JPH0375943A - アドレス変換機能を有したマイクロプロセッサ - Google Patents

アドレス変換機能を有したマイクロプロセッサ

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JPH0375943A
JPH0375943A JP1212270A JP21227089A JPH0375943A JP H0375943 A JPH0375943 A JP H0375943A JP 1212270 A JP1212270 A JP 1212270A JP 21227089 A JP21227089 A JP 21227089A JP H0375943 A JPH0375943 A JP H0375943A
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Akira Kuwata
桑田 明
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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、マイクロプロセッサに関し、特にアドレス変
換機能を有するマイクロプロセッサに関する。
〔従来の技術〕
一般に、マイクロプロセッサ(以下、CPUと称す)が
生成するアドレスのビット長は、個々のCPUによって
異なる。例えば、日本電気のμPD70116は、アド
レス計算により1Mバイト、すなわち20ビツト長の論
理アドレスを生成する。
このμPD70116とラフトウ1エアの互換性を保ち
ながらアドレス空間を拡張する方法の1つとして、アド
レス変換方式がある。第5図を用いてアドレス変換方式
の一例を説明する。
アドレス計算によって変換前の20ビツト長アドレスが
生成され、そのうち、上位6ビツトを、アドレス変換部
101に入力する。アドレス変換部101は、64個の
10ビツト長変換レジスタから構成されており、入力さ
れた6ビ、ットの変換前アドレスに対応して1個10ビ
ツト長レジスタを選択する。アドレス変換部101で選
択された10ビツト長アドレスを上位アドレス、変換前
アドレス13−Oの14ビツトをそのまま下位アドレス
とし、24ビツト長の拡張アドレスを生成する。
また、第6図に示すように、64個の変換レジスタは■
/○領域のFF0O(H)−FF7E(H)にマツピン
グされており、I10命令によってリード/ライト可能
である。
しかしながら、前記アドレス変換方式では、DMAコン
トローラなどの外部バスマスタが生成したアドレスを拡
張アドレスに変換することはできナイ。外部バスマスタ
が生成するアドレスを変換するためには、CPUの外部
にもCPU内蔵のアドレス変換部と同機能を有したアド
レス変換部を持つ必要がある。第7図に外部バスマスタ
としてDMAコントローラを接続した場合のシステム構
成例を示す。
300はCPU、101はCPU内蔵のアドレス変換部
、103はDMAコントローラ、104はDMAアドレ
スバス13−0の同期化回路、301はCPU外部のア
ドレス変換部である。
第8図のタイミングチャートを用いて第7図の動作を説
明する。
まず、CPU300がバスサイクルを起動すると、SY
STEMアドレスバス13−0にはCPUアドレスバス
13−Oがそのまま出力され、SYSTEMアドレスバ
ス2:3−14にはアドレス変換部101によって変換
されたCPUアドレスバス23−14が出力される。
次に、CPUバスサイクル中に、DMAコントローラ1
03がバス要求信号であるHLDRQをアクティブにす
ると、CPUバスサイクル完了後に、CPU300はバ
ス解放信号であるHLDAKをアクティブにし、DMA
コントローラにバスの使用権を明渡す。同時に、CPU
300はアドレスバス、データバス等をノ・イインピー
ダンス状態にする。DMAコントローラ103はバスの
使用権を得ると、DMAバスサイクルを起動し、アドレ
スおよび制御信号を出力する。DMAコントローラー0
3が出力するアドレスのうち、DMAアドレスバス19
−14はアドレス変換部301に入力され、拡張アドレ
スに変換されてSYSTEMアドレスバス23−14に
出力する。ここで、アドレス変換部は変換に時間を要す
るため、SYSTEMアドレスバスへの出力タイミング
は、DMAアドレスの出力タイミングよりも若干遅れる
そのため、DMAアドレスバス13−0は、同期化回路
104により5YST・EMアドレスバス23−14に
同期化してSYSTEMアドレスバス13−0に出力す
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記の従来例のようなマイクロプロセッサでは、DMA
コントローラ等のバスマスクが出力するアドレスを変換
できないため、CPUが内蔵しているアドレス変換部と
同機能のアドレス変換機能が外部に必要になり、マイク
ロプロセッサシステムの部品点数が増大してしまうとい
う欠点を有していた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のアドレス変換機能を有したマイクロプロセッサ
の構成は、アドレス計算によって生成された論理アドレ
スを物理アドレスに変換するアドレス変換手段を備えた
マイクロプロセッサにおいて、外部のバス・マスタが生
成する外部アドレスを入力する入力手段と、前記アドレ
ス計算によって生成された論理アドレスと前記入力手段
により得られた外部アドレスとをバス使用権の明渡しを
示すバス解放信号により選択して前記アドレス変換手段
へ出力する選択手段とを有し、前記バス使用権を有して
いる間はアドレス計算によって生成された論理アドレス
を物理アドレスに変換し、前記バス使用権を明渡してい
る間は前記入力手段により得られた外部アドレスを物理
アドレスに変換することを特徴とする。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
本発明の第1の実施例を、第1図と第3図のり−一 イミング図を用いて説明する。
第1図において、100は本発明のマイクロプロセッサ
(以下、CPUと称す)、101はCPU内蔵のアドレ
ス変換部、102はCPUアドレスバス19−14とD
MAアドレスバス19−14との入力の切換えを行なう
マルチプレクサ(以下、MPXと称す)、103はDM
Aコントローラ、104はDMAアドレスバス13−O
の同期化回路である。
第3図のタイミングチャートを用いて第1図の動作を説
明する。
まず、CPU100がバスサイクルを起動すると、SY
STEMアドレスバス13−0にはCPUアドレスバス
13−Oがそのまま出力される。
MPX102は、バス解放信号であるHLDAKがロウ
レベル(インアクティブ)のため、CPUアドレスバス
19−14をアドレス変換部101の入力として選択す
る。アドレス変換部101は、入力したCPUアドレス
バス19−14をCPUアドレスバス23−14に変換
してSYSTEMアドレスバス23−14に出力する。
次に、CPUバスサイクル中に、DMAコントローラL
 03がバス要求信号であるHLDRQをハイレベル(
アクティブ)にすると、CPUバスサイクル完了後に、
CPU 100はHLDAKをハイレベル(アクティブ
)にする。同時に、DMAコントローラ103にバスの
使用権明渡し、アドレスバス、データバス等をハイイン
ピーダンス状態にする。DMAコントローラ103はノ
くスの使用権を得ると、DMAバスサイクルを起動し、
アドレスおよび制御信号を出力する。DMAコントロー
ラ103が出力するアドレスのうち、DMAアドレスバ
ス19−14は、CPUの入力端子105よりMPX1
02に入力される。ここで、HLDAKがハイレベル(
アクティブ)のため、MPX102は、DMAアドレス
バス19−14をアドレス変換部1010入力として選
択する。
アドレス変換部101は、入力したDMAアドレスバス
19−14を拡張アドレスに変換してCPUアドレスバ
ス23−14に出力する。アドレス変換部は、変換に時
間を要するため、SYSTEMアドレスバスへの出力タ
イミングは、DMAアドレスの出力タイミングよりも若
干遅れる。そのタメ、DMAアドレスバス13−Oは、
同期化回路104によりSYSTEMアドレスバス23
−14に同期化してSYSTEMアドレスバス13−〇
に出力する。
次に、本発明の第2の実施例を第2図と第4図のタイミ
ング図を用いて説明する。
第2図において、200は本発明のマイクロプロセッサ
、101はCPU内蔵のアドレス変換部、102はCP
Uアドレスバス19−14とDMAアドレスバス19−
14との入力の切換えを行なうマルチプレクサ(MPX
)、103はDMAコントローラ、104はDMAアド
レスバス13−〇の同期化回路、202はCPUデータ
バスの入出力端子、201は入出力端子202をCPU
のデータバスとして使用するか、外部バスマスタからの
アドレス入力端子として使用するかを切換えるマルチプ
レクサである。また、203,2049− はバッファである。
第1の実施例との相違点は、外部バスマスタからのアド
レス入力をデータバスの端子を用いることにより、端子
数の削減を計っている点である。
第4図のタイミングチャートを用いて第2図の動作を説
明する。
まず、CPU200がバスサイクルを起動すると、SY
STEMアドレスバス13−Oには、CPUアドレスバ
ス13−0がそのまま出力される。
MPX102は、バス解放信号であるHLDAKがロウ
レベル(インアクティブ)のため、CPUアドレスバス
19−14をアドレス変換部101の入力として選択す
る。アドレス変換部101は、′入力したCPUアドレ
スバス19−14を拡張アドレスに変換してCPUアド
レスバス23−14に出力する。なお、第4図では、C
PUサイクルをライトサイクルと仮定しており、CPU
バスサイクルは、ライトデータの出力完了時点、すなわ
ち、CPUデータバスがハイインピーダンスになった時
点で完了する。
0− 次に、CPUバスサイクル中に、DMAコントローラ1
03がバス要求信号であるHLDRQをハイレベル(ア
クティブ)にすると、CPUバスサイクル完了後に、C
PU200はHLDAKをハイレベル(アクティブ)に
し、DMAコント□−ラ103にバスの使用権を明渡す
。同時に、アドレスバス、データバス等をハイインピー
ダンス状態にする。DMAコントローラ103はバスの
使用権を得ると、DMAバスサイクルを起動し、アドレ
スおよび制御信号を出力する。203゜204はバッフ
ァであり、HLDAKがロウレベル(インアクティブ)
ならば、CPUデータバス5−0はSYSTEMデータ
バス5−0と接続状態にあり、ハイレベル(アクティブ
)ならば、CPUデータバス5−0はDMAアドレスバ
ス19−14と接続状態にある。DMAバスサイクル中
はHLDAKがハイレベル(アクティブ)であるため、
DMAコントローラ103が出力するアドレスのうち、
DMAアドレスバス19−14は、CPUデータバス端
子202よりマルチプレクサ201に入力される。また
、マルチプレクサ201は、CPUデータバス202か
ら入力したDMAアドレスバス19−14をMPX10
2へ出力する。ここで、HLDAKがハイレベルのため
、MPX102は、DMAアドレスバス19−14をア
ドレス変換部101の入力として選択する。アドレス変
換部101は、入力したDMAアドレスバス19−14
を拡張アドレスに変換してCPUアドレスバス23−1
4に出力する。アドレス変換部は、変換に時間を要する
ため、SYSTEMアドレスバスへの出力タイミングは
、DMAアドレスの出力タイミングよりも若干遅れる。
そのため、DMAアドレスバス13−0は、同期化回路
104によりSYSTEMアドレスバス2314に同期
化してSYSTEMアドレスバス130に出力する。
〔発明の効果〕
従来、アドレス変換機能を有するマイクロプロセッサお
いて、DMAコントローラ等のバスマスクが出力するア
ドレスを変換できないため、CPUが内蔵しているアド
レス変換部と同機能のアドレス変換機能が外部に必要に
なり、マイクロプロセッサシステムの部品点数が増大し
てしまうという欠点を有していた。
マイクロプロセッサ・システムにおいて、DMAコント
ローラ等の外部バスマスタを使用する場合が多く、CP
Uがアドレス変換機能により、アドレス拡張する場合に
は外部バスマスタの出力するアドレスも拡張する必要が
ある。
以上説明したように本発明は、外部バスマスタが出力す
るアドレスをCPUに内蔵しているアドレス変換機能を
使用して変換することによって、マイクロプロセッサシ
ステムの部品点数を削減できる効果がある。
図、第7図は従来例の構成を示す図、第8図は従来例の
タイミングを示す図面である。
100.200,300・・・・・・マイクロプロセッ
サ、101・・・・・・CPU内蔵のアドレス変換部、
102.201・・・・・・マルチプレクサ、103・
・・・・・DMAコントローラ、104・・・・・・同
期化回路、202・・・・・・CPUデータバス5−0
,203゜204・・・・・・バッファ、301・・・
・・・CPU外部のアドレス変換部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  アドレス計算によって生成された論理アドレスを物理
    アドレスに変換するアドレス変換手段を備えたマイクロ
    プロセッサにおいて、外部のバス・マスタが生成する外
    部アドレスを入力する入力手段と、前記アドレス計算に
    よって生成された論理アドレスと前記入力手段により得
    られた外部アドレスとをバス使用権の明渡しを示すバス
    解放信号により選択して前記アドレス変換手段へ出力す
    る選択手段とを有し、前記バス使用権を有している間は
    アドレス計算によって生成された論理アドレスを物理ア
    ドレスに変換し、前記バス使用権を明渡している間は前
    記入力手段により得られた外部アドレスを物理アドレス
    に変換することを特徴とするアドレス変換機能を有した
    マイクロプロチッサ。
JP1212270A 1989-08-18 1989-08-18 アドレス変換機能を有したマイクロプロセッサ Expired - Lifetime JP2867449B2 (ja)

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