JPH03201053A - Dmaコントローラ - Google Patents

Dmaコントローラ

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JPH03201053A
JPH03201053A JP34254989A JP34254989A JPH03201053A JP H03201053 A JPH03201053 A JP H03201053A JP 34254989 A JP34254989 A JP 34254989A JP 34254989 A JP34254989 A JP 34254989A JP H03201053 A JPH03201053 A JP H03201053A
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JP
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dma
transfer
channel
information
controller
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JP34254989A
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Takashi Maruyama
隆 丸山
Keiichi Yu
恵一 勇
Takashi Inagawa
稲川 隆
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は情報処理システム等に用いられるダイレクトメ
モリアクセスコントローラ(以下、DMACと記す)に
関し、特に、そのリンクアレイチェイン転送処理に関す
るものである。
[従来の技術] 従来のDMACにおけるリンクアレイチェイン転送処理
は、特開昭63−239549号公報に記載のようにメ
モリをアクセスする転送情報を蓄える2面のレジスタ群
A、Bを備え、MPUの指示に従い転送情報テーブルか
らのコマンドを読み出し、IO装置とメモリ間のDMA
転送を行っていた。
また、DMA転送、DMACのメモリよりの転送情報の
読み込み(以下、コマンドリードという)。
MPtJの順に優先順位を与えてデータ・チエイニング
を行なうことにより、バスの競合処理を行っていた。
以下、この技術を詳細に説明する。
第6図に、従来の技術に係るDMACを用いた情報処理
システムの構成を示す。
図中、1はDMAC2,3はDMA開始アドレス(以下
rADJと略す)、DMA転送バイト数(以下rCTJ
と略す)、コマンドコード(以下rcDJと略す)を取
り込むためのレジスタ群A。
B、4はMPU、5は物理アドレスバス、6はデータバ
ス、7はメモリやIO装置に対するライト制御信号、8
はアドレス変換器、9はI10装置、10.11はメモ
リ10内のブロックはメモリを示す。
12は論理アドレスバス、13はIO装置9からのDM
A転送要求信号であるDREQ、14はIO装置9への
DMA転送許可信号であるDACK、15はDMAのチ
ャネル毎の優先順位を判定する優先決定回路、■6はD
MA動作のためのバス使用獲得を要求する信号であるB
USREQ、17はMPU4の出力するバス使用許可信
号であるBUSACKを示す。
18はDMA制御回路、19はメモリ10内の転送情報
テーブル、22.23はレジスタ群A。
B選択信号、25はリード制御信号、32はDMA制御
信号を示す。
以下、この従来技術に係るD M A Cの動作につい
て説明する。
第2図に、DMAのリンクアレイチェイン動作時のタイ
ムチャートを示す。
まず、DMA転送を行なうにあたり、MPU4は、DM
ACl内部のレジスタ群A2及びレジスタ群B3に前記
AD、CT、CDを設定する。また、MPU4は、DM
A転送の開始を■/○装置9の内部レジスタを設定する
I10装置9は、DMA転送要求が発生すると、DRE
Q13を有効にしてDMAC1にDMA転送を要求する
DMAClは、優先決定回路15でチャネル間の優先判
定を行ないつつ、MPU4へ出力バス権解放要求BUS
REQ16を出力する。
これに対し、MPU4はバス権を解放可能なタイミング
になるとBUSAC:に17をDMAC1に出力する。
BUSACK  17を受けとったDMAC1はDAC
K14を有効にし、DMA転送を開始する。
このようにして、1番目のブロックのDMA転送がレジ
スタ群A2を使用ルて行なわれる。
なお、第2図のタイムチャートに示すように、通常はD
MA転送とMPUのメモリへのアクセス(以下、MPU
アクセスという)は、はぼ交互に行なわれる。
DMAC1において、レジスタ群A2を使用した1番目
のブロック転送が終了すると、自動的にレジスタ群B3
に制御が移行し2番目のブロックのDMA転送を開始す
る。
そして、この2番目のブロックのDMA転送期間中に3
番目のブロック転送のためのコマンドリードを行なう。
なお、バス権獲得の優先順位はDMA転送、コマンドリ
ード、MPUアクセスの順に設定されており、DMA転
送のない期間中のコマンドリードが行なオ)れ、DMA
転送もコマンドリードもない期間にMPUアクセスが行
なわれる。
この3番目のブロックに対するコマンドリードは、メモ
リ10内に構成された転送情報テーブル19から3番目
のブロックAD、CT、CDをリードし、レジスタ群A
2に書き込む事により実現される。
次に、2番目のブロックのDMA転送が終了するとレジ
スタ群A2に設定したAD、CT、CDに従って3番目
のブロックのDMA転送を開始すると同特に、4番目の
ブロックに対するコマンドリードを第3ブロツクと同様
に開始する。以後同様にしてリンクアレイチェイン転送
を続けていく。
以上の動作により、従来はリンクアレイチェイン転送を
実現している。
[発明が解決しようとする課題] 前記従来技術によれば、リンクアレイチェインの存在を
意識せずに設計されたIloを用いても、リンクアレイ
チェイン転送を行うことができる。
ところで、近年の情報処理システムの高性能化の要求は
高く、これに応じて、処理データの増加等により情報処
理システムにおけるパストラフィックは急速に増大しつ
つあり、このまま、パストラフィック量は増大した場合
、DMACにおいて、転送情報テーブルからのコマンド
の読み出しが、次のブロック転送を開始するまでの期間
に完了しない場合も発生しうる。
しかし、前記記従来技術は、かかる異常の検出をIO装
置に依存しなければならないという問題があった。
以下に、この問題について詳細に説明する。
第3図に、リンクアレイチェイン動作時に異常の発生し
た場合のタイミングチャートを示す。
第3図には、前記正常動作の説明で用いた(第2図参照
)DMA転送、コマンドリード、MPUアクセスに加え
て、DMA転送チャネルO1DMA転送他チャネルおよ
び転送終了信号をも示す。
コマンドリードを行なう対象となるチャネルをチャネル
Oに仮定し、その対象チャネル以外すべてのチャネルの
アクセスをDMA転送他チャネルで表わす。
この場合、DMA転送チャネル0とDMA転送他チャネ
ルを合わせたものが、第2図で示したDMA転送に相当
する。
転送終了信号とは、すべてのブロックのDMA転送が終
了した時に出力するチャネル対応の信号である。
第3図に示すように、DMAC1は、N−1番目のブロ
ックのDMA転送期間中にN番目のブロックに対するコ
マンドリードを完了し、N番目のブロックのDMA転送
を開始するが、正常にリンクアレイチェイン転送を続け
ていくためには、このN番目のブロックのDMA転送の
期間中に、N+1番目のブロックに対するコマンドリー
ドを完了しなければならない。
ところが、第3図のようにチャネルOおよび他チャネル
のDMAが連続して行なわれた場合、優先権の高いDM
Aが連続してパスの使用権を確保するため、N+1番目
のブロックに対するコマンドリードが行なわれなくなる
N+1番目のブロックに対するAD、CT、CDの設定
が行なわれないため、DMAC1はN番目のブロックの
DMA転送ですべてのブロックのDMA転送が終了した
と判断し、DMA転送転送チャネル量終転送サイクルで
転送終了信号を出す。
また、IO装519は、まだ転送するデータが存在する
にもかかわらず転送終了の通知を受は取る。
そして、I10装置9が異常を検出し、MPU4へ割込
み等の方法で報告して、その後。
I10装置9に残されている情報をもとにMPU4のプ
ログラムで異常処理を行なう事になる。しかし、すべて
のI10装置に、異常処理に必要な情報を残す機能が存
在するとは限らない為、異常のリカバリ対策としては不
充分であり信頼性が低い。
そこで1本発明は、異常のリカバリ対策を保障し得るD
MACを提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 前記目的達成のために1本発明は、各DMAチャネルの
DMA転送情報を保持する2面のレジスタを、DMAチ
ャネル毎に備え、交互にレジスタを切り替え、レジスタ
に保持されたDMA転送情報に基づいて、該DMAチャ
ネルのDMA転送を実行しつつ、他方のレジスタに次デ
ータブロックのDMA転送情報を格納し、リンクアレイ
チェイン転送を、各DMAチャネルについて行なう手段
を有するDMAコントローラであって、リンクアレイチ
ェイン転送時に、次データブロック転送開始時までに、
格納すべき次データブロックのDMA転送情報の前記レ
ジスタへの格納が完了したか否かを検出する手段を有す
ることを特徴とするDMAコントローラを提供する。
なお、前記DMAコントローラは、前記レジスタへのD
MA転送情報の格納の未完了を検出した場合に、その旨
出力する手段と、格納が未完了であったDMA転送情報
の属するDMAチャネルの識別情報を保持する、外部よ
りアクセス可能なチャネル情報保持手段を設けることが
望ましい。
また、さらに、前記DMAコントローラと、該DMAコ
ントローラにリンクアレイチェインDMA転送を指示す
る中央処理装置とを1チップ化し、1チップCPUとし
ても良い。
また、併せて、本発明は、メモリと、入出力装置と、メ
モリと入出力装置と間のDMA転送を制御する前記チャ
ネル情報保持手段を設けたDMAコントローラと、該D
MAコントローラにリンクアレイチェインDMA転送を
指示する中央処理装置とを有し、 DMAコントローラは前記レジスタへのDMA転送情報
の格納の未完了の検出を中央処理装置に通知し、前記中
央処理装置はDMAコントローラより前記格納の未完了
の検出の通知を受けた場合に、DMAコントローラの前
記チャネル情報保持手段にアクセスし、得られたDMA
チャネル識別情報に応じた処理を行うことを特徴とする
情報処理システムを提供する。
[作 用] 本発明に係るDMAコントローラによれば、リンクアレ
イチェイン転送時に1次データブロック転送開始時まで
に、格納すべき次データブロックのDMA転・送情報の
前記レジスタへの格納が完了したか否かを検出する。
なお、前記DMAコントローラは、前記レジスタへのD
MA転送情報の格納の未完了を検出した場合に、その旨
出力する手段と、格納が未完了であったDMA転送情報
の属するDMAチャネルの識別情報を保持する。外部よ
りアクセス可能なチャネル情報保持手段を設けることが
望ましい。
これにより、外部からの読み出しを可能にし、異常の発
生および原因および異常の発生したDMA転送チャネル
を外部にて認識可能となる。
また1本発明に係る情報処理システムは、前記DMAコ
ントローラを備え、該DMAコントローラはメモリと入
出力装置との間のDMA転送を制御する。また、前記レ
ジスタへのDMA転送情報の格納の未完了の検出を中央
処理装置に通知する。
一方、中央処理装置は該DMAコントローラにリンクア
レイチェインDMA転送を指示する。また、DMAコン
トローラより前記格納の未完了の検出の通知を受けた場
合に、DMAコントローラの前記チャネル情報保持手段
にアクセスし、得られたDMAチャネル識別情報に応じ
た異常処理を行う。
[実施例] 以下、本発明に係るDMACの一実施例を説明する 第1図に1本実施例に係るDMACを用いた情報処理シ
ステムの構成を示す。
図中、1はDMAC2,3はDMA開始アドレス(以下
rADJと略す)、DMA転送バイト数(以下rCTJ
と略す)、コマンドコード(以下「CD」と略す)を取
り込むためのレジスタ群A、B、4はMPU、5は物理
アドレスバス、6はデータバス、7はメモリや10装置
に対するライト制御信号、8はアドレス変換器、9は■
/○装置。
10.11はメモリ10内のブロックはメモリを示す。
12は論理アドレスバス、13はIO装置9からのDM
A転送要求信号であるDREQ、14はIO装置9への
DMA転送許可信号であるDACK、15はDMAのチ
ャネル毎の優先順位を判定する優先決定回路、16はD
MA動作のためのバス使用獲得を要求する信号であるB
USREQ、17はMPU4の出力するバス使用許可信
号であるBUSACKを示す。
18はDMA制御回路、工9はメモリ10内の転送情報
テーブル、22.23はレジスタ群A、B選択信号、2
5はリード制御信号、30は異常検出回路、31は異常
を報告するための異常報告信号、32はDMA制御信号
を示す。
以上のように本実施例は第6図に示した従来技術に係る
DMACに、前記異常を検出するための異常検出回路3
0をDMAC1内に設け。
MPU4に該異常を報告するための異常報告信号31を
伝える事により、I10装置9による異常の検出だけで
なく、DMAClで異常を検出し、MPU4で直ちに処
理可能とするものである。
次に、第4図に本実施例に係るDMAClのDMA制御
回路18の一部分の詳細、及び、異常検出回路30の詳
細を示す。
図中、101は1ブロツクのDMA転送バイト数をカウ
ントするカウンタ、102は1ブロツクの転送が終了し
たときにカウンタ101がら出力されるオーバーフロー
信号、103は動作しているDMAチャネルのチャネル
番号を保持するチャネル番号保持回路、104はチャネ
ル番号保持回路103から出力されるチャネル信号、1
05はモード設定や最終ブロックが否か等を判断し、コ
マンドリードを行う旨のコマンドリード条件信号106
を出力するコマンドリード条件判定回路。
107はレジスタ群切換えF/F群、108はインバー
タ、109は論理積回路、11oはコマンドリード要求
セット信号、illはコマンドリード要求F/F群、1
12はコマンドリード要求信号、113はコマンドリー
ド制御回路、114はコマンドリード終了信号、115
は論理積回路。
116は論理和回路、117はセットリセットF/F、
118は4ビツトレジスタ、119は異常チャネル番号
信号、120は異常報告セット信号である。なお、図中
、説明を簡易にするため。
DMAのチャネル数を4チヤネルと仮定して記しである
。また、チャネル信号104.コマンドリード条件信号
106、論理積回路109、コマンドリード要求セット
信号110、コマンドリード要求信号112、コマンド
リード終了信号114も、図中には簡単のため1つしか
存在しないように記しであるが、チャネル数と同数存在
するものである。
次に本実施例に係るDMACの動作について説明する。
第5図に本実施例に係るDMACの動作を表すタイミン
グチャートを示す。
図中の、DMA転送、コマンドリード、MPUアクセス
のバス使用状態は、前述した従来技術に係る動作(第3
図参照)に同じである。
ここで、本実施例の説明のために、タイミングチャート
(第5図参照)に新しく記載を追加した信号を第4図を
参照して説明する。
カウンタオーバーフローは、オーバーフロー信号102
に対応し、DMA転送の1ブロツクが終了した事を示す
信号である。
オーバーフロー信号102、チャネル信号104、コマ
ンドリード条件信号106の論理積を論理積口8109
でとり、コマンドリード要求セット信号110を生成し
、コマンドリード要求F/F群111のチャネル対応の
F/Fをセットする事によりコマンドリード要求信号1
12が有効化される。
コマンドリード要求は、このコマンドリード要求信号1
12に対応し、AD、CT、CD(7)設定が完了する
とコマンドリード終了信号114によりリセットされる
コマンドリード要求が出されている状態でカウンタオー
バーフローが発生すると、次のブロック転送が始まるま
でにコマンドリードが完了しなかった事を意味する。
チャネル番号104のチャネル0に対応する信号を10
4−1、チャネル1〜3に対応する信号を104−2〜
4とする。コマンドリード要求信号112も同様にチャ
ネル0に対応する信号を112−1.チャネル1〜3に
対応する信号を112−2〜4とする。
今コマンドリードを要求したにもかがゎらず、コマンド
リードが行なわれなかったチャネルをチャネルOとする
コマンドリード要求信号112−1とチャネル信号10
4−1そしてオーバーフロー信号102が論理積回路1
15−1に入力され、さらに論理和回路116に入力さ
れ異常報告セット信号120を生成する。
異常報告セット信号120は、セットリセットF/F 
17のセットと4ビツトレジスタ118によるチャネル
信号104−1〜4のラッチを行なう。
セットリセットF/F 117の出力は異常報告信号3
1であり、4ビツトレジスタ118の出力は異常チャネ
ル番号出力119である。
また、異常報告信号31は、MPU4に割込み要求信号
の一種として伝えられ、MPU4は異常処理プログラム
の実行を開始する。
4ビツトレジスタ118とセットリセットF/F117
にはDMAC1の内部レジスタとしてアドレスを割当て
、MPU4からアクセス可能とする。
一方、MPU4の異常処理プログラムでは、4ビツトレ
ジスタ118のデータ異常チャネル番号出力119を読
み出し、異常の発生したチャネル番号を知り、必要な処
理を行ない、セットリセットF/F117をアクセスし
、異常報告信号31をリセットする。なお、4ビツトレ
ジスタ118のリセットは行なっても行なわなくても問
題はない。
そして、異常処理終了後は、再度N+1番目のブロック
のDMA転送からリンクアレイチェイン転送を開始する
よう制御する。
なお1本実施例においては、4チヤネルのDMAを想定
したが、4チヤネルのDMAに限定される事はなく、任
意のチャネル数のDMAにっいても同様に実現可能であ
る。
また、本実施例では、コマンドリードM胸回路113を
DMAClの内部に存在するものとして説明したが、M
PUとDMACをワンチップ化し、コマンドリードをM
PUが行なうためにコマンドリード制御回路113をM
PU4内に設けた場合においても適用可能である。
また、異常報告手段をもつためMPUがプログラムによ
るポーリングを行なう必要がないので処理速度の向上の
効果がある。
なお、本実施例においては、異常報告を割込み信号で行
ない、異常処理プログラムにおいて処理を行なうが、D
MAC自身に備えた要求処理マイクロプログラム、また
は、DMACとMPUを1チップ化した場合にはMPU
の要求処理マイクロプログラムへのソフト割込み等によ
って実現しても良い。
また1本実施例において異常チャネル番号信号は、チャ
ネル数分のビット幅を持つが、チャネル番号をコード化
して表現するようにしても良い。
以上のように1本実施例によれば、転送情報テーブルか
らのコマンドの読み出しが次のブロック転送を開始する
までの期間に完了しない異常を。
DMACが検出し、MPUのプログラムで処理可能であ
る事から、IO装置すべてに前記異常を検出する手段を
設ける必要がなく、システム全体のハードウェア量の削
減の効果がある。
さらに、DMACとMPUを1チップ化し1チップCP
Uとすることにより、布線量を削減でき。
またシステム設計がより容易になる。
まだ、転送情報テーブルからのコマンドの読み出しが次
のブロック転送を開始するまでの期間に完了しない異常
の検出をDMACが一括して行ない、MPUへの割込み
手段を持ち、MPUの異常処理に必要な情報をDMAC
が提供する事により、MPUプログラムによる高速な異
常処理が可能となり、システム全体の処理速度の向上の
効果がある。
また、前記異常をハードウェアで検出可能となるため、
信頼性の向上の効果がある。さらに、前記異常の検出を
DMACが一括して行なう為に、IO装置すべてが前記
異常の検出のハードウェアを持つ必要がない事から、シ
ステム全体のハードウェア量の削減、および、新たにリ
ンクアレイチェインを意識した工○装置を再設計する必
要がなく、設計工数の削減等の効果がある また、通常の使用においては、前記異常が発生し得ない
システムにおいても、システムのデバッグ段階では、該
異常が発生する可能性がある。このような場合、検出手
段を持たないと異常の原因究明に多大な労力が必要とさ
れるため、本実施例によって、デバッグ工数の低減の効
果もある。
[発明の効果] 以上のように、本発明に係るDMACによれば、転送情
報テーブルからのコマンドの読み出しが、次のブロック
転送を開始するまでの期間に完了しないという異常を検
出することができるので、異常のリカバリ・対策を保障
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る情報処理システム構成
を示すブロック図、第2図は正常なりMAのリンクアレ
イチェイン動作時のタイムチャート、第3図は従来技術
に係るDMACののリンクアレイチェイン動作時の異常
の発生を説明するめのタイミングチャート、第4図は本
発明の一実施例に係るDMACの構成を示すブロック図
。 第5図は本発明の一実施例に係るDMACのリンクアレ
イチェイン動作示すタイミングチャート、第6図は従来
技術に係る情報処理システムの構成を示すブロック図で
ある。 1・・・DMAC,4・・・MPU、9・・・I10装
置、10・・・メモリ、11・・・ブロック、30・・
・異常検出回路、31・・・異常報告信号、112・・
・コマンドリード要求信号、119・・・異常チャネル
番号信号。 120・・・異常報告セット信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、各DMAチャネルのDMA転送情報を保持する2面
    のレジスタを、DMAチャネル毎に備え、交互にレジス
    タを切り替え、レジスタに保持されたDMA転送情報に
    基づいて、該DMAチャネルのDMA転送を実行しつつ
    、他方のレジスタに次データブロックのDMA転送情報
    を格納し、リンクアレイチェイン転送を、各DMAチャ
    ネルについて行なう手段を有するDMAコントローラで
    あって、 リンクアレイチェイン転送時に、次データブロック転送
    開始時までに、格納すべき次データブロックのDMA転
    送情報の前記レジスタへの格納が完了したか否かを検出
    する手段を有することを特徴とするDMAコントローラ
    。 2、請求項1記載のDMAコントローラであって、前記
    レジスタへのDMA転送情報の格納の未完了を検出した
    場合に、その旨出力する手段と、格納が未完了であった
    DMA転送情報の属するDMAチャネルの識別情報を保
    持する、外部よりアクセス可能なチャネル情報保持手段
    を設けた事を特徴とするDMAコントローラ。 3、メモリと、入出力装置と、メモリと入出力装置との
    間のDMA転送を制御する請求項2記載のDMAコント
    ローラと、該DMAコントローラにリンクアレイチェイ
    ンDMA転送を指示する中央処理装置とを有し、 前記DMAコントローラは、前記レジスタへのDMA転
    送情報の格納の未完了の検出を中央処理装置に通知し、
    前記中央処理装置は、 DMAコントローラより前記格納の未完了の検出の通知
    を受けた場合に、DMAコントローラの前記チャネル情
    報保持手段にアクセスし、得られたDMAチャネル識別
    情報に応じた処理を行うことを特徴とする情報処理シス
    テム。 4、請求項または2記載のDMAコントローラと、該D
    MAコントローラにリンクアレイチェインDMA転送を
    指示する中央処理装置とを内臓したことを特徴とする1
    チップCPU。
JP34254989A 1989-12-27 1989-12-27 Dmaコントローラ Pending JPH03201053A (ja)

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