JPH023217B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH023217B2
JPH023217B2 JP56109019A JP10901981A JPH023217B2 JP H023217 B2 JPH023217 B2 JP H023217B2 JP 56109019 A JP56109019 A JP 56109019A JP 10901981 A JP10901981 A JP 10901981A JP H023217 B2 JPH023217 B2 JP H023217B2
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JP
Japan
Prior art keywords
processor
dma
flip
flop
machine cycle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP56109019A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5810226A (en
Inventor
Yasuo Nagai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP56109019A priority Critical patent/JPS5810226A/en
Publication of JPS5810226A publication Critical patent/JPS5810226A/en
Publication of JPH023217B2 publication Critical patent/JPH023217B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/20Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
    • G06F13/28Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using burst mode transfer, e.g. direct memory access DMA, cycle steal
    • G06F13/285Halt processor DMA

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Bus Control (AREA)
  • Microcomputers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデータ処理装置、具体的にはホールド
機能を持つプロセツサとDMAコントローラとが
バスを介して接続されるものにおいて、プロセツ
サの処理効率の向上をはかつたデータ処理装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a data processing device, specifically, a data processing device in which a processor with a hold function and a DMA controller are connected via a bus, and which improves the processing efficiency of the processor. Regarding equipment.

近年、MOL LSI技術の急速な進歩により、完
全で且つ大きな能力を持つデータ処理装置をほん
の数個のコンポーネントで構成することが可能と
なつた。
In recent years, rapid advances in MOL LSI technology have made it possible to construct a complete and highly capable data processing device with just a few components.

マイクロプロセツサフアミリーのコンポーネン
トはこの様なタイプのICメモリあるいは汎用の
周辺コントロールデバイスとも組み合わせること
が出来、広範囲な能力を持つデータ処理装置を構
成できる。データ処理装置は次の3つの部分から
成る。
Components of the microprocessor family can also be combined with these types of IC memories or general-purpose peripheral control devices to form data processing devices with a wide range of capabilities. The data processing device consists of the following three parts.

(1) セントラルプロセツシングユニツト(CPU) (2) メモリ (3) 周辺機器とのインターフエースユニツト(汎
用あるいは専用周辺コントローラデバイス) CPUはシステムの心臓部である。その機能は
メモリから命令を得て希望する動作を行うことに
ある。メモリは命令を貯え、又、多くの場合処理
されるデータを貯えるために用いられる。周辺機
器とのインターフエースユニツトはデータ処理装
置に接続される周辺機器、例えばキーボード、
CRTデイスプレイ、プリンタ、磁気デイスク装
置、フロツピーデイスク装置等とのデータ転送路
となる他各種コントロール要素を持つ。これら必
要とするコンポーネントは実質的に外部ロジツク
を全く必要とせず、非常に簡単な方法で互いに接
続することができる。
(1) Central processing unit (CPU) (2) Memory (3) Interface unit with peripheral devices (general purpose or dedicated peripheral controller device) The CPU is the heart of the system. Its function is to obtain instructions from memory and perform the desired action. Memory is used to store instructions and often data to be processed. The interface unit with peripherals is used to connect peripherals connected to the data processing device, such as keyboards,
It serves as a data transfer path for CRT displays, printers, magnetic disk devices, floppy disk devices, etc., and also has various control elements. These required components require virtually no external logic and can be connected together in a very simple manner.

いま、プロセツサCPUと汎用の周辺デバイス
であるDMAコントローラとを結合した場合につ
き考える。この場合、両者はプロセツサの持つ内
部バス(アドレス・データ・コントロールのため
の複数本のラインから成る)を介して結合させ、
このバスには他にメモリデバイスが、前記DMA
コントローラには更に周辺機器(例えば磁気デイ
スク装置)が接続されているものとする。
Now, let us consider the case where a processor CPU and a DMA controller, which is a general-purpose peripheral device, are combined. In this case, the two are connected via the processor's internal bus (consisting of multiple lines for address and data control),
There are other memory devices on this bus, including the DMA
It is assumed that a peripheral device (for example, a magnetic disk device) is further connected to the controller.

前記DMAコントローラはプログラム(プロセ
ツサ)による初期設定がなされた後、プロセツサ
の介在なしにメモリと周辺機器との間でデータの
ブロツク転送を行う機能を持つ。即ち、周辺機器
からの要求(DMAリクエスト)に従い、メモリ
と周辺機器間でデータのリードあるいはライトを
行うために連続的にメモリ番地を発生させる。こ
の場合、バスの占有はプロセツサのホールド機能
(プロセツサのバス(アドレス/データ)をフロ
ーテイング状態にするもので、このため、プロセ
ツサにはHOLDという信号端子が用意される。
従つて外部デバイスはこの間バスを占有すること
ができる。)を用いて行なわれる。
After initial settings are made by a program (processor), the DMA controller has a function of performing block transfer of data between memory and peripheral devices without the intervention of a processor. That is, memory addresses are continuously generated in order to read or write data between the memory and the peripheral device in accordance with a request (DMA request) from the peripheral device. In this case, bus occupancy is the processor's hold function (setting the processor's bus (address/data) to a floating state); for this purpose, the processor is provided with a signal terminal called HOLD.
Therefore, external devices can occupy the bus during this time. ) is used.

上記した様にプロセツサ、DMAコントローラ
を同一バスにてコントロールする場合において、
DMAコントローラ動作時にはプロセツサのホー
ルド機能を使用し、一旦プロセツサのバスをフロ
ーテイング状態にし、バスを占有した後、一連の
処理を行つている。ところで、この場合、プロセ
ツサはホールド機能を優先させるため、マシンサ
イクル毎に必らずフエツチする仕様になつてい
る。従つてさほど緊急の処理要求が無い場合であ
つても、ホールド要求発生の間隔が短い(速い)
と、プロセツサ自身の処理は1マシンサイクル毎
に停止せざるを得ない。これはプロセツサの処理
効率を著しく低下させる原因の一つとなつていた
ものである。
As mentioned above, when controlling the processor and DMA controller on the same bus,
When operating the DMA controller, the processor's hold function is used to temporarily put the processor bus in a floating state, and after occupying the bus, a series of processing is performed. By the way, in this case, in order to give priority to the hold function, the processor is designed to perform a fetch every machine cycle. Therefore, even if there is no urgent processing request, the interval between hold requests is short (quick).
Therefore, the processing of the processor itself has to be stopped every machine cycle. This has been one of the causes of a significant decrease in processing efficiency of the processor.

本発明は上記事情に基づいてなされたものであ
り、プロセツサのマシンサイクルとDMA要求と
を命令単位で同期化させることにより、プロセツ
サの処理効率を高めたデータ処理装置を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a data processing device that improves the processing efficiency of a processor by synchronizing the machine cycle of a processor and a DMA request on an instruction-by-instruction basis. .

以下、図面を使用して本発明に関し詳細説明を
行う。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
る。図において、1はDMAコントローラ、2は
プロセツサであつて、機能は上述したとおりであ
る。前記DMAコントローラ1のホールドリクエ
スト端子HRQはプロセツサ2のホールド端子
HLDに接続され、前記両モジユール1,2はプ
ロセツサ2の持つシステムバス(6;アドレス・
データ・コントロールライン)を介して結合され
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a DMA controller, and 2 is a processor, whose functions are as described above. The hold request terminal HRQ of the DMA controller 1 is the hold terminal of the processor 2.
Both modules 1 and 2 are connected to the HLD, and both modules 1 and 2 are connected to the system bus (6; address/
data and control lines).

本発明実施例においては、DMAコントローラ
として米国INTEL社より販売されている8257;
プログラマブルDMAコントローラをプロセツサ
として同じく米国INTEL社より販売されている
8085A;ワンチツプ8ビツトNチヤネルマイクロ
プロセツサを使用している。これらLSIにおける
仕様の詳細は、同社より1978字4月15日に発行さ
れているマイクロコンピユータユーザーズマニユ
アルMCS−85を参照されたい。
In the embodiment of the present invention, the DMA controller is 8257, which is sold by INTEL in the United States;
A programmable DMA controller is also sold by INTEL as a processor.
8085A: Uses a one-chip 8-bit N-channel microprocessor. For details on the specifications of these LSIs, please refer to the Microcomputer User's Manual MCS-85 published by the company on April 15, 1978.

又、3は前記DMAコントローラ1に対し
DMA要求を発するために設けられるフリツプフ
ロツプ、4は前記DMA要求を発するためのクロ
ツクを生成するフリツプフロツプ、5はプロセツ
サ2におけるOPコードフエツチ(最初のマシン
サイクル)のためのマシンサイクルを検出するア
ンドゲートである。前記アンドゲート5には3つ
のステイタス信号IMO,S01,S11が供給されてい
る。これは全てのマシンサイクルの一番始めにプ
ロセツサ2より発せられるステイタス信号であつ
て、これから行おうとするマシンサイクルがどの
型であるかを明確に示す。IMO信号はこのマシ
ンサイクルがメモリ関係なのか、入出力動作なの
かを知らせる。S01ステイタス信号はこのサイク
ルが読取り動作か書込み動作かを確保する。S01
とS11のステイタス信号は組合せにより読取り/
書込みあるいはOPコードフエツチマシンサイク
ルとHALTステートの3状態のいずれかを識別
するものである。詳細は上述したマニユアルを参
照願う。前記アンドゲート5出力は前記フリツプ
フロツプ4のD入力端子に接続されている。該フ
リツプフロツプ4のクロツク端子CKにはプロセ
ツサ2より発せられるアドレスラツチイネーブル
信号ALEが、プリセツト端子PRには+5ボルト
電源よりプルアツプされた出力がそれぞれ供給さ
れる。該フリツプフロツプ4のQ出力は後段のフ
リツプフロツプ3のクロツク端子CKに供給され
る。該フリツプフロツプ3のD入力端子には外部
(周辺機器)からDMA要求信号(DMA REQ)
が供給されており、このフリツプフロツプ3出
力によりデータ要求信号として前記DMAコント
ローラ1のDMAリクエスト端子DRQに供給され
る。
3 is for the DMA controller 1.
A flip-flop 4 is provided to issue a DMA request; 4 is a flip-flop that generates a clock for issuing the DMA request; 5 is an AND gate that detects a machine cycle for an OP code fetch (first machine cycle) in the processor 2; . The AND gate 5 is supplied with three status signals IMO, S 01 and S 11 . This is a status signal issued by the processor 2 at the beginning of every machine cycle, and clearly indicates what type of machine cycle is about to be executed. The IMO signal tells whether this machine cycle is memory related or an input/output operation. The S01 status signal ensures whether this cycle is a read or write operation. S 01
and S 11 status signals can be read /
It identifies one of three states: write or OP code fetch machine cycle and HALT state. Please refer to the manual mentioned above for details. The output of the AND gate 5 is connected to the D input terminal of the flip-flop 4. The clock terminal CK of the flip-flop 4 is supplied with an address latch enable signal ALE generated by the processor 2, and the preset terminal PR is supplied with an output pulled up from a +5 volt power supply. The Q output of the flip-flop 4 is supplied to the clock terminal CK of the flip-flop 3 at the subsequent stage. The D input terminal of the flip-flop 3 receives a DMA request signal (DMA REQ) from the outside (peripheral device).
is supplied to the DMA request terminal DRQ of the DMA controller 1 as a data request signal by the output of the flip-flop 3.

第2図はDMA要求とマシンサイクルとの関係
を示した図であつて、本発明と従来の動作を対比
する意味で示した。図中、aはDMA要求がない
場合のプロセツサ2のマシンサイクルを示す。
M1,M2,M3,M4から成るマシンサイクルであ
る。bはDMA要求がある場合の従来のプロセツ
サ2におけるマシンサイクル、cはDMA要求が
ある場合の本発明により得られるマシンサイクル
を示す。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between DMA requests and machine cycles, and is shown for the purpose of comparing the operation of the present invention and the conventional operation. In the figure, a indicates a machine cycle of the processor 2 when there is no DMA request.
This is a machine cycle consisting of M 1 , M 2 , M 3 , and M 4 . b shows a machine cycle in the conventional processor 2 when there is a DMA request, and c shows a machine cycle obtained by the present invention when there is a DMA request.

以下、第1図、第2図を使用して本発明の動作
に関し詳細に説明を行う。まず、外部よりDMA
要求信号が到来することにより、DMAコントロ
ーラ1のDRQ端子へデータリクエストを発しよ
うとするが、フリツプフロツプ3のクロツクはあ
る条件を満たさないと発生しない。従つてDMA
要求信号が到来しただけではDMA動作は実行さ
れない。フリツプフロツプ3に対するクロツクが
得られるためにはフリツプフロツプ4のD入力端
子(アンドゲート5出力)に入る信号がアクテイ
ブとなり、且つクロツクALEが発生されなけれ
ばならない。
Hereinafter, the operation of the present invention will be explained in detail using FIGS. 1 and 2. First, from the outside DMA
When the request signal arrives, a data request is attempted to be issued to the DRQ terminal of the DMA controller 1, but the clock of the flip-flop 3 is not generated unless a certain condition is met. Therefore DMA
A DMA operation is not executed simply by the arrival of a request signal. In order to obtain a clock for flip-flop 3, the signal entering the D input terminal (AND gate 5 output) of flip-flop 4 must be active and clock ALE must be generated.

尚、クロツクALEは1マシンサイクル毎にプ
ロセツサ2により発生されるアドレスラツチイネ
ーブル信号である。又、フリツプフロツプ4のD
入力端子に供給されるアンドゲート5・出力は上
述した様にマシンサイクルの最初を示しており、
プロセツサ2ステイタスのアンデイング(あるい
はデコード)出力である。
Note that the clock ALE is an address latch enable signal generated by the processor 2 every machine cycle. Also, D of flip-flop 4
The AND gate 5 output supplied to the input terminal indicates the beginning of the machine cycle as described above,
This is the undoing (or decoding) output of processor 2 status.

プロセツサ2がある命令を実行しようとしてマ
シンサイクルM1に入るとアンドゲート5の論理
積条件が成立し、フリツプフロツプ4のD入力が
アクテイブな状態となる。更にマシンサイクル
M1の中で発生するALE信号によりフリツプフロ
ツプ4がセツトされ、該フリツプフロツプ4のQ
出力がアクテイブとなる。この時、DMA要求信
号(DMA REQ)がアクテイブな状態にあれば、
フリツプフロツプ3の出力がアクテイブとな
り、初めてデータリクエストが発せられ、DMA
コントローラ1に対しDMA要求が伝えられる。
即ち、DMAコントローラ1に出力されるデータ
リクエスト信号はプロセツサ2のマシンサイクル
に同期しており、バーストなデータリクエストが
発生しても、プロセツサ2はデータリクエスト処
理後必らず1命令処理が可能となる。上述した
DMA要求信号とプロセツサ2のマシンサイクル
との関係を図示したものが第2図cに示されてい
る。
When processor 2 enters machine cycle M1 to execute a certain instruction, the AND condition of AND gate 5 is satisfied and the D input of flip-flop 4 becomes active. More machine cycles
The ALE signal generated in M1 sets flip-flop 4, and the Q of flip-flop 4 is set.
Output becomes active. At this time, if the DMA request signal (DMA REQ) is active,
The output of flip-flop 3 becomes active, a data request is issued for the first time, and the DMA
A DMA request is transmitted to controller 1.
In other words, the data request signal output to the DMA controller 1 is synchronized with the machine cycle of the processor 2, and even if a burst data request occurs, the processor 2 can always process one instruction after processing the data request. Become. mentioned above
A diagram illustrating the relationship between the DMA request signal and the machine cycle of processor 2 is shown in FIG. 2c.

以上説明の如く本発明は、プロセツサのマシン
サイクルとDMA要求を命令単位で同期化するも
のであつて、これにより、プロセツサの1命令処
理がDMA要求があるにもかかわらず確保出来、
従つてプロセツサの処理効率をあげることができ
る。この様にすることにより、バースト的なホー
ルド要求があつてもシステム的な処理スピードに
おいて、プロセツサの処理効率を高めなければな
らない場合の有効な対応手段が提供できる。
As explained above, the present invention synchronizes the machine cycle of the processor and the DMA request on an instruction-by-instruction basis.This allows the processor to process one instruction even though there is a DMA request.
Therefore, the processing efficiency of the processor can be improved. By doing so, it is possible to provide an effective countermeasure when it is necessary to improve the processing efficiency of the processor at the system processing speed even if there is a burst hold request.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明実施例を示すブロツク図、第2
図はDMA要求とマシンサイクルとの関係を示す
図である。 1……DMAコントローラ、2……プロセツ
サ、3,4……フリツプフロツプ、5……アンド
ゲート、6……システムバス。
Figure 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
The figure is a diagram showing the relationship between DMA requests and machine cycles. 1...DMA controller, 2...processor, 3, 4...flip-flop, 5...AND gate, 6...system bus.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ホールド機能を持つプロセツサとDMAコン
トローラとが前記プロセツサの持つバスを介して
接続されるものであつて、前記プロセツサから出
力されるステイタス信号に基づき最初のマシンサ
イクルを検出するゲートと、前記ゲートから得ら
れる信号を安定化する第1のフリツプフロツプ
と、前記第1のフリツプフロツプ出力に基づき外
部より指示されるDMA要求信号を前記プロセツ
サのマシンサイクルに同期化させる第2のフリツ
プフロツプとを具備し、前記第2のフリツプフロ
ツプ出力を前記DMAコントローラに対する
DMA要求信号として出力することを特徴とする
データ処理装置。
1. A processor with a hold function and a DMA controller are connected via a bus of the processor, and a gate that detects the first machine cycle based on a status signal output from the processor; a first flip-flop that stabilizes the obtained signal; and a second flip-flop that synchronizes a DMA request signal instructed from the outside with the machine cycle of the processor based on the output of the first flip-flop; 2 flip-flop outputs to the DMA controller.
A data processing device characterized in that it outputs a DMA request signal.
JP56109019A 1981-07-13 1981-07-13 Data processor Granted JPS5810226A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56109019A JPS5810226A (en) 1981-07-13 1981-07-13 Data processor

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JP56109019A JPS5810226A (en) 1981-07-13 1981-07-13 Data processor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5810226A JPS5810226A (en) 1983-01-20
JPH023217B2 true JPH023217B2 (en) 1990-01-22

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JP56109019A Granted JPS5810226A (en) 1981-07-13 1981-07-13 Data processor

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JPS60183661A (en) * 1984-03-02 1985-09-19 Nec Corp Information processing unit
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