JPH05334239A - バスシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明では、バスアクセスにおいてスレーブ
が即時応答可能でない場合、バスマスタにバスアクセス
を中断させ、他のバスアクセスを実行させることで、バ
スの使用効率を向上させることを目的とする。 【構成】 本バスシステムは、ボード内の状態を把握し
バスアクセスが開始された時、即時応答が不可能な時は
スレーブビジー信号をアサートする手段を有する複数の
スレーブ３,４と、バスアクセス実行に際しスレーブビ
ジー信号がアサートされた場合、一旦そのバスアクセス
を中断する手段を有する複数のバスマスタ１,５と、前
記スレーブ、バスマスタを接続するバスをコントロール
するバスコントローラ２より構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バスシステムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のバスシステムは、バスアクセスの
開始から終了までの時間を規定し、規定以内にサイクル
が終了しなかった場合は、バスコントローラがそのアク
セスが失敗したと判断し強制的にバスサイクルを終了さ
せてしまうというバスタイムアウトシステムを用いシス
テムがハングアップしないようにバスの管理を行なって
きた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな方法では、バスアクセスが開始された時バススレー
ブが内部の何等かの処理のためにすぐにアクセスに対し
て応答できない時でもバスタイムアウトにならない範囲
でバスマスタを待たせることになり、そのような時に生
じる待ち時間はバスのデータ転送効率を考える上では、
障害になっていた。

【０００４】本発明はかかる問題を解決するために、バ
スアクセス実行に際しスレーブが即時応答できない時
に、一時そのアクセスを中断し、他のバスアクセスを実
行するバスシステムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のバスシス
テムは、バスマスタからのアクセス要求に即時応答が不
可能な時はスレーブビジー信号を発生する手段を有する
複数のスレーブと、前記スレーブに対してバスアクセス
を実行し、前記スレーブよりスレーブビジー信号がアサ
ートされた時一旦バスアクセスを中断しバスアクセスを
再度実行し直す手段を有する複数のバスマスタと、前記
スレーブ、バスマスタを接続するバスをコントロールす
るバスコントローラとを備えたものである。

【０００６】請求項２記載のバスシステムは、上記バス
システムにおいて、各スレーブは即時応答可能になるま
での時間をモニターしその値をバスマスタに知らせる手
段を有し、各バスマスタはバスアクセス実行中にスレー
ブビジー信号がアサートされた場合、前記スレーブより
発生される即時応答可能になるまでの時間を取り込んで
前記スレーブが即時応答可能になるまでバスアクセスを
中断し、即時応答可能になり次第バスアクセスを再度実
行する手段を有すことを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記請求項１記載のスレーブ、バスマスタとを
備えたバスシステムでは、スレーブは即時応答が不可能
な状態の場合は、スレーブビジー信号をアサートし、バ
スマスタは直ちにバスアクセスを中断し、もう一度バス
アクセスを実行し直す。この際、他のバスマスタがバス
使用権の要求を出していた場合は、バスコントローラの
調停によっては別のバスマスタのバスアクセスを実行さ
せることが可能である。

【０００８】上記請求項２記載のスレーブ、バスマスタ
とを備えたバスシステムにおいて、スレーブが即時応答
が不可能な場合、スレーブビジー信号をアサートすると
共に、バスマスタに即時応答可能になるまでの時間を知
らせる。バスマスタはこのスレーブに対するバスアクセ
スを中断し、即時応答可能な状態になり次第再度アクセ
スを実行する。バスマスタは、スレーブが確実に即時応
答可能な状態である時にバスアクセスを実行するので、
２回目のアクセスは必ず成功させることができ、さらに
このマスターがバスアクセスを中断している間に、他の
バスマスタがバスアクセスを実行することも可能であ
る。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）以下に本発明によるバスシステムについて
図面を用いて詳細に説明する。

【００１０】図１は本発明によるバスシステムの概念構
成図を示している。図のバスシステムは、システム全体
を制御するためにバスマスタとして動作するＣＰＵ１、
各バスマスタからのバス獲得要求の調停などを行なうバ
スコントローラ２、ＣＰＵ１のプログラムやデータなど
を記録するためのメモリ３、ディスプレイに画像を表示
するグラフィックスボード（スレーブボード）４、画像
データを圧縮・伸長する機能を持った静止画プロセッサ
ボード（バスマスタ）５などによって構成する。

【００１１】図２に本実施例によるスレーブの概念構成
図を示し、図３に本実施例によるバスマスタの概念構成
図を示す。本実施例におけるスレーブの例には図２のグ
ラフィックスボードを例にとった。

【００１２】図２に示すようにグラフィックスボード６
は、ＶＲＡＭ１２、ＢＵＳＹ発生装置８、バスインター
フェース部７、シーケンサ１０、データバッファ１３、
アドレスマルチプレクサ１１、ＲＡＭＤＡＣ１４、ＳＤ
Ｔ（シリアルデータ転送）アドレスカウンタ９などを備
えている。グラフィックスボード６において、ビジー発
生装置８はＶＲＡＭ１２のシリアルデータ転送のタイミ
ングを管理しており、そのタイミングになるとバスイン
ターフェース７に即時応答不可能状態であることを伝
え、シーケンサ１０を起動しシリアルデータ転送を行な
う。またＳＤＴ（シリアルデータ転送）アドレスカウン
タ９は、シリアルデータ転送を行なうアドレスを記憶す
るレジスタでビジー発生装置８はシリアルデータ転送毎
にそのアドレスを増加させていく。バスインターフェー
ス７は、バス上のアドレスをデコードして自分に対する
アクセスのときは即時応答可能か判断し可能であればシ
ーケンサ１０を起動し、そうでなければスレーブビジー
信号（以後ＳＢと呼ぶ）をアサートする。シーケンサ１
０は、バスアクセスによる動作か、シリアルデータ転送
なのかによってＭＵＸ１１やデータバッファ１３の制御
を行なう。ＲＡＭＤＡＣ１４はカラーパレット及びＤ／
Ａコンバータとを備えており、ＶＲＡＭ１２のデータを
カラーパレットを基に適当な色データに変換し、（ＲＧ
Ｂ）アナログ信号として出力する。

【００１３】図３には、バスマスタの例として、静止画
プロセッサボード１５の概念構成図を示す。静止画プロ
セッサボード１５におけるバスインターフェース１６
は、静止画プロセッサ１９に対するＣＰＵ１からの命令
や、静止画プロセッサ１９の状態をモニターするための
レジスタを備えている。ここで、静止画プロセッサボー
ド１５上のメモリ２２に対しては静止画プロセッサ１９
だけがアクセスできるようにしておくことによって、バ
スからのアクセスに対して静止画プロセッサボード１５
は常に即時応答可能にすることができるので、バスイン
ターフェース１６はスレーブビジー信号をアサートする
機能を省略することができる。静止画プロセッサ１９は
ＣＰＵ１からの命令に基づきバッファ２０、２１を制御
したり、バスインタフェース１６を通しバスアクセスを
実行する。図３中のバスグラント信号は、バスリクエス
ト信号をアサートしバスの使用権の要求を出したバスマ
スタに対してバスの使用権を認めたバスマスタに対して
バスコントローラ２がアサートする。図３の静止画プロ
セッサボード１５は、ＣＰＵ１などからの指示によって
グラフィックスボード６から画像データをリードしそれ
を圧縮して、メモリ３に転送したり、逆にメモリ３から
圧縮されたデータをリードしそれを伸長して、グラフィ
ックスボード６にライトしたりする。

【００１４】ここで、本発明によるバスシステムにおけ
るバスアクセスについて、図２,図３及び、フローチャ
ート図６,図７、図１０を用いて説明する。図６,図７は
それぞれバスマスタ、スレーブの基本動作、図１０はバ
スコントローラに関するフローチャートである。

【００１５】本実施例におけるバス構成として図１に示
すように、静止画プロセッサボード（バスマスタ１）、
ＣＰＵ（バスマスタ２）からなる複数のバスマスタと、
グラフィックスボード（スレーブ１）、メモリ（スレー
ブ２）からなる複数のスレーブ、及びバスコントローラ
を備えている場合について説明する。前記の構成におい
て、ＣＰＵ１はバス上の全てのボードに対してアクセス
可能であり、静止画プロセッサボード５は、グラフィッ
クスボード４のＶＲＡＭのデータを圧縮しメモリ転送し
たり、あるいはメモリ３上に蓄積された圧縮データを伸
長しＶＲＡＭに転送する機能を備えている。

【００１６】本実施例におけるバスシステムでは、ステ
ップ107でバスコントローラ２が動作を開始すると、ス
テップ108で先ずバスマスタ１、２からバス使用権獲得
要求がないか、すなわちバスコントリクエスト（ＢＲ）
がアサートされていないか調べ、その中から１つのバス
マスタにバス使用権を与える（ステップ109）。

【００１７】一方バスマスタ１はステップ61でバスリク
エスト信号（ＢＲ）をアサートすることによってバスの
使用権をバスコントローラ２に要求する。そして、ステ
ップ62でバスコントローラ２よりバスグラント信号（Ｂ
Ｇ）がアサートされるとバスの使用権を認められたと認
識する。バス使用権を認められたバスマスタ１は、ステ
ップ109でバスアクセスを開始するとアドレス（ＡＤＤ
Ｒ）、データ（ＤＡＴＡ）、リード（Ｒ／Ｗ）をバスに
ロードし、さらにアドレスストローブ信号（ＡＳ）、バ
スビジー信号（ＢＢ）（不図示、ＢＢはバスマスタが他
のバスマスタにバス使用権を認められたことを伝達する
信号）をアサートする。ＡＳとＢＢがアサートされたこ
とによって、各スレーブはステップ110でバスアクセス
の開始を知る。スレーブ１は、ステップ72でバス上にロ
ードされているアドレスを基に自分に対するアクセスで
あると判断するとＢＵＳＹ発生装置８の信号を基に即時
応答可能であるか判定し（ステップ73）、即時応答可能
であれば、バス上の信号を基にＶＲＡＭ１２から該当す
るアドレスのデータを読み書きし、バスにデータをロー
ドし（ステップ74）、アクナレッジ信号（ＡＣＫ）をア
サートする（ステップ75）。

【００１８】一方バスマスタ１は、バスアクセスを開始
すると（ステップ63）、スレーブ１からスレーブビジー
信号（ＳＢ）がアサートされないか調べ（ステップ6
4）、ＳＢがアサートされなければ、ＡＣＫがアサート
されるのを待ち（ステップ65）、アサートされ次第、Ａ
Ｓ、ＢＢをネゲートし、スレーブ１に対するアクセスは
終了となる（ステップ66,67）。

【００１９】また、バスコントローラ２はステップ109
でＢＧをアサートした後は、ＳＢを監視（ステップ11
0）し、ＳＢがアサートされた場合は直ちにＢＧをネゲ
ート（ステップ112）してバスをまた未使用な状態と
し、ステップ110においてＳＢがアサートされなけれ
ば、ＡＣＫがアサートされてから（ステップ111）ＢＧ
をネゲートする（ステップ112）。以上をまとめるとス
レーブ即時応答可能な状態でのアクセスにおけるバスコ
ントローラ、バスマスタ、スレーブの動作は、 バスマスタ１ ：ステップ61−62−63−64−65−66−
67 スレーブ１ ：ステップ72−73−74−75−77 バスコントローラ：ステップ108−109−110−111−112
である。

【００２０】またスレーブが即時応答不可能状態でバス
マスタ１がアクセスを実行した場合のバスマスタ１、ス
レーブ１、バスコントローラの動作は、 バスマスタ１ ：ステップ61−62−63−64−68−69−
70 スレーブ１ ：ステップ72−73−76−77 バスコントローラ：ステップ108−109−110−112とな
る。

【００２１】ここで、バスマスタ１はステップ64でスレ
ーブ１からのＳＢを認識すると、すぐにアクセスを中断
し（ステップ68）、もう１度同じアクセスを繰り返すか
別のスレーブ（スレーブ２）に対してアクセスを実行す
るか判断し（ステップ69）、ステップ70でスレーブ２に
アクセスする場合は新たに設定をかえてステップ61にも
どる。バスマスタ１は、ステップ65でスレーブ２からＡ
ＣＫを受けとった場合、その前にＳＢを受けている場合
があるので、ＳＢで後回しにしたアクセスがあるかをチ
ェック（ステップ66）し、あればそれを再実行する（ス
テップ71）。ここで、バスマスタ１がスレーブ２のアク
セスを開始するためのＢＲをアサートした際、バスマス
タ２が同様にＢＲをアサートしていればバスコントロー
ラ２がステップ109でバスマスタ２の処理を先に実行す
ることも可能である。

【００２２】（実施例２）第２の実施例によるバスシス
テムは、図４,５のようなスレーブ、バスマスタとを備
えている。図４及び図５において、図２及び図３と同一
の機能を有するものには同一の符号を付し詳細な説明を
省略する。図４のグラフィックスボード２３は図２と比
べてスレーブが即時応答不可能な状態になった時、それ
が解消するまでの時間をモニターするビジータイマ３１
とその値をデータ線にロードするためのバッファ３０を
備えているところが異なっている。また、シーケンサ２
７はバッファ３０を制御する機能を備えている。また、
図５の静止画プロセッサボード３３は、図３と比べてア
クセスタイミングレジスタ４１、カウンタ４２、比較器
４３を備えているところが異なっている。アクセスタイ
ミングレジスタ４１はスレーブがロードする即時応答可
能までの値をラッチする。カウンタ４２はアクセスタイ
ミングレジスタ４１がデータをラッチすると同時にカウ
ントを開始し、比較器４３は両者の値を比較し等しくな
ったとき、すなわちスレーブが即時応答可能状態になっ
たときバスインタフェース３４バスアクセスを開始する
ように信号を送る。

【００２３】以下に実施例２を図４、５及びバスマス
タ、スレーブ、バスコントローラのフローチャート図
８、図９、図１１を用いて詳細に説明する。ここで、本
実施例も実施例１同様、静止画プロセッサボード５、Ｃ
ＰＵ１をバスマスタ１、２としグラッフィクスボード
４、メモリ３をスレーブ１、２とする。

【００２４】バスマスタ１がスレーブ１へのアクセスを
正常に終了した場合は、実施例１の場合と同様でその動
作は、 バスマスタ１ ：ステップ61−62−63−64−65−66−
67 スレーブ１ ：ステップ72−73−74−75−77 バスコントローラ：ステップ108−109−116−112とな
る。

【００２５】以下では、バスマスタ１がスレーブ１にア
クセスしたがＳＢがアサートされた場合を説明する。バ
スマスタ１はステップ61でバス使用権を獲得するために
ＢＲをアサートし、バスコントローラ２よりＢＧがアサ
ート（ステップ62）されると、ＡＤＤＲ、Ｒ／Ｗ、ＤＡ
ＴＡ、ＡＳ、ＢＢをロードしバスアクセスを開始（ステ
ップ63）すると、次にＳＢを監視する。

【００２６】スレーブ１では、ＡＳがアサートすること
でバス上にロードされているアドレスをデコードして
（ステップ72）、自分に対するアクセスであれば即時応
答可能か判断（ステップ73）する。ここではスレーブ１
は即時応答不可能な状態としているので、スレーブ１は
ＳＢをアサートし（ステップ76）、その後データ線にビ
ジータイマ３１の値をロードし、データを確定したこと
を知らせるためにＡＣＫをアサートする（ステップ7
5）。

【００２７】一方バスマスタ１は、ＳＢがアサートされ
たので、データ線をリード方向に制御しビジータイマ３
１の値をＡＣＫのアサートによってアクセスタイミング
レジスタ４１にセット（ステップ85）し、同時にカウン
タ４２をスタートさせＡＳ等をネゲートしバスアクセス
を中断する（ステップ68）。以後バスマスタ１内部で
は、アクセスタイミングレジスタ４１とカウンタ４２の
値を比較器４３によって比較することでスレーブ１が即
時応答可能なるタイミングを計る。ここで、ステップ69
においてスレーブ２にアクセスするかを判断し、実行す
るのであれば設定を改めてＢＲをアサートする（ステッ
プ69−70−61）。スレーブ２へのアクセスが終了しステ
ップ66で、スレーブ１へのアクセスが終了していなかっ
たことを認識すると、バスインタフェース１６にスレー
ブ２へのアクセスするための設定を行ない（ステップ7
1）、比較器４３によってスレーブ１が即時応答可能状
態になったと判断すると（ステップ91）、もう１度ステ
ップ61に戻りスレーブ１へのアクセスを再実行する。こ
こで、実施例１同様バスマスタ１がスレーブ２に対する
ＢＲをアサートした際にバスマスタ２もＢＲをアサート
していれば、そちらを実行することもできる。実施例２
のバスシステムではＳＢの有無に係わらずスレーブから
はＡＣＫがアサートされるので、バスコントローラの処
理は、ステップ107−108−116−112である。

【００２８】なお上記実施例１,２では、スレーブがバ
スマスタに対して即時応答が不可能であるということを
伝達するためにスレーブビジー信号を特別に設けた場合
について説明したが、これはアクナレッジ信号を複数本
用意して、特定のコードを用いてスレーブビジー信号の
かわりをすることも可能であり、ビジータイマ３１の値
をデータ線によって伝達するのとは別の手段として、特
別にバスを用意することもできる。さらに実施例１,２
はコンピュータのシステムバスについて説明したが、本
発明によるバスシステムをマスタボード、スレーブボー
ドの内部バスの処理に応用することも可能である。

【００２９】さらに、第２の実施例においてビジー信号
をバスマスタが取り込み、再度アクセスのタイミングを
バスマスタ自ら計っているが、これをバスコントローラ
によって実現することも可能であり、上記実施例に示し
たＳＢが意味する信号やビジータイマ３１の値を伝達す
る方法、さらにバスマスタ、スレーブの構成などを限定
して、上記実施例以外への応用を発明の範囲から排除す
るものではない。

【００３０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、次のような効果を奏することができる。

【００３１】（１）請求項１記載の第１の発明によれ
ば、即時応答が不可能なスレーブに対してバスアクセス
が行なわれた場合、即ちそのバスアクセスを中断し、再
度バスアクセスを始めからやり直すので従来スレーブの
応答を待ち続けていた時間にそのバスマスタが他のスレ
ーブに対するアクセスを実行することも可能であり、ま
たこの時に他のバスマスタによるバスアクセスも実行可
能となり、バスの使用効率を向上させることが可能であ
る。

【００３２】（２）請求項２記載の第２の発明では、ス
レーブ、バスマスタの間で即時応答可能な状態になるま
での時間を伝達し、スレーブが即時応答可能になった後
に再度バスアクセスを実行するので、第２回目のバスア
クセスは必ず成功させることができるので、第１の発明
同様バス使用効率の向上を図れることに加えて、システ
ム全体が無駄のない動作を実行できる。

【００３３】（３）バス使用効率の向上は、システム全
体から見るとデータ転送効率の向上につながり、これは
ユーザから見た場合は、アプリケーションのレスポンス
向上へと結び付けることができ、よって本発明は優れた
ヒューマンインタフェースを提供するためのシステムを
構築するための優れたバスシステムを提供することを可
能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバスシステムの概念構成図

【図２】第１の発明によるスレーブ、バスマスタの概念
構成図

【図３】同発明によるスレーブ、バスマスタの概念構成
図

【図４】第２の発明によるスレーブ、バスマスタの概念
構成図

【図５】同発明によるスレーブ、バスマスタの概念構成
図

【図６】第１の発明によるバスマスタの処理に関するフ
ローチャート

【図７】同発明によるスレーブの処理に関するフローチ
ャート

【図８】第２の発明によるバスマスタの処理に関するフ
ローチャート

【図９】同発明によるスレーブの処理に関するフローチ
ャート

【図１０】第１の発明によるバスコントローラの処理に
関するフローチャート

【図１１】第２の発明によるバスコントローラの処理に
関するフローチャート

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ バスコントローラ ３ メモリ ４ スレーブボード ５ マスタボード ８ ＢＵＳＹ発生装置 ３１ ビジータイマ ４１ アクセスタイミングレジスタ ４２ カウンタ ４３ 比較器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バスマスタからのアクセス要求に即時応答
   が不可能な時はスレーブビジー信号を発生する手段を有
   する複数のスレーブと、前記スレーブに対してバスアク
   セスを実行し、前記スレーブよりスレーブビジー信号が
   アサートされた時一旦バスアクセスを中断しバスアクセ
   スを再度実行し直す手段を有する複数のバスマスタと、
   前記スレーブ、バスマスタを接続するバスをコントロー
   ルするバスコントローラとを備えたバスシステム。
2. 【請求項２】請求項１記載のバスシステムにおいて、各
   スレーブは即時応答可能になるまでの時間をモニターし
   その値をバスマスタに知らせる手段を有し、各バスマス
   タはバスアクセス実行中にスレーブビジー信号がアサー
   トされた場合、前記スレーブより発生される即時応答可
   能になるまでの時間を取り込んで前記スレーブが即時応
   答可能になるまでバスアクセスを中断し、即時応答可能
   になり次第バスアクセスを再度実行する手段を有すこと
   を特徴とするバスシステム。