JPH0231266A - データ転送装置及びそれを使用したパイプライン処理装置 - Google Patents
データ転送装置及びそれを使用したパイプライン処理装置Info
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- JPH0231266A JPH0231266A JP63182107A JP18210788A JPH0231266A JP H0231266 A JPH0231266 A JP H0231266A JP 63182107 A JP63182107 A JP 63182107A JP 18210788 A JP18210788 A JP 18210788A JP H0231266 A JPH0231266 A JP H0231266A
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- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 6
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
- G06F13/4204—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus
- G06F13/4208—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being a system bus, e.g. VME bus, Futurebus, Multibus
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
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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。
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〕
本発明はデータ転送装置、より具体的にはハンドシェイ
ク方式により非同期的に並列データを転送するデータ転
送装置及びこれを使用したパイプライン処理装置に関し
、更に詳述すれば、データ保持のためにスタティックラ
ッチを使用したデータ転送装置及びこれを使用したパイ
プライン処理装置に関する。
ク方式により非同期的に並列データを転送するデータ転
送装置及びこれを使用したパイプライン処理装置に関し
、更に詳述すれば、データ保持のためにスタティックラ
ッチを使用したデータ転送装置及びこれを使用したパイ
プライン処理装置に関する。
(従来の技術3
本願出願人は先に特願昭62−36551号においてデ
ータ転送制御回路を捷案じている。この発明について先
ず、第9図乃至第11図を参照して説明する。
ータ転送制御回路を捷案じている。この発明について先
ず、第9図乃至第11図を参照して説明する。
第9図はパイプライン処理装置の概略構成を示すブロッ
ク図であり、ここでは2ステージの構成例である。
ク図であり、ここでは2ステージの構成例である。
このパイプライン処理装置は、直列に接続されたハンド
シェイク転送制御回路811,812.813それぞれ
の間に組合わせ論理回路831.832を介在させて直
列に接続された並列データラッチ821,822,82
3等にて構成されている。
シェイク転送制御回路811,812.813それぞれ
の間に組合わせ論理回路831.832を介在させて直
列に接続された並列データラッチ821,822,82
3等にて構成されている。
なお、組合わせ論理回路831.832はそれぞれデコ
ード部とロジック部とにて構成されている。
ード部とロジック部とにて構成されている。
このようパイプライン処理装置の動作は以下の如くであ
る。
る。
ハンドシェイク転送制御回路811がデータの受入れ可
能な状態であると、ハンドシェイク転送制御回路811
はアクノリフジ信号(以下Ack信号という)^lを出
力する。そして、並列データラッチ821への入力デー
タが確定した状態でこれを制御するハンドシェイク転送
制御回路811へ5end信号(データ転送要求信号)
31のパルス”1’を与えると、並列データラッチ8
21にデータがラッチされ、組合わせ論理回路831へ
出力される。そして、組合わせ論理回路831によりデ
ータが処理されて並列データラッチ822への入力デー
タが確定し、更にハンドシェイク転送制御回路812か
らハンドシェイク転送制御回lI′3811へAck信
号A2が与えられると、ハンドシェイク転送制御回路8
11はハンドシェイク転送制御回路812へ5end信
号S2のパルス“1″を与える。以下同様にして、Ac
k信号の返送に応して5end信号のパルスがハンドシ
ェイク転送制御回路811〜813を順次Sl、S2.
S3.S4として伝播されてゆく。これに伴って、並列
データラッチ821.822,823の開閉が順次的に
制御されて入力データも順次各並列データラッチ821
,822.823間を転送される。
能な状態であると、ハンドシェイク転送制御回路811
はアクノリフジ信号(以下Ack信号という)^lを出
力する。そして、並列データラッチ821への入力デー
タが確定した状態でこれを制御するハンドシェイク転送
制御回路811へ5end信号(データ転送要求信号)
31のパルス”1’を与えると、並列データラッチ8
21にデータがラッチされ、組合わせ論理回路831へ
出力される。そして、組合わせ論理回路831によりデ
ータが処理されて並列データラッチ822への入力デー
タが確定し、更にハンドシェイク転送制御回路812か
らハンドシェイク転送制御回lI′3811へAck信
号A2が与えられると、ハンドシェイク転送制御回路8
11はハンドシェイク転送制御回路812へ5end信
号S2のパルス“1″を与える。以下同様にして、Ac
k信号の返送に応して5end信号のパルスがハンドシ
ェイク転送制御回路811〜813を順次Sl、S2.
S3.S4として伝播されてゆく。これに伴って、並列
データラッチ821.822,823の開閉が順次的に
制御されて入力データも順次各並列データラッチ821
,822.823間を転送される。
ここで、入力データは演算のN類を示すオペレーション
コード部と演算の対象であるデータ部との対にて構成さ
れているとする。入力データは、オペレーションコード
部が組合わせ論理回路831(832)のデコード部で
デコードされて、この結果に従ってデータ部に対する処
理内容、たとえば加算あるいは減算等が決定され、ロジ
ック部にて処理される。
コード部と演算の対象であるデータ部との対にて構成さ
れているとする。入力データは、オペレーションコード
部が組合わせ論理回路831(832)のデコード部で
デコードされて、この結果に従ってデータ部に対する処
理内容、たとえば加算あるいは減算等が決定され、ロジ
ック部にて処理される。
このようにして、入力データをパイプライン処理装置を
通過させることにより、全体として種々の複雑な処理を
実行することが可能である。
通過させることにより、全体として種々の複雑な処理を
実行することが可能である。
(LL、パイプライン処理の各段において、次段が先行
するデータにより占有されている場合、換言すればデー
タが停滞している場合、1&続のデータはその手前の段
で停滞される。たとえば並列データラッチ822と82
3との間のステージに先行データが滞っている場合、護
続のデータを並列データラッチ822から823へ転送
するためにハンドシェイク転送制御回路813に与えら
れている5end信号S3が“■”に転じても、ハンド
シェ不り転送制御回路813からの応答信号A3がハン
ドシェイク転送制御回路812へ返送されないため、ハ
ンドシエイり転送制御回路812から同813に与えら
れる5end信号S3は“1′を保持した状態で維持さ
れる。このため、以降は後続のデータが順次停止する。
するデータにより占有されている場合、換言すればデー
タが停滞している場合、1&続のデータはその手前の段
で停滞される。たとえば並列データラッチ822と82
3との間のステージに先行データが滞っている場合、護
続のデータを並列データラッチ822から823へ転送
するためにハンドシェイク転送制御回路813に与えら
れている5end信号S3が“■”に転じても、ハンド
シェ不り転送制御回路813からの応答信号A3がハン
ドシェイク転送制御回路812へ返送されないため、ハ
ンドシエイり転送制御回路812から同813に与えら
れる5end信号S3は“1′を保持した状態で維持さ
れる。このため、以降は後続のデータが順次停止する。
このようにデータ転送が停止する状態に陥った場合にお
いても、それぞれの並列データラッチ821゜822、
823において確実にデータを保持する必要から、各並
列データラ・ン千821,822.823の1ピント分
は第10図に参照符号IH12)にて示す如きスタティ
ックラッチにて構成されている。但し、第1θ図におい
ては、データ処理を実行する組合わせ論理回路は省略し
た単純なデータ転送装置を示している。
いても、それぞれの並列データラッチ821゜822、
823において確実にデータを保持する必要から、各並
列データラ・ン千821,822.823の1ピント分
は第10図に参照符号IH12)にて示す如きスタティ
ックラッチにて構成されている。但し、第1θ図におい
ては、データ処理を実行する組合わせ論理回路は省略し
た単純なデータ転送装置を示している。
第10図において、参照符号11及び12はそれぞれ4
0ビット幅のデータラッチ回路(第9図の821,82
2゜823に相当)を示す論理回路図であり、それぞれ
1ビット分のラッチ回路110(120)が40セット
並列配置されている。このラッチ回路110(120)
はそれぞれインバータバッファ111,112,113
(121,122,123)及びトランスファゲート1
14.115(124,125)等にて構成されている
。
0ビット幅のデータラッチ回路(第9図の821,82
2゜823に相当)を示す論理回路図であり、それぞれ
1ビット分のラッチ回路110(120)が40セット
並列配置されている。このラッチ回路110(120)
はそれぞれインバータバッファ111,112,113
(121,122,123)及びトランスファゲート1
14.115(124,125)等にて構成されている
。
13及び14はそれぞれ上述のデータラッチ回路11゜
12のハンドシェイク転送制御回路(第9図の811゜
812、813に相当)であり、第1の記憶手段として
のR−Sフリップフロップ15(17)及び第2の記憶
手段としてのR−Sフリップフロップ16(1B)、デ
ータ転送要求信号受信回路としての4人力NANDゲー
ト131 (141) 、 インバータバッファ13
4.135.139(144゜145.149)、
2人力NANDゲートゲー) 138(148)等にて
構成されいる。
12のハンドシェイク転送制御回路(第9図の811゜
812、813に相当)であり、第1の記憶手段として
のR−Sフリップフロップ15(17)及び第2の記憶
手段としてのR−Sフリップフロップ16(1B)、デ
ータ転送要求信号受信回路としての4人力NANDゲー
ト131 (141) 、 インバータバッファ13
4.135.139(144゜145.149)、
2人力NANDゲートゲー) 138(148)等にて
構成されいる。
なお第1のR−Sフリップフロップ15(17)は2人
力のNANDゲート132及び133(142及び14
3)にて、また第2のR−Sフリップフロップ16(1
8)は2人力のNANDゲート136及び137(14
6及び147)にて構成されている。
力のNANDゲート132及び133(142及び14
3)にて、また第2のR−Sフリップフロップ16(1
8)は2人力のNANDゲート136及び137(14
6及び147)にて構成されている。
より具体的には、制御回路13.14の4人力NAND
ゲート131(141)の−人力には前段からの5en
d信号(データ転送要求信号)のパルスSt (S2)
が与えられており、この4人力NANDゲート131
(141)の出力は第1のR−Sフリップフロップ15
(17)のセット端子Sに接続されている。また第1の
R−Sフリップフロップ15(17)のりセラ11子R
には次段の制御回路からのアクノリッジ信号A”2 (
A’l)が与えられている。なおこのアクノリッジ信号
A”2 (A3)は4人力NANDゲート131 (1
41)の−人力ともなっている。
ゲート131(141)の−人力には前段からの5en
d信号(データ転送要求信号)のパルスSt (S2)
が与えられており、この4人力NANDゲート131
(141)の出力は第1のR−Sフリップフロップ15
(17)のセット端子Sに接続されている。また第1の
R−Sフリップフロップ15(17)のりセラ11子R
には次段の制御回路からのアクノリッジ信号A”2 (
A’l)が与えられている。なおこのアクノリッジ信号
A”2 (A3)は4人力NANDゲート131 (1
41)の−人力ともなっている。
第1のR−Sクリップフロップ15(17)の出力端子
Qからの信号はインバータバッファ134(144)を
介して5end信号パルスS2 (S3)の反転信号Ω
(s3)としてデータラッチ回路IH12)のトランス
ファゲート114(124)に与えられている他、次段
の制御回路14の4人力NANDゲート141の一人力
にも与えられている。また第2のR−Sフリップフロッ
プ16(1B)の反転出力端子回からの信号はインバー
タバッファ135(145)を介してデータラッチ回路
IH12)のトランスフアゲ−トゲ−) 115(12
5)に与えられている他、自身の4人力NANDゲート
131 (141)の−人力となっている。
Qからの信号はインバータバッファ134(144)を
介して5end信号パルスS2 (S3)の反転信号Ω
(s3)としてデータラッチ回路IH12)のトランス
ファゲート114(124)に与えられている他、次段
の制御回路14の4人力NANDゲート141の一人力
にも与えられている。また第2のR−Sフリップフロッ
プ16(1B)の反転出力端子回からの信号はインバー
タバッファ135(145)を介してデータラッチ回路
IH12)のトランスフアゲ−トゲ−) 115(12
5)に与えられている他、自身の4人力NANDゲート
131 (141)の−人力となっている。
また前段からの5end信号パルスSl (S2)は第
2のR−Sフリップフロップ16(18)のリセット端
子Rにも与えられており、更に4人力NANDゲート1
31 (141)の出力は第2のR−Sフリップフロッ
プ16(18)のセット端子Sにも与えられている。そ
して、第2のR−Sクリップフロップ16(18)の反
転出力端子頁からの信号は一人力としてリセット信号R
ES[!Tが与えられているNANDゲート138(1
4B)の抽入力となっている。このNANDゲー) 1
38 (14B)の出力はインバータバッファ139(
149)を介して前段へのアクノリッジ信号’EI(A
”2)とされると共に自身の4人力NANDゲート13
H141)の最後の一人力となっている。
2のR−Sフリップフロップ16(18)のリセット端
子Rにも与えられており、更に4人力NANDゲート1
31 (141)の出力は第2のR−Sフリップフロッ
プ16(18)のセット端子Sにも与えられている。そ
して、第2のR−Sクリップフロップ16(18)の反
転出力端子頁からの信号は一人力としてリセット信号R
ES[!Tが与えられているNANDゲート138(1
4B)の抽入力となっている。このNANDゲー) 1
38 (14B)の出力はインバータバッファ139(
149)を介して前段へのアクノリッジ信号’EI(A
”2)とされると共に自身の4人力NANDゲート13
H141)の最後の一人力となっている。
なお、実際の構成としてはこのようなデータラッチ回路
IH12)と制御回路13(14)との組合わせが複数
カスケード接続されている。
IH12)と制御回路13(14)との組合わせが複数
カスケード接続されている。
上述の如き構成の従来のデータ転送回路の動作は以下の
如くである。
如くである。
初期状態において、リセット信号RESI!Tが”1′
に転じると全信号線が直接初期化される。
に転じると全信号線が直接初期化される。
5end信号パルスSlがデータ転送制御回路13に入
力されると、データ転送制御回路13はNANDゲート
132及び133からなるフリップフロップ15をセン
ト状態とする。これにより、5end信号S2は′1”
に転じ、またその反転出力Ωは“0”に転じるので、デ
ータ転送制御回路13の制御対象であるデータラッチ回
路11をラッチ状態(入力変化禁止状態)としてラッチ
出力が確定される。またこれと同時に、次段のデータ転
送制御回路14に対する5end信号S2がアクティブ
状態“l”に転じるので、次段ではその4人力NAND
ゲート141の4人力総てが“1″に転じる。これによ
り、NANDゲート142及び143にて構成されるR
−SクリップフロップエフとNANOゲート146及び
147にて構成されるR−Sフリツブフロップ18の双
方がセントされ、アクノリッジ信号nがアクティブ状態
“0#に転じる。
力されると、データ転送制御回路13はNANDゲート
132及び133からなるフリップフロップ15をセン
ト状態とする。これにより、5end信号S2は′1”
に転じ、またその反転出力Ωは“0”に転じるので、デ
ータ転送制御回路13の制御対象であるデータラッチ回
路11をラッチ状態(入力変化禁止状態)としてラッチ
出力が確定される。またこれと同時に、次段のデータ転
送制御回路14に対する5end信号S2がアクティブ
状態“l”に転じるので、次段ではその4人力NAND
ゲート141の4人力総てが“1″に転じる。これによ
り、NANDゲート142及び143にて構成されるR
−SクリップフロップエフとNANOゲート146及び
147にて構成されるR−Sフリツブフロップ18の双
方がセントされ、アクノリッジ信号nがアクティブ状態
“0#に転じる。
アクノリッジ信号nのアクティブ状態への変化によりデ
ータ転送制御回路13のフリップフロップ15がリセッ
トされ、5end信号S2がノンアクティブ状態“O”
に転じる。
ータ転送制御回路13のフリップフロップ15がリセッ
トされ、5end信号S2がノンアクティブ状態“O”
に転じる。
この時点において、5end信号51が依然としてアク
ティブ状態“1”であってもフリップフロップ16は未
だセット状態を保持しているので、インバータ139の
出力は“0”であり、4人力NANDゲート131の全
入力力<lit”とはなっていなので、再度フリップフ
ロップ15がセットされることはなく、従って余分な5
end信号S2が発生されることはない。
ティブ状態“1”であってもフリップフロップ16は未
だセット状態を保持しているので、インバータ139の
出力は“0”であり、4人力NANDゲート131の全
入力力<lit”とはなっていなので、再度フリップフ
ロップ15がセットされることはなく、従って余分な5
end信号S2が発生されることはない。
5end信号S1がこの後−旦ノンアクティブ状態″0
″に転じると、その時点でフリップフロップ16がリセ
ットされ、インバータ139の出力は“l”に転じる。
″に転じると、その時点でフリップフロップ16がリセ
ットされ、インバータ139の出力は“l”に転じる。
従ってこの時点で、またはその後5end信号51が再
度アクティブ状態に転じれば、4人力NANDゲート1
31の全入力が“1″に転じてフリップフロップ■5及
び16がセットされ、新たな5end信号パルスS2が
発生される。
度アクティブ状態に転じれば、4人力NANDゲート1
31の全入力が“1″に転じてフリップフロップ■5及
び16がセットされ、新たな5end信号パルスS2が
発生される。
上述の一連の動作を第11図のタイミングチャートに示
す。
す。
第11図によれば、時刻Uにおいて、4人力NANDゲ
ート131の入力Si、Hl、In、A”2の内、旧と
A2とは“l”に復帰しているが、■がO”を維持して
いるので、新たなM1パルスの発生が抑制されているこ
とが理解される。
ート131の入力Si、Hl、In、A”2の内、旧と
A2とは“l”に復帰しているが、■がO”を維持して
いるので、新たなM1パルスの発生が抑制されているこ
とが理解される。
信号AIは、5end信号S1のノンアクティブ状態“
0”への変化に呼応して“l”に復帰し、従って時刻V
においてワード2に対応する5end信号パルスSlが
入力された時点では4人力NANDゲー)131の全入
力511H1,AI、 r2A”1’ ニf1つ”CL
’ル、従ッテ、ワード2に対する正常なM2パルス信号
が発生される。
0”への変化に呼応して“l”に復帰し、従って時刻V
においてワード2に対応する5end信号パルスSlが
入力された時点では4人力NANDゲー)131の全入
力511H1,AI、 r2A”1’ ニf1つ”CL
’ル、従ッテ、ワード2に対する正常なM2パルス信号
が発生される。
以上の説明から明らかなように、第1θ図において、ハ
ンドシェイク転送制御回路13は5end信号S1を受
信し、次ステージへの5end信号S2を発生した時点
においてトランスファゲートl14をオフすると共にト
ランスファゲート115をオンすることによりラッチ回
路110のノードNlに入力データの値を保持する。5
end信号S2が“1”を維持している間は、上述の状
態が維持されるため、インバータl12及び113によ
り構成されるラッチ回路が動作してノードN1の信号レ
ベルがスクティソクに保持される。
ンドシェイク転送制御回路13は5end信号S1を受
信し、次ステージへの5end信号S2を発生した時点
においてトランスファゲートl14をオフすると共にト
ランスファゲート115をオンすることによりラッチ回
路110のノードNlに入力データの値を保持する。5
end信号S2が“1”を維持している間は、上述の状
態が維持されるため、インバータl12及び113によ
り構成されるラッチ回路が動作してノードN1の信号レ
ベルがスクティソクに保持される。
一方、次ステージからのAck信号nを受信すると、こ
れに応答して5end信号SのレベルがO″に転しるの
で、トランスファゲート114がオンすると共にトラン
スファゲート115はオフする。これにより、データラ
ッチ回路11は入力側から出力側への経路が素通しくト
ランスペアレント)状態となり、後続するデータの受入
れが可能になる。
れに応答して5end信号SのレベルがO″に転しるの
で、トランスファゲート114がオンすると共にトラン
スファゲート115はオフする。これにより、データラ
ッチ回路11は入力側から出力側への経路が素通しくト
ランスペアレント)状態となり、後続するデータの受入
れが可能になる。
ところで、上述のような従来のデータ転送装置において
は、一つのデータが通過する都度、トランスファゲート
114(124)及び115(125)のゲート電極を
充放電する必要がある。このため、転送すべきデータの
ビット幅が大であればある程、消v!を電力が大となり
、またこれに伴って発熱量も増大する等の問題が生じる
。
は、一つのデータが通過する都度、トランスファゲート
114(124)及び115(125)のゲート電極を
充放電する必要がある。このため、転送すべきデータの
ビット幅が大であればある程、消v!を電力が大となり
、またこれに伴って発熱量も増大する等の問題が生じる
。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
並列データを隣接するステージ間でハンドシェイク転送
する際の消費電力を削減し得るデータ転送装置及びこれ
を使用するパイプライン処理装置の提供を目的とする。
並列データを隣接するステージ間でハンドシェイク転送
する際の消費電力を削減し得るデータ転送装置及びこれ
を使用するパイプライン処理装置の提供を目的とする。
本発明のデータ転送装置及びパイプライン処理装置は、
データ転送路上におけるデータの停滞を検出する手段と
、この手段による検出結果に応じて各ステージのスタテ
ィック型データラッチ回路のフィードバック側のトラン
スファゲートのゲート電極の充放電を許可又は禁止する
する手段とを備えている。
データ転送路上におけるデータの停滞を検出する手段と
、この手段による検出結果に応じて各ステージのスタテ
ィック型データラッチ回路のフィードバック側のトラン
スファゲートのゲート電極の充放電を許可又は禁止する
する手段とを備えている。
より具体的には、スタティック型データラッチによりデ
ータの保持を行う必要が生じるのは、データ転送路の最
終の出力部に詰まりが生じてデータが停滞する場合であ
ることに着目し、本発明ではデータの停滞を検出する手
段がデータの停滞を検出した場合には各ステージのデー
タラッチのフィードバンク側のトランスファゲートゲー
トのゲート電極の充放電を許可し、データの停滞が検出
されていない場合は各ステージのデータラッチのフィー
ドバンク側のトランスファゲートゲートのゲート電極の
充放電を禁止して當時オフ状態とする構成を採っている
。
ータの保持を行う必要が生じるのは、データ転送路の最
終の出力部に詰まりが生じてデータが停滞する場合であ
ることに着目し、本発明ではデータの停滞を検出する手
段がデータの停滞を検出した場合には各ステージのデー
タラッチのフィードバンク側のトランスファゲートゲー
トのゲート電極の充放電を許可し、データの停滞が検出
されていない場合は各ステージのデータラッチのフィー
ドバンク側のトランスファゲートゲートのゲート電極の
充放電を禁止して當時オフ状態とする構成を採っている
。
本発明のデータ転送装置及びパイプライン処理装置では
、データ転送路上でデータの停滞が生じていない場合に
は各段のデータラッチのフィードバック側のトランスフ
ァゲートのゲート電極の充放電を禁止するので、消費電
力が削減され、これに伴って発熱量も減少する。
、データ転送路上でデータの停滞が生じていない場合に
は各段のデータラッチのフィードバック側のトランスフ
ァゲートのゲート電極の充放電を禁止するので、消費電
力が削減され、これに伴って発熱量も減少する。
以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。
る。
第1図は本発明に係るデータ転送装置の概略の一構成例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
図中、860はデータ転送路であり、スタティック型並
列データラッチ861〜864を直列接続して構成され
ている。
列データラッチ861〜864を直列接続して構成され
ている。
851〜854はデータ転送制御回路であり、スタティ
ック型並列データラッチ861〜864のフィードバン
ク側のトランスファゲートのゲート電極への入力信号F
B2のレベルを“0”に固定するための制御入力端子を
有している。
ック型並列データラッチ861〜864のフィードバン
ク側のトランスファゲートのゲート電極への入力信号F
B2のレベルを“0”に固定するための制御入力端子を
有している。
870はデータ停滞検出回路であり、データ転送路86
0の最終段のデータ転送制御回路854がら出力される
5end信号(データ転送要求信号)s5を信号CLと
して入力し、これが“1″を所定時間継続した場合にそ
の出力信号5TOPを“1”がら“0”に転じさせる。
0の最終段のデータ転送制御回路854がら出力される
5end信号(データ転送要求信号)s5を信号CLと
して入力し、これが“1″を所定時間継続した場合にそ
の出力信号5TOPを“1”がら“0”に転じさせる。
第2図は上述のデータ転送装置の2ステ一ジ分の論理回
路構成を示す回路図である。なお、この第2図において
は、40ビット幅の並列データラッチの開閉(トランス
ペアレント/ラッチの切換え)を制御する信号FAI
(FA2)及びFBI(FB2)を発生するための回路
201,202,203(211,212,213)及
び204,205゜206(214,215,216)
が付加されている以外は従来例を示す第10図の回路図
と同様の構成である。
路構成を示す回路図である。なお、この第2図において
は、40ビット幅の並列データラッチの開閉(トランス
ペアレント/ラッチの切換え)を制御する信号FAI
(FA2)及びFBI(FB2)を発生するための回路
201,202,203(211,212,213)及
び204,205゜206(214,215,216)
が付加されている以外は従来例を示す第10図の回路図
と同様の構成である。
このような構成の本発明のデータ転送装置は、ハンドシ
ェイク転送の制御は従来装置と全く同様であるので詳細
な動作説明は省略する。
ェイク転送の制御は従来装置と全く同様であるので詳細
な動作説明は省略する。
本発明のデータ転送装置のデータ転送の制御が従来装置
と異なる点は、2人力NORゲート204(214)へ
の入力信号5TOPが“1“である場合、即ち転送中の
並列データの停滞が検出されない場合には信号F81
(FB2)は常に“0″に維持され、NチャネルMOS
トランジスタであるトランスファゲート115(125
)のゲート電極の充放電は行われない点である。
と異なる点は、2人力NORゲート204(214)へ
の入力信号5TOPが“1“である場合、即ち転送中の
並列データの停滞が検出されない場合には信号F81
(FB2)は常に“0″に維持され、NチャネルMOS
トランジスタであるトランスファゲート115(125
)のゲート電極の充放電は行われない点である。
一方、2人力NORゲート204 (214)への入力
信号5TOPが“0”である場合、即ち転送中の並列デ
ータの停滞が検出された場合には、R−Sフリップフロ
ップ133(143)の回出力の反転信号がNチャネル
MOSトランジスタであるトランスファゲート115(
125)のゲート電極に与えられる。
信号5TOPが“0”である場合、即ち転送中の並列デ
ータの停滞が検出された場合には、R−Sフリップフロ
ップ133(143)の回出力の反転信号がNチャネル
MOSトランジスタであるトランスファゲート115(
125)のゲート電極に与えられる。
いま仮に、あるステージでデータが停滞した場合、R−
Sフリップフロップ133(143)のζ出力の反転信
号は“0”になるので、トランジスタ115(125)
のゲート電極には信号m111が与えられる。これによ
り、データラッチ回路IH12)のフィードパ・ツク(
則のNチャネルMO5l−ランジスタであるトランスフ
アゲ−目15(125)がオンし、入力側のNチャネル
MOSトランジスタであるトランスファゲート114(
124)はオフ状態になり、予め入力されていたデータ
のレベルは並列データラッチ回路によってスタティック
に保持される。
Sフリップフロップ133(143)のζ出力の反転信
号は“0”になるので、トランジスタ115(125)
のゲート電極には信号m111が与えられる。これによ
り、データラッチ回路IH12)のフィードパ・ツク(
則のNチャネルMO5l−ランジスタであるトランスフ
アゲ−目15(125)がオンし、入力側のNチャネル
MOSトランジスタであるトランスファゲート114(
124)はオフ状態になり、予め入力されていたデータ
のレベルは並列データラッチ回路によってスタティック
に保持される。
次に、データ停滞検出部の構成及び動作について説明す
る。
る。
第3図はデータ停a検出回路870の一構成例を示す回
路図である。
路図である。
このデータ停滞検出回路870は、電源電位と接地電位
間に直列接続された抵抗(Rx) 394及びキャパシ
タ(Cx) 395と、抵抗394とキャパシタ395
との間のノードMと接地電位間に介装されインバータバ
ッファ392を介してゲートに信号CLが入力されるn
チャネルトランジスタ393と、ノードMの電位が人力
され信号5rapとして出力するインバータバッファ3
91等にて構成されている。
間に直列接続された抵抗(Rx) 394及びキャパシ
タ(Cx) 395と、抵抗394とキャパシタ395
との間のノードMと接地電位間に介装されインバータバ
ッファ392を介してゲートに信号CLが入力されるn
チャネルトランジスタ393と、ノードMの電位が人力
され信号5rapとして出力するインバータバッファ3
91等にて構成されている。
本発明装置においては、データは隣接段同士のハンドシ
ェイクによってデータ転送が制御されるので、次ステー
ジに空きがある、即ち先行するデータによって占有され
ていない限りデータは順次転送される。逆に、データが
停滞する場合は必ず最終段が詰まった状態になる。従っ
て、最終ステージのデータ転送制御回路854の5en
d信号であるデータ停滞検出回路870への入力信号C
Lは“ドを維持する。
ェイクによってデータ転送が制御されるので、次ステー
ジに空きがある、即ち先行するデータによって占有され
ていない限りデータは順次転送される。逆に、データが
停滞する場合は必ず最終段が詰まった状態になる。従っ
て、最終ステージのデータ転送制御回路854の5en
d信号であるデータ停滞検出回路870への入力信号C
Lは“ドを維持する。
データがMWに転送されている場合には、第11図に示
すタイミシグチャート中の5end信号S2同様に信号
CLも“l”と“0#を反復する。
すタイミシグチャート中の5end信号S2同様に信号
CLも“l”と“0#を反復する。
従って、第3図に示すデータ停滞検出回路870の回路
図において、nチャネルトランジスタ393のチャネル
幅が充分大きく、且つ抵抗Rx394及びキャパシタC
x395により構成されるRC回路の時定数が充分大き
ければ、信号CLの“0″区間ではノードMの電位は急
速に降下してOvになるが、信号CLの“1″区間では
時定数が大きいため、相当時間経過した後にもノードM
の電位はインバータ391の入力闇値電位までは上昇し
ない、このため、データ停滞検出回路870の出力信号
5TOPは常に“1”に維持される。
図において、nチャネルトランジスタ393のチャネル
幅が充分大きく、且つ抵抗Rx394及びキャパシタC
x395により構成されるRC回路の時定数が充分大き
ければ、信号CLの“0″区間ではノードMの電位は急
速に降下してOvになるが、信号CLの“1″区間では
時定数が大きいため、相当時間経過した後にもノードM
の電位はインバータ391の入力闇値電位までは上昇し
ない、このため、データ停滞検出回路870の出力信号
5TOPは常に“1”に維持される。
一方、データが停滞して信号CLの″1″区間が相当時
間継続した場合には、nチャネルトランジスタ393が
オフ状態になるので、ノードMの電位が徐々に上昇し、
遂にはインバータ391の入力閾値電位を越えるため、
データ停滞検出回路870の出力信号5TOPは“0#
に転じ、データ停滞が継続する限りは10”に維持され
る。
間継続した場合には、nチャネルトランジスタ393が
オフ状態になるので、ノードMの電位が徐々に上昇し、
遂にはインバータ391の入力閾値電位を越えるため、
データ停滞検出回路870の出力信号5TOPは“0#
に転じ、データ停滞が継続する限りは10”に維持され
る。
なお上記実施例では、データ停滞検出回路870をRC
回路にて構成しであるが、「ハンドシェイクデータ転送
制御回路の5end信号はデータが停滞している場合に
は“1”を維持する」という特質を利用すれば、データ
停滞検出回路870はたとえば第4図に示す如き構成を
採ることも可能である。
回路にて構成しであるが、「ハンドシェイクデータ転送
制御回路の5end信号はデータが停滞している場合に
は“1”を維持する」という特質を利用すれば、データ
停滞検出回路870はたとえば第4図に示す如き構成を
採ることも可能である。
即ち、各データ転送制御回路851〜854の5end
信号の論理積信号を論理積回路871により得て信号5
TOPを生成することも可能である。
信号の論理積信号を論理積回路871により得て信号5
TOPを生成することも可能である。
またスタティック型データラッチ回路としては、第5図
及び第6図に示す如き構成を採ることも可能である。即
ち、第5図に示した構成はCAl?VER?IEAD、
LYNN C0NWAY著”lNTll0DIJCT
ION To VLSISYSTEM”の第71頁のF
ig、3.10として公知であり、また第6図の構成は
特開昭50−34434号に開示されている。
及び第6図に示す如き構成を採ることも可能である。即
ち、第5図に示した構成はCAl?VER?IEAD、
LYNN C0NWAY著”lNTll0DIJCT
ION To VLSISYSTEM”の第71頁のF
ig、3.10として公知であり、また第6図の構成は
特開昭50−34434号に開示されている。
更に、データ停a検出回路870の出力信号「訃の電位
レベルの安定化を図るために、第7図に示す如く、イン
バータ391の出力側に、NANDゲート397、39
8及びインバータ396等にて構成されるR−Sフリッ
プフロップを付加する構成も可能である。
レベルの安定化を図るために、第7図に示す如く、イン
バータ391の出力側に、NANDゲート397、39
8及びインバータ396等にて構成されるR−Sフリッ
プフロップを付加する構成も可能である。
こなおこの場合、R−Sフリップフロップの出力を反転
して負論理とするためのインバータ399が出力側に必
要になる。
して負論理とするためのインバータ399が出力側に必
要になる。
ところで、以上の説明はデータ転送装置に関してである
が、第8図に示す如く、第1図中のスタテイック型並列
データラッチ861〜864相互間にそれぞれ組合わせ
論理回路831,832,834を介在させることによ
り、本発明のデータ転送装置を使用したパイプライン処
理を構成可能であることは言うまでもない。
が、第8図に示す如く、第1図中のスタテイック型並列
データラッチ861〜864相互間にそれぞれ組合わせ
論理回路831,832,834を介在させることによ
り、本発明のデータ転送装置を使用したパイプライン処
理を構成可能であることは言うまでもない。
(発明の効果〕
以上に詳述した如く本発明のデータ転送装置及びパイプ
ライン処理装置では、データ転送上でデータが停滞せず
に順調に転送されている場合には、各スタティック型デ
ータラッチ回路のフィードバック側のトランスファゲー
トをノンアクティブ状態に固定してグイナミソク型デー
タラッチ回路として動作させ得るので、消費電流が大幅
に削減され、またこれに伴って発熱量も低下し、更にこ
のような本発明の効果は、転送されるべきデータのデー
タ幅が大であればある程より発揮される。
ライン処理装置では、データ転送上でデータが停滞せず
に順調に転送されている場合には、各スタティック型デ
ータラッチ回路のフィードバック側のトランスファゲー
トをノンアクティブ状態に固定してグイナミソク型デー
タラッチ回路として動作させ得るので、消費電流が大幅
に削減され、またこれに伴って発熱量も低下し、更にこ
のような本発明の効果は、転送されるべきデータのデー
タ幅が大であればある程より発揮される。
第1図は本発明のデータ転送装置の概略構成を示すブロ
ック図、第2図はその具体的論理回路構成を示す回路図
、第3図はデータ停滞検出回路の構成を示す論理回路図
、第4図はデータ停滞検出回路の他の構成例を示す回路
図、第5図及び第6図はスタティック型データラッチ回
路の1ビット分の論理回路構成の他の構成例を示す回路
図、第7図はデータ停滞検出回路の出力信号の安定化を
図った構成例を示す回路図、第8図は本発明のパイプラ
イン処理装置の概略構成を示すブロック図、第9図は従
来のパイプライン処理装置の概略構成を示すブロック図
、第1O図はその具体的論理回路構成を示す回路図、第
11図その動作状態を示すタイミングチャートである。 83L832.834・・・組合わせ論理回路 85
1,852゜853、854・・・データ転送制御回路
86L862,863゜864・・・スタティック
型並列データラッチ 870・・・データ停滞検出回
路 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
ック図、第2図はその具体的論理回路構成を示す回路図
、第3図はデータ停滞検出回路の構成を示す論理回路図
、第4図はデータ停滞検出回路の他の構成例を示す回路
図、第5図及び第6図はスタティック型データラッチ回
路の1ビット分の論理回路構成の他の構成例を示す回路
図、第7図はデータ停滞検出回路の出力信号の安定化を
図った構成例を示す回路図、第8図は本発明のパイプラ
イン処理装置の概略構成を示すブロック図、第9図は従
来のパイプライン処理装置の概略構成を示すブロック図
、第1O図はその具体的論理回路構成を示す回路図、第
11図その動作状態を示すタイミングチャートである。 83L832.834・・・組合わせ論理回路 85
1,852゜853、854・・・データ転送制御回路
86L862,863゜864・・・スタティック
型並列データラッチ 870・・・データ停滞検出回
路 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- (1)各段を構成するスタティック型並列データラッチ
回路を複数縦列接続してなるデータ転送路と、 前記データ転送路の各段に対応して設けら れ、データの転送方向に沿う次段に有意なデータが存在
しない場合にはデータを連続的に転送し、次段に有意な
データが先行して存在する場合にはデータの転送を禁止
すべくデータラッチ信号を制御するデータ転送制御信号
を出力するデータ転送制御回路と、 前記データ転送制御信号の状態に基づいて、データの停
滞を検出するデータ停滞検出回路とを備え、 前記データ転送制御回路は、前記データ停 滞検出回路がデータの停滞を検出している場合は前記ラ
ッチ回路に対してデータラッチの制御を行い、前記デー
タ停滞検出回路がデータの停滞を検出していない場合は
前記ラッチ回路に対するデータラッチの制御を行わない
ようになしてあることを特徴とするデータ転送装置。 - (2)各段を構成するスタテック型並列データラッチ回
路を複数縦列接続してなるデータ転送路と、 前記データラッチ回路それぞれの間に配さ れ、データ転送方向に沿う前段のデータラッチ回路から
入力されたデータに対して所定の処理を施した後にデー
タ転送方向に沿う次段のデータラッチ回路へ出力する論
理回路と、前記データ転送路の各段に対応して設けら れ、データの転送方向に沿う次段に有意なデータが存在
しない場合にはデータを連続的に転送し、次段に有意な
データが先行して存在する場合にはデータの転送を禁止
すべくデータラッチ信号を制御するデータ転送制御信号
を出力するデータ転送制御回路と、 前記データ転送制御信号の状態に基づいて、データの停
滞を検出するデータ停滞検出回路とを備え、 前記データ転送制御回路は、前記データ停 滞検出回路がデータの停滞を検出している場合は前記ラ
ッチ回路に対してデータラッチの制御を行い、前記デー
タ停滞検出回路がデータの停滞を検出していない場合は
前記ラッチ回路に対するデータラッチの制御を行わない
ようになしてあることを特徴とするパイプライン処理装
置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63182107A JPH0758458B2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | データ転送装置及びそれを使用したパイプライン処理装置 |
US07/284,963 US4980851A (en) | 1988-07-21 | 1988-12-15 | Reduced power pipelined static data transfer apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63182107A JPH0758458B2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | データ転送装置及びそれを使用したパイプライン処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0231266A true JPH0231266A (ja) | 1990-02-01 |
JPH0758458B2 JPH0758458B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=16112459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63182107A Expired - Fee Related JPH0758458B2 (ja) | 1988-07-21 | 1988-07-21 | データ転送装置及びそれを使用したパイプライン処理装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4980851A (ja) |
JP (1) | JPH0758458B2 (ja) |
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1988
- 1988-07-21 JP JP63182107A patent/JPH0758458B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-15 US US07/284,963 patent/US4980851A/en not_active Expired - Lifetime
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