JPH01109456A - インタフエイス装置 - Google Patents

インタフエイス装置

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JPH01109456A
JPH01109456A JP63239873A JP23987388A JPH01109456A JP H01109456 A JPH01109456 A JP H01109456A JP 63239873 A JP63239873 A JP 63239873A JP 23987388 A JP23987388 A JP 23987388A JP H01109456 A JPH01109456 A JP H01109456A
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JP
Japan
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microprocessor
state machine
control
register
state
Prior art date
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Pending
Application number
JP63239873A
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English (en)
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Wendell Sander
ウエンドル・サンダー
Dick Huston
デイツク・ヒユーストン
Walter Broedner
ワルター・ブロードナー
Clifford Huston
クリフオード・ヒユーストン
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Little Blue LP
Original Assignee
Little Blue LP
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/382Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter
    • G06F13/387Information transfer, e.g. on bus using universal interface adapter for adaptation of different data processing systems to different peripheral devices, e.g. protocol converters for incompatible systems, open system

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、インタ7エイス装置に関する。
〔発明の背景〕
本発明は、カリフォルニア州りパチノ(Cup6y−t
in□)所在のアップル・コンピュータ社製のアップル
■コンピュータ・ファミリの周辺拡張スロットに関して
使用する周辺カードにおいて用いられる入力/出力(I
lo)ポート・エミュレータに関し、さらに詳細には、
本発明のポート・エミュレータは、アップル■コンピ二
一タに設置される場合、アップル■コンピュータが、M
8−DOI9 および同じような動作システムのもとで
、インターナショナル・ビジネス・マシン・コーポレー
ション(IBM)により市販されているタイプのパーソ
ナル・コンビニー−用に書込まれたソフトウェアを実行
できるようにする。本発明は、プリンタ、モデム、マウ
ス、訃よびディスク・ドライブのようなアップル■の周
辺装置を使用している。
以下の説明において、  IBMパーソナル・コンピュ
ータが使用するマイクロプロセッサのファミリヲ表わす
のに8086マイクロプロセッサが参照され、またアッ
プル■パーソナル・コンピュータが使用スるマイクロプ
ロセッサの7アミリには、6502マイクロプロセッサ
が参照されている。このようなアーキテクチユアに精通
している、当分針の当業者に容易に理解してもらうため
、8086および6502マイクロプロセッサの特別な
アーキテクチユアがいくつか参照されている。周辺カー
ドをアップル■コンピュータの拡張スロットとインタフ
ェイスするこのような技術の詳細は、当業者には周知で
あるので、以下の説明において省略する。
〔発明の概要〕
本発明は、8086マイクロプロセッサをペースにして
IBM形式のパーソナル・コンピュータで実行するよう
設計されたMS−Dog プログラムが6502マイク
ロプロセッサをペースにしたアップル■コンピュータに
より使用される周辺ディバイスで入力/出力オペレーシ
ョンを行なうことができるようにする。アップル■周辺
カードにおいて使用されるポート・エミュレータ回路に
関する。
8086がl/Of:必要とする場合、ポート・エミュ
レータの一部を形成するステート・マシンは、8086
と6502の間で必要とされるバス・アービトレーシw
 y (aybitration) を行ない、かつ8
086のベンディング要件を6502に知らせる。
6502は、必要とされるIloのタイプを決定し、ア
ップル■ハードウェア・リソースを使用して、I/Oオ
ペレーションを実施する。また、6502は、周辺カー
ドのRAMの一部に、Iloに関するステータス情報を
配置する。RAMロケーションは、IBM、 パーソナ
ル・コンピュータにおけるI/Oレジスタをエミュレー
トする。
以下、添付の図面に基いて、本発明の実施例に関し説明
する。
〔実施例〕
第1図は、本発明のポート・エミュレータ11と、アッ
プルIt 6502マイクロプロセッサ13、メモリ1
5、ディスク・ドライブ17sとスピーカ17bとキー
ボード1Tcとモニタ17dt含み、6502により使
用される周辺装置11、オプショナル・キーボード19
、オプショナルRGBモニタ21、およびIBM808
6形マイクロプロセッサによシ使用されるディスク・ド
ライブ22との関係を表わしたブロック図である。
ポート・エミュレータ11は、4つの部分、すなわちI
BM BIO830m% I/Oデータ・レジスタ30
b% I/O制御レジスタ30c、ユーザRAM30d
に分割されたRAMメモリ30から成る。RAM30は
、16ビツト・データ・バス35を介して、8086マ
イクロプロセッサ37、データ拳トランスレシーバ39
、タイマ41、ビデオ−コントローラ45、CPUコン
トローラ4Tに接続している。ビデオRAM49は、8
ピツト・データ・バス511:介して、ビデオ・コント
ローラ45−に接続している。
ポート・エミュレータは、6502の8ビツト・データ
・バス53に直接的に接続し九ディスク・ドライブ・コ
ントローラ43をさらに有している。
RAM30 IBM BIO830mは、周辺ハードウェアと808
6間の全ての入力出力オペレーションを制御する基本人
力出力システムとして知られている装置金倉んでいる。
このようなコードは、周知であるので、ここでの説明は
省略する。
し勺インストラクションの実行をスピード−アップする
ため、本発明は、RAMにおいてエミユレートされる各
データーレジスタ(X/Oデーターレジスタまたはパイ
) 30b )に対して別々のI/Oレジスタ(x7o
制御レジスタま九はバイト30e )を使用している。
この第2レジスタは、I/Oリソースのサービス能力を
ボート豊エミュレータニ知うせるなめ、6502により
制御レジスタとして使用され1゜し九がって、6502
は、各I/Oレジスタにおける情報の現在の状態をエミ
ュレータに知らせることによって、真の相互処理を行な
うことができる。CPUコントローラ47は、8086
によるIlo 7エツチにおいて、6502により供給
されるようなそのI/Oアドレスに関して制御レジスタ
情報を調べ、8086インストラクシヨンをすぐさま実
行するか、または6502が情報処理を終了するまで8
0ff5t−待機させて、し勺アドレスでX/Oデータ
・レジスタ(X/Oデーターレジスタ30b ’)を変
更するステート・マシンを含んでいる。X/Oデータ・
レジスタは、71M形の周辺装置において一般に供給さ
れているI/OレジスタのRAM等価物である。
I/O制御バイト30eは、6502によシアクセス可
能なRAM30におまるバイトである。全ての8086
のX/Oデータeバイトすなわちポー) 30bは、そ
れに伴なう独自の制御パイ) 30eを有している。各
制御バイトは、その対応するポートの読み出しまたは書
込みにおいて何をなすべきかを、ステート・マシン19
に知らせる。制御バイトは、8086のオペレーション
を制i1L、6502d、いずれにしろ、ポート・アク
セス中、またはその後、8086によシ割込まれる。第
41図に示すように、奇数個のし勺データ・バイトを読
み出すまたは書込む場合、高次の4つのビットを使用し
、偶数個のX/Oデータ・バイトを読み出す、または書
込む場合、低次の4つのピットを使用する。し勺制御バ
イトの使用については、ステート拳マシン79の動作に
関し説明する。
−L −f RAM30dは、MSDO8j?Lび8o
86応用プログラムにより使用されるRAMである。
ビデオ・コントローラ45 ビデオ・コントローラ45は、  IBMカラー〇グラ
フィックス嗜アダプタ(CGA)周辺装置の機能を行な
う回路である。前述し九機能の他、ビデオ・コントロー
ラは、オプシミナルRGBカラー・モニタ21t−支持
している。ビデオRAM49とのインタ7エイスに必要
な装置を含むこのような回路は、当業者には周知である
ので、こ仁での説明は省略する。
タイマ41 タイマ41は、以下の機能全行なうのに使用されるイン
テル自コーポレーシミン製の8254のようなオフーザ
吻シェルフ・タイマでア、6゜機 能      デス
テイネーシ目ンリアル・タイム・クロック   CPU
コントローラ41RAMリフレッシュ     CPU
コントローラ47スピーカ           ビデ
オ・コントローラ45第2図は、CPUコントローラ4
Tのプロツク図である。t42図に示すように、CPU
コントローラは、5つの論理クロックから成っている。
1)I/O制御論理装萱11:このブロックは、リアル
・タイム拳クロック41とキーボード19を支持する回
路から成る。このような回路は、当業者には周知である
ので、ここでの説明は省略する。
2)レジスタT3:このブロックは、割り込みステータ
ス、8086I/Oステータス、および8o86キーボ
ード・データに関する情報を含むレジスタを有している
。また、ブロックは、ポート・エミュレータRAMをア
ドレスするため、6502により使用されるレジスタを
含んでいる。2つのレジスタは、ページ−レジスタとし
て使用され、lりのレジスタは、20ビツト・ダウ/ロ
ーダプル・カクンタである。レジスタ13に含まれる情
報は、バス35によfi 6502から受信され、かつ
6502に送られる。バス35は、8086の16ピツ
ト・データ・バスに適応した16ピツトの幅であるが、
CPUコントローラ4Tは、8ビツト(DO〜D7)を
用いている。第3図は、8086によりファレンスされ
る!沖ポートのアドレスを得るのに必要とされる論理装
置を示している。16ビツト・バスの低次の8個のビッ
トは、ステート・マシンT9からのIIJにおいて、ラ
ッチ21にラッチされ、高次の8個のビットは、ラッチ
22にラッチされる。低次のビットは、LOにバス35
のDo〜D7で、高次のビットは、HIにバス35のD
o〜DTで配置される。LOとHIは、6502アドレ
ス・バスからCPUコントローラ47にょシブコードさ
れる。レジスタ73の構成の残りの詳細は、アップルn
し勺スロットのインタ7エイスを構成する分野の当業者
には、明白であろう。
3)アドレス・マルチプレクサおよびデコーダT5:こ
のブロックはRAMアクセス用の6502および808
6アドレス・バスをマルチフレックスジ、カつデコード
する。この回路の詳細は、当業者には、いずれ明らかに
なるであろう。
4)8086制御およびインエトラクシ1ン・デコード
論理装置IT:このブロックは、6502から8086
を制御するのに必要な全ての信号を発生する。また、こ
のブロックは、8086が実行しようとするSO〜S2
のマイクロインストラクションをデコードする論理装置
を含んでいる。この回路の詳細は、第4a図および第4
b図に関して、以下に説明する。オプショナル8086
(マス・コ・プロセッサ)からの割込みNMI87は、
レジスタ・ブロックT3からのレジスタにょシ傍受され
、かつマスクされて、IN?8Bとして8086に供給
される。この回路の詳細は、第4a図および第1b図に
関して説明する。
5)ステート・マシンT9:このブロックは、6502
ハードクエア書リソースを使用して65o2により実施
されるべき8o86にょるし勺アクセスをアーピトレイ
トするのに必要な全ての論理装置を有している。このブ
ロックは、第5図および第6図に関して説明する。
前述したハードウェア素子の他、本発明は、システム・
ソフトウェア、すなわちマスク制御プログラム(MCP
)およびいくつかのディバイス・ハンドラ(DH)を使
用している。システム・ソフトウェアは、第1図に示さ
れるような6502によシ使用されるメそり15中に存
在する。
MCPが、割り込みを受けると、それは、なぜ割り込み
が生じたかを見つけるためポート拳工ζエレータヲ調べ
る。オペレーションがI/Oフェッチの場合、し勺が読
み出しまたは書込みであるかどうかに基いて、読み出し
または書込みペクタを介して適当なディバイス・ハンド
ラがコールされる。
各ディバイス・ハンドラは、応答して−る各ポートにエ
ントリ・ポイントを供給する。
8086および6502は、ポート・エミユレータのR
AM30にアクセスできる。8086が、1勺ポート3
0bを読み出しまたは書込みしようとする場合、CPU
コントローラ4Tにより発生された割り込みは、650
2にベンディング8086I/Oアクセスを知らせる。
I/Oポートのアドレスは、第3図のラッチ21,22
1−介して、6502に供給される。ポート・アドレス
は、ディバイス・ハンドラの8ムM15のページ・ゼロ
に蓄えられ、適当なハンドラが、必要に応じて読み出し
ペクタまたは書込みペクタを介して呼び出される。ディ
バイス拳バントラバ、エミユレートされるオペレーショ
ンに関して適切にI/Oポートを読み出しまたは書込み
しなければならない。書込みの場合、新しいデータ・バ
イトが、6502アキユムレータのディバイス・ハンド
ラに供給される。MCPは、RAM30bの正しい位置
にデータ・ビットを記憶する。
ステート・マシン79 ステート・マシンT9は、第6図に示すように使用され
た第5図の70−チャートにおいて示した機能を実施す
る。各8086I/Oアクセスは、2つの部分に分割さ
れる。1)6502にょシ供給されるような!、均制御
バイト3Qe t−RAMロケーションBF400− 
BP7FFに読み出すRAMフェクチ(/DIO)、お
よび、2)6502にIC供給されるようなI/Oデー
タ・バイト30b t−読み出すか、またはデータをR
AMロケーションBFOOO−BP3FF  に書込む
8086 Ilo、tペレ−シ=rン(DIO)である
I/Oアクセスの最初の半分において、第4a図および
第4b図に示すような論理回路TIは、そのREADY
ラインをディスアサ−) (PIO串/l)I O)す
ることにより8086を保持しながら、RAM30にI
/O制御バイトをフェッチするため読み出しを行なう。
各制御パイ) 30cは、その特定のI/Oレジスタの
サービス能力に関する6502からの最後のステータス
情報を含んでいる。ビット0−3は、低データ・バスに
あるバス・レジスタに使用され、ビット4−7は、高デ
ータ・バスにあるレジスタに使用される。第4a図に示
すように、2つのニブルにおけるビットは、以下の表に
示すように、8086読み出し/書込み(IRW)ライ
ンで信号BAおよびBBにマルチブレックスされる。
BHE AOIRW  BB  BA   注釈0  
0  0   Di    Do    書込み:偶数
バイト1  0  0   D1+D5  DO+D4
  ワード1  1  0   D5    D4  
  奇数バイト0  0  1   D3    D2
    読出し:奇数バイト1  0  1   D3
+D7  D2+D6  ワード1  1  1   
D7    D6    奇数バイトBBは、DI、D
3.D5.D7. IRW、 BHE 、 IRW。
AO、NANDゲート61、フリップフロップ62によ
り決定されるような、そのI/Oレジスタのアクセスに
ステート・マシンが出会った場合には、6502に割り
込むようステート・マシンに命令する。フリップフロッ
プ62のD入力は、NANDゲート61の出力で、その
エネーブル入力は、ANDゲート65&および$5b、
NORゲート65c1  フリップフロップ65d、イ
ンバータ65e%ANDゲート65gから成る論理回路
85により発生されるl0GOである。論理回路650
入力IB、ICおよびICは、第4b図に示され友、N
ORゲート67鳳、アリツブ70ツブ67b 、 ey
e 、 67d 、 67・、NORゲー) 67f 
、 67gおよびインバータ67hから成る内部リング
書カクンタ67により発生される。HAは、全てのI/
O割シ込みが、DO,D2.D4.D6によシ決定され
るように6502によりサービスされ終るまで、808
6t−ハルトするようステート・マシンに命令する。B
Bの論理回路は、第4a図に示されているBAの回路と
同じである。以下の表は、4つの全ての可能な状態を示
している。
BB   8人        動  作0 0  レ
ジスタは、サービスされ終え、割り込みまたはハルトし
ない。
0 1  割り込みしないが、前の割り込みがサービス
されるまで、8086を保持 する。
1 0  割り込み(ポート割込みフラッグPINTを
セット)、および8086にI/Oインストラクション
を実行させ る。
1 1  割り込み、および全てのI/O割込みがサー
ビスされ終えるまで、待機す る。
各I/Oアクセスの第2半分の最初において、8086
制御およびインストラクション・デコード論理装置TI
は、ステート・マシンT9によりI/Oアクセスの処理
をトリガするl08TF(I/Oステート・マシン・エ
ネーブル)1!号を発生する。
ステート・マシンは、BB、BA、IRW、IAおよび
PINTt−調べて、第5図に関して以下に示すように
選択されるべき動作コースを決定する。
l)状態0および1間の遷移において、制御I(イトの
状態が、サンプルされる。BB=0およびBA=0の場
合、インストラクションは、既にサービスされ終えたの
で実行されない。BB=OおよびBA=1 の場合、イ
ンストラクションは、ベンディング・ポート割り込みが
ないならば、すぐさま実行されるか、またはPINTが
状態3において6502によりクリヤされるまで実行さ
れない。
2)状態1においてBB=1 の場合、ステート・マシ
ンは、それを状態2にリセットするため、PINTが6
502によりベンディングΦポート割り込みでクリヤさ
れるまで待機する。
3)状態2において、ステート・マシンは、IBMステ
ータス・ラッチ・エネーブル信号(ILE)を発生し、
PINTt−セットし、かつI/O書込みにおいて、信
号/EXECをより低くすることによシ、第4b図の内
部リング・カウンタをエネーブルして、し勺書込みを行
なう。リング・カウンタは、6502アクセスにより(
または他の装置により)保持されているので、ステート
・マシンは、IA(8086のマイクロ・サイクルT2
に等しい)が実際に生じるまで、状態3に進まない。
4)状態2およびI/O書込みにおいて、8086は、
!浄アクセスができるが、ベンディング・ポート割込み
(PINT=1)がありかつBA=1 の場合、すぐさ
ま、再び、状態3に保持される。
5)状態2と3の間の遷移において、制御バイトの状態
は、もう−度サンプルされ、ベンディング・ポート割込
みでハルトするか(BA=1)、またはすぐさまインス
トラクシ目ンを実行する(BA=1)かどうかを決定す
る。
6)読み出しは、I/Oアクセスの終了時に実行される
だけで、書込みは、状態2(BB=1)で、またはI/
Oアクセスの終了時(BB=0)において実行される。
8086は、I/Oアクセスの終了時にリリースされる
以上のように、BBが真の場合、すなわち新しいアクセ
スが、そのレジスタに生じた場合、ステート・マシンは
、8086I/Oステータスをラッチするコマンド(I
LE)を発生する。アドレス〇−15およびHBE申/
IAOは、6502によシ読み出り可11mな8086
ステータスφレジスタにラッチされる。以下の表は、ス
テート−マシンの全てのブランチ条件をリストしている
現在の状態  ブランチ条件  次の状態   注 釈
0    /l08TI       Ol08TEで
待機Ol08TE申/BB*/B^  0  動作せず
Ol08TE本/BB*BA    3   状態3に
進むOl08TE申BB      1   状態1に
進むI    PINT        I   PI
NTで待機1   /PINT        2  
 状態2に進む2   /IRw*/iA      
2   lO書込み実行2    (IRW+4A)*
/BA    O状態0に進む2    (I原本IA
)*BA    3   状態3に進む3    PI
NT        3   PINT−1’待機3 
  /PINT       O状態0に進む2つの出
力クオリ7ア(quallfor)は、ILEおよびE
XECである。ILg(状態2)は、8086ステータ
ス・レジスタをラッチし、かつPIN’l’フラッグを
セットする。gxgcは、ディスアサートされる場合、
次の条件においてマイクロ・インストラクク目ンΦサイ
クルの実行をハルトする。
1)REMIT 、パワー1オン、2)IO8TE、I
Oスタート、3)状態1 、PINTセ待機、4)状態
2、書込み以外、5)状態3、PINTで待機。
第6図は、ステート・マシンT9の実施例を示して−る
。第6図に示すように、ステート−マシン19は、ツリ
ツブフロッグ91.93、ゲート・アレイ!I5、ま友
はゲー)97.1151、ANDゲー) /O1 、/
O3 、/O5および7リツグ70ツブ/O7から成っ
ている。ゲート・アレイ95は、複数のNORゲートか
ら成シ、その入力はl08TE、BB。
Bム、PINT、IRW、IAおよびRK8ETで、そ
の出力は、EXEC,PINTおよびILIi8t−生
じるのに使用されるゲート/O1 、/O3 、/O5
の入力を含んでいる。
このような信号を発生する方法は、第6図により当業者
には明白であろう。むろん、ステート・マシンT9は、
第6図に示した回路とは別の回路を使用して実施するこ
ともできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、し勺ポー)−エミュレータのブロック図、第
2図は、本発明を含んでいるCPUコントローラの詳細
なブロック図、第3図は、CPU :lントローラによ
り使用されるし勺ステータス・ラッチングを具体化した
図、第4a図は、CPUコントローラのI/Oフェッチ
・論理装置の具体化を示した図、第4b図は、CPUコ
ントローラによシ使用される内部リングΦカクンタを具
体化した図、第5図社、CPUコントローラにより使用
されるステート・マシンのオペレージlyを示したフロ
ーチャート、第6図社、ステート−マシンを具体化した
図である。 11・・・Φポート・エミュレータ、13・・・−65
02,15・・・・6502メモリ、1T・111+・
6502周辺装置、19・・・・8086キ−ボード、
22・e@嚇IBMモニタ、30・・・・RAMメモリ
、37・・・−8086,43−−−−ディスク・ドラ
イブ・コントローラ、45・・・・ビデオ・コントロー
ラ、47・・・・CPUコントローラ、49・・・・ビ
デオRAM、71・・・・制御論理装置、73・・・・
レジスタ、7511・働・アドレス・マルチプレクサお
よびデコーダ、T7・−・−8086制御およびインス
トラクション・デコード論理装置、7911・−−ステ
ート・マシン、91,93,/O7・・・・フリップフ
ロップ、 /O1 ./O3 ./O5  ・ 拳 拳
 ・ ANDゲー ト。 特許出願人  リトル・ブルー・リミテッド・パートナ
−シップ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1マイクロプロセッサに関連した入力/出力オペレー
    ションに使用される周辺ディバイスを、第2マイクロプ
    ロセッサに関連した入力/出力オペレーションに使用さ
    れるようにすることができるインタフェイス装置におい
    て、上記第1および第2マイクロプロセッサは、独立ア
    ドレス・バスとデータ・バスを有し、上記装置は、上記
    第2マイクロプロセッサと、メモリと、上記メモリを上
    記第2マイクロプロセッサおよびコントローラ装置に接
    続するバスとを含み、上記コントローラ装置は、上記第
    1および第2マイクロプロセッサのI/Oオペレーショ
    ンを制御し、かつ上記コントローラ装置は、 上記第2マイクロプロセッサに接続し、上記第2マイク
    ロプロセッサにより発生されたマイクロインストラクシ
    ョンをデコードし、かつ上記第1マイクロプロセッサが
    第2マイクロプロセッサを制御できるような信号を発生
    する制御およびインストラクション・デコード論理装置
    と、 上記メモリと、上記制御およびインストラクション・デ
    コード論理装置に接続し、かつ上記制御およびインスト
    ラクション・デコード論理装置により使用できるよう、
    上記バスのデータをラッチするレジスタ装置と、 上記レジスタ装置と上記制御およびインストラクション
    ・デコード論理装置と上記第2マイクロプロセッサに接
    続し、上記第1マイクロプロセッサの周辺ディバイスを
    使用して第1マイクロプロセッサにより実施されるよう
    第2マイクロプロセッサによる入力/出力アクセスを仲
    裁するステート・マシンと、 から成ることを特徴とするインタフェイス装置。
JP63239873A 1987-10-14 1988-09-27 インタフエイス装置 Pending JPH01109456A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US108,064 1987-10-14
US07/108,064 US4888680A (en) 1987-10-14 1987-10-14 Peripheral device interface and controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01109456A true JPH01109456A (ja) 1989-04-26

Family

ID=22320081

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