JPH0635839A - システムコントローラ - Google Patents

システムコントローラ

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Publication number
JPH0635839A
JPH0635839A JP20735692A JP20735692A JPH0635839A JP H0635839 A JPH0635839 A JP H0635839A JP 20735692 A JP20735692 A JP 20735692A JP 20735692 A JP20735692 A JP 20735692A JP H0635839 A JPH0635839 A JP H0635839A
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JP
Japan
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memory
mpu
circuit
bus
signal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP20735692A
Other languages
English (en)
Inventor
Akio Watanabe
明夫 渡辺
Takashi Kikuchi
隆 菊池
Chikao Ookubo
京夫 大久保
Yasuhiko Saie
靖彦 齋江
Hidekazu Egawa
英和 江川
Yoichiro Eto
陽一郎 江藤
Tatsuhiko Kumagai
建彦 熊谷
Tatsuo Nojiri
辰夫 野尻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP20735692A priority Critical patent/JPH0635839A/ja
Publication of JPH0635839A publication Critical patent/JPH0635839A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、MPUのスループットの向
上を目的とする。 【構成】 MPU21とメモリ23との間でやり取され
る信号状態を保持するとともに、メモリ23での処理継
続中、当該処理継続を示す信号をMPU21に対してア
サートすることによって、当該メモリ23についてのバ
スサイクルを終了させるメモリコントローラ22を設
け、メモリ23のアクセスのためのMPUバスサイクル
終了後においてメモリ23の動作制御を可能とし、MP
U21及びMPUバス25のスループットの向上を図
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロプロセッサ
(以下、「MPU」と略記する)と、それの周辺回路を
含むシステムにおいて、MPUのスループットの向上を
図るための技術に関し、例えばメモリコントローラに適
用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】周辺回路の一例とされるDMAC(ダイ
レクトメモリアクセスコントローラ)は、転送要求信号
に応じてメモリをアドレシングすると同時にその転送要
求信号に応ずるI/Oデバイスを選択してデータ転送を
行うシングルアドレシングモードや、リードサイクルを
起動してメモリとメモリとの間でのデータ転送を行うデ
ュアルアドレシングモード、さらにはメモリとシリアル
コミュニケーションインタフェースとの間のチェインブ
ロック転送モードなどをサポートし、MPUとは別に単
独で動作可能とされる。
【0003】また、コプロセッサはMPUの機能を拡張
する付加プロセッサとされ、MPUと密接に結合され、
MPUと同期をとりながら命令を実行する。MPUと同
時に命令をフェッチしてそれを解読するようにした完全
同期型と、MPUから命令を受取るようにしたスレーブ
型とが挙げられる。完全同期型では、コプロセッサは同
一命令フェッチ、命令キュー機能を有し、MPUと同時
に命令を取込み、それを解読して実行する。オペランド
に関しては、MPUがオペランドのアドレス計算を行
い、その結果をコプロセッサに転送する。スレーブ型で
は、MPUからコマンドとオペランドを受取り、実行す
る。すなわち、MPUは、コプロセッサの命令を解読す
ると、コプロセッサに、コマンドとオペランドを与え、
コプロセッサ命令を代行させる。
【0004】尚、DMAC、及びコプロセッサについて
記載された文献の例としては、昭和60年12月25日
に株式会社オーム社から発行された「マイクロコンピュ
ータハンドブック(第170頁、第680頁)」があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、DMAC動作
中は当該DMACによってMPUバスが独占されてしま
うため、MPUはウェイト状態となり、MPUのスルー
プットが低下する。また、コプロセッサでは、MPUバ
スとは独立に処理を行うことができ、処理終了後に、M
PUへ信号を送る。このため、処理中に再びMPUから
アクセスされた場合、MPUは処理終了待ちの状態とな
り、MPUのスループットが低下する。また、MPUに
よってメモリアクセスを行う場合、当該メモリでの書込
み処理や読出し処理終了されない限り、MPUは他の処
理を行うことができないから、MPUのスループットが
低下される。このように、MPUとそれの周辺回路とを
含むシステムでは、MPUとは別個に何等かの行う場
合、MPU側のバスネックのためにMPUのスループッ
トが低下してしまう。
【0006】本発明の目的は、MPUのスループットを
向上させるための技術を提供することにある。
【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0009】すなわち、マイクロプロセッサとそれの周
辺回路との間でやり取される信号状態を保持するための
保持手段と、上記周辺回路での処理継続中、当該処理継
続を示す信号をマイクロプロセッサに対してアサートす
ることによって、当該周辺回路についてのバスサイクル
を終了させるための制御手段とを含んでシステムコント
ローラを構成するものである。また、上記周辺回路での
処理継続を示す信号のアサート期間中に上記マイクロプ
ロセッサから上記周辺回路に対するアクセスが生じた場
合に上記マイクロプロセッサに対してエラー信号をアサ
ートする手段を設けることができる。
【0010】
【作用】上記した手段によれば、上記制御手段は、上記
周辺回路での処理継続中、当該処理継続を示す信号をマ
イクロプロセッサに対してアサートすることによって、
当該周辺回路についてのバスサイクルを終了させ、この
ことが、MPUのスループットの向上を達成する。
【0011】
【実施例】図1には本発明の一実施例であるメモリシス
テムが示される。
【0012】図1に示されるように、このメモリシステ
ムは、MPU21と、このMPU21によって制御され
るメモリ23,24とを含む。MPU21とメモリ23
との間にはメモリコントローラ22が配置される。この
メモリコントローラ22は、特に制限されないが、公知
の半導体集積回路製造技術により、シリコンなどの一つ
の半導体基板に形成される。MPU21、メモリコント
ローラ22、メモリ24とはMPUバス25によって結
合され、メモリコントローラ22とメモリ23とはロー
カルバス26によって結合される。上記メモリコントロ
ーラ22は、MPU21のスループットを向上させるた
め、MPU21とメモリ23との間でやり取される信号
状態を保持するとともに、メモリ23での処理継続中、
当該処理継続を示す信号をMPU21に対してアサート
することによって、当該メモリ23についてのバスサイ
クルを終了させる機能を有する。
【0013】図1には上記メモリコントローラ22の構
成例と、MPU21及びメモリ23との関係が示され
る。
【0014】図1に示されるように、MPUバス25、
及びローカルバス26は、アドレスバスABUS、デー
タバスBUS、コントロールバスCBUSを含む。メモ
リコントロール回路22は、MPU21からメモリ23
に伝達されるべきアドレス、及びMPU21とメモリ2
3との間でやり取されるデータを保持するためのラッチ
回路12と、メモリ23の動作制御のためのメモリ制御
部11とを含む。特に本実施例において、このメモリ制
御部11は、MPU21からコントロールバスCBUS
を介して伝達されるメモリコントロール信号に基づいて
メモリ23の動作を制御するとともに、上記ラッチ回路
12の動作を制御するための制御回路13を有する。ま
た、この制御回路13は、MPU21に対しては、メモ
リ23での処理継続期間において当該処理継続を示すア
クト信号ACT*(*はローアクティブを示す)や、エ
ラー信号ERR*を出力する。すなわち、制御回路13
は、MPU21によってメモリ23がアクセスされた場
合、MPUバス25におけるアドレスバスABUS、デ
ータバスDBASの状態を、ラッチ回路12にラッチさ
せるとともに、メモリ23での処理期間中、アクト信号
ACT*をローレベルにアサートすることによって、メ
モリ23の処理継続を示すとともに、ローカルバス26
を使用してメモリ23の動作を制御する。
【0015】例えば、MPU21からメモリ23に対す
るアクセスが、データの書込みである場合には、図4に
示されるように、MPUバスサイクルで、MPUバス2
5におけるデータバスDBUSのデータ(Dout)
が、ラッチ回路12にラッチされ、その後は、アクト信
号ACT*がローレベルにアサートされるのに同期して
ローカルバス26側のメモリバスサイクルが起動され、
このメモリバスサイクルにおいて、上記ラッチ回路12
の保持データが、メモリ23への入力データ(Din)
として当該メモリ23へ転送されて書込まれる。アクト
信号ACT*がアサートされた場合には、MPU21
は、メモリ23についてのバスサイクルを直ちに終了さ
せる。このMPUバスサイクルが終了されること、今度
は、例えば図2に示されるメモリ24等、MPUバス2
5に結合される他のモジュールのアクセスが可能となる
から、それによってMPUバス25、及びMPU21の
スループットが向上される。アクト信号ACT*がアサ
ート期間において、もしMPU21によってメモリ23
がアクセスされた場合には、制御回路13は、直ちにエ
ラー信号ERR*をローレベルにアサートすることによ
って、メモリ23が多重選択されたことをMPU21に
知らせる。
【0016】図3には上記制御回路13の構成例が示さ
れる。
【0017】図3に示されるように、この制御回路13
は、MPU21から転送されるクロック信号CLKを計
数することにより、メモリ23を制御するためのメモリ
コントロール信号φMCや、ラッチ回路12を制御する
ためのラッチ制御信号φLC、及びメモリ23の処理継
続を示すアクト信号ACT*を形成するタイマー回路3
1と、MPU21からのコントロール信号CONTに基
づいて所定幅のパルス信号を生成するパルス回路35
と、エラー信号ERR*や、タイマー回路31のプリセ
ット信号PR*を形成するための論理回路を有する。こ
の論理回路には、上記タイマー回路31からのアクト信
号ACT*とパルス回路35からのパルス信号との負論
理積を得る負論理積回路34と、上記タイマー回路31
からのアクト信号ACT*を反転するための反転回路3
3と、この反転回路33の論理出力と上記パルス回路3
5の出力パルスとの負論理積を得る負論理積回路32と
が含まれる。
【0018】MPU21からのコントロール信号CON
Tがパルス回路35によって所定幅のパルス信号に形成
され、それが、ハイレベルのとき、負論理積回路32の
出力がローレベルにアサートされることによって、タイ
マー回路31がプリセットされる。このプリセット後に
タイマー回路31は、メモリコントロール信号φMCを
アクティブにしてメモリ23に対して動作開始を司令す
ると共に、アクト信号ACT*をローレベルにアサート
することによってメモリ動作中である旨をMPU21に
伝える。このアクト信号ACT*がアサートされた状態
で、もし、MPU21によってメモリ23がアクセスさ
れた場合には、当該アクセスによってパルス回路35の
出力が一時的にハイレベルとされ、それによってエラー
信号ERR*がローレベルにアサートされることによ
り、当該メモリアクセスが無効である旨をMPU21に
伝える。メモリ23での処理が終了されると、それとほ
ぼ同時にアクト信号ACT*がハイレベルにネゲートさ
れ、ラッチ回路12がリセットされる。上記エラー信号
ERR*がアサートされたことは、MPU21によって
解析される。
【0019】上記実施例によれば以下の作用効果が得ら
れる。
【0020】(1)上記のように、MPU21とメモリ
23との間でやり取される信号状態を保持するととも
に、メモリ23での処理継続中、当該処理継続を示す信
号をMPU21に対してアサートすることによって、当
該メモリ23についてのバスサイクルを終了させるため
のメモリコントローラ22を介在させることによって、
MPUバスサイクル終了後においてメモリ23を動作制
御することができるので、MPUは、メモリ23の動作
中においてもメモリ24等の他のモジュールをアクセス
ことができ、それによってMPU21及びMPUバス2
5のスループットが向上される。
【0021】(2)また、アクト信号ACT*がアサー
ト期間において、もしMPU21によってメモリ23が
アクセスされた場合には、制御回路13は、直ちにエラ
ー信号ERR*をローレベルにアサートすることによっ
て、メモリ23が多重選択されたことをMPU21に知
らせるようにしているので、MPUはそれを検知するこ
とによって他の処理を行うことができ、例えばメモリ2
3への書込み処理終了待ちの状態とならずに済み、MP
U21のスループット低下が阻止される。
【0022】図5には本発明の他の実施例に係るメモリ
システムが示される。
【0023】図5に示されるメモリシステムでは、ラッ
チ回路51,52が多段結合されており、メモリ動作の
シーケンスを記憶するようにしている。すなわち、最初
のメモリアクセスの際のアドレス、データ、コントロー
ル信号は初段ラッチ回路51を介して後段ラッチ回路5
2に伝達され、この後段ラッチ回路52の保持内容に従
ってメモリ23がアクセスされる。このメモリアクセス
中に、つまりメモリ23が動作中に、次のメモリアクセ
スが生じた場合、上記実施例では、エラー信号ERR*
がアサートされたが、本実施例では、当該アクセスの際
のアドレス、データ、コントロール信号が初段ラッチ回
路51に保持されるので、当該アクセスが許容される。
本実施例では、ラッチ回路51,52の双方にアドレス
等が保持された後に、上記実施例と同様にMPU21に
対してアクト信号がアサートされることによって、メモ
リ23のアクセスが禁止される。尚、図5においては、
図1におけるメモリ制御部11に相当するものが、図面
上省略されているが、実際には上記実施例と同様に、ラ
ッチ回路51,52の動作制御や、メモリ23の動作制
御を行うメモリ制御部が存在する。
【0024】図6には本発明の他の実施例であるハード
ディスクシステムが示される。
【0025】ハードディスク装置(固定ディスク装置と
も称される)61は、外部記憶装置として用いられてい
る磁気ディスク装置のうち、記憶媒体であるディスク部
とヘッドアセンブリとの組合せが固定されたタイプの装
置である。上記ディスク部とディスクのアセンブリは、
外気から密封されることにより、ほこりの侵入が防止さ
れる。ディスクの静止時はシェッピングゾーンと呼ばれ
る専用トラックにヘッドが接触され、ディスクの回転が
上がるにしたがって磁気ヘッドが浮上する、所謂コンタ
クトストップスタート動作が行われる。ハードディスク
装置61は、上記ディスク部やヘッドアセンブリを制御
するための制御回路を含み、この制御回路は、MPU2
1によってアクセスされる周辺回路の一例とされる。
【0026】図6に示される周辺機器コントローラ62
は、MPU21とハードディスク(H.D)装置61と
の間に配置され、特に制限されないが、上記実施例と同
様に、公知の半導体集積回路製造技術により、シリコン
などの一つの半導体基板に形成される。そしてこの周辺
機器コントローラ62は、上記メモリコントローラ22
は、MPU21のスループットを向上させるため、MP
U21とハードディスク装置61との間でやり取される
信号状態を保持するとともに、ハードディスク装置61
での処理継続中、当該処理継続を示す信号をMPU21
に対してアサートすることによって、当該ハードディス
ク装置61についてのバスサイクルを終了させる機能を
有し、そのような機能を実現するための基本的な構成
は、上記実施例の場合と同様とされる。このように、M
PU21とハードディスク装置61との間に、周辺機器
コントローラ62を配置した場合には、MPUバスサイ
クル終了後においてハードディスク装置61を動作制御
することができるので、MPUは、ハードディスク装置
61の動作中においても他のモジュールをアクセスこと
ができ、上記実施例と同様に、MPU21及びMPUバ
ス25のスループットが向上される。
【0027】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
【0028】例えば、メモリコントローラ22内にステ
ータスレジスタを設け、エラー信号ERR*がアサート
され場合に、それを示すフラグを当該ステータスレジス
タにセットするようにしてもよい。その場合、上記ステ
ータスレジスタのフラグ状態をMPU21によってチェ
ックするようにすれば、エラー信号ERR*がアサート
されたことについての解析を容易に行うことができる。
また、図1,図2に示されるメモリシステムでは、MP
U21とメモリ23との間にのみ、システムコントロー
ラの一例とされるメモリコントローラ22を介在させる
ようにしたが、MPU21とメモリ24との間、さらに
はMPU21と他のモジュールとの間に、そのようなコ
ントローラを介在させることができる。
【0029】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるメモリ
システムやハードディスクシステムに適用した場合につ
いて説明したが、本発明はそれに限定されるものではな
く、MPUとそれによってアクセス可能な各種周辺回路
を含むシステムに適用することができる。
【0030】本発明は、少なくともマイクロプロセッサ
によって周辺回路がアクセスされることを条件に適用す
ることができる。
【0031】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0032】すなわち、周辺回路での処理継続中、当該
処理継続を示す信号をMPUに対してアサートし、当該
周辺回路についてのバスサイクルを終了させることによ
り、MPUのスループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるメモリシステムにおけ
るメモリコントローラの構成ブロック図である。
【図2】本発明の一実施例であるメモリシステムの全体
的な構成ブロック図である。
【図3】上記メモリコントローラに含まれる制御回路の
構成ブロック図である。
【図4】上記メモリシステムの動作タイミング図であ
る。
【図5】本発明の他の実施例であるメモリシステムのブ
ロック図である。
【図6】本発明の他の実施例であるハードディスクシス
テムのブロック図である。
【符号の説明】
11 メモリ制御部 12 ラッチ回路 13 制御回路 21 MPU 22 メモリコントローラ 23 メモリ 24 メモリ 25 MPUバス 26 ローカルバス 31 タイマー回路 32 負論理積回路 22 反転回路 34 負論理積回路 35 パルス回路 51 ラッチ回路 52 ラッチ回路 61 ハードディスク装置 62 周辺機器コントローラ ABUS アドレスバス DBUS データバス CBUS コントロールバス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 隆 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 大久保 京夫 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 齋江 靖彦 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 江川 英和 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 江藤 陽一郎 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 熊谷 建彦 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日 立超エル・エス・アイ・エンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 野尻 辰夫 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所武蔵工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロプロセッサとそれによってアク
    セスされる周辺回路との間に介在され、上記マイクロプ
    ロセッサと周辺回路との間でやり取される信号状態を保
    持するための保持手段と、上記メモリでの処理継続中、
    当該処理継続を示す信号を上記マイクロプロセッサに対
    してアサートすることによって、当該周辺回路について
    のバスサイクルを終了させるための制御手段とを含むこ
    とを特徴とするシステムコントローラ。
  2. 【請求項2】 上記周辺回路での処理継続を示す信号の
    アサート期間中に上記マイクロプロセッサから上記メモ
    リに対するアクセスが生じた場合に上記マイクロプロセ
    ッサに対してエラー信号をアサートする手段を含む請求
    項1記載のシステムコントローラ。
  3. 【請求項3】 上記周辺回路をメモリとした請求項1又
    は2記載のシステムコントローラ。
  4. 【請求項4】 上記周辺機器をハードディスク装置の制
    御回路とした請求項1又は2記載のシステムコントロー
    ラ。
JP20735692A 1992-07-10 1992-07-10 システムコントローラ Withdrawn JPH0635839A (ja)

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JP20735692A JPH0635839A (ja) 1992-07-10 1992-07-10 システムコントローラ

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ID=16538378

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002019113A1 (fr) * 2000-08-30 2002-03-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Controleur d'acces de memoire

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002019113A1 (fr) * 2000-08-30 2002-03-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Controleur d'acces de memoire

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005