JPH0581172A - 複数のデータ伝送用バスの切換制御方式 - Google Patents

複数のデータ伝送用バスの切換制御方式

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JPH0581172A
JPH0581172A JP23937891A JP23937891A JPH0581172A JP H0581172 A JPH0581172 A JP H0581172A JP 23937891 A JP23937891 A JP 23937891A JP 23937891 A JP23937891 A JP 23937891A JP H0581172 A JPH0581172 A JP H0581172A
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JP
Japan
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bus
processor
controller
buses
signal
Prior art date
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JP23937891A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Ogawa
敏幸 尾川
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 データ転送用バスの使用効率を高め速度の向
上を図るととともに、バスの増設を容易に可能にする。 【構成】 バスコントローラ18は各プロセッサ11,12-1
〜12-3からのバス使用要求に応じて未使用状態のバス使
用許可信号を出力する。各プロセッサ11,12-1〜12-3対
応に設けられたトランシーバ装置13(13-1〜13-4)は、使
用許可信号に応じてバス16,17へのゲートを開き、プロ
セッサはメモリやI/Oへのアクセスが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のデータ伝送用バ
スの切換制御方式に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、システムの処理スピードを向上さ
せるために、単一時間当たりのデータ伝送量を増やす下
記の方法が行われてきた。 (1) バス上の1回のデータ転送速度を上げる。例えば、
1サイクル500nsecを250nsecとする(図7参照)。 (2) バスのデータ幅を拡大する。例えば、8bitを16bit
に、更に32bitに拡大する(図8参照)。 (3) システムを分離しプロセッサ当たりのバスの本数を
増やす(図9参照)。 ここで、上記(1),(2)の場合は物理的・経済的に限界が
ある。また、単一のバスでは、プロセッサの数が多くな
るとバスが使用可能状態になるまでプロセッサが待機す
ることも多くなり、システムとしてのスピードが飽和し
てしまう欠点がある。このため上記(3)のバス拡張によ
るシステムのスピードアップが図られてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように単にバスの本数を増やすことで処理スピード
を上げる場合、一本ずつのバスに着目すると、一方でバ
スの未使用状態が発生しているのに、もう一方のバスは
複数のプロセッサがバスを要求して待機状態になってい
るといった無駄が生じ、バスの使用効率がバスの本数に
逆比例して低下したり、バス間でバス使用のアンバラン
スが発生していた。また、設計段階によりバスの本数が
固定され、バス本数の拡張は困難であった。本発明は上
記従来の問題を解決するものであり、バス間のアンバラ
ンスやバス使用効率の低下を改善するとともに、バス本
数の拡張を行うことが可能な複数のデータ伝送用バスの
切換制御方式を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、各CPU,プロセッサ,メモリおよび入出
力(I/O)装置をそれぞれ複数のバスに並列に接続して
おき、各バスの使用を要求するもの(以下、バスマスタ
という)からのバス要求を1つのバスコントローラで制
御し、特定の優先順位で複数のバスをバスマスタへ順次
提供するようにしたものである。
【0005】
【作用】したがって本発明によれば、1つのバスコント
ローラで制御して、複数のバスをバスマスタへ順次提供
するので、バス間のアンバランスをなくし、バス当たり
の使用効率を向上させうるとともに、バスの拡張に対し
ても容易に対応することができる。
【0006】
【実施例】図1は本発明の一実施例における2本のバス
からなるシステムの構成を示したものである。図1にお
いて、11はCPU,12(12-1〜12-3)はプロセッサ,13(1
3-1〜13-4)はトランシーバ装置、14はメモリコントロー
ラ、15(15-1,15-2)はI/Oコントローラ、16はバス
1、17はバス2、18はバスコントローラ(CO)、19は制
御信号用バス(CB)、20はメモリであって、2つのバス
16,17にはトランシーバ装置13(13-1〜13-4)を介してC
PU11やプロセッサ12(12-1〜12-3)が並列に接続され、
また、メモリコントローラ14やI/Oコントローラ15(1
5-1,15-2)を介してメモリ20や図示していないI/O,
磁気ディスク,光ディスク,磁気テープなどの外部機器
が接続されている。そして、バスコントローラ18には制
御信号用バス19が接続されている。制御信号用バス19は
バスマスタからのバス使用要求信号(図示せず)やバスコ
ントローラ18からのバス使用許可応答信号(図示せず)等
のバスを制御するための信号で構成されている。
【0007】図2は図1で示したバスコントローラ18に
おけるバス制御信号の構成の一例を示したものである。
バスコントローラ18は入力されるCPUおよび各プロセ
ッサからのバス使用要求信号P1BR〜P4BRに基づい
て優先順位制御や順序制御を行い、それぞれのバス使用
許可応答信号B1ACK・B2ACKや、どのプロセッサ
にバス使用を許可しているかを示すためのバス使用応答
ステータスB1AST0・B1AST1・B2AST0・B2
AST1を作成するものである。ここで、B1ACKはバ
ス(1)16のバス使用許可応答信号、B2ACKはバス(2)1
7のバス使用許可応答信号であり、B1AST0・B1AS
1はバス(1)16の使用許可をどのプロセッサにしている
かを示すための2bitのステータス信号、B2AST0
2AST1はバス(2)17の使用許可をどのプロセッサに
しているかを示すための2bitのステータス信号ある。
バスコントローラ18では、同時に同じプロセッサへ使用
を許可するようなステータス信号を出力する制御は行わ
ない。
【0008】図3は図1に示したトランシーバ装置13-1
〜13-4(TR1〜TR4)の内部構成の一例を示したもので
ある。トランシーバ装置13は、バス(1)用トランシーバ2
1(TRn1)とバス2用トランシーバ26(TRn2)があり、
TRn1はバス(1)用のデコード回路22(DC1)とバス(1)
用のデータトランシーバ23(T1)で構成され、TRn2
バス(2)用のデコード回路27(DC2)とバス(2)用のデー
タトランシーバ28(T2)で構成されている。バス(1)のバ
ス使用許可応答信号B1ACKとバス使用応答ステータ
スB1AST0,B1AST1はデコード回路22(DC1)に
入力され、ここでデコードされて、バス(1)用トランシ
ーバ21(TRn1)にバス(1)16の使用が許可されているこ
とを認識すれば、デコード信号が出力される。デコード
信号はデータトランシーバ23(T1)に入力されていて、
使用許可状態を示せばデータトランシーバ23(T1)のゲ
ートを開き、プロセッサ用データバス(PnDB)とバス
(1)用データバス(B1DB)を接続する。プロセッサから
のデータ転送方向を示す信号PnWTはデータトランシ
ーバ23(T1)とデータトランシーバ28(T2)に入力されて
おり、PnWT信号にてデータトランシーバ23はトラン
シーバ方向を制御している。同様に、バス(2)のバス使
用許可応答信号B2ACKとバス(2)のバス使用応答ステ
ータスB2AST0・B2AST1はデコード回路27(D
2)に入力されてデコードされ、バス(2)用トランシー
バ26(TRn2)にバス(2)の使用が許可されていることを
認識すれば、デコード信号は出力される。デコード信号
はデータトランシーバ28(T2)に入力されていて、使用
許可状態を示せばデータトランシーバ28(T2)のゲート
を開き、プロセッサ用データバス(PnDB)とバス(2)用
データバス(B2DB)を接続する。プロセッサからのデ
ータ転送方向を示す信号PnWTにてデータトランシー
バ28(T2)はトランシーバ方向を制御している。
【0009】図4は図1で示したメモリコントローラ14
およびI/Oコントローラ15の内部構成の一例としてI
/Oコントローラ15-2の内部構成を示したものである。
I/Oコントローラ15-2は、バス(1)インタフェース31
(C21)とバス(2)インタフェース32(C22)とI/Oイン
タフェース33(C2C)で構成されている。バス(1)の中の
アドレス信号(B1AD)、メモリ用書込みおよび読込み
制御信号(B1MW,B1MR)、I/O用書込みおよび読
込み制御信号(B1IOW,B1IOR)はデコード回路34
(DC3)に入力され、このコントローラに接続されてい
るI/Oが選択されていることを判別したデコード信号
は順序回路36(J2)に入力されている。また、データト
ランシーバ38(T3)にデータ転送方向を制御する信号を
入力している。順序回路36(J2)は同時に異なるプロセ
ッサがI/Oの使用を要求している場合の調停を行い、
最終要求をI/O制御回路37(CM2)に入力している。
I/O制御回路37では各I/Oに固有のタイミング制御
信号を作成してI/Oに供給する。制御信号用バス19
(CB)(図1)からのバス(1)のバス使用許可応答信号B1
ACKは順序回路36(J2)出力のバス(1)許可信号とアン
ドがとられ、データトランシーバ38(T3)のゲート制御
に接続される。バス(2)についてもバス(1)と同様の構成
がとられている。
【0010】図5は本発明の一実施例におけるバス制御
のタイミングチャートを示したものである。初期状態は
何も要求の無い状態であるためプロセッサ11(P1)がバ
ス(1)使用応答ステータス(B1AST)を得ている。ここ
でプロセッサ11(P1)からバス使用要求信号(P1BR)が
入ると、他のプロセッサからの要求が無いのでバス(1)1
6の使用許可応答信号(B1ACK)が出力され、また、2
bitのバス(1)使用応答ステータス(B1AST)が継続し
て出力され、プロセッサ11(P1)を許可していることを
示す。次にプロセッサ12-1(P2)よりバス使用応答信号
(P2BR)が入力されると、バス(1)16が使用中なので、
バスコントローラ18は空き状態のバス(2)17を割り当て
る。したがって、バス(2)の使用許可応答信号(B2AC
K)とバス(2)使用応答ステータス(B2AST)にプロセ
ッサ12-1(P2)を許可していることを示すステータスが
出力される。次に、プロセッサ12-2(P3)と12-3(P4)よ
り同時にバス使用要求信号(P3BR,P4BR)が入力さ
れると、バス(1),バス(2)17両方とも使用中なので待機
状態になる。プロセッサ11(P1)がバス(1)16の使用を終
えてバス(1)16を開放したところで、バス(1)16はプロセ
ッサ12-3(P4)より優先順位の高いプロセッサ12-2(P3)
に割り当てられる。また、プロセッサ12-1(P2)がバス
(2)17の使用を終えてバス(2)を開放したところで、バス
(2)は待機状態になっているプロセッサ12-3(P4)に割り
当てられる。次に、プロセッサ12-1(P2)より再びバス
要求信号(P2BR)が入力されると、プロセッサ12-2(P
3)がバス(1)16の使用を終えてバス(1)16を開放したとこ
ろでバス(1)16はプロセッサ12-1(P2)に割り当てられ
る。このようにして、順次未使用のバスをプロセッサに
効率よく割り当て、バスを無駄なく使用することができ
る。
【0011】図6は本発明の一実施例における具体的な
ハードウェア構成を示したものである。各プロセッサ・
メモリ・I/Oはそれぞれ独立した基板になっており、
これらの基板はバス基板(1)(BS1)へコネクタで接続さ
れる。バス基板(1)(BS1)はバスコントローラ(CO)と
制御信号用バス(CB)とバス(1)(B1)とこれにつながる
バストランシーバ(TR11,TR21,TR31)とメモリコ
ントローラ(図示せず)・I/Oコントローラ(C21,C
31)と上下の基板を接続するためのコネクタで構成され
ている。また、バス基板(1)(BS1)にはバス基板(2)(B
2)が接続される。バス基板(2)(BS2)はバス(2)(B2)
とこれにつながるバストランシーバ(TR12,TR22
TR32)とメモリコントローラ(図示せず)・I/Oコン
トローラ(C22,C32)とバス基板上下を接続するための
コネクタで構成されている。バスが2本の場合は上記の
範囲ですむが、バスを更に1本拡張する場合は、バス基
板(3)(BS3)を設けてコネクタで接続するだけで容易に
拡張できる。この場合、バス基板(3)(BS3)はコネクタ
の位置が異なるだけで、回路上バス基板(2)(BS2)と何
ら変わるところはない。図6ではバス基板(2)とバス基
板(3)を異なるものとしているが、同一のものとしても
実現できる。
【0012】
【発明の効果】本発明は上記実施例から明らかなよう
に、バスの拡張を積み上げ方式で簡単に実現できるとと
もに、バス当たりの使用効率を最大限に向上させること
ができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における2本のバスからなる
システム構成のブロック図である。
【図2】図1におけるバスコントローラのバス制御信号
の構成例を示した図である。
【図3】図1におけるトランシーバ装置の内部構成図で
ある。
【図4】図1におけるメモリおよびI/Oコントローラ
の内部構成図である。
【図5】本発明の一実施例におけるバス制御のタイミン
グチャートである。
【図6】本発明の一実施例における具体的なハードウェ
ア構成図である。
【図7】従来例のデータ転送速度を上げるタイミングチ
ャートである。
【図8】従来例におけるデータバス幅の拡張を説明する
図である。
【図9】従来例におけるシステムを分離してバスの本数
を増加させる説明図である。
【符号の説明】
11…CPU、 12(12-1〜12-3)…プロセッサ、 13(13-
1〜13-4)…トランシーバ装置、 14…メモリコントロー
ラ、 15(15-1,15-2)…I/Oコントローラ、16…バス
(1)、 17…バス(2)、 18…バスコントローラ、 19…
制御信号用バス、 20…メモリ、 21…バス(1)用トラ
ンシーバ、 22,27,34,35…デコード回路、 23,2
8,38,39…データトランシーバ、 26…バス(2)用トラ
ンシーバ、 31…バス(1)インタフェース、 32…バス
(2)インタフェース、 33…I/Oインタフェース、 3
6…順序回路、 37…I/O制御回路、 P1BR,P2
BR,P3BR,P4BR…バス使用要求信号、 B1
CK,B2ACK…バス使用許可応答信号、 B1AST
0,B1AST1,B2AST0,B2AST1…バス使用応
答ステータス、 B1DB,B2DB…データバス、 B
1AD,B2AD…アドレス信号、 B1MW,B2MW…
メモリ用書込み制御信号、 B1MR,B2MR…メモリ
用読込み制御信号、 B1IOW,B2IOW…I/O用
書込み制御信号、B1IOR,B2IOR…I/O用読込
み制御信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のバスに接続された複数のプロセッ
    サと、前記複数のバスに接続された複数のメモリやI/
    O装置と、これらを制御する手段とで構成されるシステ
    ムで、前記複数のバスを介して前記プロセッサとメモリ
    やI/O装置間およびプロセッサ相互間のデータ転送に
    おいて、 データ転送を行うプロセッサとメモリやI/O装置間お
    よびプロセッサ相互間を固有のバスに固定することな
    く、未使用状態のバスを利用できるようにバスを切換え
    制御するようにして、バスの拡張以上にバスの使用効率
    を高めることを特徴とする複数のデータ伝送用バスの切
    換制御方式。
JP23937891A 1991-09-19 1991-09-19 複数のデータ伝送用バスの切換制御方式 Pending JPH0581172A (ja)

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JP23937891A JPH0581172A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 複数のデータ伝送用バスの切換制御方式

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JP23937891A JPH0581172A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 複数のデータ伝送用バスの切換制御方式

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JPH0581172A true JPH0581172A (ja) 1993-04-02

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JP23937891A Pending JPH0581172A (ja) 1991-09-19 1991-09-19 複数のデータ伝送用バスの切換制御方式

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08123752A (ja) * 1994-10-19 1996-05-17 Advantest Corp 入出力制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08123752A (ja) * 1994-10-19 1996-05-17 Advantest Corp 入出力制御装置

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