JPH0546538A - バス制御方式 - Google Patents

バス制御方式

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JPH0546538A
JPH0546538A JP19945591A JP19945591A JPH0546538A JP H0546538 A JPH0546538 A JP H0546538A JP 19945591 A JP19945591 A JP 19945591A JP 19945591 A JP19945591 A JP 19945591A JP H0546538 A JPH0546538 A JP H0546538A
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JP
Japan
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bus
data
command
microprocessor
mpu
Prior art date
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JP19945591A
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Inventor
Hiroyuki Fujiyama
博之 藤山
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0546538A publication Critical patent/JPH0546538A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、バス制御方式に係り、特に、共通
のバスによって接続されたマイクロプロセッサ(MP
U)およびバスマスタ機能を持たない付加機能回路ユニ
ットを備えたデータ処理システムにおいて該バス上のデ
ータまたはコマンドの転送を制御する技術に関し、上記
付加機能回路ユニットへのデータまたはコマンドの転送
を効率良く行い、ひいてはシステムの性能の向上に寄与
することを目的とする。 【構成】 共通のバス4とマイクロプロセッサ1および
付加機能回路ユニット2との間に介在して該バス上のデ
ータまたはコマンドの転送を制御するバス制御手段3を
具備し、前記マイクロプロセッサの命令フェッチ時に該
マイクロプロセッサに対しノー・オペレーション命令を
発行し、フェッチされたデータまたはコマンドを該マイ
クロプロセッサを介さずに前記付加機能回路ユニットへ
転送するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バス制御方式に係り、
特に、共通のバスによって接続されたマイクロプロセッ
サ(MPU)およびバスマスタ機能を持たない付加機能
回路ユニットを備えたデータ処理システムにおいて該バ
ス上のデータまたはコマンドの転送を制御する技術に関
する。
【0002】
【従来の技術】MPUを利用したシステムにおいて、特
に高性能システムなどでは、MPU以外に、データの処
理等を行う回路やプロセッサを付加し、システム全体の
性能を向上させるケースがある。一般的な例として、例
えば、MPUの演算能力を強化するための浮動小数点演
算プロセッサ(FPU)等が考えられる。
【0003】このような付加回路は、MPUのファミリ
ープロセッサとして提供する場合にはコプロセッサ(共
働プロセッサ)としてMPU側にコプロセッサ用インタ
フェースを持たせる例もあるが、通常は、MPU側に手
を加えることができず、その対応が難しい。コプロセッ
サ形式以外では、付加回路自身がバスマスタ機能を有
し、それによってMPUからバス権を獲得し、該MPU
と独立に動作できるようにした制御方式がある。画像プ
ロセッサの一部などがこの形式をとるが、やはり上記コ
プロセッサ形式と同様、その対応が難しく、また、バス
のアービトレーションも複雑となり、その切り替えに多
大の時間を要するという問題がある。
【0004】付加回路自身がバスマスタ機能を有してい
ない場合には、MPUのスレーブプロセッサとしてMP
Uから該付加回路にコマンドまたはデータを転送し、動
作させる。スレーブ型のFPUなどがこの形式をとって
いる。一般のシステム設計者が独自の付加プロセッサを
使用する場合は、この方法を使用するのが一般的であ
る。
【0005】図5にはMPUのスレーブプロセッサとし
てFPUが接続されたシステムにおける従来のコマンド
転送例が示される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図5に示すように既存
のMPU10に付加機能回路ユニットとしてFPU20を追
加してシステムを作る場合、MPU10にコプロセッサ用
インタフェースが無い場合、共通のデータバスDTB に接
続されたメモリ1に格納されているコマンドまたはデー
タはMPU10を介してFPU20に転送するのが一般的で
ある。
【0007】この場合、MPU10の転送コマンド(MO
V等)を使用するため、FPU20にコマンドを転送する
場合には、先ずメモリ1からMPU10へMOVコマンド
を転送する。この場合、MOVコマンドで送られるデー
タとしてFPU20のコマンドが扱われるため、例えばD
MA転送方式のようにメモリ1から直接FPU20へコマ
ンドが転送される場合には1回のバスサイクルで実行さ
れるのに比べ、図5の例では2回のバスサイクル(すな
わちデータバスDTB を介してMPU10にメモリ1からM
OVコマンドを転送するバスサイクルと、該MOVコ
マンドによってMPU10がデータバスDTB 上のデータを
FPU20へ転送するバスサイクル)が必要になる。
【0008】これは、付加機能回路ユニットとしてのF
PU20の性能を低下させることにつながり、好ましくな
い。また、FPU20への演算命令(コマンド)をMPU
10へデータとして転送するためのMPU10のMOVコマ
ンドが余分に必要となり、その分だけバス上のメモリの
容量が増え、その使用効率の点で不利となる。本発明
は、かかる従来技術における課題に鑑み創作されたもの
で、共通のバスによって接続されたMPUおよびバスマ
スタ機能を持たない付加機能回路ユニットを備えたシス
テムにおいて該付加機能回路ユニットへのデータまたは
コマンドの転送を効率良く行い、ひいてはシステムの性
能の向上に寄与することができるバス制御方式を提供す
ることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、図1の原理構成図に示されるよう
に、共通のバス4によって接続されたマイクロプロセッ
サ1およびバスマスタ機能を持たない付加機能回路ユニ
ット2を備えたデータ処理システムにおいて、前記共通
のバスと前記マイクロプロセッサおよび付加機能回路ユ
ニットとの間に介在して該バス上のデータまたはコマン
ドの転送を制御するバス制御手段3を具備し、前記マイ
クロプロセッサの命令フェッチ時に該マイクロプロセッ
サに対しノー・オペレーション命令を発行し、フェッチ
されたデータまたはコマンドを該マイクロプロセッサを
介さずに前記付加機能回路ユニットへ転送するようにし
たことを特徴とするバス制御方式が提供される。
【0010】
【作用】上述した構成によれば、バス制御手段3は、バ
ス上のデータを監視し、付加機能回路ユニット2に対す
るコマンドを検出した場合にマイクロプロセッサ1に対
しノー・オペレーション命令を発行すると共に、バス上
のデータまたはコマンドを付加機能回路ユニット2へ直
接転送している。
【0011】従って、マイクロプロセッサ1が異常動作
するのを防止できると共に、余分なバスサイクルを必要
とせずにデータまたはコマンドの転送を実現することが
できる。つまり、付加機能回路ユニット2へのデータま
たはコマンドの転送を効率良く行い、ひいてはシステム
の性能を向上させることが可能となる。なお、本発明の
他の構成上の特徴および作用の詳細については、添付図
面を参照しつつ以下に記述される実施例を用いて説明す
る。
【0012】
【実施例】図2には本発明の一実施例としてのバス制御
方式が適用されるシステムの全体構成が示される。図
中、DTB は共通のデータバス、ADB は共通のアドレスバ
ス、10はコプロセッサ用インタフェースを持たない汎用
のマイクロプロセッサ(MPU)、20はスレーブ形式の
浮動小数点演算プロセッサ(FPU)、30はデータバス
DTB 上のデータまたはコマンドの転送制御を行う本発明
の特徴をなすバス制御回路を示す。データバスDTB はバ
ス制御回路30に接続され、さらに該制御回路内のスイッ
チ(図3参照)によってMPU用バスMBまたはFPU用
バスFBに切り換え接続され、それぞれMPU10またはF
PU20に接続されている。また、アドレスバスADB はM
PU10、FPU20およびバス制御回路30に接続されてい
る。なお、CLR はFPU20からバス制御回路30に供給さ
れるクリア信号を示す。
【0013】図3にバス制御回路30の構成が示される。
本実施例のバス制御回路30は、バス接続切り換えを制御
するためのモード設定レジスタ31と、MPU10に対する
ノー・オペレーション(NOP)命令のコードが予め設
定されているレジスタ32と、共通のデータバスDTBをM
PU用バスMBまたはFPU用バスFBに切り換え接続する
ためのスイッチ33,34 とを有している。バス接続の切り
換えは、MPU10がアドレスバスADB に出力したアドレ
ス情報に基づき、共通のバス(ADB,DTB) に接続されたメ
モリ(図2には図示しないが、図5のメモリ1に相当)
からデータバスDTB を介してモード設定レジスタ31に所
定のデータを設定することにより行われる。本実施例で
は、このモード設定は固定的に行われ、その解除はFP
U20からのクリア信号CLRによって行われる。
【0014】上記構成において、初期状態ではバス制御
回路30はスイッチ33,34 によりデータバスDTB をMPU
用バスMBに接続している(点線表示)。この状態では、
データバスDTB 上のデータは、バス制御回路30が存在し
ない場合(図5のの転送)と同じである。MPU10の
命令フェッチサイクル時には、データバスDTB 上のデー
タは命令としてMPU10にそのまま転送される。
【0015】モード設定レジスタ31へのデータ設定に基
づきデータバスDTB がスイッチ34によりFPU用バスFB
と接続された場合には、MPU用バスMBはスイッチ33に
よりNOPコードレジスタ32の出力端と接続される(実
線表示)。この状態でMPU10が命令フェッチサイクル
に入ると、MPUバスMBを介してMPU10にNOP命令
が転送される。この時、メモリからフェッチされたデー
タまたはコマンドは、データバスDTB 、スイッチ34およ
びFPU用バスFBを介してFPU20に直接転送される。
【0016】図4にFPU20の構成が示される。図中、
41は浮動小数点演算用のALU、乗算器等で構成された
浮動小数点演算器、42は複数のレジスタから構成される
データレジスタファイル、43はコマンドレジスタ/FP
U制御回路を示し、アドレスバスADB 上のアドレス情報
に基づいて、バス制御回路30からFPU用バスFBを介し
て転送されたコマンドをデコードし、浮動小数点演算器
41およびデータレジスタファイル42の制御を行う。ま
た、上述したクリア信号CLR はコマンドレジスタ/FP
U制御回路43から出力される。なお、LBは浮動小数点演
算器41とデータレジスタファイル42を接続するローカル
バスを示す。
【0017】本実施例のシステムで行列演算などが多く
発生するアプリケーションを実行する場合には、データ
レジスタファイル42に必要なデータを予め転送しておく
と、演算実行時には演算データはFPU20内のローカル
バスLBでの転送が大部分を占めるようになる。言い換え
ると、システムのデータバスDTB 上ではFPU20へのコ
マンド転送が連続することになり、それ故、コマンド転
送の高速化の効果が特に顕著となる。
【0018】高速のFPUでは一般に1回の演算を2〜
3クロックで実行するため、汎用のMPUにスレーブ形
式の汎用の高速FPUを接続しただけのシステムでは、
コマンドやデータの転送が性能のネックとなる。これに
対し本実施例では、上述したようにコプロセッサ用イン
タフェースを持たないMPU10にスレーブプロセッサと
してFPU20を付加し、さらに共通のデータバスDTB と
MPU10およびFPU20との間に介在して該バス上のデ
ータまたはコマンドの転送制御を行うバス制御回路30を
設け、該MPU10の命令フェッチ時に該MPUに対しノ
ー・オペレーション命令を発行し、フェッチされたデー
タまたはコマンドをMPU10を介さずにFPU20へ転送
するようにしている。従って、FPU20へのデータまた
はコマンドの転送を効率良く行うことができる。
【0019】例えば基本バスサイクル2クロックのMP
Uの場合、FPUにデータを転送するのに、従来の方式
ではMOVコマンドのフェッチから3サイクル(MPU
からアドレスバスへアドレス情報を出力し、メモリから
MOVコマンドをフェッチするサイクルと、データバス
を介して該MOVコマンドをMPUへ転送するサイクル
と、該MOVコマンドによってMPUがデータバス上の
データをFPUへ転送するサイクル)すなわち6クロッ
クは最低かかってしまうが、本実施例のバス制御回路30
による転送の場合には、MPUの命令フェッチ時にデー
タまたはコマンドを直接FPUへ転送しているので1サ
イクル(2クロック)分の転送時間で済み、従来方式に
比べて3倍程高速になる。
【0020】また、複雑となる命令フェッチのアドレス
発生シーケンスは、MPU10の持つ機能を利用できるた
め、回路構成は比較的簡素になり、設計の工数なども削
減できるという利点がある。なお、上述した実施例では
バス接続の切り換えはモード設定レジスタ31を用いて固
定的に行っているが、例えばMPUからのバス制御信号
によりダイナミックに切り換えることも可能である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、共
通のバスによって接続されたMPUおよびバスマスタ機
能を持たない付加機能回路ユニットを備えたシステムに
おいて該付加機能回路ユニットへのデータまたはコマン
ドの転送を効率良く行うことができ、ひいてはシステム
の性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるバス制御方式の原理構成図であ
る。
【図2】本発明の一実施例としてのバス制御方式が適用
されるシステムの全体構成図である。
【図3】図2におけるバス制御回路の構成図である。
【図4】図2におけるFPUの構成図である。
【図5】MPUのスレーブプロセッサとしてFPUが接
続されたシステムにおける従来のコマンド転送例を説明
するための図である。
【符号の説明】
1…マイクロプロセッサ 2…付加機能回路ユニット 3…バス制御手段 4…共通のバス

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通のバス(4) によって接続されたマイ
    クロプロセッサ(1)およびバスマスタ機能を持たない付
    加機能回路ユニット(2)を備えたデータ処理システムに
    おいて、 前記共通のバスと前記マイクロプロセッサおよび付加機
    能回路ユニットとの間に介在して該バス上のデータまた
    はコマンドの転送を制御するバス制御手段(3)を具備
    し、 前記マイクロプロセッサの命令フェッチ時に該マイクロ
    プロセッサに対しノー・オペレーション命令を発行し、
    フェッチされたデータまたはコマンドを該マイクロプロ
    セッサを介さずに前記付加機能回路ユニットへ転送する
    ようにしたことを特徴とするバス制御方式。
  2. 【請求項2】 前記バス制御手段は、前記ノー・オペレ
    ーション命令のコードが予め設定されているレジスタ手
    段(32)と、該レジスタ手段の出力端および前記共通のバ
    スと前記マイクロプロセッサおよび前記付加機能回路ユ
    ニットとの間で接続の切り換え制御を行うスイッチ手段
    (33,34) を有し、該マイクロプロセッサの命令フェッチ
    時に該レジスタ手段の出力を該マイクロプロセッサに接
    続すると共に、該共通のバスを該付加機能回路ユニット
    に接続することを特徴とする請求項1に記載のバス制御
    方式。
JP19945591A 1991-08-08 1991-08-08 バス制御方式 Withdrawn JPH0546538A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7240138B2 (en) 2003-04-14 2007-07-03 Renesas Technology Corp. Data transfer control apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7240138B2 (en) 2003-04-14 2007-07-03 Renesas Technology Corp. Data transfer control apparatus
US7395364B2 (en) 2003-04-14 2008-07-01 Renesas Technology Corp. Data transfer control apparatus

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Effective date: 19981112