JP4799137B2 - Bus system - Google Patents

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Description

本発明は、レジスタスライス手段を用いてバス接続するバスシステムに関する。   The present invention relates to a bus system in which bus connection is performed using register slice means.

近年、プロセスの微細化が進み、LSIに内蔵される回路規模は数千万ゲートに達するようになった。   In recent years, the miniaturization of processes has progressed, and the circuit scale built in LSI has reached tens of millions of gates.

その一方、デバイスサイズの微細化の影響により様々な問題が顕著になってきている。その中でも、とりわけLSI内部の配線遅延の増大は重要な問題である。   On the other hand, various problems have become prominent due to the influence of miniaturization of the device size. Among them, an increase in wiring delay inside the LSI is an important problem.

このLSI内部の配線遅延から大きな影響を受けるものとして、モジュール間を配線により接続するシステムバスが挙げられる。   As a system that is greatly affected by the wiring delay inside the LSI, there is a system bus that connects modules by wiring.

今日、LSI内部のシステムバスとしては、例えば英国ARM社の規定するAMBA(バージョン2.0)或いはその規格の中のバスの一つであるAHBが業界標準となっている(例えば、特許文献1参照)。AMBAは「Advanced Microcontroller Bus Architecture」の略であり、またAHBは「Advanced High-Performance Bus」の略である。   Today, as a system bus inside LSI, for example, AMBA (version 2.0) specified by British ARM or AHB which is one of the buses in the standard is an industry standard (for example, see Patent Document 1). . AMBA is an abbreviation for “Advanced Microcontroller Bus Architecture”, and AHB is an abbreviation for “Advanced High-Performance Bus”.

AHBは、いわゆる、共有バス構造をとっており、複数のバスマスタと複数のスレーブとが単一のバス構造によって接続されている。このバス構造はアドレスデコーダやマルチプレクサ、デマルチプレクサ、といった要素により構成されている。尚、共有バスであるので、全てのマスタ、或いは全てのスレーブが同一のバス信号を観測できるように、同一信号の配線がLSI内部で長い距離を引き回されている。   The AHB has a so-called shared bus structure, and a plurality of bus masters and a plurality of slaves are connected by a single bus structure. This bus structure is composed of elements such as an address decoder, a multiplexer, and a demultiplexer. Since this is a shared bus, the same signal wiring is routed over a long distance inside the LSI so that all masters or all slaves can observe the same bus signal.

AHBでは、このような構成を取るため、上述のように、配線遅延が問題となってきている現在、動作周波数を上げることが困難になってきている。   Since the AHB has such a configuration, as described above, it is difficult to increase the operating frequency at present when the wiring delay has become a problem.

そこで、新たなバス規格として、ARM社よりAMBAのバージョン3.0が策定され、その中で規定されるAXIが次世代のシステムLSI標準バスの候補として注目を集めている。AXI(Advanced eXtensible Interface)は、AHBのような共有バス構造ではなく、イニシエータとターゲットとの間のポイントトゥーポイントによる接続を規定したインタフェースである。   Therefore, AMBA version 3.0 has been formulated by ARM as a new bus standard, and AXI defined therein is drawing attention as a candidate for the next generation system LSI standard bus. AXI (Advanced eXtensible Interface) is an interface that defines a point-to-point connection between an initiator and a target, not a shared bus structure like AHB.

AXIプロトコルは、アドレス、コマンド、データがそれぞれ別のチャネルに分離されており、チャネル毎にValid信号とReady信号を用いた簡単な2線ハンドシェークによって送信する。   In the AXI protocol, addresses, commands, and data are separated into different channels, and are transmitted by a simple two-wire handshake using a Valid signal and a Ready signal for each channel.

即ち、イニシエータがアサートするValid信号とターゲットのアサートするReady信号の両者が同時にアサートされているサイクルで一つの転送が成立する。   That is, one transfer is established in a cycle in which both the Valid signal asserted by the initiator and the Ready signal asserted by the target are asserted simultaneously.

尚、AXIはプロトコルの規定であってバス接続網の実装までは規定していない。通常は、クロスバー構造やマルチレイヤ構造などでの実現が想定される。また、ARM社は、自社のIP(Intellectual Property)コアとしてマルチレイヤ構造のPrimeCell PL300を供給している。   AXI is a protocol specification and does not specify the implementation of the bus connection network. Usually, realization with a crossbar structure, a multilayer structure, or the like is assumed. ARM supplies the PrimeCell PL300 with a multilayer structure as its IP (Intellectual Property) core.

上述のように、AXIプロトコルは単純なハンドシェークに従って2点間で転送を行うため、2点間に「レジスタスライス」と呼ばれるラッチ機構を挿入することが可能である。このレジスタスライスは、2点間の遅延時間が長く、必要とされる動作周波数を達成できない場合に挿入される。   As described above, since the AXI protocol transfers between two points according to a simple handshake, a latch mechanism called “register slice” can be inserted between the two points. This register slice is inserted when the delay time between the two points is long and the required operating frequency cannot be achieved.

例えば、今ターゲット、イニシエータ間のパス遅延が2nsであり、動作周波数が800MHz(1周期=1.25ns)であるとき、この2点間にレジスタスライスを挿入することで遅延値を約1nsずつに分けることができる。従って、必要な動作周波数を達成することが可能となる。   For example, when the path delay between the target and the initiator is 2 ns and the operating frequency is 800 MHz (1 period = 1.25 ns), the delay value is divided into about 1 ns by inserting a register slice between the two points. be able to. Accordingly, it is possible to achieve a necessary operating frequency.

一方、レジスタスライスを挿入することのデメリットは、ラッチのために一サイクル分の遅延が生ずることである。尚、ここで注意しなければならないのは、信号の伝播方向がイニシエータからターゲットへの一方向だけではなく、ターゲットからイニシエータへの応答信号(Ready信号)方向もあることである。そのため、単純にそれぞれの信号を一段のフリッププロップ(FF)でラッチするだけでは、ハンドシェークのタイミングが成り立たなくなる。   On the other hand, a disadvantage of inserting a register slice is that a delay of one cycle occurs due to the latch. Note that the signal propagation direction is not only one direction from the initiator to the target, but also the response signal (Ready signal) direction from the target to the initiator. For this reason, the timing of handshaking cannot be achieved simply by latching each signal with a single-stage flip-flop (FF).

即ち、イニシエータとターゲットが共に、もう一方の側で1サイクル前に出力した信号を受け取ることになるからである。   That is, both the initiator and the target receive the signal output one cycle before on the other side.

この問題を解決するためには、例えばレジスタスライスとして、2段分のFFを用いて構成することが考えられる。しかしながら、2段のFFを用いる場合、回路規模が大きくなることと、レイテンシが増加することがデメリットとして挙げられる。   In order to solve this problem, for example, a register slice may be configured using two stages of FFs. However, when a two-stage FF is used, the disadvantage is that the circuit scale increases and the latency increases.

そこで、FFではなく、クロックの正相、逆相を用いたハーフラッチ2段によって構成すれば、上述のデメリットは解消される。   Therefore, the above-described demerit can be eliminated by using two stages of half latches using the positive and negative phases of the clock instead of the FF.

図1にレジスタスライスをハーフラッチにより構成した例を示す。図1において、左側がイニシエータ側の信号、右側がターゲット側の信号である。図1に示すハーフラッチはEN入力が1のとき透過状態となる。   FIG. 1 shows an example in which a register slice is constituted by a half latch. In FIG. 1, the left side is the initiator side signal, and the right side is the target side signal. The half latch shown in FIG. 1 is in a transparent state when the EN input is 1.

図2にレジスタスライスのタイミングチャートを示す。図2において、斜線で示す部分はハーフラッチの保持動作を表している。即ち、EN=0のタイミングである。   FIG. 2 shows a timing chart of the register slice. In FIG. 2, the hatched portion represents the holding operation of the half latch. That is, the timing of EN = 0.

図2からわかるように、ターゲットからのReady信号がデアサートされている場合にはデータ保持動作をマスクすることでハンドシェークのタイミングを生成している。   As can be seen from FIG. 2, when the Ready signal from the target is deasserted, the timing of handshaking is generated by masking the data holding operation.

図3にこのようなレジスタスライスを用いて構成したシステムの一例を示す。図の矢印は一つのチャネルであり、AXIプロトコルでは5つのチャネルが規定されている。   FIG. 3 shows an example of a system configured using such a register slice. The arrow in the figure is one channel, and five channels are defined in the AXI protocol.

さて、上述のように、2点間のパス遅延を分割して動作周波数を向上させる効果をもつレジスタスライスであるが、欠点としてはレイテンシの増加がある。特に、高速な動作が必要とされるシステムにおいてはレジスタスライスを多段に入れる必要が生じるが、その段数に応じてレイテンシは悪化する。   As described above, the register slice has an effect of improving the operating frequency by dividing the path delay between two points, but there is an increase in latency as a drawback. In particular, in a system that requires high-speed operation, register slices need to be placed in multiple stages, but the latency deteriorates according to the number of stages.

特に、消費電力等の観点から、常時最高の動作周波数で動作するのではなく、必要に応じて最適な動作周波数を取るようなシステムにおいても、レジスタスライスは最高の動作周波数時に必要なだけ挿入する必要がある。そこで、システムの動作周波数が低い時にはレジスタスライスをバイパスし、レイテンシを改善することが考えられる。
特開2004-178570号公報
In particular, from the viewpoint of power consumption, etc., even in a system that does not always operate at the highest operating frequency but takes the optimum operating frequency as required, register slices are inserted as necessary at the highest operating frequency. There is a need. Therefore, it is conceivable to improve the latency by bypassing the register slice when the operating frequency of the system is low.
JP 2004-178570 A

しなしながら、システムの動作周波数の変更時に、同時にレジスタスライスのバイパス、非バイパスを変更しようとする場合には考慮すべき問題がある。   However, there is a problem to be considered when attempting to change bypass and non-bypass of the register slice at the same time when changing the operating frequency of the system.

即ち、新たにバイパス対象となるレジスタスライスが、有効なコマンドやデータを保持している場合には、そのコマンドやデータがターゲットに到達することを待ってバイパス状態に移行させなければならないことである。   In other words, if a new register slice to be bypassed holds valid commands and data, it must wait for the commands and data to reach the target and shift to the bypass state. .

この問題を解決する最も単純な方法は、通常動作周波数切り替えのために他の部分でも行われるが如く、動作周波数切り替えのための特別な待ち合わせ期間を設ける。そして、ハンドシェークによって周波数が変更可能になるのを待った後、周波数を切り替えることである。   The simplest way to solve this problem is to provide a special waiting period for operating frequency switching, as is done elsewhere for normal operating frequency switching. Then, after waiting for the frequency to be changed by handshaking, the frequency is switched.

具体的には、レジスタスライスの場合、全てのマスタに対して新たにバス転送コマンドを発行するのを禁止し、スレーブが既に発行されている全てのコマンドを処理したことを確認する。そして、確認した上で、周波数を変更し、マスタが新たにバス転送コマンドを発行することを許可するという手順である。   Specifically, in the case of a register slice, it is prohibited to newly issue a bus transfer command to all masters, and it is confirmed that the slave has processed all the commands that have already been issued. Then, after confirming, the frequency is changed and the master is allowed to issue a new bus transfer command.

これにより、レジスタスライスの中に存在する有効なコマンドがフラッシュされ、バイパス状態に移行しても問題が生じないことを保証することができる。   This ensures that valid commands present in the register slice are flushed, and that no problem occurs even when the bypass state is entered.

しかしながら、上述の方法では、システム動作周波数の切り替えが指示されてから実際に動作周波数の切り替えを行うまでに、全ての既発行コマンドを処理しなければならない。そのため、特にレジスタスライスが多段に挿入されている場合は時間がかかり過ぎる、という問題がある。   However, in the above-described method, all issued commands must be processed from when the system operating frequency switching is instructed to when the operating frequency is actually switched. Therefore, there is a problem that it takes too much time especially when register slices are inserted in multiple stages.

更に、システム制御として、このハンドシェークを明示的に行う必要があり、動作周波数を切り替えるための機構が複雑になる点も問題である。   Furthermore, it is necessary to perform this handshake explicitly as system control, and the problem is that the mechanism for switching the operating frequency becomes complicated.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、システムの動的な動作周波数の切り替え動作を簡単な構成で且つ高速に行うことを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to perform a dynamic operation frequency switching operation of a system with a simple configuration and at high speed.

本発明は、イニシエータとターゲットとの間を接続するバス上に、複数のラッチ手段を設けたバスシステムであって、前記複数のラッチ手段の少なくとも1つは、ラッチ動作をバイパスするバイパス手段と、前記ラッチ動作をバイパスするか否かを選択するバイパス選択信号を前記イニシエータから受信し、前記バイパス選択信号を前記ターゲット側のラッチ手段に伝達する伝達手段と、前記バイパス選択信号に応じて前記ラッチ動作をバイパスするか否かを決定する決定手段とを備えることを特徴とする。 The present invention has, on a bus connecting between the initiator and the target, a bus system having a plurality of latching means, at least one of said plurality of latching means includes a bypass means for bypassing the latching operation, Receiving a bypass selection signal for selecting whether or not to bypass the latch operation from the initiator side, and transmitting the bypass selection signal to the target side latch means; and the latch according to the bypass selection signal And determining means for determining whether to bypass the operation.

本発明によれば、システムの動作周波数切り替える際に、バイパスされるレジスタスライスのフラッシュに要する待ち合わせ期間を設ける必要がなく、レジスタスライスのバイパス切り替えをシームレスに行うことが可能になるAccording to the present invention, when switching the operating frequency of the system, it is not necessary to provide a waiting time required for flash register slice is bypassed, it becomes possible to perform the bypass switching of the register slice seamlessly.

以下、図面を参照しながら発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   The best mode for carrying out the invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図4は、本実施形態におけるレジスタスライスの構成を示す図である。図4において、401はイニシエータからバイパス信号を受信し、ターゲット側に伝達するバイパス信号伝達部である。尚、このバイパス信号伝達部401は、単にバイパス信号を伝達するだけではない。即ち、後述するバイパス状態遷移部に対しバイパス信号を受信したことを通知し、バイパス状態遷移部からバイパス信号の伝達を許可された後、バイパス信号の伝達を行う機能を有するものである。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a register slice in the present embodiment. In FIG. 4, reference numeral 401 denotes a bypass signal transmission unit that receives a bypass signal from the initiator and transmits the bypass signal to the target side. The bypass signal transmission unit 401 does not simply transmit a bypass signal. That is, it has a function of notifying that a bypass signal has been received to a bypass state transition unit, which will be described later, and transmitting the bypass signal after the bypass state transition unit is permitted to transmit the bypass signal.

402はバイパス状態遷移部であり、バイパス状態、非バイパス状態の間の遷移を司るステートマシンであり、バイパス信号伝達部401からバイパス信号受信通知を受けると、その信号の値に応じて内部状態を遷移する。尚、この状態遷移の詳細については、図5を用いて更に後述する。   A bypass state transition unit 402 is a state machine that controls transition between the bypass state and the non-bypass state. When the bypass signal reception notification is received from the bypass signal transmission unit 401, the internal state is changed according to the value of the signal. Transition. Details of this state transition will be further described later with reference to FIG.

403は応答抑制部であり、バイパス状態遷移部402からバイパス遷移中指示信号を受けると、その間、応答抑制信号により受領応答信号(Ready信号)をデアサート状態に保つ。   Reference numeral 403 denotes a response suppression unit. When a bypass transition instruction signal is received from the bypass state transition unit 402, the reception response signal (Ready signal) is maintained in the deasserted state by the response suppression signal.

404はリセット部であり、バイパス状態遷移部402からリセット信号を受け取ると、後述するハーフラッチ421をリセットする。   A reset unit 404 receives a reset signal from the bypass state transition unit 402 and resets a half latch 421 described later.

410〜413、420〜422はハーフラッチであり、EN端子が1のとき透過、0のとき出力データを保持する。特に、ハーフラッチ421はリセット端子を備え、リセット部404からのリセット信号によりリセットされるハーフラッチである。   Reference numerals 410 to 413 and 420 to 422 denote half latches which hold transmission data when the EN terminal is 1 and hold output data when the EN terminal is 0. In particular, the half latch 421 is a half latch that includes a reset terminal and is reset by a reset signal from the reset unit 404.

図5は、図4に示すバイパス状態遷移部402における状態遷移を示す図である。まず、非バイパス状態からバイパス状態への遷移について説明する。   FIG. 5 is a diagram illustrating state transitions in the bypass state transition unit 402 illustrated in FIG. 4. First, the transition from the non-bypass state to the bypass state will be described.

本実施形態においては、初期状態は非バイパス状態に置かれる。この状態で、バイパス信号受信通知を受け、且つ、その信号が非バイパス状態からバイパス状態への遷移を指示している場合には、バイパス遷移中状態に遷移する。この状態にいる間中、バイパス状態遷移部402はバイパス遷移中指示信号を応答抑制部403にアサートする。この信号がアサートされると、応答抑制部403はその出力信号である応答抑制信号を“0”にする。これにより、イニシエータに対するReady信号は“0”になり、またイニシエータからのValid信号がマスクされ、新たな有効データが取り込まれなくなる。   In the present embodiment, the initial state is placed in a non-bypass state. In this state, when a bypass signal reception notification is received and the signal indicates a transition from the non-bypass state to the bypass state, the state transits to the bypass transition state. While in this state, the bypass state transition unit 402 asserts the bypass transition instruction signal to the response suppression unit 403. When this signal is asserted, the response suppression unit 403 sets the response suppression signal, which is the output signal, to “0”. As a result, the Ready signal for the initiator becomes “0”, the Valid signal from the initiator is masked, and new valid data is not captured.

次に、ハーフラッチ411に保持されるValid信号が“0”で、ハーフラッチ421に保持されるValid信号が“0”か“1”で、ターゲットからのReady信号が“1”の条件が成立するまで待つ。その後、この条件が成立し、内部に保持する有効データが無くなると、バイパス状態へと遷移する。これと同時に、バイパス状態遷移部402はバイパス信号伝達部401に対してバイパス信号の伝達許可を与える。そして、この状態にある間中、バイパス状態遷移部402は、レジスタバイパス信号をアサートし続ける。このレジスタバイパス信号は、全てのハーフラッチにおけるEN端子の信号値を“1”に固定する信号である。これにより、全てのハーフラッチが透過状態になる。その結果、レジスタスライスはバイパスされることになる。   Next, the condition that the Valid signal held in the half latch 411 is “0”, the Valid signal held in the half latch 421 is “0” or “1”, and the Ready signal from the target is “1” is satisfied. Wait until you do. Thereafter, when this condition is satisfied and there is no valid data to be held inside, the state transits to the bypass state. At the same time, the bypass state transition unit 402 gives a bypass signal transmission permission to the bypass signal transmission unit 401. During this state, the bypass state transition unit 402 continues to assert the register bypass signal. This register bypass signal is a signal for fixing the signal value of the EN terminal in all the half latches to “1”. As a result, all the half latches become transparent. As a result, the register slice is bypassed.

次に、バイパス状態から非バイパス状態への遷移について説明する。   Next, the transition from the bypass state to the non-bypass state will be described.

バイパス状態にあるとき、バイパス信号受信通知を受け、且つ、その信号がバイパス状態から非バイパス状態への遷移を指示している場合、非バイパス遷移中状態へ遷移する。これと同時に、バイパス状態遷移部402はバイパス信号伝達部401に対してバイパス信号の伝達許可を与える。この状態にあるとき、レジスタスライスは、非バイパス状態に移行し、バイパス状態遷移部402は上述したレジスタバイパス信号をデアサートすると共に、リセット部404に対してリセット信号をアサートする。この状態からは無条件で非バイパス状態へと遷移するため、このリセット信号のアサートは1サイクル期間のみである。   When in the bypass state, when a bypass signal reception notification is received and the signal indicates a transition from the bypass state to the non-bypass state, the state transits to the non-bypass transition state. At the same time, the bypass state transition unit 402 gives a bypass signal transmission permission to the bypass signal transmission unit 401. In this state, the register slice shifts to a non-bypass state, and the bypass state transition unit 402 deasserts the register bypass signal described above and asserts a reset signal to the reset unit 404. Since this state unconditionally transits to the non-bypass state, the reset signal is asserted for only one cycle period.

ここで、図6に示すシステムを例に挙げて、レジスタスライスの動作、及びバイパス、非バイパス状態間の遷移について、図7に示すタイミングチャートを用いて、より詳細に説明する。   Here, taking the system shown in FIG. 6 as an example, the operation of the register slice and the transition between the bypass and non-bypass states will be described in more detail using the timing chart shown in FIG.

図6は、本実施形態におけるシステムの構成の一例を示す図である。図6に示すように、1つのマスタ601と1つのスレーブ602との間に、3つのレジスタスライス603、604,605が挿入されている。ここで、レジスタスライス603及び605はそのバイパス、非バイパス状態を切り替え可能である。また、レジスタスライス604は常に非バイパス状態であり、イニシエータ側から入力されるバイパス信号は1サイクルの遅延の後、ターゲット側に伝達される。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a system configuration in the present embodiment. As shown in FIG. 6, three register slices 603, 604, and 605 are inserted between one master 601 and one slave 602. Here, the register slices 603 and 605 can be switched between a bypass state and a non-bypass state. The register slice 604 is always in a non-bypass state, and a bypass signal input from the initiator side is transmitted to the target side after a delay of one cycle.

図7に示すタイミングチャートでは、説明の簡単のためにマスタからスレーブに向かうコマンドチャネルのみを例に挙げて説明する。   In the timing chart shown in FIG. 7, only the command channel from the master to the slave will be described as an example for simplicity of explanation.

まず、システム動作周波数を高い側から低い側へ変更する場合について説明する。図7に示す最初のサイクルでは、レジスタスライス603〜60は、全て非バイパス状態で動作している。システム動作周波数が低い側に切り替わることにより、マスタ601は、レジスタスライス603、605をバイパス状態に切り替えるため、サイクル3においてバイパス信号をアサートする。 First, the case where the system operating frequency is changed from the higher side to the lower side will be described. In the first cycle shown in FIG. 7, the register slice 603-60 5, operating in all non-bypassed state. By switching to the low system operating frequency side, the master 601 asserts a bypass signal in cycle 3 to switch the register slices 603 and 605 to the bypass state.

そして、レジスタスライス603がバイパス信号を受信すると、図5に示す状態遷移に従って、まずサイクル4においてレディ信号をデアサートする。次に、サイクル4の終わりで、レジスタスライス604との間のハンドシェークが成立すると、レジスタスライス603はサイクル5においてバイパス状態に移り、バイパス信号出力をアサートする。   When the register slice 603 receives the bypass signal, the ready signal is first deasserted in cycle 4 in accordance with the state transition shown in FIG. Next, when a handshake with the register slice 604 is established at the end of the cycle 4, the register slice 603 shifts to a bypass state in the cycle 5, and asserts a bypass signal output.

サイクル5において、レジスタスライス604もバイパス信号を受信するが、レジスタスライス604は非バイパス状態を保つため、1サイクル後のサイクル6でバイパス信号出力をアサートし、それ以外の動作は従前のままである。   In cycle 5, the register slice 604 also receives the bypass signal. However, since the register slice 604 remains in the non-bypass state, the bypass signal output is asserted in cycle 6 after one cycle, and other operations remain the same as before. .

サイクル6において、レジスタスライス605がバイパス信号を受信すると、レジスタスライス603と同様に、図5に示す状態遷移に従ってサイクル7においてレディ信号をデアサートするように動作する。   In cycle 6, when the register slice 605 receives the bypass signal, the register slice 605 operates to deassert the ready signal in cycle 7 according to the state transition shown in FIG.

但し、サイクル7はレジスタスライスの通常のハンドシェーク動作において本来レディ信号がデアサートされるサイクルである。即ち、バイパス信号を受信した後もサイクル7の始まりにおいて、レジスタスライスには2段分の有効なコマンド(cmd-2及びcmd-3)が保持されている。   However, cycle 7 is a cycle in which a ready signal is originally deasserted in a normal handshake operation of a register slice. That is, at the beginning of cycle 7 even after receiving the bypass signal, two stages of valid commands (cmd-2 and cmd-3) are held in the register slice.

サイクル7及びサイクル8において、スレーブ602との間で2回のハンドシェークが成立することによりレジスタスライス605内に保持される有効なコマンドは無くなる。そして、サイクル9において、レジスタスライス605はバイパス状態になり、バイパス信号出力をアサートする。   In cycle 7 and cycle 8, there are no valid commands held in the register slice 605 when two handshakes are established with the slave 602. Then, in cycle 9, the register slice 605 enters the bypass state and asserts the bypass signal output.

ここで注意すべきことは、周波数を下げる場合には、レジスタスライスはバイパス状態でも非バイパス状態でもパス間のタイミング制約は満足することである。即ち、上述した一連の動作の中で、実際の動作周波数の切り替えはどのタイミングでも可能であるということである。例えば、サイクル2において切り替えても良いし、サイクル5でもサイクル11でも良い。   It should be noted here that when the frequency is lowered, the timing constraint between paths is satisfied even if the register slice is in a bypass state or a non-bypass state. That is, in the series of operations described above, the actual operating frequency can be switched at any timing. For example, switching may be performed in cycle 2, and cycle 5 or cycle 11 may be used.

次に、システム動作周波数を低い側から高い側へ変更する場合について説明する。この場合、システム動作周波数が高い側に切り替わることにより、マスタ601は、レジスタスライス603、605を非バイパス状態に切り替えるため、サイクル13においてバイパス信号をデアサートする。   Next, a case where the system operating frequency is changed from the low side to the high side will be described. In this case, the master 601 deasserts the bypass signal in cycle 13 to switch the register slices 603 and 605 to the non-bypass state by switching to the higher system operating frequency.

そして、レジスタスライス603がバイパス信号を受信すると、図5に示す状態遷移に従ってサイクル14において非バイパス状態に遷移する。また同時にハーフラッチ421をリセットし、バイパス信号出力をデアサートする。   When the register slice 603 receives the bypass signal, the register slice 603 transits to the non-bypass state in the cycle 14 according to the state transition shown in FIG. At the same time, the half latch 421 is reset and the bypass signal output is deasserted.

サイクル14において、レジスタスライス604もバイパス信号を受信するが、レジスタスライス604は非バイパス状態のままであり、1サイクル後のサイクル15においてバイパス信号出力をデアサートし、それ以外の動作は従前のままである。   In cycle 14, register slice 604 also receives the bypass signal, but register slice 604 remains in the non-bypass state, deasserts the bypass signal output in cycle 15 after one cycle, and other operations remain as before. is there.

そして、レジスタスライス605がバイパス信号を受信すると、図5に示す状態遷移に従ってサイクル17において非バイパス状態に遷移する。また同時にハーフラッチ421をリセットし、バイパス信号出力をデアサートする。   Then, when the register slice 605 receives the bypass signal, the register slice 605 transits to the non-bypass state in the cycle 17 in accordance with the state transition shown in FIG. At the same time, the half latch 421 is reset and the bypass signal output is deasserted.

このように、システム動作周波数を上げる場合、一部でもレジスタスライスがバイパス状態にあるとパス間のタイミング制約を満たせない。しかし、バイパス信号がスレーブに到達した時点で全てのレジスタスライスが非バイパス状態にあることが保証されるため、これをもって動作周波数を切り替える。   As described above, when the system operating frequency is increased, the timing constraint between paths cannot be satisfied even if a part of the register slice is in the bypass state. However, since it is guaranteed that all register slices are in the non-bypass state when the bypass signal reaches the slave, the operating frequency is switched with this.

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、更に他の修正及び改善が可能であることは言うまでもない。   Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and other modifications and improvements are possible.

例えば、本実施形態においては、レジスタスライスをハーフラッチを用いて構成したが、もちろんこれに限定されるものではない。   For example, in the present embodiment, the register slice is configured using a half latch, but of course, the present invention is not limited to this.

例えば、negative edge triggered flip-flop及びpositive edge triggered flip-flopを用いて構成しても良い。また、positive edge triggered flip-flopだけを用いて構成して良い。その場合、バイパス経路としてMUXを用いて別のパスを迂回するように構成すれば良い。   For example, a negative edge triggered flip-flop and a positive edge triggered flip-flop may be used. Moreover, you may comprise only using positive edge triggered flip-flop. In that case, what is necessary is just to comprise so that another path may be detoured using MUX as a bypass route.

即ち、本発明は、上述した実施形態に示す特定の形式に限定されるものではなく、且つ添付の特許請求の範囲において本発明の精神及び範囲から離れることのない全ての修正をカバーすることを考えていることが理解されるべきである。   That is, the present invention is not limited to the specific forms shown in the above-described embodiments, and covers all modifications that do not depart from the spirit and scope of the present invention in the appended claims. It should be understood that you are thinking.

本実施形態によれば、システム動作周波数を切り替える際に、バイパスされるレジスタスライスのフラッシュに要する待ち合わせ期間を設ける必要がなく、レジスタスライスのバイパス切り替えをシームレスに行うことが可能となる。その結果、システム動作周波数の切り替え動作を容易、且つ、高速に行うことが可能となる。   According to the present embodiment, when switching the system operating frequency, it is not necessary to provide a waiting period required for flushing the register slice to be bypassed, and the register slice bypass switching can be performed seamlessly. As a result, the switching operation of the system operating frequency can be performed easily and at high speed.

尚、本実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(CPU若しくはMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行する。これによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。   A recording medium recording software program codes for realizing the functions of the present embodiment is supplied to a system or apparatus, and a computer (CPU or MPU) of the system or apparatus reads the program codes stored in the recording medium. Execute. It goes without saying that the object of the present invention can also be achieved by this.

この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。   In this case, the program code itself read from the recording medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the recording medium storing the program code constitutes the present invention.

このプログラムコードを供給するための記録媒体として、例えばフレキシブルディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。   As a recording medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、次の場合も含まれることは言うまでもない。即ち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合。   In addition, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the following cases are included. That is, when the OS (operating system) running on the computer performs part or all of the actual processing based on the instruction of the program code, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

更に、記録媒体から読出されたプログラムコードがコンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込む。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。   Further, the program code read from the recording medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. After that, based on the instruction of the program code, the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the function of the above-described embodiment is realized by the processing. Needless to say.

レジスタスライスをハーフラッチにより構成した例を示す図である。It is a figure which shows the example which comprised the register slice by the half latch. 図1に示すレジスタスライスのタイミングチャートを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a timing chart of the register slice shown in FIG. 1. 図1に示すレジスタスライスを用いて構成したシステムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the system comprised using the register slice shown in FIG. 本実施形態におけるレジスタスライスの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the register slice in this embodiment. 図4に示すバイパス状態遷移部402における状態遷移を示す図である。It is a figure which shows the state transition in the bypass state transition part 402 shown in FIG. 本実施形態におけるシステムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the system in this embodiment. 本実施形態におけるシステムの動作タイミングの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the operation timing of the system in this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

401 バイパス信号伝達部
402 バイパス状態遷移部
403 応答抑制部
404 リセット部
410 ハーフラッチ
411 ハーフラッチ
412 ハーフラッチ
413 ハーフラッチ
420 ハーフラッチ
421 ハーフラッチ
422 ハーフラッチ
601 マスタ
602 スレーブ
603 レジスタスライス
604 レジスタスライス
605 レジスタスライス
401 Bypass signal transmission unit 402 Bypass state transition unit 403 Response suppression unit 404 Reset unit 410 Half latch 411 Half latch 412 Half latch 413 Half latch 420 Half latch 421 Half latch 422 Half latch 601 Master 602 Slave 603 Register slice 604 Register slice 605 Register slice

Claims (8)

イニシエータとターゲットとの間を接続するバス上に、複数のラッチ手段を設けたバスシステムであって、
前記複数のラッチ手段の少なくとも1つは、
ラッチ動作をバイパスするバイパス手段と、
前記ラッチ動作をバイパスするか否かを選択するバイパス選択信号を前記イニシエータから受信し、前記バイパス選択信号を前記ターゲット側のラッチ手段に伝達する伝達手段と、
前記バイパス選択信号に応じて前記ラッチ動作をバイパスするか否かを決定する決定手段とを備えることを特徴とするバスシステム。
On the bus which connects between the initiator and the target, a bus system having a plurality of latching means,
At least one of the plurality of latch means is
Bypass means for bypassing the latch operation;
A transmission means for receiving a bypass selection signal for selecting whether or not to bypass the latch operation from the initiator side, and transmitting the bypass selection signal to the latch means on the target side ;
A bus system comprising: determining means for determining whether or not to bypass the latch operation according to the bypass selection signal.
前記バイパス選択信号に応じて非バイパス状態からバイパス状態へ移行させる際には、前記ターゲット側とのハンドシェークが終了したことをもって前記バイパス状態に移行することを特徴とする請求項1に記載のバスシステム。   2. The bus system according to claim 1, wherein when a transition is made from a non-bypass state to a bypass state in response to the bypass selection signal, the state is shifted to the bypass state when handshaking with the target side is completed. . 前記決定手段が前記伝達手段の受信したバイパス選択信号に基づいて前記ラッチ動作をバイパスするか否かを決定し、前記ターゲット側のラッチ手段の伝達手段とハンドシェークが成立してから、前記伝達手段が前記バイパス選択信号を送信することを特徴とする請求項1又は2に記載のバスシステム。The determining means determines whether or not to bypass the latch operation based on a bypass selection signal received by the transmitting means. After the handshaking with the transmitting means of the latch means on the target side is established, the transmitting means The bus system according to claim 1, wherein the bypass selection signal is transmitted. 前記複数のラッチ手段は、システムの動作周波数を上げる場合に、前記ターゲット側とのハンドシェークが終了したことをもって前記バイパス選択信号に応じて非バイパス状態から前記バイパス状態に移行することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のバスシステム。The plurality of latch means shifts from the non-bypass state to the bypass state in response to the bypass selection signal when the handshaking with the target side is completed when the operating frequency of the system is increased. Item 4. The bus system according to any one of Items 1 to 3. 前記複数のラッチ手段は、システムの動作周波数を下げる場合に、前記ターゲット側とのハンドシェークが終了したことによらず前記バイパス選択信号に応じて非バイパス状態から前記バイパス状態に移行することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のバスシステム。When the operating frequency of the system is lowered, the plurality of latch means shift from the non-bypass state to the bypass state in response to the bypass selection signal regardless of the end of handshaking with the target side. The bus system according to any one of claims 1 to 4. 前記バイパス選択信号を遅延させて出力する際には、前記ターゲット側とのハンドシェークが終了したことをもって出力することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のバスシステム。 Wherein when the bypass select signal by delaying output bus system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that output with a the handshaking with the target side is complete. 前記複数のラッチ手段の少なくとも1つは、前記バイパス選択信号によらず非バイパス状態を保つことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のバスシステム。7. The bus system according to claim 1, wherein at least one of the plurality of latch means maintains a non-bypass state regardless of the bypass selection signal. 前記複数のラッチ手段は、自身がターゲット側にアサートするValid信号と、ターゲット側からアサートされるReady信号とに基づいてハンドシェークを実施し、The plurality of latch means perform handshaking based on a Valid signal that is asserted to the target side and a Ready signal that is asserted from the target side,
前記複数のラッチ手段は自身がターゲット側にアサートするValid信号を保持するフリップフロップをリセットするリセット手段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のバスシステム。The bus system according to any one of claims 1 to 7, wherein the plurality of latch means further include a reset means for resetting a flip-flop that holds a Valid signal asserted to the target side.
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