JPH02307151A

JPH02307151A - プロセッサ・システム

Info

Publication number: JPH02307151A
Application number: JP1129707A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Kawada; 河田　泰紀
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1989-05-23
Filing date: 1989-05-23
Publication date: 1990-12-20

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】〈産業上の利用分野〉本発明は、マスタとなるＣＰＵカード、スレーブとなる
Ｉ１０カード等が複数個、システム・バスに接続される
プロセッサ・システムに関し、特に、これらのマスタ、
スレーブ間のデータ転送方式を改善するものである。

〈従来の技術〉マスタ、スレーブが接続されたシステム・バスにおける
データ転送方式は、次に説明する、（イ）同期式転送方
式、（ロ）非同期式転送方式の２方式のいずれかの方式
を用いることが一般的である。

（イ）同期式転送方式マスタの転送シーケンスにより、マスタ側がらスレーブ
側に対して一方的にデータのリード、ライトを行う、シ
ステムの回路構成が簡単で高速動作が可能である。

（ロ）非同期式転送方式マスタ側からデータをリード、ライトする際に、スレー
ブ側に対してアクセス要求を発し、スレーブ側が応答信
号を返信し、マスタ、スレーブ間でデータ転送を実行す
る。データ転送を確実に行うことができ、高信頼性を確
保できるとともに応答速度の異なるスレーブに対しても
対応できる。

このような同期式転送方式、非同期式転送方式をシステ
ムの仕様により使い別けている。

〈発明が解決しようとする課題〉上述の同期式転送方式、非同期式転送方式には、次に述
べるような問題がある。

（イ）同期式転送方式同期式転送は、スレーブ側の■常／異常状態にかかわら
すマスタは一方的にデータをリード、ライトするなめ、
スレーブ側が故障している場合でもそのまま処理が進行
してシステム全体に誤動作を引き起こすという問題があ
るとともに、応答速度の異なるスレーブを複数個設置し
た場合は各々のスレーブに対して異なる速度でデータ転
送を行わなければならずこの際の設計が繁雑である、と
いう問題がある。

（ロ）非同期式転送方式非同期式転送方式は、データ転送の各段階、即ち、デー
タ転送を起動する際、データ転送中、データ転送を終了
する際等、マスタ、スレーブ間で信号を送受信して応答
確認を行いつつデータを転送するので、動作速度の向上
が図れないという問題がある。更に、この非同期式転送
方式を採用する場合には、転送先機器の状態及び転送状
態等を転送元機器へ通知することが多いが、通知すべき
情報の数が増えるとその分ケーブル本数、バス本数が増
し、コストアップとなる問題もある。

このように、同期式転送方式、非同期式転送方式にはそ
れぞれ利点、欠点があり、この使い分けはシステム設計
を困難にしていた。

本発明は、このような同期式転送方式、非同期式転送方
式の双方の欠点をなくすとともに双方の利点を組み合わ
せるようにすることを課題とし、プロセッサ・システム
において、高速、高信頼性、拡張性に富むデータ転送方
式を実現することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉本発明は、データ転送サイクルにおける各送受信信号を
フレーム形式にして同期式に転送し、サイクル全体を非
同期式にしたものであり、その具体的な構成は次の通り
である。

即ち、少なくとも１個以上のマスタと少なくとも１個以
上のスレーブとがシステム・バスを介して相互に接続さ
れるプロセッサ・システムにおいて、前記マスタ及び前
記スレーブにストローブ信号発生手段を設けるとともに
、各種制御情報を含むコントロール・フレーム、アドレ
スを指定するアドレス・フレーム、データを有するデー
タ・フレームを設定し、前記マスタと前記スレーブ間で
データを転送する際、前記各フレームを前記ストローブ
信号とともに順次送信し、データ転送終了の際、前記ス
レーブは返信信号を前記マスタへ送信し、このデータ転
送サイクルを完了することを特徴とするプロセッサ・シ
ステムである。

また、前記返信信号をフレーム形式に設定し、前記スレ
ーブは内部の状態信号をスティタスとしてこのフレーム
に格納してストローブ信号とともに前記マスタへ返信す
るようにしても良い。

く作用〉本発明のプロセッサ・システムは次のように動作する。

マスタ側がスレーブ側からデータを読み出すデータ転送
サイクル（データ・リード・サイクル）では、マスタ側
からスレーブ側へコントロール・フレーム、アドレス・
フレームをストローブ信号とともに同期式に送信し、ス
レーブ側はデータ送信轄備完了の時点でデータ・フレー
ム、返信信号をストローブ信号とともにマスタ側へ送信
し、このサイクル全体を非同期式転送方式とする。

マスタ側がスレーブ側へデータを書き込むデータ転送サ
イクル（データ・ライト・サイクル）では、マスタ側か
らスレーブ側へコントロール・フレーム、アドレス・フ
レーム、データ・フレームをストローブ信号とともに同
期式に送信し、スレーブ側はデータ受信完了の時点で返
信信号をマスタ側へ送信し、このサイクル全体を非同期
式転送方式とする。

返信信号としてはスティタス・フレームを設定し、スレ
ーブの内部状態をこのスティタス・フレームに格納して
ストローブ信号とともに送信するようにしても良い。

〈実施例〉第１図は本発明を実施したプロセッサ・システムの構成
概念図である。

この図の例は、マスタ１、スレーブ２１、スレーブ２２
がバスＢ及び制御線しに接続して構成されるシステムで
ある。

マスタ１はマイクロプロセッサ・カード等であり、内部
にＣＰＵ等を含む制御図ｌｌ１８１１、制御線しにスト
ローブ信号を発するストローブ信号発生回路１３、バス
Ｂにおけるデータ転送に関与するデータ・マルチプレク
サ１２、スレーブ２１．２２から送出されるスティタス
信号を受信するスティタス入力レジスタ１４を有する。

スレーブ２１はＩ１０カード等であり、当該スレーブの
動作を制御する制御回路２１１、データ・マルチプレク
サ２１２、制御線りにストローブ信号を発するストロー
ブ信号発生回路２１３、マスタ１側へスティタス信号を
出力するスティタス出力レジスタ２１４を有する。

同様にして、スレーブ２２は、制御回路２２１、データ
・マルチプレクサ２２２、ストローブ信号発生回路２２
３、スティタス出力レジスタ２２４を有する。

尚、バスＢは、８ビツト線（０７−ＤＯ）を用いるもの
とする。

次に、このように構成された本発明のプロセッサ・シス
テムの動作の詳細を第２図＜ａ）、（ｂ）のタイムチャ
ートを用いて説明する。

この図に示すように、データ転送サイクルは、コントロ
ール・フレームＦＯ、アドレス・フレームＦｌ、Ｆ２、
データ・フレームＦ３．Ｆ４．スティタス・フレームＦ
５の４種類のフレームによって構成する。各々のフレー
ムは１バイト（８ビツト）でバスＢ（０７−Ｄｏ）に送
出され、マスタまたはスレーブからのストローブ信号５
ＴＢ−“ＬＨの立ち上がりエツジで有効とされる。

また、フレーム信号ｒｎＨＩＩ、データ方向指定信号Ｄ
ＤＩｌｌ＝はそれぞれマスタ１が制御線りに送出する信
号であり、フレーム信号ＦＲ）ｌ−はデータ転送サイク
ル中に立ち下がりエツジで最初のフレームを示し、立ち
上がりエツジで最後のフレームを示す信号であり、デー
タ方向指定信号［ＩＤ１ｎ＊はデータ転送サイクル中に
”Ｌ″の際はマスタからスレーブへのフレーム転送を示
し、“Ｌ″の際はスレーブからマスタへのフレーム転送
を示す。

尚、アクセス信号ＡＣ３−はスレーブがアクセスされた
ことを示す信号であり、図示しないバック・プレーン・
バス上でワイヤード・オアされる。

さて、はじめに第２図（ａ＞のデータ転送サイクル（マ
スタ１からスレーブ２１または２２に対するデータ・リ
ード・サイクル）について説明する。

マスタ１はバスＢ（０７−００）上にコントロール・フ
レームＦＯ（１バイト）を送出し、制御線りにストロー
ブ信号ＳＴＢ＊“Ｌ”を送出する。

コントロール・フレームＦＯには、リード／ライトの区
別、データ・サイズ（２バイトまたは４バイト）、デー
タの種類（データまたはコントロール）等の転送モード
・ビット、バイト単位のアクセスを可能とするバイト・
イネーブル・ビット等が設定される。このコントロール
・フレームＦＯはストローブ信号ＳＴＢ＊“Ｌ′″の立
ち上がりエツジＳＯで有効となる。

続いてマスタ１は、アドレス・フレーム１．２（Ｆｌ、
Ｆ２）を送出する。アドレス・フレーム１．２　（Ｆｔ
、Ｆ２）は２バイトのフレームで構成され、１２８にバ
イトのアドレス空間を保証する。

このアドレス・フレーム１．２　（Ｆｌ、Ｆ２）はスト
ローブ信号ＳＴＢ＊“Ｌ”の立ち上がりエツジＳ１゜Ｓ
２で有効となる。

ここまでの期間Ｔ１の動作はマスタ１ｆｌ！１の動作で
ある。

これらのフレームＦＯ，Ｆｌ、Ｆ２を受は取ったスレー
ブは期間Ｔ２で、自分が選択されたか否かの判断処理、
自分が選択された場合はデータ送信準備処理等を実行す
る。

選択されたスレーブは、期間Ｔ３でバスＢ上に送信すべ
きデータを含むデータ・フレーム１．２（Ｆ３．Ｆ４）
を送出する。これらのデータ・フレーム１．２は当該ス
レーブから送出されたストローブ信号５ＴＢ−Ｌ″の立
ち上がりエツジＳ３．３４によりそれぞれ有効とされる
。尚、この例でマスタへ送出するデータは２バイト（１
６ビツト）であり、４バイト（３２ビツト）の場合は送
出すべきデータ・フレームは４個となる。

最後に、このスレーブはデータ送信終了を表示する返信
信号をマスタ１側へ送出するが、この返信信号は、スト
ローブ信号ｓＴＢｍ“し”の立ち上がりエツジＳ５とし
ても良いし、新たに設定したスティタス・フレームＦ５
及びストローブ信号５ＴＢＩＩ“Ｌ”の立ち上がりエツ
ジＳ５としても良い。

この例は、返信信号としてスティタス・フレームＦ５を
送出する例であり、この１バイト・フレームの中に当該
スレーブの内部状！Ｂ信号、例えば、エラー・スティタ
ス、カード故障状態、プリンタへのデータ転送であれば
オンライン／オフライン。

用紙の有無、動作中、トナーの有無、転送正常終了等の
種々のスティタス情報を設定することができる。

このような返信信号を受は取ったマスタ１は、データ転
送終了を知り、このサイクルを完了させる。

もし、スティタス信号に転送サイクル・エラーが設定さ
れている場合は、マスタは再試行のデータ転送サイクル
を行い、カード動作異常が設定されている場合は、コマ
ンド・リセ・ット等の処理を行う。

以上のように、マスタ１からコントロール・フレームＦ
Ｏ、アドレス・フレームＦｌ、Ｆ２を送出する場合は、
これらの各フレームとストローブ信号５ＴＢ−“Ｌ“の
立ち上がりとともにスレーブに送信する同期式転送方式
である。また、マスタ側からのフレームを受信したスレ
ーブは対応処理終了後に返信信号を送信してサイクルを
終了するため、全体のデータ転送サイクルは非同期式転
送方式である。

更に、マスタ１への返信信号としてスティタス・フレー
ムを設定して用いる場合は、この１バイトの中に種々の
情報を書き込んでバスＢ　（０７−ＤＯ）に送出するの
で、返信信号のために新たにケーブル線、バス等を設置
する必要はない。

このように、同期式転送方式と非同期式転送方式の利点
が混合された、データ転送方式を実現できる。

第２図（ｂ）は、マスタ１からスレーブ２１または２２
ヘデータを転送するサイクル（データ・ライト・サイク
ル）である。

このサイクルでは、マスタ１からコントロール・フレー
ムＦＯ、アドレス・フレームＦｌ、Ｆ２、データ・フレ
ームＦ３．Ｆ４をそれぞれストローブ信号ｓ’ｒＢ零“
Ｌ”の立ち上がりとともにスレーブ側へ転送（期間’Ｉ
’４）Ｌ、選択されたスレーブは、必要処理を行った後
（期間Ｔ５）、マスタ１側へ返信信号（ストローブ信号
ＳＴＢ＊“Ｌ”、またはスティタス・フレームＦ５及び
ストローブ信号“１４′）を送出して（期間Ｔ６）デー
タ転送サイクルを完了する。

このように、各フレーム送出時はマスタまたはスレーブ
からのストローブ信号により同期式転送をし、データ転
送サイクル全体は非同期式の転送方式となり、両者の利
点を合わせることができる。

尚、第１図の例では、マスタ１個に対しスレーブ２個が
対応して接続されている例を示したが、マスタ１個にス
レーブが２個以上合っても良い。

〈発明の効果〉本発明のプロセッサ・システムによれば次の効果を得る
。

各フレーム転送時は同期式であるため高速転送が可能と
なるとともに、転送サイクル全体では非同期式転送でサ
イクル毎にマスタ、スレーブ間の応答を確認できるなめ
システムの信頼性を向−ヒすることができる。また、非
同期式転送方式により応答速度の異なるスレーブを設置
してもシステムを構築することができる。

更に、応答信号を返信する際はバス上にスティタス・フ
レームを送出するので、応答信号のために信号線を新た
に設置する必要はなく、コスト低減を図れる。また、こ
のスティタス・フレームはデータ幅まで拡張でき、より
一層、システムの信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したプロセッサ・システムの一例
、第２図（ａ）、（ｂ）は本発明のプロセッサ・システ
ムの動作を表わすタイムチャートである。１・・・マスタ、２１．２２・・・スレーブ、１１、２
１１　、２２１・・・制御回路、１２、２１２　、２２
２・・・データ・マルチプレクサ、１３、２１３　、２
２３・・・ス１−ローブ信号発生回路、１４・・・ステ
ィタス入力レジスタ、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも１個以上のマスタと少なくとも１個以
上のスレーブとがシステム・バスを介して相互に接続さ
れるプロセッサ・システムにおいて、前記マスタ及び前
記スレーブにストローブ信号発生手段を設けるとともに
、各種制御情報を含むコントロール・フレーム、アドレ
スを指定するアドレス・フレーム、データを有するデー
タ・フレームを設定し、前記マスタと前記スレーブ間で
データを転送する際、前記各フレームを前記ストローブ
信号とともに順次送信し、データ転送終了の際、前記ス
レーブは返信信号を前記マスタへ送信し、このデータ転
送サイクルを完了することを特徴とするプロセッサ・シ
ステム。
（２）前記返信信号をフレーム形式に設定し、前記スレ
ーブは内部の状態信号をステイタスとしてこのフレーム
に格納してストローブ信号とともに前記マスタへ返信す
ることを特徴とする請求項（１）記載のプロセッサ・シ
ステム。