JP6548459B2 - 情報処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、マルチチップを有する情報処理装置及びデータ転送方法に関する。
近年、データ処理の高速化・複雑化に対応するために、CPUの高性能化や電気回路の大規模化が進んでいる。電気回路を大規模化する方法としては、半導体プロセスの微細化による高集積化により1つのチップに搭載可能な回路を増やす方法や、複数チップに回路を分割して構成する方法が知られている。
複数チップに回路を分割し、並列に処理を行うことで処理速度を向上させる場合は、チップ間でデータ転送を高速に転送することが求められる。そこで、高速シリアルインターフェース規格であるPCI Expressインターフェースを用いて、複数の画像処理ユニットを接続し、画像処理の並列化を実現する方法が提案されている(特許文献1)。
特開2005−323159公報
しかしながら、特許文献1では、ポイント・ツー・ポイントで接続のPCI Expressインターフェースに、複数の画像処理ユニットを接続するために、PCI Expressスイッチを追加する必要があり、コストがかかるという課題があった。
本発明は、上述した事情に鑑み、コストを低く抑えつつ、処理速度を向上させることを課題とする。
上記の課題を解決するための本発明の情報処理装置は、1チップ、第2チップ、及び第3チップの順に直列に接続されたチップ群を有し、前記第2チップ及び前記第3チップのそれぞれは、データと該データに付随するアドレス情報を前段のチップから受信する受信手段と、アドレス変換情報を格納するレジスタと、前記格納されたアドレス変換情報に基づいて、前記受信手段により前記前段のチップから受信したデータに付随するアドレス情報を変換して、変換後のアドレス情報を前記受信したデータと共に内部バスに出力するアドレス変換手段と、を備え、前記第2チップの受信手段により前記第1チップから受信されたデータに付随するアドレス情報がアドレス変換領域に該当する場合、前記第2チップのアドレス変換情報に基づいて、前記第2チップのアドレス変換手段により前記アドレス情報が前記第2チップ内の所定のアドレス先に変換されることによって、変換後のアドレス情報が付随するデータは、前記第2チップの内部バスを介して、前記第2チップ用のメモリの前記所定のアドレス先に保存され、前記第2チップの受信手段により前記第1チップから受信されたデータに付随するアドレス情報が前記アドレス変換領域に該当しない場合、前記アドレス変換領域に該当しないアドレス情報が付随しているデータは、前記第3チップへ送信され、前記第3チップの受信手段により前記第2チップから受信されたデータに付随するアドレス情報は、前記第3チップのアドレス変換情報に基づいて、前記第3チップのアドレス変換手段により前記第3チップ内の所定のアドレス先に変換されることによって、変換後のアドレス情報が付随するデータは、前記第3チップの内部バスを介して、前記第3チップ用のメモリの前記所定のアドレス先に保存され、前記第2チップの内部バスのメモリ空間と前記第3チップの内部バスのメモリ空間は同じアドレスマップを有し、前記第2チップにおいて前記変換後のアドレス情報が付随するデータが保存される前記第2チップ用のメモリの前記所定のアドレス先は、前記第3チップにおいて前記変換後のアドレス情報が付随するデータが保存される前記第3チップ用のメモリの前記所定のアドレス先と同じである。
本発明によれば、複数のチップを用いて、コストを低く抑えつつ、処理速度を向上させることができるという効果を奏する。
実施形態1に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図である。 実施形態1に係る内部通信部の構成例を示すブロック図である。 実施形態1に係るメモリ空間のマッピングを示した図である。 実施形態1に係るアドレス変換方法を示した図である。 実施形態1に係るアドレス変換のフローを示した図である。 実施形態1に係るメモリ空間のマッピングを示した図である。 実施形態1に係る画像処理装置の起動時のフローを示した図である。
発明を実施するための最良の形態を実施形態により説明する。
(実施形態1)
本実施形態1では、情報処理装置の一例として画像処理装置を例に挙げて説明する。情報処理装置は、画像処理装置に限定されるものではなく、複数のチップを有し、チップ間でデータ転送を行うものであればよい。画像処理装置としては、プリンタ、スキャナ、プリント機能及びスキャン機能を有する複合プリンタ、複写機、プロッタ等が挙げられる。本実施形態では、画像処理装置において、コントローラチップから複数の画像処理チップへ、アドレス変換を行いながらデータ転送を行う方法を例に挙げて説明する。
図1は、本実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
画像処理装置100は、コントローラチップ110と、画像処理チップ120と、画像処理チップ130と、を有する。また、画像処理装置100は、ホストインターフェース191を介してホストPC190と接続可能である。なお、画像処理装置100とホストPC190は、ネットワークを介して接続されていてもよい。
ホストPC190は、画像処理装置の外部装置であり、印刷データ等の各種データを、ホストインターフェース191を介して送信可能である。
画像処理装置100は、ホストPCから印刷データを受信し、受信した印刷データに基づいて被記録媒体(用紙)に印刷をすることができる。
コントローラチップ110と画像処理チップ120は、内部インターフェース181により接続されている。また、画像処理チップ120と画像処理チップ130は、内部インターフェース182により接続されている。なお、本実施形態では、内部インターフェース181及び内部インターフェース182は、ポイント・ツー・ポイント接続のPCI Expressとする。図1に示すように、画像処理装置100は、コントローラチップ110と、画像処理チップ120と、画像処理チップ130と、が直列に接続されている。
コントローラチップ110は、CPU111と、ホスト通信部112と、内部通信部113と、RAMコントローラ部114と、ROMコントローラ部116と、端子制御部119と、を有し、これらはチップ内部の基幹バス118により接続されている。
CPU111は、ROM117に格納されたプログラムに従ってコントローラチップ110の制御を行う。
ホスト通信部112は、ホストインターフェース191を介してホストPCと通信を行う。例えば、ホストPC190から印刷データの送受信や、画像処理装置100の制御の指示を受信する。内部通信部113は、内部インターフェース181を介して、画像処理チップ120とのデータ送受信や制御のための通信を行う。
RAMコントローラ部114は、コントローラチップ110外に設けられたRAM115とシステムバスを介して接続されており、RAM115への読み書きを制御する。RAM115は、処理中の画像データ等の一時的なデータを格納する記憶手段である。本実施形態では、RAM115は、DRAMである。
ROMコントローラ部116は、コントローラチップ110外に設けられたROM117とシステムバスを介して接続されており、ROM117からの読み出しを制御する。ROM117は、CPU111が実行するプログラム、及び後述する画像処理チップ120のCPU121や画像処理チップ130のCPU131が実行するプログラムが格納されている。
基幹バス118は、コントローラチップ110の内部バスであり、コントローラチップ110内の各構成要素に対してデータを転送することを可能とする。
端子制御部119は、後述する画像処理チップ120のCPU121と、画像処理チップ130のCPU131のリセットを制御する。
また、ホスト通信部112と、内部通信部113と、RAMコントローラ部114と、ROMコントローラ部116、端子制御部119、内部通信部113は、それぞれに予めアドレスが割り当てられている。そして、割り当てられたアドレスに基づいて、転送されたデータが自身に対するものか否かを識別する識別部を有している。例えば、CPU111が所定のアドレスへのデータの書き込み転送要求を基幹バス118に発行した場合、いずれかが自分への転送と識別し、書き込み転送要求のアドレスと、アドレスと対応するデータを取得する。
画像処理チップ120は、CPU121と、第1の通信部122と、第2の通信部123と、RAMコントローラ部124と、印刷制御部126と、リセット制御部129と、を有し、これらは基幹バス128により接続されている。
CPU121は、プログラムに従って画像処理チップ120の制御を行う。
第1の内部通信部122は、内部インターフェース181を介して、コントローラチップ110との通信を行う。第2の内部通信部123は、内部インターフェース182を介して、画像処理チップ130との通信を行う。
RAMコントローラ部124は、画像処理チップ120外に設けられたRAM125とシステムバスを介して接続されており、RAM125の読み書きを制御する。RAM125は、処理中の画像データ等の一時的なデータを格納する記憶手段である。
印刷制御部126は、印刷部127の制御を行う。印刷部127は、印刷データに基づいて、紙等のメディアにインクやトナー等を付着させることにより印刷物を生成する。
基幹バス128は、画像処理チップ120の内部バスであり、画像処理チップ120内の各構成要素に対してデータを転送することを可能とする。
画像処理チップ130は、CPU131と、第1の通信部132と、第2の通信部133と、RAMコントローラ部134と、印刷制御部136と、リセット制御部139と、を有し、これらは基幹バス138により接続されている。
CPU131は、プログラムに従って画像処理チップ130の制御を行う。
第1の内部通信部132は、内部インターフェース182を介して、画像処理チップ120との通信を行う。
RAMコントローラ部134は、画像処理チップ130外に設けられたRAM135とシステムバスを介して接続されており、RAM135の読み書きを制御する。RAM135は、処理中の画像データ等の一時的なデータを格納する記憶手段である。
印刷制御部136は、印刷部137の制御を行う。印刷部137は、印刷データに基づいて、紙等のメディアにインクやトナー等を付着させることにより印刷物を生成する。
なお、画像処理チップ130の第2の内部通信部133には、接続チップが存在しない点が画像処理チップ120と異なる。
基幹バス138は、画像処理チップ120の内部バスであり、画像処理チップ120内の各構成要素に対してデータを転送することを可能とする。
なお、本実施形態では、コントローラチップ110と、画像処理チップ(120、130)を異なる構成として記載したが、直列に接続されるチップは、全て同じ構成からなるものとしてもよい。この場合は、例えば、コントローラチップ110と画像処理チップ(120、130)が備える機能を包含したチップを用いればよい。
ここで、本実施形態に係る画像処理装置は、プリンタであり、印刷部127と印刷部137はそれぞれがプリントヘッドの一部を構成するものである。印刷部127と印刷部137は、データに基づいて互いに異なる処理をしており、例えば、異なる色に対する処理をしているものとしてもよいし、同じ色の画像において異なる領域に対する処理をしているものとしてもよい、これらに限定されるものではない。このように、本実施形態では、画像処理チップ120と画像処理チップ130は、それぞれ異なる画像処理をするチップである。図2は、実施形態1に係る各チップの内部通信部の構成例を示すブロック図である。
図2(a)を用いて、コントローラチップ110の内部通信部113の構成及び画像処理チップ120の第1の内部通信部122の構成を説明する。
コントローラチップ110の内部通信部113は、基幹バス通信部211と、伝送部212と、受信用アドレス変換部213と、内部通信レジスタ部214とを有する。内部通信レジスタ部214の内部には、変換元開始アドレス・レジスタ215と、変換元終了アドレス・レジスタ216と、変換先開始アドレス・レジスタ217とを有する。
画像処理チップ120の第1の内部通信部122の構成は、コントローラチップ110の内部通信部113の構成と同等である。具体的には、内部通信部122は、基幹バス通信部221と、伝送部222と、受信用アドレス変換部223と、内部通信レジスタ部224とを有する。内部通信レジスタ部224の内部には、変換元開始アドレス・レジスタ225と、変換元終了アドレス・レジスタ226と、変換先開始アドレス・レジスタ227とを有する。
そして、内部通信部113の伝送部212と第1の内部通信部122の伝送部222とが、インターフェース181を介して接続されている。
ここで、コントローラチップ110から画像処理チップ120へのデータ転送について説明する。基幹バス通信部211は、コントローラチップ110の基幹バス118から取得したデータを伝送部212に対して転送する。このとき、基幹バス118から取得したデータは、アドレス情報を伴っており(アドレス情報が付随しており)、アドレス情報とデータはそのまま伝送部232へ伝達される。そして、データとアドレス情報は、インターフェース181を介して伝送部212から画像処理チップ120の伝送部222へ伝達され、伝送部222から受信用アドレス変換部223にアドレス情報が伝達される。
受信用アドレス変換部223は、伝達されたアドレス情報の特定の領域を別のアドレス領域へ変換する動作を行う。受信用アドレス変換部223では、内部通信レジスタ部224にある変換元開始アドレス・レジスタ225のアドレス設定と、変換元終了アドレス・レジスタ226のアドレス設定を用いて、入力されたアドレスが、変換すべき領域かを判定する。変換すべき領域であった場合には、変換先開始アドレス・レジスタ227の設定値に従って、変換すべき領域のアドレス情報を別のアドレス情報に変換する。詳細は後述するが、このように各チップは、レジスタを複数有することで、複数のアドレス空間を変換することが可能となる。なお、内部通信レジスタ部224にある各レジスタには、インターフェース181および基幹バス128のいずれからもアクセス可能である。
受信用アドレス変換部223は、アドレス情報を変換すると、変換済みのアドレス情報とデータを出力し、基幹バス通信部221へデータを転送する。基幹バス通信部221は、変換済みのアドレス情報とデータを基幹バス128を介して次のチップへ転送する。
上述した構成とすることにより、コントローラチップ110から伝送されたデータは、画像処理チップ120の所望のアドレス領域へ転送することができる。なお、コントローラチップ110の受信用アドレス変換部213および内部通信レジスタ部214はそれぞれ、画像処理チップ120の第1の内部通信部122の受信用アドレス変換部223および内部通信レジスタ部224と同一である。
図2(b)を用いて、画像処理チップ120の第2の内部通信部123の構成及び画像処理チップ130の第1の内部通信部132の構成を説明する。
画像処理チップ120の第2の内部通信部123は、基幹バス通信部231と、伝送部232と、受信用アドレス変換部233と、内部通信レジスタ部234とを有する。内部通信レジスタ部234の内部には、変換元開始アドレス・レジスタ235と、変換元終了アドレス・レジスタ236と、変換先開始アドレス・レジスタ237とを有する。
画像処理チップ130の第1の内部通信部132の構成は、画像処理チップ120の第1の内部通信部122の構成と同等である。具体的には、内部通信部132は、基幹バス通信部241と、伝送部242と、受信用アドレス変換部243と、内部通信レジスタ部244とを有する。内部通信レジスタ部244の内部には、変換元開始アドレス・レジスタ245と、変換元終了アドレス・レジスタ246と、変換先開始アドレス・レジスタ247とを有する。
そして、第2の内部通信部123の伝送部232と第1の内部通信部132の伝送部242とが、インターフェース182を介して接続されている。
さらに、画像処理チップ120の第2の内部通信部123は、上で説明したコントローラチップ110と第2の内部通信部113と同一の構成である。また、画像処理チップ130の第1の内部通信部132は、上述の画像処理チップ120の第1の内部通信部122と同一である。
図3〜図5を用いて、実施形態1のメモリ空間のマッピング、アドレス変換方法について説明する。
図3は、実施形態1における、メモリ空間のマッピングを表した図である。図3の各チップ(110,120,130)のメモリ空間は、各チップの基幹バス(118、128、138)におけるアドレスマップを示している。
コントローラチップ110の基幹バス118のメモリ空間のうち、0x8000_0000から0x8C00_0000の領域が、内部通信部113に予め割当てられている。また、コントローラチップ110の基幹バス118のメモリ空間のうち0x9000_0000から0x90FF_FFFFの領域がコントローラチップ110の内部回路用レジスタに予め割当てられている。なお、内部回路とは、ホスト通信部112、内部通信部113、RAMコントローラ部114、ROMコントローラ部116、及び端子制御部119である。0xF000_0000から0xFFFF_FFFFの領域がROMコントローラ部116に予め割当てられている。ここで、コントローラチップ110のPCI Expressのメモリ空間は、詳細は後述するが、画像処理チップ120及び画像処理チップ130用に割当てられている。
画像処理チップ120の基幹バス128のメモリ空間のうち、0x8000_0000から0x8C00_0000の領域が、第2の内部通信部123に予め割当てられている。また、画像処理チップ120の基幹バス128のメモリ空間のうち0x9000_0000から0x90FF_FFFFの領域が画像処理チップ120の内部回路用レジスタに予め割当てられている。そして、0x0000_0000から0x3FFF_FFFFの領域がRAMコントローラ部124に予め割当てられている。
画像処理チップ130の基幹バス138のメモリ空間のうち、0x8000_0000から0x8C00_0000の領域が、第2の内部通信部133に予め割当てられている。また、画像処理チップ130の基幹バス138のメモリ空間のうち0x9000_0000から0x90FF_FFFFの領域が画像処理チップ130の内部回路用レジスタに予め割当てられている。そして、0x0000_0000からの0x3FFF_FFFF領域がRAMコントローラ部134に予め割当てられている。
上述した構成からなる各チップは、転送先に応じて、所定のメモリ空間に対してアクセスし、所定のデータを転送する。そして、各チップは、データを受信すると、第1の内部通信部(122,132)において、アドレス情報から自身用の空間に対する転送なのか、自身以降のチップ用の空間に対する転送なのかを判定する。具体的には、アドレス情報と、チップの内部通信レジスタ部に予め設定された変換情報に基づいて、アドレス情報の変換(書き換え)を行う。
コントローラチップ110の基幹バス118のメモリ空間のうち、0xF000_0000から0xFFFF_FFFFの領域が、ROM117へのアクセスと識別される。例えば、CPU111が0xF000_0000へデータの読み込み転送要求を基幹バス118に発行した場合、ROMコントローラ部116は自分への転送と識別し、読み込み転送要求のアドレスを取得し、ROM117からデータの読み込みをする。
コントローラチップ110の基幹バス118のメモリ空間のうち、0x8000_0000から0x8C00_0000の領域が、内部通信部113へのアクセスと識別される。例えば、CPU111が0x8400_0000へデータの書き込み転送要求を基幹バス118に発行した場合、内部通信部113は自分への転送と識別し、書き込み転送要求のアドレスと、アドレスと対応するデータを取得する。
取得したアドレスとデータは、内部通信部113内の基幹バス通信部211から伝送部212へ転送され、さらにインターフェース181を介して画像処理チップ120へ伝達される。ここでのアドレスは、0x8400_0000であり、基幹バス118と同じである。このアドレスとデータは、画像処理チップ120の第1の内部通信部122の伝送部222から受信用アドレス変換部223へ転送される。
受信用アドレス変換部223は、内部通信レジスタ部224に格納されたレジスタ設定に基づいて、転送されてきたアドレスを変換する。そして、転送されてきたデータを、変換したアドレスと共に受信用アドレス変換部223から基幹バス通信部221へ転送する。基幹バス通信部221から基幹バス128へ書き込み転送要求が発行され、コントローラチップ110から画像処理チップ120への転送が完了する。図4は、実施形態1に係る受信用アドレス変換部におけるアドレス変換方法を示している。ここでは、画像処理チップ120の第1の内部通信部122における内部通信レジスタ部224のレジスタ構成と、受信用アドレス変換部223におけるアドレス変換方法について説明する。
図4(a)は、0x8000_0000から0x80FF_FFFFの16MBの空間のアドレス変換の設定の例を示している。変換元開始アドレス・レジスタ225には、変換元の開始アドレス0x8000_0000が設定され、変換元終了アドレス・レジスタ226には、変換元の終了アドレス0x80FF_FFFFが設定されている。また、変換先アドレス・レジスタ227には、変換先の開始アドレス0x9000_0000が設定されている。これらの設定により、0x8000_0000から0x80FF_FFFFの16MBの空間は、0x9000_0000から0x90FF_FFFFへ変換される。なお、画像処理チップ120のレジスタに対する変換先のアドレスの設定は、CPU111もしくはCPU121が転送データに対する処理内容に応じて設定する。図5のフローチャートは、受信用アドレス変換部223が実行するアドレスを変換するフローを示している。
ステップS501では、入力されたアドレスを取得する。
ステップS502では、S501で取得されたアドレスが、内部通信レジスタ部224に設定されたアドレス変換領域に該当するか判定する。下記条件を満たしている場合、変換領域に該当すると判定する。
(変換元開始アドレス)≦(取得したアドレス)≦(変換元終了アドレス)
変換領域に該当していると判定した場合は(S502でYes)、アドレスの変換を行う(S503)。アドレスの変換方法は、下記式の通りである。
(取得したアドレス)−(変換元開始アドレス)+(変換先開始アドレス)
S502で変換領域に該当していないと判定した場合は(S502でNo)、S504へ進み、取得したアドレスに対して変換すること無く処理を終了させる。
図4(b)は、0x8100_0000から0x81FF_FFFFの16MBの空間のアドレス変換の設定の例を示している。変換元開始アドレス・レジスタ225には、変換元の開始アドレス0x8100_0000が設定され、変換元終了アドレス・レジスタ226には、変換元の終了アドレス0x81FF_FFFFが設定されている。また、変換先アドレス・レジスタ227には、変換先の開始アドレス0x8100_0000が設定されている。これらの設定により、0x8100_0000から0x81FF_FFFFの16MBの空間は、事実上変換がされない。
図4(c)は、0x8400_0000から0x87FF_FFFFの64MBの空間のアドレス変換の設定の例を示している。変換元開始アドレス・レジスタ225には、変換元の開始アドレス0x8400_0000が設定され、変換元終了アドレス・レジスタ226には、変換元の終了アドレス0x87FF_FFFFが設定されている。また、変換先アドレス・レジスタ227には、変換先の開始アドレス0x0000_0000が設定されている。これらの設定により、0x8400_0000から0x87FF_FFFFの64MBの空間は、0x0000_0000から0x81FF_FFFFへ変換される。
図4(d)は、0x8800_0000から0x8BFF_FFFFの64MBの空間のアドレス変換の設定の例を示している。変換元開始アドレス・レジスタ225には、変換元の開始アドレス0x8800_0000が設定され、変換元終了アドレス・レジスタ226には、変換元の終了アドレス0x8BFF_FFFFが設定されている。また、変換先アドレス・レジスタ227には、変換先の開始アドレス0x8800_0000が設定されている。これらの設定により、0x8800_0000から0x8BFF_FFFFの64MBの空間は、事実上変換がされない。
次に、画像処理チップ130の第1の内部通信部132における内部通信レジスタ部244のレジスタ構成と、受信用アドレス変換部243におけるアドレス変換方法について説明する。
図4(a’)は、0x8100_0000から0x81FF_FFFFの16MBの空間のアドレス変換の設定の例を示している。変換元開始アドレス・レジスタ245には、変換元の開始アドレス0x8100_0000が設定され、変換元終了アドレス・レジスタ246には、変換元の終了アドレス0x81FF_FFFFが設定されている。また、変換先アドレス・レジスタ247には、変換先の開始アドレス0x9000_0000が設定されている。これらの設定により、0x8100_0000から0x81FF_FFFFの16MBの空間は、0x9000_0000から0x90FF_FFFFへ変換される。
図4(b’)は、0x8800_0000から0x8BFF_FFFFの64MBの空間のアドレス変換の設定の例を示している。変換元開始アドレス・レジスタ245には、変換元の開始アドレス0x8800_0000が設定され、変換元終了アドレス・レジスタ246には、変換元の終了アドレス0x8BFF_FFFFが設定されている。また、変換先アドレス・レジスタ247には、変換先の開始アドレス0x0000_0000が設定されている。これらの設定により、0x8800_0000から0x8BFF_FFFFの64MBの空間は、0x0000_0000から0x90FF_FFFFへ変換される。
上述したように、各チップの内部通信レジスタ部には、変換元開始アドレス・レジスタのアドレス情報、変換元終了アドレス・レジスタのアドレス情報、変換先開始アドレス・レジスタのアドレス情報のように、アドレス変換情報が保存されている。
図3及び図4を用いて、内部通信レジスタ部の設定によってアドレスが変換される様子を説明する。図4に示すように、画像処理チップ120の内部通信レジスタ部224には、基幹バス128のメモリ空間のうち4つの領域に対して、それぞれアドレス変換に関する情報が設定されている。なお、図4(a)の設定は図3の変換領域(a)に対応し、図4(b)の設定は図3の変換領域(b)に対応し、図4(c)の設定は図3の変換領域(c)に対応し、図4(d)の設定は図3の変換領域(d)に対応している。
まず、コントローラチップ110から画像処理チップ120へデータ転送する経路について説明する。上述した通り、図4(a)のアドレス変換の設定は、図3の変換領域(a)に対応している。コントローラチップ110のアドレス0x8000_0010へのデータ転送が発生すると、伝送部212は、アドレス情報と共にデータをインターフェース181を介して0x8000_0010への転送として画像処理チップ120へ転送する。画像処理チップで120では、受信用アドレス変換部223がアドレス0x8000_0010は変換領域であると判定し、0x9000_0010に変換する。これにより、コントローラチップ110から画像処理チップ120のアドレス0x9000_0010へデータが転送される。
また、図4(c)のアドレス変換の設定は、図3の変換領域(c)に対応している。コントローラチップ110のアドレス0x8400_0010へのデータ転送が発生すると、伝送部212は、アドレス情報と共にデータをインターフェース181を介して0x8000_0010への転送として画像処理チップ120へ転送する。画像処理チップで120では、受信用アドレス変換部223がアドレス0x8400_0010は変換領域であると判定し、0x0000_0010に変換する。すなわち、アドレス0x8400_0010は、内部通信レジスタ部224において自チップ用(画像処理チップ120用)として設定されているアドレス領域に対応しており、自チップ内のアドレス先0x0000_0010に変換する。そして、基幹バス通信部221、基幹バス128を介して、RAMコントローラ部124へ転送される。そして、RAMコントローラ部124は、そのデータをRAM125に保存する。RAM125に保存されたデータは、RAMコントローラ部124を介して読み出され、画像処理チップ120の印刷制御部126等により所定の処理が実行されて、印刷部127へ送信される。すなわち、0x0000_0010に変換されて、基幹バス通信部221を介して基幹バス128に転送されたアドレス情報は、RAMコントローラ部124が自身に対応するものであることを識別する。
次に、コントローラチップ110から画像処理チップ120を介して画像処理チップ130へ転送する経路について説明する。
ここで、図4に示すように、画像処理チップ130の内部通信レジスタ部244には、基幹バス138のメモリ空間のうち2つの領域に対して、それぞれアドレス変換に関する情報が設定されている。この設定は、画像処理チップ120から受信したデータ転送のアドレスを画像処理チップ130の受信用アドレス変換部243でアドレス変換する際に使用される。図4(a’)の設定は図3の変換領域(a’)に対応し、図4(b’)の設定は図3の変換領域(b’)に対応している。ここでは、変換領域(b)及び変換領域(a’)を用いたデータ転送経路について説明する。コントローラチップ110のアドレス0x8100_0020へのデータ転送が発生すると、伝送部212は、アドレス情報と共にデータをインターフェース181を介して0x8100_0020への転送として画像処理チップ120へ転送する。
画像処理チップ120では、受信用アドレス変換部223がアドレス0x8100_0020は変換領域と判定し、0x8100_0020に変換する。0x8100_0020へ転送されたデータは、基幹バス128、第2の内部通信部123、及びインターフェース182を介して、画像処理チップ130へ到達する。
画像処理チップで130では、受信用アドレス変換部243がアドレス0x8100_0020は変換領域と判定し、0x9100_0020に変換する。0x9100_0020へ転送されたデータは、基幹バス138を介して画像処理チップ130のアドレス0x9100_0020へ転送される。上述した経路をたどることで、コントローラチップ110から画像処理チップ130のアドレス0x9000_0020へデータを転送することができる。
同様に、図3で示しているコントローラチップ110から画像処理チップ130のアドレス0x0000_0000への転送も画像処理チップ120の変換領域(d)と画像処理チップ130の変換領域(b’)を介して実施することが可能となる。そして、0x0000_0000へ転送されたデータは、基幹バス138を介して、RAMコントローラ部134へ転送される。RAMコントローラ部134は、そのデータをRAM135に保存する。RAM135に保存されたデータは、RAMコントローラ部134を介して読み出され、画像処理チップ130の印刷制御部136等により所定の処理が実行されて、印刷部137へ送信される。
本実施形態では、複数チップを直列接続したマルチチップ構成において、複数のアドレス変換を組み合わせることにより、チップを中継したチップ間のデータ転送と、隣接したチップ間のデータ転送を効率的に行うことができる。
より具体的には、複数のチップを直列に接続した場合であっても、アドレス変換を行うことにより、スイッチ等を使用したり、ファームを介在させることなく、所望のチップにデータを転送することができる。次のチップである画像処理チップ130に転送するデータは、画像処理チップ120に対応するRAM125に保存させることなく、画像処理チップ130に転送させることができる。
ここで、図6を用いて、本実施形態に係る画像処理装置において、変換先アドレスを動的に変更する場合について説明する。
ここでは、内部通信レジスタ部に設定する変換先のアドレスを、データを転送した後に変更する。
まず、コントローラチップ110から画像処理チップ120へのデータ転送を行う場合について説明する。コントローラチップ110の0x8400_0000から0x87FF_FFFFのアドレス空間に割り当てられたデータを画像処理チップ120の0x0000_0000に転送するために、変換領域(c)の変換先アドレスを変換領域(c’)にする。この設定は、図4の画像処理チップ120(c)と同様であるため、説明を省略する。この設定でコントローラチップ110の0x8400_0000から0x87FF_FFFFのアドレス空間に割り当てられた第1のデータを、画像処理チップ120のアドレス0x0000_0000から0x03FF_FFFFの空間に転送することができる。
このように第1のデータを転送した後に、変換領域(c)の変換先アドレスを変換領域(c’’)の設定値に変更する。変換先アドレスを0x0000_0000から0x0400_0000に変更する。そして、変換先アドレスを変更した後に、コントローラチップ110の0x8400_0000から0x87FF_FFFFのアドレス空間に割り当てられた第2のデータを転送する。これにより、この設定でコントローラチップ110の0x8400_0000から0x87FF_FFFFのアドレス空間に割り当てられた第2のデータを、画像処理チップ120の0x0400_0000から64MBの空間に転送することができる。
次に、コントローラチップ110から画像処理チップ130へのデータ転送を行う場合について説明する。
まず、コントローラチップ110の0x8800_0000から0x8BFF_FFFFのアドレス空間に割り当てられたデータを、画像処理チップ120を介して、画像処理チップ130に転送するための設定を行う。画像処理チップ120の変換領域(d)の設定をそのままとし、画像処理チップ130の変換領域(b)の変換先アドレスを変換領域(b’)にする。この設定は、図4の画像処理チップ120(d)及び画像処理チップ(b‘)と同様であるため、説明を省略する。この設定でコントローラチップ110の0x8800_0000から0x8BFF_FFFFのアドレス空間に割り当てられた第1のデータを、画像処理チップ130のアドレス0x0000_0000から64MBの空間に転送することができる。
このように第1のデータを転送した後に、CPU111もしくはCPU121がデータに基づいて、変換領域(b’)の設定を変換領域(b’’)の設定値に変更する。具体的には、変換先アドレスを0x0000_0000から0x0400_0000に変更する。そして、変換先アドレスを変更した後に、コントローラチップ110の0x8800_0000から0x8BFF_FFFFのアドレス空間に割り当てられた第2のデータを転送する。これにより、画像処理チップ120を介して画像処理チップ130の0x0400_0000から64MBの空間に第2のデータを転送することができる。
上述したように、内部通信レジスタ部のレジスタの変換先アドレスをデータを転送後に変更することにより、コントローラチップ110から画像処理チップ130への転送をアドレス空間64MBよりも大きい領域(合計128MB)への転送を行うことができる。同様に、コントローラチップ110から画像処理チップ120への転送も変換領域(c’)の設定と変換領域(c’’)の設定値を使用することで、アドレス空間64MBより大きい領域への転送を行うことができる。
すなわち、変換先アドレスを動的に変更することで、アドレス変換領域を超えたデータ量を、チップ間で転送を行うことができる。
図7を用いて、画像処理装置100のシーケンスを説明する。
図7は、画像処理装置100の起動シーケンスを示している。
コントローラチップ110、画像処理チップ120、画像処理チップ130の電源が投入されると、処理がスタートする。なお、コントローラチップ110、画像処理チップ120、画像処理チップ130の電源が投入されると、チップ間は通信状態となる。
S701では、コントローラチップ110の電源を投入後、コントローラチップ110の電源が安定した時点で、コントローラチップ110のリセット端子に接続されたリセット信号をLowレベルからHighレベルに変化させる。これにより、コントローラチップ110のリセットを解除する。
S702では、コントローラチップ110のリセットが解除されると、コントローラチップ110内のCPU111のリセットを解除する。
S703では、リセット解除されたCPU111は、起動プログラムをROM117から読み出し、チップ内部の初期化を実行する。
S704では、内部通信部113の通信レジスタ218の設定を行う。また、S705では、内部通信部113のアドレス変換のためのレジスタ215〜217の設定を行う。この設定は、画像処理チップ120や画像処理チップ130からコントローラチップ110へデータを転送する場合に使用される。なお、画像処理チップ120や画像処理チップ130からコントローラチップ110へデータを転送する方法は、コントローラチップ110から画像処理チップ120および画像処理チップ130への転送と同様の方法により行うことができる。
S706では、CPU111がコントローラチップ110の端子制御部119に対して、画像処理チップ120と画像処理チップ130のリセット端子に接続されたコントローラチップのポートを、LowからHighに制御する。
S721、S731では、各チップ(画像処理チップ120、画像処理チップ130)のリセットを解除する。画像処理チップ120と画像処理チップ130のリセットが解除されると、それぞれの第1の内部通信部122、132は、インターフェース181、182にリンクするためのトレーニングを繰り返す状態になる。
S707では、コントローラチップ110のCPU111は、内部通信部113にインターフェース181のリンクを開始するように設定する。これにより、コントローラチップ110の内部通信部113と画像処理チップ120の第1の内部通信部122は、インターフェース181のPCIExpressのリンクアップ処理を開始する。
S708では、リンクアップ処理が完了するまで待機する。リンクアップが完了し、インターフェース181の通信ができる状態になったらS710へと移行する。
S710、S723では、コントローラチップ110のCPU111が、インターフェース181を経由して、画像処理チップ120の第1の内部通信部122のアドレス変換のためのレジスタ225〜227の設定を行う。ここでは、例えば、図4(a)の設定を使用する。
S750では、画像処理チップ120のRAMの初期化を行う。初期化は、CPU111から0x8000_0100のアドレスへ転送を発行することにより行う。その転送は、インターフェース181を経由して画像処理チップ120のアドレス変換部223でアドレス0x9000_0100へ変換され、画像処理チップ120のRAMコントローラ部124のレジスタに書き込むことによって実施する。
S751では、S751で書き込まれた設定値に応じて、RAMコントローラ部124の初期化とRAM125の初期化を行う。これにより、RAM125が使用可能な状態となる。
S711では画像処理チップ120用のプログラムデータを画像処理チップ120のアドレス0x0000_0000へ転送する。ROM117に格納されたデータをコントローラチップ110から画像処理チップ120へアドレス0x8400_0000を開始アドレスとして転送する。
S724では、図6に示した通り、アドレス変換によって画像処理チップ120のアドレス0x0000_0000以降に書き込まれる。アドレス0x0000_0000以降の空間は基幹バス128のRAMコントローラ部124にマッピングされており、最終的にはRAM125へ書き込まれる。また、アドレス0x0000_0000は、画像処理チップ120のCPU121のブートベクタに相当する。
S712では、コントローラチップ110のCPU111が画像処理チップ120のCPUのリセットを解除する。具体的には、CPU111から0x8000_0000のアドレスへ転送を発行する。その転送は、インターフェース181を経由して画像処理チップ120のアドレス変換部223で0x9000_0000へ変換され、画像処理チップ120のリセット制御部129のレジスタに書き込まれる。リセット制御部129は書きこまれたデータに基づいてCPU121のリセットを解除する。
S726では、リセットが解除されたCPU121は、RAM125に格納されたプログラムを読みだし、画像処理チップ120の初期化を行う。
ここまでの操作で、コントローラチップ110のCPU111と、画像処理チップ120のCPU121がプログラム動作できる状態になっている。
次に、画像処理チップ130を起動する。
コントローラチップ110の画像処理チップ130に対するS714からS720までの処理は、コントローラチップ110の画像処理チップ120に対する上述したS705からS712までの処理と同様であるため、説明を省略する。S770では、CPU111が、画像処理チップ120のアドレス変換設定を変更する。具体的には、図6の(c’)の設定から(c’’)の設定に変更する。データ処理の内容に応じて予め定められた値に設定を変更することで、プログラム領域ではない領域にデータを転送することが可能となる。
S771では、画像処理チップ130のアドレス変換設定を変更する。具体的には、図6の(b’)の設定から(b’’)の設定に変更する。設定を変更することで、プログラム領域ではない領域にデータを転送することが可能となる。
本実施形態では、1つのROMで3つのチップの起動が行うことができる。また、プログラム転送用のアドレス変換設定から、データ転送用のアドレス変換設定に変更することで、チップ間の画像データ転送用領域も確保することができる。
(他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、3つのチップを接続した構成を示しているが、本構成に限られるものではない。すなわち、4個以上の構成であっても本発明の範囲に含まれる。
また、上述した実施形態では、アドレス変換部を受信側に設けるものとしたが、これ限定されず、例えば、送信用にアドレス変換部を設けてもよい。
上述した実施形態ではでは、コントローラチップから転送する場合について説明したが、これに限定されず、例えば、画像処理チップ1からメインチップに転送する場合にも適用することが可能である。また、画像処理チップ2から画像処理チップ1へ転送する場合や、画像処理チップ2からコントローラチップへの転送する場合にも適用可能である。
上述した実施形態では、2つの画像処理チップが同一チップで構成する例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、直列に接続する画像処理チップは、異なる構成からなるものであってもよい。
また、上述した実施形態では、コントローラチップと画像処理チップが異なる構成としたが、これに限定されず、同一の構成であってもよい。
上述した実施形態では、内部インターフェース181及び182は、PCI Expressインターフェースとしたが、これに限定されず、チップ間がピア・ツー・ピア接続されているものであればよい。
100 画像処理装置
110 コントローラチップ
111 CPU
112 ホスト通信部
113 内部通信部
114 RAMコントローラ部
115 RAM
116 ROMコントローラ部
117 ROM
118 基幹バス
119 端子制御部
120、130 画像処理チップ
121、131 CPU
122、132 第1の内部通信部
123、133 第2の内部通信部
124、134 RAMコントローラ部
125、135 RAM
126、136 印刷制御部
127、137 印刷部
128、138 基幹バス
129、139 リセット制御部
181、182 内部インターフェース
190 ホストPC
191 ホストインターフェース
211、221 基幹バス通信部
212、222、232、242 伝送部
213、223、233、243 アドレス変換部
214、224、234、244 内部通信レジスタ部
215、225、235、245 変換元開始アドレス・レジスタ
216、226、236、246 変換元終了アドレス・レジスタ
217、227、237、247 変換先開始アドレス・レジスタ

Claims (8)

  1. 1チップ、第2チップ、及び第3チップの順に直列に接続されたチップ群を有し、
    前記第2チップ及び前記第3チップのそれぞれは、
    データと該データに付随するアドレス情報を前段のチップから受信する受信手段と、
    アドレス変換情報を格納するレジスタと、
    前記格納されたアドレス変換情報に基づいて、前記受信手段により前記前段のチップから受信したデータに付随するアドレス情報を変換して、変換後のアドレス情報を前記受信したデータと共に内部バスに出力するアドレス変換手段と、を備え、
    前記第2チップの受信手段により前記第1チップから受信されたデータに付随するアドレス情報がアドレス変換領域に該当する場合、前記第2チップのアドレス変換情報に基づいて、前記第2チップのアドレス変換手段により前記アドレス情報が前記第2チップ内の所定のアドレス先に変換されることによって、変換後のアドレス情報が付随するデータは、前記第2チップの内部バスを介して、前記第2チップ用のメモリの前記所定のアドレス先に保存され、
    前記第2チップの受信手段により前記第1チップから受信されたデータに付随するアドレス情報が前記アドレス変換領域に該当しない場合、前記アドレス変換領域に該当しないアドレス情報が付随しているデータは、前記第3チップへ送信され、
    前記第3チップの受信手段により前記第2チップから受信されたデータに付随するアドレス情報は、前記第3チップのアドレス変換情報に基づいて、前記第3チップのアドレス変換手段により前記第3チップ内の所定のアドレス先に変換されることによって、変換後のアドレス情報が付随するデータは、前記第3チップの内部バスを介して、前記第3チップ用のメモリの前記所定のアドレス先に保存され、
    前記第2チップの内部バスのメモリ空間と前記第3チップの内部バスのメモリ空間は同じアドレスマップを有し、
    前記第2チップにおいて前記変換後のアドレス情報が付随するデータが保存される前記第2チップ用のメモリの前記所定のアドレス先は、前記第3チップにおいて前記変換後のアドレス情報が付随するデータが保存される前記第3チップ用のメモリの前記所定のアドレス先と同じであることを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記第2チップの受信手段により前記第1チップから受信されたデータに付随するアドレス情報が前記アドレス変換領域に該当しないと判定された場合、前記第2チップのアドレス変換手段は、前記第2チップの受信手段が受信したアドレス情報をそのまま内部バスに出力することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記第2チップのレジスタに格納される前記アドレス変換情報は、前記第1チップからの指示に基づき設定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の情報処理装置。
  4. 第1データの転送が完了した後に、前記第1チップからの指示に基づき前記アドレス変換情報変更され、前記アドレス変換情報が変更された後に、第2データの転送が行われることが可能であることを特徴とする請求項に記載の情報処理装置。
  5. 前記第1チップから受信するデータのアドレス領域と、前記第2チップにおける前記第3チップへの転送用のアドレス領域を同じ領域に設定されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  6. 前記第2チップは、前記第1チップ及び前記第3チップとそれぞれピア・ツー・ピア接続されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  7. 前記第1チップと前記第2チップの通信手段及び前記第2チップと前記第3チップの通信手段として、それぞれPCI Expressを用いることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の情報処理装置。
  8. 前記第2チップにより処理されたデータを印刷する印刷部をさらに備えることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の情報処理装置。
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