする、これら２つのデータのデータ幅どうしの和のデータ幅を有するデータを出力する第１および第２のブロックシフタと、
第１および第２のブロックシフタからそれぞれ１つずつ出力される合計２つのデータが入力されこれら２つのデータのうちのいずれか一方のデータを出力するセレクタと、
セレクタから出力されるデータを格納しこの格納したデータのデータ幅が上記固定データ幅のときにこの格納したデータを出力データとして外部に出力するスライドバッファと、
上記入力データが入力されその入力データを任意数シフトすることによりその入力データの一部を抽出して出力するバレルシフタと、
バレルシフタから出力されるデータを格納するテンポラリバッファとを備え、上記第１のブロックシフタは、上記入力データが入力されるとともにスライドバッファに格納されているデータが入力されるものであり、
上記第２のブロックシフタは、上記入力データが入力されるとともにテンポラリバッファに格納されているデータが入力されるものであり、
上記セレクタは、テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときには第１のブロックシフタから出力されたデータをスライドバッファに伝達するとともに、テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときには第２のブロックシフタから出力されたデータをスライドバッファに伝達するものであって、
上記バレルシフタは、今回の入力データと、テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときはテンポラリバッファに格納されているデータ、あるいはテンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときはスライドバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときに、今回の入力データからその合体データのうちの上記固定データ幅を越える部分を抽出してテンポラリバッファに渡すものであることを特徴とする。
【００１１】
ここで、上記の第１のデータ幅変換装置における第１のブロックシフタと第２のブロックシフタとを合わせたものが本発明を包括的に表現したときのブロックシフタに相当し、上記第１のデータ幅変換装置におけるテンポラリバッファとスライドバッファとを合わせたものが、本発明を包括的に表現したときのバッファに相当する。
【００１２】
また、本発明のうちの別な態様の１つである第２のデータ幅変換装置は、データ幅が相互に異なることが許容された複数の入力データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の入力データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換装置において、
上記入力データを一方のデータとする２つのデータが入力され、これら２つのデータを合体させることにより、上記固定データ幅を最大データ幅とする、これら２つのデータのデータ幅どうしの和のデータ幅を有するデータを出力する第１および第２のブロックシフタと、
第１のブロックシフタから出力されるデータを格納して出力データとして外部に出力するスライドバッファと、
第２のブロックシフタから出力されるデータを格納するテンポラリバッファとを備え、
上記第１および第２のブロックシフタいずれもが、上記入力データが入力されるとともにテンポラリバッファに格納されているデータが入力されるものであり、
上記第１のブロックシフタは、今回の入力データとテンポラリバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅と同一のときにはその合体データを生成してスライドバッファに渡すとともに、その合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときには、その合体データのうちの、上記固定データ幅と同一のデータ幅の部分からなる部分データを生成してスライドバッファに渡すものであって、
上記第２のブロックシフタは、今回の入力データとテンポラリバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅に満たないときにはその合体データを生成してテンポラリバッファに格納するとともに、今回の入力データとテンポラリバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときには、その合体データのうちの、第１のブロックシフタで生成される部分データを除く部分からなる部分データを生成してテンポラリバッファに渡すものであることを特徴とする。
【００１３】
ここで、上記第２のデータ幅変換装置においては、上記第１のデータ幅変換装置と同様、第１のブロックシフタと第２のブロックシフタとを合わせたもの、およびテンポラリバッファとスライドバッファとを合わせたものが、本発明を包括的に表現したときの、それぞれ、ブロックシフタおよびバッファに相当する。
【００１４】
さらに、本発明のうちのさらに別な態様の１つである第３のデータ幅変換装置は、データ幅が相互に異なることが許容された複数の入力データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の入力データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換装置において、
上記入力データを一方のデータとする２つのデータが入力され、これら２つのデータを合体させることにより、上記固定データ幅を最大データ幅とする、これら２つのデータのデータ幅どうしの和のデータ幅を有するデータを出力するブロックシフタと、
ブロックシフタから出力されるデータを格納してこの格納したデータのデータ幅が上記固定データ幅のときにこの格納したデータを出力データとして外部に出力するスライドバッファと、
上記入力データが入力されその入力データを任意数シフトすることによりその入力データの一部を抽出して出力するバレルシフタと、
バレルシフタから出力されるデータを格納するテンポラリバッファと、
テンポラリバッファに格納されたデータとスライドバッファに格納されたデータとが入力されこれら２つのデータのうちのいずれか一方のデータを出力するセレクタとを備え、
上記セレクタは、テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときにはスライドバッファに格納されているデータをブロックシフタに伝達するとともに、テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときにはテンポラリバッファに格納されているデータをブロックシフタに伝達するものであり、
上記バレルシフタは、今回の入力データと、テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときはテンポラリバッファに格納されているデータ、あるいはテンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときはスライドバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときに、今回の入力データからその合体データのうちの上記固定データ幅を越える部分を抽出してテンポラリバッファに渡すものであることを特徴とする。
【００１５】
ここで、上記第３のデータ幅変換装置におけるブロックシフタが、本発明を包括的に表現したときのブロックシフタに相当し、スライドバッファとテンポラリバッファとを合わせたものが、本発明を包括的に表現したときのバッファに相当する。
【００１６】
また、上記目的を達成する本発明のデータ処理装置は、入力データを受け取り処理を実行して処理済データを生成する、相互に異なるデータ幅の処理済データの生成が許容された複数のデータ処理部と、
上記複数のデータ処理部で生成された複数の処理済データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の処理済データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換部とを備え、
上記データ幅変換部が、
過去に受け取った処理済データのうちの出力未了部分データを格納しておくバッファと、
上記バッファに格納された出力未了部分データと今回受け取った処理済データとを合体させるブロックシフタとを備え、
上記バッファに格納された出力未了部分データと今回受け取った処理済データとを合体させたときの合体データのデータ幅が上記固定データ幅に満たないときはその合体データを出力未了部分データとして上記バッファに格納し、合体データのデータ幅が上記固定データ幅と同一のときはその合体データを出力データとして外部に出力し、その合体データのデータ幅が上記固定データ幅を越えるときは、その合体データのうちの、上記固定データ幅と同一データ幅の部分からなる部分データを出力データとして外部に出力するとともに、その合体データのうちの、上記同一データ幅の部分を除く部分からなる部分データを出力未了部分データとして上記バッファに格納するものであることを特徴とする。
【００１７】
尚、本発明のデータ処理装置において、上記複数のデータ処理部において実行される処理は特定の処理に限定されるものではなく、どのような処理を行なうものであってもよい。また、本発明のデータ処理装置を構成するデータ幅変換部は、本発明のデータ幅変換装置の各種態様を全て包含するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明のデータ幅変換装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【００２０】
この図１に示すデータ幅変換装置１０には、第１のブロックシフタ１１および第２のブロックシフタ１２が備えられている。
【００２１】
図２は、ブロックシフタの動作説明図である。ここでは、図１に示す２つのブロックシフタ１１，１２のうちの第１のブロックシフタ１１を取り上げて説明する。第２のブロックシフタ１２も同一の構成のものである。
【００２２】
このブロックシフタ１１には、入力された２つのデータを一時的に格納しておく２つの入力バッファ１１１，１１２が備えられている。それら２つの入力バッファ１１１，１１２には、外部から入力された入力データと、図１にも示すスライドバッファ１４に格納されているデータが入力される。バレルシフタ１１３は、入力バッファ１１１に格納されたデータを任意数シフトして出力バッファ１１４に格納するものであり、ここでは、スライドバッファ１４から入力バッファ１１２に入力されたデータと重ならないよう、入力バッファ１１２に格納されたデータのデータ幅と同じ幅だけシフトされる。また、入力バッファ１１２に格納されたデータは、入力バッファ１１１に格納されたデータがバレルシフタ１１３によりシフトされて出力バッファ１１４に格納されるタイミングで、その出力バッファ１１４に格納される。このようにして、出力バッファ１１４には、２つの入力バッファ１１１，１１２に格納された２つのデータのデータ幅の和のデータ幅を持つ、それら２つのデータが横に並べられた（これをここでは、２つのデータが合体した、と称する）データが格納される。ただし、出力バッファ１１４に格納されるデータは、その出力バッファ１１４のビット幅で決まる所定の固定データ幅以下のものであり、２つの入力バッファ１１１，１１２に格納された２つのデータのデータ幅の和がその固定データ幅を越えるときは、入力バッファ１１１に格納された入力データのうちの、２つのデータのデータ幅の和が固定データ幅を越える分だけ、このブロックシフタ１１からは消失することになる。ただし、図１に示すデータ幅変換装置１０では、ブロックシフタ１１で消失することになる部分データは、バレルシフタ１５で抽出されてテンポラリバッファ１６に格納される。
【００２３】
図２の出力バッファ１１４に格納されたデータはスライドバッファ１４に転送される。このスライドバッファ１４に転送されたデータが上記の固定データ幅のデータであったときは、そのデータは出力データとして外部に出力され、固定データ幅に満たないデータであったときは、そのデータはもう一度入力バッファ１１２に入力され、外部から次に入力される入力データとの間で上記の処理が繰り返される。
【００２４】
ここで、説明の都合上、図２のブロックシフタ１１には、２つの入力バッファ１１１、１１２、および出力バッファ１１４が備えられている旨説明したが、入力バッファ１１１は、このブロックシフタ１１よりも前段に入力データを一時的に格納しておくバッファが存在するときは、この入力バッファ１１１の代わりにその前段のバッファを用いてもよく、また、もう１つの入力バッファ１１２および出力バッファ１１４は、実際には存在せずにスライドバッファ１４自体であってもよい。
【００２５】
尚、ここでは、説明を簡潔にするために、出力データのデータ幅（固定データ幅）はスライドバッファ１４のビット幅で決まる旨説明したが、スライドバッファ１４のビット幅以内であれば、データ幅を指定する制御信号を外部から入力し任意の固定ビット幅の出力データをスライドバッファ１４に格納して外部に出力するように構成しても良い。その場合、図１に示すデータ幅変換装置１０の全体が外部から入力された制御信号に応じたデータ幅の出力データが生成されるように動作する。図３以降の図を参照して説明する他の実施形態についても同様である。
【００２６】
また、ここでは、バレルシフタ１１３により、入力データを固定ビット幅から食み出る分だけシフトする旨説明したが、その場合、入力データは常に端に寄せた形で入力される必要がある。これに代わり、有効ビット領域を示す信号を入力データとともに受け取りその信号によって有効な部分のデータを指定して処理するようにしてもよい。ブロックシフタ１１をそのように構成する場合は、図１に示す第２のブロックシフタ１２やバレルシフタ１５等、図１のデータ幅変換装置全体が、それに対応した処理を行なうように構成される。この点も、図３以降の各図を参照して説明する他の実施形態についても同様に当てはまる。
【００２７】
さらに、ここでは、図２に示すブロックシフタ１１の説明にあたり、データを機械的に一方の端に寄せることを念頭に置いた説明を行なったが、外部からの制御信号に応じて右詰めにも左詰めにも対応することができるように構成してもよい。
【００２８】
その場合も、ブロックシフタ１１のみでなく、図１に示す第２のブロックシフタ１２やバレルシフタ１５等図１のデータ幅変換装置１０の全体が、右詰めにも左詰めにも対応できるように構成される。図３以降の実施形態についても同様である。
【００２９】
図１に戻って説明を続ける。
【００３０】
図１に示すデータ幅変換装置１０には、上記の第１および第２のブロックシフタ１１，１２のほか、セレクタ１３、および図２にも示したスライドバッファ１４が備えられている。図２においては、説明の簡単のためセレクタ１３は省かれている。
【００３１】
セレクタ１３には、第１および第２のブロックシフタ１１，１２からそれぞれ１つずつ出力される、合計２つのデータが入力され、セレクタ１３からは、これら２つのデータのうちのいずれか一方のデータが出力される。
【００３２】
スライドバッファ１４には、セレクタから出力されるデータが格納され、その格納されたデータのデータ幅が上記の固定データ幅のときにその格納されたデータが出力データとして外部に出力される。
【００３３】
ここで、図１のデータ幅変換装置１０には、入力データのほか、入力データを読み込むタイミングを表わす入力ライトイネーブル信号ＷＥＩと、そのとき入力された入力データのデータ幅を表わす信号が入力される。入力ライトイネーブル信号ＷＥＩは、バッファ制御部１７とシフト量計算部１８に入力され、データ幅を表わす信号は、シフト量計算部１８に入力される。シフト量計算部１８では、次々に入力されてくる各入力データのデータ幅の情報に基づいて、第１および第２のブロックシフタ１１，１２およびバレルシフタ１５の各シフト量が計算され、それら第１および第２のブロックシフタ１１，１２およびバレルシフタ１５に向けて各シフト量を指示する制御信号を出力する。また、このシフト量計算部１８では、順次入力されてくる入力データのデータ幅情報から、現在テンポラリバッファに有効なデータが格納されているか否かを知ることができ、シフト量計算部１８は、セレクタ１３を、テンポラリバッファ１６に有効なデータが格納されていないときには第１のブロックシフタ１１から出力されるデータがスライドバッファ１４に伝達され、テンポラリバッファ１６に有効なデータが格納されているときには第２のブロックシフタ１２から出力されるデータがスライドバッファ１４に伝達されるように、切り替え制御する。
【００３４】
また、バッファ制御部１７は、入力ライトイネーブル信号ＷＥＩに応じて、スライドバッファ１４およびテンポラリバッファ１６にデータを取り込むタイミングを制御するとともに、シフト量計算部１８からの情報を基に、スライドバッファ１４に所定の固定データ幅のデータが格納されたときに出力ライトイネーブル信号ＷＥＯを出力する。このデータ幅変換装置１０の後段に接続された図示しないデータ受信回路では、その出力ライトイネーブル信号ＷＥＯを受け取ったタイミングでスライドバッファ１４に格納されているデータを読み取る。こうすることにより、そのデータ受信回路では、固定データ幅のデータを順次に受け取ることができる。
【００３５】
第１および第２のブロックシフタ１１，１２のほか、バレルシフタ１５にも入力データが入力されており、図２を参照して説明したように、第１のブロックシフタ１１に入力された２つのデータ（スライドバッファ１４からのデータと新たな入力データ）のデータ幅の和が一回の出力の単位である固定データ幅を越えることがあり、そのときには、バレルシフタ１５は、シフト量計算部１８から指示を受け、固定データ幅の出力データから食み出してしまう部分データが抽出されるシフト量だけ入力データをシフトして、テンポラリバッファ１６に送る。テンポラリバッファ１６にはその食み出した部分データ（本発明にいう出力未了部分データ）が格納される。テンポラリバッファ１６に上記のようにして有効なデータが格納されたときは、セレクタ１３は、第２のブロックシフタ１２の出力データをスライドバッファ１４に伝達するように切り替えられ、次の入力データが入力されたときは第２のブロックシフタ１２の動作が有効となり、テンポラリバッファ１６に格納されている、前回の出力データから食み出してしまった出力未了部分データと、今回入力された入力データとの間で、図２を参照して説明したデータの合体が行なわれて、スライドバッファ１４に格納される。そのときテンポラリバッファ１６に格納されていた出力未了部分データと今回新たに入力された入力データとを合体させたデータのデータ幅が丁度出力データのデータ幅（固定データ幅）に一致したときは、第２のブロックシフタ１２で合体したデータがスライドバッファ１４に格納されるとともにバッファ制御部１７から出力ライトイネーブル信号ＷＥＯが出力される。一方、テンポラリバッファ１６に格納されていた出力未了部分データと今回新たに入力された入力データとを合体させたデータのデータ幅が、出力データのデータ幅（固定データ幅）に満たないときは、第２のブロックシフタ１２で合体したデータはスライドバッファ１４に格納されるものの出力ライトイネーブル信号ＷＥＯは出力されず、今度はテンポラリバッファ１６に有効なデータが格納されていない状態となったのでセレクタ１３は第１のブロックシフタ１１の出力をスライドバッファ１４に伝達するように切り替えられ、今度は第１のブロックシフタ１１が有効となり、この第１のブロックシフタ１１で、図２を参照して説明したようにスライドバッファ１４に格納された固定データ幅に満たないデータと、次に新たに入力されてきた入力データとが合体したデータが生成される。そのときに固定データ幅から食み出す部分データが存在するときは、その部分データは、上に説明したようにして、バレルシフタ１５によりその部分データが抽出され、テンポラリバッファ１６に格納され、次に入力データが入力されてきたときは第２のブロックシフタ１２が有効となる。
【００３６】
また、第２のブロックシフタ１２でテンポラリバッファ１６に格納されていた出力未了部分データと新たに入力された入力データとを合体させたときに食み出す部分データが存在するときも同様に、その食み出すことになる部分データがバレルシフタ１５により抽出されてテンポラリバッファ１６に格納される。
【００３７】
セレクタ１３の切替えにより第１のブロックシフタ１１が有効になっているか第２のブロックシフタ１２が有効になっているかによらず、現在有効なブロックシフタにより２つのデータを合体させるときに固定データ長から食み出す部分データが存在するときは、その有効なブロックシフタでは出力データのデータ幅（固定データ長）のデータが生成されることになり、そのデータがスライドバッファ１４に格納されるとともにバッファ制御部１７から出力ライトイネーブル信号ＷＥＯが出力される。そのとき食み出ることになった部分データは、上述したようにしてテンポラリバッファ１６に格納される。
【００３８】
このように、この図１に示すデータ幅変換装置１０では、順次に様々なデータ幅を持つ入力データが入力される場合に、その入力データを固定データ幅の出力データに変換して順次に出力される。また、この図１のデータ幅変換装置は、次々に入力される様々なデータ幅を持つ入力データを固定データ幅の出力データに変換するにあたり、バレルシフタ１５、およびブロックシフタ１１，１２を構成するバレルシフタ（図２参照）により、出力未了部分データのデータ幅と新たに入力された入力データのデータ幅とに見合ったシフト量だけシフトする回路構成を採用したため、従来の、ビット単位あるいはバイト単位といった固定幅のデータのみ取り扱うことのできる装置と比べ、データ幅変換処理速度が大幅に向上する。
【００３９】
尚、ここでは、様々なデータ幅の入力データが順次入力されることを前提に置いて説明したが、この図１に示すビット幅変換装置は、常に同一のデータ幅の入力データが順次入力されることを否定するものではなく、その場合、このデータ幅変換装置１０は、固定データ幅の入力データを別の固定データ幅の出力データに変換するデータ幅変換装置として動作することになる。以下に説明する他の実施形態についても同様である。
【００４０】
図３は、本発明のデータ幅変換装置の第２実施形態を示すブロック図である。ここでは、図示の煩雑さを避けるため、図１に示す第１実施形態におけるバッファ制御部１７およびシフト量計算部１８に相当する構成部分は図示を省略してある。
【００４１】
この図３に示すデータ幅変換装置２０には、第１および第２のブロックシフタ２１，２２、スライドバッファ２４、およびテンポラリバッファ２６が備えられている。
【００４２】
入力データが入力されると、第１のブロックシフタ２１では、テンポラリバッファ２６に格納されているデータと今回の入力データとを合体させたデータが生成され、その生成されたデータはスライドバッファ２４に格納される。このとき、その第１のブロックシフタ２１で合体させたデータのデータ幅が出力データのデータ幅（固定データ幅）のデータであったときは、そのデータがスライドバッファ２４に格納されるとともに、図３には不図示のバッファ制御部（図１のバッファ制御部１７を参照）から出力ライトイネーブル信号ＷＥＯが出力される。一方、第１のブロックシフタ２１での合体により得られたデータが出力データのデータ幅に満たないデータ幅のデータであったときは、そのデータがスライドバッファ２４に格納されても出力データとしては取り扱われず、無視される。また、テンポラリバッファ２６に格納されていたデータのデータ幅と今回の入力データのデータ幅とを合わせたデータ幅が出力データのデータ幅（固定データ幅）を越えていたときは、第１のブロックシフタ２１ではその固定データ幅のデータが生成されてスライドバッファ２４に格納されそのスライドバッファ２４に格納されたデータは出力データとして取り扱われるが、その第１のブロックシフタ２１でのデータの合体の際、食み出した部分データが生じることになる。
【００４３】
この図３には図示しないシフト量計算部（図１のシフト量計算部１８を参照）では、どれだけの食み出しが生じるかわかっているため、第２のブロックシフタ２２にその食み出し量に応じたシフト量だけシフトするよう指令を出し、その
第２のブロックシフタ２２でその食み出した部分のデータが抽出されてテンポラリバッファ２６に格納される。
【００４４】
また、テンポラリバッファ２６にデータが格納されており、新たな入力データが入力されたときにおいて、そのテンポラリバッファ２６に格納されているデータのデータ幅と新たな入力データのデータ幅とを合わせたデータ幅が出力データのデータ幅に満たないときは、その第２のブロックシフタ２２により、テンポラリバッファ２６に格納されていたデータと新たな入力データとが合体されてテンポラリバッファ２６に再度格納される。
【００４５】
この図３に示すデータ幅変換装置２０では、入力データが入力されるたびに上記の動作が繰返され、固定データ幅に変換された出力データが順次生成されて外部に出力される。
【００４６】
この図３に示すデータ幅変換装置２０の場合も、図１のデータ幅変換装置１０と同様、出力未了の部分データのデータ幅と新たな入力データのデータ幅とに見合ったシフト量だけシフトして出力データおよび出力未了の部分データを生成するものであるため、固定幅のデータを取り扱うデータ幅変換装置と比べデータ幅変換処理速度が大幅に向上する。
【００４７】
図４は、本発明のデータ幅変換装置の第３実施形態を示すブロック図である。ここでも、図３の場合と同様、図１に示すバッファ制御部１７およびシフト量計算部１８に相当する構成部分は図示省略されている。
【００４８】
この図４に示すデータ幅変換装置３０には、ブロックシフタ３１、セレクタ３３、スライドバッファ３４、バレルシフタ３５、およびテンポラリバッファ３６が備えられている。
【００４９】
セレクタ３３は、テンポラリバッファ３６に有効なデータが格納されているときはテンポラリバッファ３６に格納されているデータをブロックシフタ３１に伝達し、テンポラリバッファ３６に有効なデータが格納されていないときは、スライドバッファ３４に格納されていないデータをブロックシフタ３１に伝達するように切り替えられる。
【００５０】
テンポラリバッファ３６に有効なデータが格納されているときの、そのテンポラリバッファ３６に格納されているデータ、あるいは、テンポラリバッファ３６に有効なデータが格納されておらずスライドバッファ３４に出力データのデータ幅に満たないデータが格納されているときの、そのスライドバッファ３４に格納されているデータと、今回の入力データとがブロックシフタ３１で合体されてスライドバッファ３４に格納される。このとき、スライドバッファ３４に新たに格納されたデータがなおも出力データのデータ幅に満たないデータ幅のデータであるときは、そのスライドバッファ３４に格納されたデータは出力データとしては取り扱われずに出力ライトイネーブル信号ＷＥＯ（図１参照）は出力されず、一方、スライドバッファ３４に新たに格納されたデータが出力データのデータ幅のデータであったときはそのスライドバッファ３４に新たに格納されたデータは出力データとして取り扱われ、スライドバッファ３４にデータが格納されるとともに出力ライトイネーブル信号ＷＥＯが出力される。
【００５１】
ここで、ブロックシフタ３１で出力データのデータ幅と同一のデータ幅のデータが生成されるときは、今回の入力データの一部が今回の出力データとしては使われずに食み出す場合がある。そのような状況のときは、入力データは、バレルシフタ３５により、その食み出すことになる部分データが抽出されるシフト量だけシフトされ、これにより、その食み出すことになる部分データが抽出される。その抽出された部分データはテンポラリバッファ３６に格納される。
【００５２】
この図４に示すデータ幅変換装置では、新たな入力データが入力されるたびに上記の動作が送り返され、スライドバッファ３４を経由して固定データ幅の出力データが外部に出力される。
【００５３】
この図４のデータ幅変換装置３０の場合も、図１，図３に示す各データ幅変換装置１０，２０と同様、出力未了の部分データのデータ幅と新たな入力データのデータ幅とに応じたシフト量だけシフトして出力データおよび新たな出力未了の部分データを生成するものであり、データ幅変換処理速度が大幅に向上する。
【００５４】
図５は、本発明のデータ処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００５５】
このデータ処理装置４０は、入力セレクタ４１、複数のデータ処理部４２〜４６、出力セレクタ４７、および図１に示す構成のデータ幅変換装置１０から構成されている。
【００５６】
入力セレクタ４１は、入力ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）メモリを経由して入力されてきたデータを、複数のデータ処理部４２〜４６のうちの、選択信号Ｓ１に応じたデータ処理部に伝達する。
【００５７】
これら複数のデータ処理部４２〜４６は、それぞれ異なるデータ処理を実行するデータ処理部であり、データ処理の結果生成される処理済データは、各データ処理部ごとに異なるビット幅を持っている。
【００５８】
出力セレクタ４７は、選択信号Ｓ２に応じて複数のデータ処理部４２〜４６の中から１つのデータ処理部を選択し、その選択されたデータ処理部で生成された処理済データをデータ幅変換装置１０に伝達する。
【００５９】
データ幅変換装置１０は、図１に示す構成を備えたものであり、出力セレクタ４７から送られてきたデータを入力ライトイネーブル信号ＷＥＩに応じて受け取り、前述の動作により所定の固定データ幅の出力データに変換して、外部の出力ＦＩＦＯメモリに向けて出力する。
【００６０】
入力セレクタ４１には、入力ＦＩＦＯメモリからデータが順次入力され、入力セレクタ４１は順次入力されるデータを選択信号Ｓ１に応じて各データ処理部に振り分ける。出力セレクタ４７は、選択信号Ｓ２に応じて、各データ処理部でデータ処理の済んだデータ（処理済データ）を順次にデータ幅変換装置１０に伝達する。データ幅変換装置１０は、順次伝達されてきた処理済データを、入力ライトイネーブル信号ＷＥＩに応じて順次受け取り、出力データを順次生成して出力ＦＩＦＯメモリに渡す。
【００６１】
この図５に示すデータ処理装置４０によれば、入力データを順次受け取り、各処理を実行し、それらの処理結果を所定の固定データ幅の出力データに効率よく変換して出力することができる。
【００６２】
尚、この図５に示すデータ処理装置４０は、図１に示す構成のデータ幅変換装置１０を備えているものであると説明したが、図１に示す構成のデータ幅変換装置１０に代わり、図３に示す構成のデータ幅変換装置２０あるいは図４に示す構成のデータ幅変換装置３０を備えていてもよい。
【００６３】
図６は、本発明のデータ処理装置の一実施形態が搭載された半導体チップの回路構成を示すブロック図である。
【００６４】
この半導体チップ５０には、２つのＰＣＩインタフェース５１Ａ，５１Ｂ、パケットディスパッチャ５２、パケットスケジューラ５３、２つの入力ＦＩＦＯメモリ５４Ａ，５４Ｂ、２つのストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂ、および２つの出力ＦＩＦＯメモリ５５Ａ，５５Ｂが搭載されている。ここで、２つのストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂは、それぞれが図５に示す構成のデータ処理装置と同一の構成のものである。また、２つのＰＣＩインタフェース５１Ａ，５１Ｂは、それぞれが、ＰＣＩバスを介しての、この半導体チップ５０と外部回路との間での通信を担うインタフェースであり、ここでは各ＰＣＩインタフェース５１Ａ，５１Ｂは、それぞれ各ＰＣＩバス（ＰＣＩ１，ＰＣＩ２）に接続されている。また、パケットディスパッチャ５２は、ＰＣＩインタフェース５１Ａ，５１Ｂを経由してデータパケットを受け取って、２つの入力ＦＩＦＯメモリ５４Ａ，５４Ｂに分配する役割りを担っており、ここではＰＣＩバス（ＰＣＩ１）を経由してＰＣＩインタフェース５１Ａで受信されたデータパケットは、パケットディスパッチャ５２により入力ＦＩＦＯメモリ５４Ａに伝達され、ＰＣＩバス（ＰＣＩ２）を経由しＰＣＩインタフェース５１Ｂで受信されたデータパケットは、入力ＦＩＦＯメモリ５４Ｂに伝達される。
【００６５】
各入力ＦＩＦＯメモリ５４Ａ，５４Ｂに入力された各データパケットは、それぞれ各ストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂに入力され、各ストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂでは、図５を参照して説明したようにして各種処理が実行されて、その処理済データが各出力ＦＩＦＯメモリ５５Ａ，５５Ｂに格納される。ここで、２つのストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂは、逆方向に流れるデータパケットに対する処理を実行するものであり、具体的な処理内容は相互に異なるが、ここでは、各処理の具体例についての言及は省略する。
【００６６】
各出力ＦＩＦＯメモリ５５Ａ，５５Ｂに格納されたデータは、パケットスケジューラ５３を経由して、各ＰＣＩインタフェース５１Ａ，５１Ｂに渡される。ここで、パケットスケジューラ５３は、出力ＦＩＦＯメモリ５５Ａを経由して受け取ったデータパケットはＰＣＩインタフェース５１Ｂに渡し、出力ＦＩＦＯメモリ５５Ｂを経由して受け取ったデータパケットはＰＣＩインタフェース５１Ａに渡す。
【００６７】
ＰＣＩインタフェース５１Ｂは、パケットスケジューラ５３から受け取ったデータパケットをＰＣＩ２に送り、ＰＣＩインタフェース５１Ａは、パケットスケジューラ５３から受け取ったデータパケットをＰＣＩ１に送る。
【００６８】
このように、この半導体チップ５０は、データ処理を行ないながら２つのＰＣＩバスを結ぶ役割りを担っている。
【００６９】
図７は、図６に示す半導体チップが組み込まれたネットワークアクセスサーバを示す概念図である。
【００７０】
このネットワークアクセスサーバにはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）が２つ（ＮＩＣ１，ＮＩＣ２）備えられており、それら２つのＮＩＣは、図６に示す構成の回路を有するチップ５０を搭載したネットワークボード６０を介して接続されている。また、２つのＮＩＣのうちの一方であるＮＩＣ１は、例えばディジタルビデオカメラなどのディジタル機器に接続され、もう一方のＮＩＣ２は、グローバルなインターネットに接続されている。
【００７１】
図８は、図７に示すネットワークアクセスサーバを経由して、ディジタルビデオカメラなどのディジタル機器からインターネット側にデータを送る場合の処理フローを示すフローチャートである。
【００７２】
ディジタルビデオカメラ等のディジタル機器からインターネット側にデータを送る時は、そのデジタルビデオカメラなどの機器からデータがＩＥＥＥ１３９４などの規格に準拠した通信経路を経由してＮＩＣ１に入り（ステップａ１）、ＮＩＣ１からＰＣＩ１を経由してデータがチップ５０内の入力ＦＩＦＯメモリに書き込まれる（ステップａ２）。次いで、入力ＦＩＦＯメモリからＳＰ（パケットスケジューラ（図６，図５参照））にデータが読み出され（ステップａ３）、ＳＰによりデータ処理が行われる（ステップａ４）。ＳＰで処理されたデータは出力ＦＩＦＯメモリに書きこまれ（ステップａ５）、出力ＦＩＦＯメモリから読み出された処理済データはＰＣＩ２を経由してＮＩＣ２に入り（ステップａ６）、ＮＩＣ２からＧｉｇａｂｉｔやＥｔｈｅｍｅｔなどに準拠した通信経路を経由してインターネット上に送信される（ステップａ７）。
【００７３】
図９は、図８の場合とは逆に、図７に示すネットワークアクセスサーバを経由して、インターネットからデータを受け取り、そのデータをディジタルビデオカメラなどのディジタル機器に送る場合の処理フローを示すフローチャートである。
【００７４】
インターネット上からディジタル機器にデータを送るときは、インターネット上のデータがＧｉｇａｂｉｔ，Ｅｔｈｅｎｅｔなどの規格に準拠した通信経路を経由してＮＩＣ２に入り（ステップｂ１）、ＮＩＣ２からＰＣＩ２を経由してデータがチップ内の入力ＦＩＦＯメモリに書き込まれる（ステップｂ２）。次いで、入力ＦＩＦＯメモリからＳＰにデータが読み出され（ステップｂ３）、ＳＰによりデータ処理が行われる（ステップｂ４）。ＳＰで処理されたデータは出力ＦＩＦＯメモリに書きこまれ（ステップｂ５）、出力ＦＩＦＯから読み出された処理データはＰＣＩ１を経由してＮＩＣ１に入り（ステップｂ６）、ＮＩＣ２からＩＥＥＥ１３９４などの規格に準拠した通信経路を経由してデジタル機器などにデータが送られる（ステップｂ７）。
【００７５】
図１０は、ネットワークアクセスサーバのもう一つの例を示す概念図である。
【００７６】
このネットワークサーバには、図７の場合と同様、２つのＮＩＣと、それら２つのＮＩＣ間をつなぐネットワークボード６０が備えられている。このネットワークボード６０には、図６に示す構成を備えた半導体チップ５０が搭載されている。前述したように半導体チップ５０を構成するストリームプロセッサ４０Ａ，４０Ｂは、それぞれが図５に示す本発明の一実施形態としてのデータ処理装置４０であり、そのデータ処理装置４０には本発明の一実施形態としてのデータ幅変換装置が採用されている。
【００７７】
この図１０に示すネットワークサーバを構成するＮＩＣ１は、ある会社の社内のイントラネットなどに接続されており、ＮＩＣ２は、図７の場合と同様、グローバルなインターネットに接続されている。この図１０のネットワークサーバは、社内のイントラネットなどとグローバルなインターネットとの間の通信を仲介している。
【００７８】
この図１０に示すネットワークサーバの動作は図７に示すネットワークサーバと同様であり、説明は省略する。
【００７９】
本発明のデータ幅変換装置あるいはデータ処理装置は、以上のようにして、２つの異なる通信路にまたがるデータの通信の仲介に好適に採用される。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、順次入力されてくるデータが様々なデータ幅を持つデータであっても、それらのデータを固定データ幅のデータに効率良く変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ幅変換装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】ブロックシフタの動作説明図である。
【図３】本発明のデータ幅変換装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【図４】本発明のデータ幅変換装置の第３実施形態を示すブロック図である。
【図５】本発明のデータ処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図６】本発明のデータ処理装置の一実施形態が搭載された半導体チップの回路構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す半導体チップが組み込まれたネットワークアクセスサーバを示す概念図である。
【図８】図７に示すネットワークアクセスサーバを経由して、ディジタルビデオカメラなどのディジタル機器からインターネット側にデータを送る場合の処理フローを示すフローチャートである。
【図９】図７に示すネットワークアクセスサーバを経由して、インターネットからデータを受け取り、そのデータをディジタルビデオカメラなどのディジタル機器に送る場合の処理フローを示すフローチャートである。
【図１０】ネットワークアクセスサーバのもう一つの例を示す概念図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０ データ幅変換装置
１１ ブロックシフタ
１２ ブロックシフタ
１３ セレクタ
１４ スライドバッファ
１５ バレルシフタ
１６ テンポラリバッファ
１７ バッファ制御部
１８ シフト量計算部
２１ ブロックシフタ
２２ ブロックシフタ
２４ スライドバッファ
２６ テンポラリバッファ
３１ ブロックシフタ
３３ セレクタ
３４ スライドバッファ
３５ バレルシフタ
３６ テンポラリバッファ
４０ データ処理装置
４０Ａ，４０Ｂ ストリームプロセッサ
４１ 入力セレクタ
４２，４３，４４，４５，４６ データ処理部
４７ 出力セレクタ
５０ 半導体チップ
５１Ａ，５１Ｂ ＰＣＩインタフェース
５２ パケットディスパッチャ
５３ パケットスケジューラ
５４Ａ，５４Ｂ 入力ＦＩＦＯメモリ
５５Ａ，５５Ｂ 出力ＦＩＦＯメモリ
６０ ネットワークボード
Claims (4)
- データ幅が相互に異なることが許容された複数の入力データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の入力データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換装置において、
前記入力データを一方のデータとする２つのデータが入力され、これら２つのデータを合体させることにより、前記固定データ幅を最大データ幅とする、これら２つのデータのデータ幅どうしの和のデータ幅を有するデータを出力する第１および第２のブロックシフタと、
前記第１および第２のブロックシフタからそれぞれ１つずつ出力される合計２つのデータが入力されこれら２つのデータのうちのいずれか一方のデータを出力するセレクタと、
前記セレクタから出力されるデータを格納しこの格納したデータのデータ幅が前記固定データ幅のときにこの格納したデータを前記出力データとして外部に出力するスライドバッファと、
前記入力データが入力され該入力データを任意数シフトすることにより該入力データの一部を抽出して出力するバレルシフタと、
前記バレルシフタから出力されるデータを格納するテンポラリバッファとを備え、
前記第１のブロックシフタは、前記入力データが入力されるとともに前記スライドバッファに格納されているデータが入力されるものであり、
前記第２のブロックシフタは、前記入力データが入力されるとともに前記テンポラリバッファに格納されているデータが入力されるものであり、
前記セレクタは、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときには前記第１のブロックシフタから出力されたデータを前記スライドバッファに伝達するとともに、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときには前記第２のブロックシフタから出力されたデータを前記スライドバッファに伝達するものであって、
前記バレルシフタは、今回の入力データと、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときは該テンポラリバッファに格納されているデータ、あるいは該テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときは前記スライドバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が前記固定データ幅を越えるときに、今回の入力データから該合体データのうちの該固定データ幅を越える部分を抽出して前記テンポラリバッファに渡すものであることを特徴とするデータ幅変換装置。 - データ幅が相互に異なることが許容された複数の入力データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の入力データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換装置において、
前記入力データを一方のデータとする２つのデータが入力され、これら２つのデータを合体させることにより、前記固定データ幅を最大データ幅とする、これら２つのデータのデータ幅どうしの和のデータ幅を有するデータを出力するブロックシフタと、
前記ブロックシフタから出力されるデータを格納してこの格納したデータのデータ幅が前記固定データ幅のときにこの格納したデータを前記出力データとして外部に出力するスライドバッファと、
前記入力データが入力され該入力データを任意数シフトすることにより該入力データの一部を抽出して出力するバレルシフタと、
前記バレルシフタから出力されるデータを格納するテンポラリバッファと、
前記テンポラリバッファに格納されたデータと前記スライドバッファに格納されたデータとが入力されこれら２つのデータのうちのいずれか一方のデータを出力するセレクタとを備え、
前記セレクタは、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときには前記スライドバッファに格納されているデータを前記ブロックシフタに伝達するとともに、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときには該テンポラリバッファに格納されているデータを前記ブロックシフタに伝達するものであり、
前記バレルシフタは、今回の入力データと、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときは該テンポラリバッファに格納されているデータ、あるいは該テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときは前記スライドバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が前記固定データ幅を越えるときに、今回の入力データから該合体データのうちの該固定データ幅を越える部分を抽出して前記テンポラリバッファに渡すものであることを特徴とするデータ幅変換装置。 - 入力データを受け取り処理を実行して処理済データを生成する、相互に異なるデータ幅の処理済データの生成が許容された複数のデータ処理部と、
前記複数のデータ処理部で生成された複数の処理済データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の処理済データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換部とを備え、
前記データ幅変換部が、
前記処理済データを一方のデータとする２つのデータが入力され、これら２つのデータを合体させることにより、前記固定データ幅を最大データ幅とする、これら２つのデータのデータ幅どうしの和のデータ幅を有するデータを出力する第１および第２のブロックシフタと、
前記第１および第２のブロックシフタからそれぞれ１つずつ出力される合計２つのデータが入力されこれら２つのデータのうちのいずれか一方のデータを出力するセレクタと、
前記セレクタから出力されるデータを格納しこの格納したデータのデータ幅が前記固定データ幅のときにこの格納したデータを前記出力データとして外部に出力するスライドバッファと、
前記処理済データが入力され該処理済データを任意数シフトすることにより該処理済データの一部を抽出して出力するバレルシフタと、
前記バレルシフタから出力されるデータを格納するテンポラリバッファとを備え、
前記第１のブロックシフタは、前記処理済データが入力されるとともに前記スライドバッファに格納されているデータが入力されるものであり、
前記第２のブロックシフタは、前記処理済データが入力されるとともに前記テンポラリバッファに格納されているデータが入力されるものであり、
前記セレクタは、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときには前記第１のブロックシフタから出力されたデータを前記スライドバッファに伝達するとともに、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときには前記第２のブロックシフタから出力されたデータを前記スライドバッファに伝達するものであって、
前記バレルシフタは、今回の処理済データと、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときは該テンポラリバッファに格納されているデータ、あるいは該テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときは前記スライドバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が前記固定データ幅を越えるときに、今回の処理済データから該合体データのうちの該固定データ幅を越える部分を抽出して前記テンポラリバッファに渡すものであることを特徴とするデータ処理装置。 - 入力データを受け取り処理を実行して処理済データを生成する、相互に異なるデータ幅の処理済データの生成が許容された複数のデータ処理部と、
前記複数のデータ処理部で生成された複数の処理済データを順次に受け取り、これら順次に受け取った複数の処理済データを所定の固定データ幅の出力データに変換して順次に出力するデータ幅変換部とを備え、
前記データ幅変換部が、
前記処理済データを一方のデータとする２つのデータが入力され、これら２つのデータを合体させることにより、前記固定データ幅を最大データ幅とする、これら２つのデータのデータ幅どうしの和のデータ幅を有するデータを出力するブロックシフタと、
前記ブロックシフタから出力されるデータを格納してこの格納したデータのデータ幅が前記固定データ幅のときにこの格納したデータを前記出力データとして外部に出力するスライドバッファと、
前記処理済データが入力され該処理済データを任意数シフトすることにより該処理済デ ータの一部を抽出して出力するバレルシフタと、
前記バレルシフタから出力されるデータを格納するテンポラリバッファと、
前記テンポラリバッファに格納されたデータと前記スライドバッファに格納されたデータとが入力されこれら２つのデータのうちのいずれか一方のデータを出力するセレクタとを備え、
前記セレクタは、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときには前記スライドバッファに格納されているデータを前記ブロックシフタに伝達するとともに、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときには該テンポラリバッファに格納されているデータを前記ブロックシフタに伝達するものであり、
前記バレルシフタは、今回の処理済データと、前記テンポラリバッファに有効なデータが格納されているときは該テンポラリバッファに格納されているデータ、あるいは該テンポラリバッファに有効なデータが格納されていないときは前記スライドバッファに格納されているデータとを合体させたときの合体データのデータ幅が前記固定データ幅を越えるときに、今回の処理済データから該合体データのうちの該固定データ幅を越える部分を抽出して前記テンポラリバッファに渡すものであることを特徴とするデータ処理装置。
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