JPH02153451A - バス制御方式 - Google Patents

バス制御方式

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JPH02153451A
JPH02153451A JP30720888A JP30720888A JPH02153451A JP H02153451 A JPH02153451 A JP H02153451A JP 30720888 A JP30720888 A JP 30720888A JP 30720888 A JP30720888 A JP 30720888A JP H02153451 A JPH02153451 A JP H02153451A
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亘 菊池
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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】 [II!要] アドレスとデータのバスを共通化したバス構成で、バス
のビット幅を越えるアドレスおよびデータを転送する際
のバス制御方式に関し、アドレスあるいはデータを複数
個に分割して転送することにより共通バスの信号線を減
少させるバス制御方式およびアドレスの送出順序を入れ
換えることにより1回の転送サイクルのサイクル数を減
少させるバス方式を実現することを目的とし、(a+d
)×nビットの情報を転送する場合、アドレスとデータ
の共通バスをnビット幅とし、アドレスおよびデータを
それぞれnビットのブロックに分割してアドレスについ
てはa回、データについてはd回転送し、 更にサイクル数を減少させる場合には、アタッチメント
内アドレス、アタッチメントアドレスそしてデータの順
に転送するように構成する。
[産業上の利用分野] 本発明は、アドレスとデータのバスを共通化したバス構
成で、バスのビット幅を越えるアドレスおよびデータを
転送する際のバス制御方式に関する。
[従来の技術] 第4図に示すようにアドレスバスABUSとデータバス
DBUSを介してプロセッサ部Pと複数のアタッチメン
トATT (11〜#m)が接続された従来のデータ処
理装置において、プロセッサPとアタッチメントATT
との間でデータを転送する場合、アタッチメントを指定
するアタッチメントアドレスと、アタッチメント内のレ
ジスタ等を指定するアタッチメントアドレスを専用のア
ドレスバスを介して送出し、このアドレスに基づいて指
定アタッチメント内の指定レジスタ等との間で、アドレ
スバスABUSとは別のデータ専用バスDBUSを用い
、第5図に示すようにアドレスバスでアドレスを与えて
はデータバスでデータを与えるというシーケンスにより
データの授受を行なっている。
この場合、アドレスとデータ用に別々のバスを持つため
、それぞれのビット数が増加すると、バスの信号線が増
大し実装上装置が大型化するという欠点があった。
このため、第6図に示すようにアドレスバスとデータバ
スを共通化し、第7図に示すように1つの共通バス上に
時分割でアドレスとデータを転送するようにして、バス
の信号線を減少させる方式が採用されてきた。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような方式においては、バスのビッ
ト幅をアドレスあるいはデータの最大ビット幅に合わせ
ているため、次のような問題点があった。すなわち、例
えばアドレスが16ビツト、データが8ビツトであるよ
うな場合には、共通バスとして16ビツト幅のバスを設
け、データはそのうちの8ビツト分の信号線にデータを
乗せている。このような従来の方式でも、ビット幅が増
加するにつれ、信号線も増加し、システム内の配線領域
が増大してしまうという欠点が残る。
近年、装置の小型化が図られているが、信号線数の増大
により配線領域の不足、LSI素子の実装面積の増大等
が支障となりつつある。
一方、共通バスでアタッチメントのレジスタ等の読み出
しを同期式転送で行なう場合第8図に示すようなタイミ
ングで動作するが、アタッチメント内部の制御デイレイ
、回路構成上の制約等により、クロックサイクルアップ
に伴ってアタッチメント内アドレス送出サイクルの次の
サイクル(この場合は第3サイクル)の前縁から読み出
しデータをバス上に送出することか困難になって来てい
る。これに対処するために、読み出しが可能になるまで
の時間調整用にダミーサイクルを設けるという方法を採
る場合がある。しかしながら、1回のデータ転送に伴う
サイクル数が増加し、1回のアクセス時間が増大すると
共にバスの占有時間も増え、他のアタッチメントのバス
使用が阻害され、バスの有効利用がなされなくなるとい
う問題があった。
本発明における第1の発明の目的は、このような点に鑑
み、共通バスの信号線が更に減少できるようなバス制御
方式を提供することにある。
本発明における第2の発明の目的は、読み出し可能な時
間調整用のサイクルを無くし、アクセス時間の短縮およ
びバスの有効利用を図り得るバス制御方式を提供するこ
とにある。
[課題を解決するための手段] 第1の発明では、a×nのアドレスビット数とd×nの
データビット数でなる(a+d)×nビットの情報を転
送する場合、アドレスとデータの共通バスをnビット幅
としくすなわち、0本の信号線とし)、アドレスおよび
データをそれぞれnビットのブロックに分割してアドレ
スについてはa回、データについてはd回転送する。
第2の発明では、a、×nビットのアタッチメントアド
レスビット数とa2 ×nビットのアタッチメント内ア
ドレスビット数とd×nビットのデータビット数でなる
(a、+a2 +d)×nビットの情報を(a+ +a
2)×nビットのアドレスビット数をプロセッサからア
タッチメントへ転送し、d×nビットのデータビット数
をアタッチメントからプロセッサに転送する場合、アド
レスとデータの共通バスをnビット幅としくすなわち、
0本の信号線とし)、アタッチメント内アドレス、アタ
ッチメントアドレスおよびデータをそれぞれnビットの
ブロックに分割し、アタッチメント内アドレス、アタッ
チメントアドレスそしてデータの順に、アタッチメント
内アドレスについては82回、アタッチメントアドレス
については81回そしてデータについてはd回転送する
[作用] 第1の発明では、(a十d)×nビットのアドレスおよ
びデータをnビット幅の共通バスを使用し、第1図に示
すようにアドレス8回、データをd回に分けて転送する
このようなバス制御により、バスのビット幅を減少させ
ることができる。
第2の発明では、第2図に示すように(第2図ではa、
−1,a、−1,d−2の場合である)第1サイクルか
らアタッチメント内のレジスタアドレスを送出すると、
アタッチメントのアドレスラッチが第1サイクルの後縁
でレジスタアドレスをラッチしアタッチメント内のレジ
スタを指定する。これを受けて、レジスタの値がマルチ
プレクサを経由して出力され、第2サイクルの後縁で出
力データバッファに保持される。そして第3サイクルの
前縁から共通バス上にリード(read)データが出力
される。
このようなバス制御により、アタッチメント内アドレス
を指定してからデータがバス上に送出されるまでのタイ
ムラグを吸収し、アドレス送出サイクルとデータ転送サ
イクル間の待ち時間を減少させることができる。
[実施例] 第3図は本発明の方式を実施するためのバス制御回路の
一実施例構成図で、共通バスが8ビット幅、アドレスが
16ビツト幅、データが16ビツト幅であり、1回のア
クセスが4サイクルで行なわれる場合の回路構成図であ
る。
図において、100はプロセッサ側回路、200は共通
バス、300はアタッチメント側回路である。
プロセッサ側回路100において、110は3個のフリ
ップフロップFFを従属接続してなるステージ回路で、
初段のFFはインバータ111を介して与えられるクロ
ックCLOCKの到来により人力信号(この場合はアク
セス要求としてのアドレスストローブ信号AS)がセッ
トされ、次段のFFは次に到来するクロックにより初段
のFFの出力がセットされる。最終段のFFは同様にそ
の次に到来するクロックにより前段の出力でセットされ
る。
112はNORゲートで、アドレスストローブASと初
段のFFの出力5ST2を受け、いずれかがアクティブ
のとき、すなわち第1のサイクルかまたは第2サイクル
のときアクティブな出力を送出する。このアクティブな
信号により出力バッファ115が駆動され、内部回路1
14のアドレス出力が共通バス200に送出される。
113はオア・アンド・インバータで、第2段目のFF
の出力5ST3か第3段目のFFの出力5ST4がアク
ティブであって、すなわち第3サイクルか第4サイクル
であって、ライト信号Writeがアクティブのときに
、その出力がアクテイブとなる。出力がアクティブとな
ると出力バッファ116が駆動され、内部回路114が
出力するデータが出力バッファ116を介して共通バス
200に送出される。
117はデータバッファで、16ビツトの人力データの
内の上位8ビツトのデータを取り込むBUFFER(H
)と下位8ビツトのデータを取り込むBUFFER(L
)より構成されている。このデータバッファ117がデ
ータを取り込むタイミングはNANDゲート118の出
力がLOWになる立ち下がりの時点である。
NANDゲート118は、クロックCLOCKと第3段
目のFFの出力5ST4を受け、両者がアクティブ(H
I GH)の時、すなわち第4サイクルにおいてクロッ
クがHIGHの時、その出力がLOWとなる。
119はマルチプレクサで、データバッファBUFFE
R(H)とBUFFER(L)の出力を択一的に選択し
て出力することができるように構成されている。この出
力は内部回路114に取り込まれる。内部回路114は
またアドレス生成回路120から出力されるアドレスを
取り込む。アドレス生成回路120はアタッチメントに
与えるアドレスを生成するものである。
121.122はアタッチメントから読み取ったデータ
を一時的に蓄えるデータバッファで、データの上位8ビ
ツトがBUFFER(H)121に、下位8ビツトがB
UFFER(L)122に取り込まれる。取り込むタイ
ミングはNANDゲート123,124の出力がLOW
になる立ち下がりのタイミングである。
NANDゲート123の出力は、インバータ125で反
転されたライト信号WriteがHIGHで(すなわち
、リード状態のとき)、かつ第3サイクルのときにLO
Wとなる。NANDゲート124の出力は、リード状態
で第4サイクルのときにLOWとなる。
アタッチメント側回路300において、310はプロセ
ッサ側回路のステージ回路と同様の機能を有する3個の
フリップフロップFFを従属接続してなるステージ回路
である。
315はレジスタアドレスラッチで、共通バス200よ
り送られるレジスタアドレスをラッチするもので、ラッ
チのタイミングはNANDゲート314の出力がLOW
に立ち下がるタイミングである。NANDゲート314
の出力は、アドレスストローブ信号ASとクロックCL
OCKが共にHIGHのときLOWとなる。したがって
、レジスタアドレスラッチ315は第1サイクルで共通
バス上のアドレスデータをラッチする。
316は自アタッチメントセレクト判定回路で、共通バ
ス上のデータを常時受付るようになっていて自アタッチ
メントを指示するアドレスの到来を判定する機能を有し
、自アタッチメントが指示された場合には5ELECT
信号をHIGHにしてJKフリップフロップFF317
に与える。このJKFF317は、NANDゲート31
8においてステージ回路310の初段のFFの出力R5
T2によりゲートされたアタッチメント側クロックによ
り(すなわち、第2サイクルのクロックにより)入力J
、にの信号がセットされる。
319.320は共通バス200上のデータを取り込む
データバッファBUFFER(H)、BUFFER(L
)で、BUFFER(H)は16ビツトのデータの上位
8ビツトのデータを、BUFFER(L)は下位8ビツ
トを取り込むバッファである。BUFFER(H)がデ
ータを取り込むタイミングはNANDゲート321の出
力がLOWとなるタイミング、BUFFER(L)がデ
ータを取り込むタイミングはNANDゲート322の出
力がLOWとなるタイミングである。
323はレジスタ群で、16ビツト構成のレジスタを複
数個有し、入力されるBUFFER(H)およびBUF
FER(L)を上位8ビツトおよび下位8ビツトに取り
込む。このときのアドレス(レジスタのアドレス)はデ
コーダ324より与えられる。
デコーダ324はレジスタアドレスラッチ315の出力
をデコードする。
レジスタ群323の内容を読み出すときは、デコーグ3
24より出力されるアドレスで指定されるレジスタの内
容を上位8ビツト下位8ビットに分割して出力し、マル
チプレクサ325により択一的に選択しそれぞれデータ
バッファBUFFER(H)326とBUFFER(L
)327に入力する。
BUFFER(H)326およびBUFFER(L)3
27は、NANDゲート328の出力の立ち下がりでデ
ータを取り込む。NANDゲート328の出力は、イン
バータ313の出力がHIGHで(すなわち、リード状
態のとき)かつステージ回路310の初段のFFの出力
がHIGHのとき(すなわち、第2サイクルにおいて)
LOWとなる。
BUFFER(H)326とBUFFER(L)327
の出力は、マルチプレクサ329に導かれ、第3サイク
ルのときBUFFER(H)326の出力が選択出力さ
れ、第4サイクルのときBUFFER(L)327の出
力が選択出力される。なお、マルチプレクサ329の出
力は共通バス200へ出力されるが、出力するかどうか
は出力バッファ330により制御される。バッファ33
0はオア・アンド・インバータ312の出力により駆動
される。オア・アンド・インバータ312の出力は、自
アタッチメントがセレクトされかつリード状態において
第3サイクルか第4サイクルのときにのみLOWとなる
。したがって、このときのみ出力バッファ330が駆動
されON状態となり、マルチプレクサ329の出力が共
通バス200に出力される。
このような構成における動作を次に説明する。
ここでは、共通バスが8ビツト幅、転送するアドレスは
16ビツト、データが16ビツトで、1回のアクセスが
4サイクルでなされる場合を例にとる。
プロセッサ側回路100は、データ転送が必要となると
、アドレスストローブAsを出力し、アタッチメントに
アクセスの開始を通知すると共にNORゲート112を
介したアドレスストローブASにより出力バッファ11
5をON状態にする。
同時にアドレス生成回路120より発生したアドレス(
レジスタアドレス)を内部回路114経由で共通バス2
00上に送出する。
アタッチメント側回路300は、ASを受けてステージ
回路310を動かすと共に共通バス200上に送出され
ているレジスタアドレスをレジスタアドレスラッチ31
5にラッチする。
次の第2サイクルに移ると、プロセッサ側の初段のFF
の出力がHIGHになってバッファ115をON状態に
し、アドレス生成回路120より出力されるアタッチメ
ントアドレスを内部回路114経由で共通バス200に
送出する。
アタッチメント側回路300は、自アタッチメントがセ
レクトされたか否かを常時監視しており(レジスタアド
レスラッチ315に取り込んでいて)、アタッチメント
アドレスが送出されている第2サイクルの後縁でセレク
トか非セレクトかの情報をJKフリップフロップ317
に保持する。
第3サイクルになると、ライト動作の場合はライト信号
(Write)がHIGHとなり、データ出力用バッフ
ァ116をイネーブルにして(ON状聾にして’) 、
BUFFER1)117より取り込んだ上位8ビツトの
データをマルチプレクサ119および内部回路114経
由で共通バス200上に送出する。
アタッチメント側は、Write信号がHIGHで、第
3サイクルのとき(R3T3がHIGHのとき)、Wr
iteデータバッフyBUFFER(H)319に共通
バス上の前記データ(上位8ビツトのデータ)を取り込
む。
第4サイクルでは、第3サイクルの場合と同様に、プロ
セッサ側からデータの下位8ビツトを共通バスに送出し
、アタッチメント側はBUFFER(L)320にこれ
を取り込む。アタッチメント側ではこのようにして取り
込んだ各8ビツトのデータを内部レジスタ群323に1
6ビツトのデータとしてセットする。
以上のようにしてWrite動作は終了する。
リード動作時、アタッチメント部300ではWrite
信号がLOWでかつ第2サイクルの時に、マルチプレク
サ325でセレクトされたレジスタ群323のり−ドデ
ータをBUFFER(H)326およびBUFFER(
L)327にセットしておく。そして第3サイクルで、
BUFFER(H)326の値(データの上位8ビツト
)をマルチプレクサ329でセレクトして出力すると共
に出力バッファ330をON状態にして共通バス200
上に送出し、プロセッサ側ではこれをBUFFER(H
)121に取り込む。
同様にして、第4サイクルでは、BUFFER(L)3
27の値(データの下位8ビツト)を共通バス200上
に送出し、プロセッサ側ではこれをBUFFER(L)
122に取り込む。
このようにしてリード動作は終了する。
以上のようなデータの転送により、特にアタッチメント
側のデータをプロセッサ側に転送する場合は、アタッチ
メントアドレスを受けた次のサイクル、すなわち第3サ
イクルから直ちにデータを転送することができ、データ
リード時のデータ待ち時間を削減することができる。
なお、実施例ではデータを上位8ビツト、下位8ビツト
の順に転送する場合を例にとって示しであるが、その順
序はこれに限らず、逆の順序にしてもよい。
[発明の効果コ 以上説明したように、まず第1の発明によれば、明らか
にバスの信号線本数を低減することが可能となり、プリ
ント板上の配線領域の削減、更にLSI等のピン数減少
によりLSIの実装面積の削減が可能となり、全体とし
て実装効率の向上およびコストダウン等に効果を発揮す
る。
また第2の発明によれば、第1の発明の効果に加えて、
データリード時のデータ待ち時間が削減でき、アクセス
速度の向上とバス利用の効率化が図れるという効果を発
揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の発明におけるデータ転送に係る
タイムチャート、 第2図は本発明の第2の発明におけるデータ転送に係る
タイムチャート、 第3図は本発明の方式を実施するためのバス制御回路の
一実施例構成図、 第4図は従来のデータ処理装置の一例を示す構成図、 第5図は第4図の装置の動作シーケンスを示す図、 第6図は従来の他のデータ処理装置の一例を示す構成図
、 第7図は第6図の装置の動作シーケンスを示す図、 第8図は従来装置においてアタッチメントからの読み出
しを同期式転送で行なう場合のタイムチャートである。 第3図において、 100はプロセッサ側回路、 200は共通バス、 300はアタッチメント側回路、 110はステージ回路、 114は内部回路、 17はマルチプレクサ、 17.121,122はバッファ、 20はアドレス生成回路、 10はステージ回路、 15はレジスタアドレスラッチ、 16は自アタッチメントセレクト判定回路、19.32
0,326,327はバッファ、23はレジスタ群、 24はデコーダ、 25.329はマルチプレクサである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アドレスとデータをバスを介して転送するデータ
    処理装置において、 a×nのアドレスビット数とd×nのデー タビット数でなる(a+d)×nビットの情報を転送す
    る場合、アドレスとデータの共通バスをnビット幅とし
    、アドレスおよびデータをそれぞれnビットのブロック
    に分割してアドレスについてはa回、データについては
    d回転送するようにしたことを特徴とするバス制御方式
  2. (2)アドレスとデータをバスを介して転送するデータ
    処理装置において、 a_1×nビットのアタッチメントアドレスビット数と
    a_2×nビットのアタッチメント内アドレスビット数
    とd×nビットのデータビット数でなる(a_1+a_
    2+d)×nビットの情報をアタッチメントからプロセ
    ッサ側へ転送する場合、アドレスとデータの共通バスを
    nビット幅とし、アタッチメント内アドレス、アタッチ
    メントアドレスおよびデータをそれぞれnビットのブロ
    ックに分割し、アタッチメント内アドレス、アタッチメ
    ントアドレスそしてデータの順に、アタッチメント内ア
    ドレスについてはa_2回、アタッチメントアドレスに
    ついてはa_1回そしてデータについてはd回転送する
    ようにしたことを特徴とするバス制御方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011257928A (ja) * 2010-06-08 2011-12-22 Yokogawa Electric Corp モジュール

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