JPH06301637A - コンピュータシステム - Google Patents
コンピュータシステムInfo
- Publication number
- JPH06301637A JPH06301637A JP8662093A JP8662093A JPH06301637A JP H06301637 A JPH06301637 A JP H06301637A JP 8662093 A JP8662093 A JP 8662093A JP 8662093 A JP8662093 A JP 8662093A JP H06301637 A JPH06301637 A JP H06301637A
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- JP
- Japan
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- bus
- request signal
- dma
- cycle
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Abstract
(57)【要約】
【目的】DMAにおけるオーバヘッドを低減しシステム
全体の高速化を図る。 【構成】DMAコントローラ1がDMA要求信号DRの
供給を受け、CPU2Bが非独占バスサイクル命令の実
行中のサイクルの終了後にバス開放を要求する低優先バ
ス要求信号BRLを発生するバス要求信号発生部101
と、低優先バス要求信号BRLの発生後の所定時間後に
バス開放信号の応答がない場合に独占および独占バスサ
イクルのいずれの実行中も即時バス開放を要求する高優
先バス要求信号BRHを発生するタイマ41とを備え
る。
全体の高速化を図る。 【構成】DMAコントローラ1がDMA要求信号DRの
供給を受け、CPU2Bが非独占バスサイクル命令の実
行中のサイクルの終了後にバス開放を要求する低優先バ
ス要求信号BRLを発生するバス要求信号発生部101
と、低優先バス要求信号BRLの発生後の所定時間後に
バス開放信号の応答がない場合に独占および独占バスサ
イクルのいずれの実行中も即時バス開放を要求する高優
先バス要求信号BRHを発生するタイマ41とを備え
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータシステムに
関し、特にDMA(ダイレクトメモリアクセス)性能の
高いDMAコントローラを備えるコンピュータシステム
に関する。
関し、特にDMA(ダイレクトメモリアクセス)性能の
高いDMAコントローラを備えるコンピュータシステム
に関する。
【0002】
【従来の技術】ワークステーションや画像処理装置等の
ような高速CPUアプリケーションにおいて、入出力
(IO)装置が直接主記憶装置をアクセスするDMAは
広く用いられている。従来のコンピュータシステムの上
記DMA制御用のDMAコントローラは一般に単一のバ
ス要求信号を有していた。
ような高速CPUアプリケーションにおいて、入出力
(IO)装置が直接主記憶装置をアクセスするDMAは
広く用いられている。従来のコンピュータシステムの上
記DMA制御用のDMAコントローラは一般に単一のバ
ス要求信号を有していた。
【0003】従来のコンピュータシステムの第1の例を
示す図3を参照すると、DMA要求信号DRの供給を受
けバス要求信号BRを出力するバス要求信号発生部10
1を備えるDMAコントローラ1と、CPU2と、DM
Aコントローラ1からCPU2にバス要求信号BRを伝
送する信号線6と、DMAコントローラ1に外部のIO
装置(図示しない)からのDMA要求信号DRを供給す
る信号線7と、CPU2からのバス開放信号BOをDM
Aコントローラ1に伝送する信号線8と、DMAコント
ローラ1からのDMA応答信号DXをIO装置に伝送す
る信号線9と、外部へのデータバス10と、外部へのア
ドレスバス11とを備える。
示す図3を参照すると、DMA要求信号DRの供給を受
けバス要求信号BRを出力するバス要求信号発生部10
1を備えるDMAコントローラ1と、CPU2と、DM
Aコントローラ1からCPU2にバス要求信号BRを伝
送する信号線6と、DMAコントローラ1に外部のIO
装置(図示しない)からのDMA要求信号DRを供給す
る信号線7と、CPU2からのバス開放信号BOをDM
Aコントローラ1に伝送する信号線8と、DMAコント
ローラ1からのDMA応答信号DXをIO装置に伝送す
る信号線9と、外部へのデータバス10と、外部へのア
ドレスバス11とを備える。
【0004】動作について説明すると、従来のDMAコ
ントローラ1のバス要求信号発生部101は、IO装置
からのDMA要求信号DRの供給に応答し、CPU2に
対するバス要求信号BRをアクティブとする。CPU2
は、バス要求信号BRのアクティブ化に応答し、CPU
2の実行中の命令がバスロック付であることや、割込ア
クノリッジサイクル中である場合を除き、次のバスサイ
クルの切目でDMAコントローラ1に対しバス開放信号
BOをアクティブとする。DMAコントローラ1はバス
開放信号BOのアクティブ化に応答し上記IO装置にD
MA応答信号DXを出力するとともにDMA制御を開始
する。このDMA制御の終了後、DMAコントローラ1
はバス要求信号BRをインアクティブとすると、CPU
2はこれに応答してバス開放信号BOをインアクティブ
化し一連のDMA転送動作を終了する。
ントローラ1のバス要求信号発生部101は、IO装置
からのDMA要求信号DRの供給に応答し、CPU2に
対するバス要求信号BRをアクティブとする。CPU2
は、バス要求信号BRのアクティブ化に応答し、CPU
2の実行中の命令がバスロック付であることや、割込ア
クノリッジサイクル中である場合を除き、次のバスサイ
クルの切目でDMAコントローラ1に対しバス開放信号
BOをアクティブとする。DMAコントローラ1はバス
開放信号BOのアクティブ化に応答し上記IO装置にD
MA応答信号DXを出力するとともにDMA制御を開始
する。このDMA制御の終了後、DMAコントローラ1
はバス要求信号BRをインアクティブとすると、CPU
2はこれに応答してバス開放信号BOをインアクティブ
化し一連のDMA転送動作を終了する。
【0005】次に、従来のコンピュータシステムの第2
の例を示す図4を参照すると、上述の第1の例と同様の
DMAコントローラ1と、信号線6〜9と、データバス
10と、アドレスバス11とに加えて、CPU2の代り
に信号線6が接続されバス要求信号BRをレディ(RE
ADY)信号RDYとして供給されるCPU2Aと、バ
ス要求信号BRによりCPU2Aのデータバス10およ
びアドレスバス11への入出力の接断制御するバッファ
3と、CPU2Aとバッファ3との間を接続するデータ
バス12およびアドレスバス13とを備える。
の例を示す図4を参照すると、上述の第1の例と同様の
DMAコントローラ1と、信号線6〜9と、データバス
10と、アドレスバス11とに加えて、CPU2の代り
に信号線6が接続されバス要求信号BRをレディ(RE
ADY)信号RDYとして供給されるCPU2Aと、バ
ス要求信号BRによりCPU2Aのデータバス10およ
びアドレスバス11への入出力の接断制御するバッファ
3と、CPU2Aとバッファ3との間を接続するデータ
バス12およびアドレスバス13とを備える。
【0006】動作について説明すると、この従来のDM
Aコントローラ1は、IO装置からのDMA要求信号D
Rの供給に応答し、CPU2Aに対するバス要求信号B
Rをレディ信号RDYのインアクティブ化により供給す
る。CPU2Aは、レディ信号RDYのインアクティブ
化に応答し、実行中の命令の種類如何に係わらずバスサ
イクルの途中で処理を中断しそのバスサイクルの延長を
開始する。このとき、バッファ3はバス要求信号BRの
供給に応答してデータバス10,アドレスバス11をハ
イインピーダンス状態とし、CPU2Aのデータ,アド
レス入出力を停止する。これにより、DMAコントロー
ラ1によるDMA制御のためにこれらデータバス10,
アドレスバス11が使用可能となる。
Aコントローラ1は、IO装置からのDMA要求信号D
Rの供給に応答し、CPU2Aに対するバス要求信号B
Rをレディ信号RDYのインアクティブ化により供給す
る。CPU2Aは、レディ信号RDYのインアクティブ
化に応答し、実行中の命令の種類如何に係わらずバスサ
イクルの途中で処理を中断しそのバスサイクルの延長を
開始する。このとき、バッファ3はバス要求信号BRの
供給に応答してデータバス10,アドレスバス11をハ
イインピーダンス状態とし、CPU2Aのデータ,アド
レス入出力を停止する。これにより、DMAコントロー
ラ1によるDMA制御のためにこれらデータバス10,
アドレスバス11が使用可能となる。
【0007】また、従来のコンピュータシステムの第3
の例として、DMA動作にバスの使用を許可する特開昭
62−264348号公報記載のバスロック制御方式が
ある。これは複数のCPUを有するマルチプロセッサシ
ステムにおいて、CPUの一つが共有メモリエリアをア
クセスするとき出力する数命令分の語長のバスロック信
号により他CPUによるバスの使用を禁止するバスロッ
ク期間においてもDMAが停止されることを防止し、バ
スの使用効率を向上させる技術である。上記バスロック
期間中のデータの入出力を表すストローブ信号の監視回
路を設けて、上記バスロック期間中におけるCPUのバ
スの不使用期間を検出することによりIO装置のDMA
のため上記バスの使用を許可する。
の例として、DMA動作にバスの使用を許可する特開昭
62−264348号公報記載のバスロック制御方式が
ある。これは複数のCPUを有するマルチプロセッサシ
ステムにおいて、CPUの一つが共有メモリエリアをア
クセスするとき出力する数命令分の語長のバスロック信
号により他CPUによるバスの使用を禁止するバスロッ
ク期間においてもDMAが停止されることを防止し、バ
スの使用効率を向上させる技術である。上記バスロック
期間中のデータの入出力を表すストローブ信号の監視回
路を設けて、上記バスロック期間中におけるCPUのバ
スの不使用期間を検出することによりIO装置のDMA
のため上記バスの使用を許可する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のコンピ
ュータシステムは、第1の例では、CPUがバスロック
付ブロック転送命令等の長時間バスを占有する命令の実
行中は、上記バスの開放が遅れDMAデータ転送が間に
合わない場合を生じるという欠点があった。
ュータシステムは、第1の例では、CPUがバスロック
付ブロック転送命令等の長時間バスを占有する命令の実
行中は、上記バスの開放が遅れDMAデータ転送が間に
合わない場合を生じるという欠点があった。
【0009】また、第2のコンピュータシステムでは、
CPUのバスをレディ信号により停止し上記バスを開放
するため、高速DMA動作が可能となる反面、上記CP
Uの実行中のアアクセスを即時に停止するため命令実行
の阻害要因となり易く、システム速度を低下させるとい
う欠点があった。
CPUのバスをレディ信号により停止し上記バスを開放
するため、高速DMA動作が可能となる反面、上記CP
Uの実行中のアアクセスを即時に停止するため命令実行
の阻害要因となり易く、システム速度を低下させるとい
う欠点があった。
【0010】さらに、第3のコンピュータシステムで
は、CPUによるデータ転送頻度が高い、すなわち、バ
スの空きが少ない場合にはDMA転送がシステム性能の
低下要因となること、マルチプロセッサシステムにおい
てのみ有効であり一般的でないことという欠点があっ
た。
は、CPUによるデータ転送頻度が高い、すなわち、バ
スの空きが少ない場合にはDMA転送がシステム性能の
低下要因となること、マルチプロセッサシステムにおい
てのみ有効であり一般的でないことという欠点があっ
た。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のコンピュータシ
ステムは、実行中の第1およびその次の第2のサイクル
から成るバスサイクルを独占しない非独占バスサイクル
命令と前記バスサイクルを占有する独占バスサイクル命
令とにより制御され予め定めた条件でバスの使用を許可
するバス開放信号を出力するCPUと入出力装置からの
前記バスを使用するダイレクトメモリアクセス(DM
A)を制御するDMAコントローラとを備えるコンピュ
ータシステムにおいて、前記DMAコントローラが前記
DMAの実行を要求するDMA要求信号の供給を受け前
記CPUが前記非独占バスサイクル命令の実行中の前記
第1のサイクルの終了後に前記DMAに使用するための
バス開放を要求する第1のバス使用権要求信号を発生す
る第1のバス使用権要求信号発生手段と、前記非独占お
よび独占バスサイクルのいずれの実行中も即時前記DM
Aに使用するためのバス開放を要求する第2のバス使用
権要求信号を発生する第2のバス使用権要求信号発生手
段とを備えて構成されている。
ステムは、実行中の第1およびその次の第2のサイクル
から成るバスサイクルを独占しない非独占バスサイクル
命令と前記バスサイクルを占有する独占バスサイクル命
令とにより制御され予め定めた条件でバスの使用を許可
するバス開放信号を出力するCPUと入出力装置からの
前記バスを使用するダイレクトメモリアクセス(DM
A)を制御するDMAコントローラとを備えるコンピュ
ータシステムにおいて、前記DMAコントローラが前記
DMAの実行を要求するDMA要求信号の供給を受け前
記CPUが前記非独占バスサイクル命令の実行中の前記
第1のサイクルの終了後に前記DMAに使用するための
バス開放を要求する第1のバス使用権要求信号を発生す
る第1のバス使用権要求信号発生手段と、前記非独占お
よび独占バスサイクルのいずれの実行中も即時前記DM
Aに使用するためのバス開放を要求する第2のバス使用
権要求信号を発生する第2のバス使用権要求信号発生手
段とを備えて構成されている。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明のコンピュータシステムの一
実施例を示すブロック図である。
て説明する。図1は本発明のコンピュータシステムの一
実施例を示すブロック図である。
【0013】本実施例のコンピュータシステムは、図1
に示すように、従来のバッファ3と、信号線7〜9と、
データバス10,12と、アドレスバス11,13とに
加えて、CPU2,2Aの代りに信号線13を経由して
低優先バス要求信号BRLが供給され信号線14を経由
して高優先バス要求信号BRHをレディ(READY)
信号RDYとして供給されるCPU2Bと、DMA要求
DRの供給に応答し低優先バス要求信号BRLを出力す
る従来と同様のバス要求信号発生部101と予め設定し
た時間バス開放信号BOの入力に応答し高優先バス要求
信号BRHを出力するタイマ41とANDゲート42と
を備えるDMAコントローラ4と、信号線6の代りに低
優先バス要求信号BRLを伝送する信号線13と、高優
先バス要求信号BRHを伝送する信号線14と、バス開
放信号BOと高優先バス要求信号BRHとのORをとる
ORゲート5とを備える。
に示すように、従来のバッファ3と、信号線7〜9と、
データバス10,12と、アドレスバス11,13とに
加えて、CPU2,2Aの代りに信号線13を経由して
低優先バス要求信号BRLが供給され信号線14を経由
して高優先バス要求信号BRHをレディ(READY)
信号RDYとして供給されるCPU2Bと、DMA要求
DRの供給に応答し低優先バス要求信号BRLを出力す
る従来と同様のバス要求信号発生部101と予め設定し
た時間バス開放信号BOの入力に応答し高優先バス要求
信号BRHを出力するタイマ41とANDゲート42と
を備えるDMAコントローラ4と、信号線6の代りに低
優先バス要求信号BRLを伝送する信号線13と、高優
先バス要求信号BRHを伝送する信号線14と、バス開
放信号BOと高優先バス要求信号BRHとのORをとる
ORゲート5とを備える。
【0014】次に、本実施例の動作について説明する。
図2は本実施例の動作を示すタイムチャートである。
図2は本実施例の動作を示すタイムチャートである。
【0015】DMA対象のIO装置から信号線7を経由
してDMA要求DRが供給されると、DMAコントロー
ラ4のバス要求信号発生部101は低優先バス要求信号
BRLをANDゲート42,信号線14を経由してレデ
ィ信号RDYのインアクティブ化によりCPU2Bに供
給する。CPU2Bがバスサイクルを独占しない非独占
命令の実行中は、DMAコントローラ4は従来の第1の
例と同様に低優先バス要求信号BRLによるDMA制御
を行なう。一方、この低優先バス要求信号BRHはタイ
マ41に供給される。タイマ41には、上記IO装置の
DMA転送までの許容時間が設定されている。上記許容
時間内にDMAコントローラ4にバスの使用権を渡すバ
ス開放信号BOが供給されないと、タイマ41は高優先
バス要求信号BRHを出力する。この高優先バス要求信
号BRHは、第2の従来例のバス要求信号BRと同様
に、CPU2Bのバスサイクルを強制的に中断するとと
もに、バッファ3のCPU2Bのデータ,アドレス入出
力を停止して、DMAコントローラ4によるDMA制御
を可能とする。これにより、バスサイクルを独占する独
占命令の実行中も確実にDMA転送が行われる。
してDMA要求DRが供給されると、DMAコントロー
ラ4のバス要求信号発生部101は低優先バス要求信号
BRLをANDゲート42,信号線14を経由してレデ
ィ信号RDYのインアクティブ化によりCPU2Bに供
給する。CPU2Bがバスサイクルを独占しない非独占
命令の実行中は、DMAコントローラ4は従来の第1の
例と同様に低優先バス要求信号BRLによるDMA制御
を行なう。一方、この低優先バス要求信号BRHはタイ
マ41に供給される。タイマ41には、上記IO装置の
DMA転送までの許容時間が設定されている。上記許容
時間内にDMAコントローラ4にバスの使用権を渡すバ
ス開放信号BOが供給されないと、タイマ41は高優先
バス要求信号BRHを出力する。この高優先バス要求信
号BRHは、第2の従来例のバス要求信号BRと同様
に、CPU2Bのバスサイクルを強制的に中断するとと
もに、バッファ3のCPU2Bのデータ,アドレス入出
力を停止して、DMAコントローラ4によるDMA制御
を可能とする。これにより、バスサイクルを独占する独
占命令の実行中も確実にDMA転送が行われる。
【0016】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。例えば、コンピュータシステムがDMA転送まで
の許容時間を設定したタイマを備える代りに、外部から
の高優先DMA要求信号の供給に応答して高優先バス要
求信号を出力する高優先バス要求信号発生手段を備える
ことも、本発明の主旨を逸脱しない限り適用できること
は勿論である。
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。例えば、コンピュータシステムがDMA転送まで
の許容時間を設定したタイマを備える代りに、外部から
の高優先DMA要求信号の供給に応答して高優先バス要
求信号を出力する高優先バス要求信号発生手段を備える
ことも、本発明の主旨を逸脱しない限り適用できること
は勿論である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のコンピュ
ータシステムは、DMAコントローラが通常の優先度の
第1のバス使用権要求信号発生手段と、高優先度の第2
のバス使用権要求信号発生手段とを備え、時間的制約が
少ないDMAの場合には低優先度のバス使用権要求を行
ないDMAによる通常処理命令実行の阻害を低減すると
いう効果がある。また、必要に応じて高優先度のバス使
用権要求を行なうことにより、CPUがバスロック付ブ
ロック転送命令等の長時間バスを占有する命令の実行中
においても確実にDMA動作を保障できるという効果が
ある。さらに、シングルプロセッサの場合でも上記DM
Aの高性能化が可能となるという効果がある。
ータシステムは、DMAコントローラが通常の優先度の
第1のバス使用権要求信号発生手段と、高優先度の第2
のバス使用権要求信号発生手段とを備え、時間的制約が
少ないDMAの場合には低優先度のバス使用権要求を行
ないDMAによる通常処理命令実行の阻害を低減すると
いう効果がある。また、必要に応じて高優先度のバス使
用権要求を行なうことにより、CPUがバスロック付ブ
ロック転送命令等の長時間バスを占有する命令の実行中
においても確実にDMA動作を保障できるという効果が
ある。さらに、シングルプロセッサの場合でも上記DM
Aの高性能化が可能となるという効果がある。
【図1】本発明のコンピュータシステムの一実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】本実施例のコンピュータシステムにおける動作
の一例を示すタイムチャートである。
の一例を示すタイムチャートである。
【図3】従来のコンピュータシステムの第1の例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図4】従来のコンピュータシステムの第2の例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
1,4 DMAコントローラ 2,2A,2B CPU 3 バッファ 5 ORゲート 6〜9,13,14 信号線 10,12 データバス 11,13 アドレスバス 41 タイマ 42 ANDゲート 101 バス要求信号発生部
Claims (3)
- 【請求項1】 実行中の第1およびその次の第2のサイ
クルから成るバスサイクルを独占しない非独占バスサイ
クル命令と前記バスサイクルを占有する独占バスサイク
ル命令とにより制御され予め定めた条件でバスの使用を
許可するバス開放信号を出力するCPUと入出力装置か
らの前記バスを使用するダイレクトメモリアクセス(D
MA)を制御するDMAコントローラとを備えるコンピ
ュータシステムにおいて、 前記DMAコントローラが前記DMAの実行を要求する
DMA要求信号の供給を受け前記CPUが前記非独占バ
スサイクル命令の実行中の前記第1のサイクルの終了後
に前記DMAに使用するためのバス開放を要求する第1
のバス使用権要求信号を発生する第1のバス使用権要求
信号発生手段と、 前記非独占および独占バスサイクルのいずれの実行中も
即時前記DMAに使用するためのバス開放を要求する第
2のバス使用権要求信号を発生する第2のバス使用権要
求信号発生手段とを備えることを特徴とするコンピュー
タシステム。 - 【請求項2】 前記第2のバス使用権要求信号発生手段
が前記第1のバス使用権要求信号の発生時刻から予め設
定した時間前記バス開放信号の応答がないと前記第2の
バス使用権要求信号を出力する計時手段を備えることを
特徴とする請求項1記載のコンピュータシステム。 - 【請求項3】 前記第2のバス使用権要求信号発生手段
が前記非独占および独占バスサイクルのいずれの実行中
も即時前記DMAの実行を要求する高優先度DMA要求
信号の供給に応答して前記第2のバス使用権要求信号を
出力する高優先度バス使用権要求信号発生手段を備える
ことを特徴とする請求項1記載のコンピュータシステ
ム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5086620A JP2560968B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | コンピュータシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5086620A JP2560968B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | コンピュータシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06301637A true JPH06301637A (ja) | 1994-10-28 |
JP2560968B2 JP2560968B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=13892073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5086620A Expired - Lifetime JP2560968B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | コンピュータシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2560968B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP5086620A patent/JP2560968B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2560968B2 (ja) | 1996-12-04 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960730 |