JPH069039B2 - ダイレクト・メモリ・アクセス回路 - Google Patents

ダイレクト・メモリ・アクセス回路

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JPH069039B2
JPH069039B2 JP22640085A JP22640085A JPH069039B2 JP H069039 B2 JPH069039 B2 JP H069039B2 JP 22640085 A JP22640085 A JP 22640085A JP 22640085 A JP22640085 A JP 22640085A JP H069039 B2 JPH069039 B2 JP H069039B2
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memory access
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保 伊藤
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ダイレクト・メモリ・アクセス回路に係り、
特に、既存のダイレクト・メモリ・アクセス制御用LS
Iを使用し、より高速にデータ転送を行なうことができ
るようにしたダイレクト・メモリ・アクセス回路に関す
る。
〔発明の背景〕
従来、ダイレクト・メモリ・アクセス(以下DMAと記
す。)転送に関して、高速データ転送を行なう手段とし
て、特開昭57-117052号,特開昭58-19966号、特開昭58-
51363号などに記載されているものがある。しかし、DMA
転送要求信号(以下DREQ信号と記す),DREQ信号に対す
る応答信号(以下DACK信号と記す),読み出し書き込み
用制御信号(以下CONT信号と記す)などによる一連のDM
Aデータ転送に関して、具体的なタイミング関係につい
て開示されていない。
そこで、既存のDMA制御用LSI例えばインテル社製
8257-5,日本電気株式会社製μPD8237A-5などを使用し
たDMAデータ転送回路およびそのタイミング関係につい
て説明する。
第2図は、既存のDMA用LSIを用いたDMデータ転送
回路のブロック図であり、第3図はその基本的なタイミ
ングチャートである。CPU1,メモリ2,DMA制御用L
SI(以下DMACと記す。)3からなる基本システムは、
クロック発生回路4からの共通クロックにより相互に同
期を取りながら動作している。外部入出力装置5は該ク
ロックとは無関係に動作している。
DMAデータ転送の手順は次の通りである。まず、外部入
出力装置5よりDMAC3に対しDREQ信号を発生する。DMAC3
は、ステートI(SIサイクル)におけるクロック信号
の立下り時にDREQ信号を認識し、CPU1に対してホールド
リクエスト信号(HRQ信号)を発生する。CPU1は、DMAC3
に対してホールドアクノレッジ信号(HLDA信号)を返
す。
DMAC3は、ステートO(SOサイクル)におけるクロッ
ク信号の立上り時にHLDA信号を認識し、ステート1(S
1サイクル)におけるクロック信号の立上り時からDMA
転送アドレス信号を発生する。ステート1におけるクロ
ック信号の立下り時からDACK信号が外部入出力装置5に
対して返される。次のステート2におけるクロック信号
の立上り時からCONT信号が発生する。次のステート3に
おいて、ステート1で発生したアドレス信号とステート
2で発生したCONT信号によりメモリ2と外部入出力装置
5との間のデータ転送を行なう。
外部入出力装置5からのDREQ信号は、DACK信号が返った
時点で解除され、この解除はステート3におけるクロッ
ク信号の立下り時点で、 DMAC3に認識される。
ステート4におけるクロック信号の立上り時点からCONT
信号、HRQ信号が解除され、立下り時点からDACK信号が
解除される。アドレス信号は、ステートI(アイドルス
テートSI)におけるクロック信号の立上り時点から解
除される。以上がDREQ信号,DACK信号,CONT信号による
シングルトランスファモードにおけるDMAデータ転送の
流れである。
この従来例では、SI,SI,SO,S1,S2,S
3,S4と7サイクルのクロックサイクルが最低必要で
ある。
データの転送速度を上げるための方法として、ブロック
トランスファモードが知られている。第4図にそのタイ
ミングチャートを示す。
このモードでは、基本的にS2,S3,S4の3サイク
ルのクロックサイクルだけでよい。すなわち、ステート
2(S2)におけるクロック信号の立上り時点からアド
レス信号、CONT信号を発生し、ステート3(S3)にお
いて、ステート2で発生したアドレス信号、CONT信号に
より、メモリ2と外部入出力装置5とのデータ転送を行
なう。次に、ステート4(S4)サイクルにおけるクロ
ック信号の立上り時点からCONT信号を解除し、ステート
2(S2)におけるクロック信号の立上り時点から、次
に転送すべきメモリのアドレスを発生する。
ここで、従来から行なわれている一般的な外部入出力装
置の応答手順を第5図のタイミングチャートで説明す
る。
外部入出力装置はDREQ信号の立上りレベルを検知し、DA
CK信号を返し、DACK信号のアクティブ期間内に読み出し
書き込みの制御を行なうCONT信号を発生する。この手順
により1単位(通常は1ワード)のデータが転送でき
る。
上記の説明から明らかなように、第4図のタイミングで
は、データ転送速度は上がるが、外部入出力装置に対し
て第5図に示すような、DREQ信号とDACK信号の応答がな
く、CONT信号がDMAC3より一方的に発生される。このた
め、データ転送の確実性に欠けるという問題があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を除去し、DR
EQ信号とDACK信号との応答を行ない、かつ高速なDMAデ
ータ転送を実現する外部入出力装置とのインターフェイ
ス回路を有するダイレクト・メモリ・アクセス回路を提
供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達するため、本発明は、外部入出力装置から
発生するDREQ信号と、システムの内部クロック信号と、
DMACより発生するCONT信号とから、外部入出力装置から
のDREQ信号に応答するDACK信号と該外部入出力装置に入
力するCONT信号を生成し、DMACより、本来発生すべきDA
CK信号を省略することにより、高速にDMA転送を実現す
るようにした点に特徴がある。
また、前記DREQ信号と前記DMACより発生するCONT信号と
から、前記DMACに待ち時間を発生させるREADY信号を生
成するようにした点に他の特徴がある。
〔発明の実施例〕
以下に、図面を用いて本発明を説明する。
第1図は本発明のダイレクト・メモリ・アクセス回路、
特にそのインターフェイス回路の1実施例を示す回路
図、第6図はそのタイミングチャートを示す。
外部入出力装置6から発生するDREQ信号はクロック信号
の立上り時点でDラッチ回路7により信号aとして所定
時間保持される。また、この時点(ステート2)から発
生するCONT信号と信号aとの論理和を、負論理和(正論
理積)回路8により作成し、該負論理和回路8の出力を
外部入出力装置6に入力すべきDACK信号とする。
信号bは、前記信号aによりクリアされ、CONT信号の立
上り時点でプリセットされるDラッチ回路9により生成
される。信号aと信号bとは負論理積(正論理和)回路
10より論理積が取られる。この負論理積回路10の出
力信号cは外部入出力装置6のCONT信号とされる。この
ような回路構成により、第6図のタイミングチャートが
実現できる。
すなわち、DACK信号は、CONT信号と同時にアクティブと
なり、信号aの立上り時点でノンアクティブとなる。外
部入出力装置6へ入力するCONT信号(c)は、信号aの立
下り時点でアクティブになり、信号bの立上り時点でノ
ンアクティブになる。
このタイミングチャートは、外部入出力装置6にとっ
て、第5図で説明したDREQ信号とDACK信号の応答および
CONT信号の発生手順に合致している。このことは、DMAC
にとって、ブロックトランスファモードであり、外部入
出力装置にとってシングルトランスファモードであるこ
とを意味し、クロック信号3サイクルで1単位のデータ
転送が実現できることとなる。
本発明の要部であるインターフェイス回路の他の実施例
を第7図に示す。第1図の実施例では、外部入出力装置
が、常にDMACのブロックトランスファモードにおけるデ
ータ転送速度より充分速い場合を想定してものである
が、現実には、外部入出力装置のデータ転送速度は、一
定ではなく、時には、DMACのブロックトランスファモー
ドより遅い場合もあり得る。第7図の実施例では、その
点を考慮したものであり、データ転送速度が変動する外
部入出力装置と接続する場合の実施例である。
ブロックトランスファモードにおいて、データ転送速度
を遅らす方法に、DMACに対しREADY信号を発生する方式
がある。第8図にその方式のタイミングチャートを示
す。
ステート3(S3)におけるクロック信号の立下り時点
にREADY信号のレベルを検知し、もしLOWレベル(NOREAD
Y状態)であればステート3の次にステートW(SW)
を実行する。そのステートWにおけるクロック信号の立
下り時点で、READY信号がまだLOWレベルであれば、更に
ステートW(SW)を実行する。
ステート3およびステートWにおけるクロック信号の立
下り時点にREADY信号がHIGHレベル(READY状態)であれ
ば、続いてステート4を実行する。このようにREADY信
号を利用することにより、DMACより発生するCONT信号の
アクティブ期間を拡大することができる。
第7図の実施例について、その動作を説明する。
外部入出力装置11から発生するDREQ信号は、クロック
信号の立上り時点でDラッチ回路12により信号aとし
て保持される。信号bは、信号aによりクリアされ、DM
ACより発生されるCONT信号の立上り時点でプリセットさ
れるDラッチ回路13により生成される。信号cは、信
号bをクロック信号の立上り時点でDラッチ回路14に
より保持した信号である。
DMACのデータ転送速度にWAITを加えるREADY信号は、信
号aと信号bとを負論理否定積(正論理否定論理和)回
路15により論理積を取った信号である。外部入出力装
置11に応答すべきDACK信号は、信号bと信号cとを負
論理和(正論理積)回路16により論理和を取った信号
である。外部入出力装置11に入力すべき読み出し書き
込みを制御するCONT信号(信号d)は、信号d,信号
c,DMACからCONT信号とを負論理積(正論理和)回路1
7により論理積を取った信号である。
第9図に、これらの信号のタイミングチャートを示す。
ステート2(S2)におけるクロック信号の立上り時点
に、外部入出力装置11からDREQ信号が発生されている
場合、DMACに入力するREADY信号は、ステート3(S
3)におけるクロック信号の立下り時点でHIGHレベルと
なり、ステートW(SW)が実行されずS2,S3,S
4の3ステートで1単位のデータ転送できる。
外部入出力装置11より発生されるDREQ信号が遅れた場
合、ステートW(SW)を繰り返し実行し、ステートW
におけるクロック信号の立下り時点で、DREQ信号がアク
ティブになるタイミングを待つ。その間、DMACに入力す
べきREADY信号はLOWレベルとなり、DMACから発生するCO
NT信号のアクティブ期間を延長する。
外部入出力装置11に対応すべきDACK信号は、信号aの
立上り時点から、信号cの立上り時点までアクティブと
なる。外部入出力装置11へ入力すべきCONT信号(信号
d)は、信号cの立下り時点から、DMACからのCONT信号
の立上り時点まで、アクティブになる。
このタイミングチャートは、外部入出力装置11にとっ
て、第5図で説明したDREQ信号とDACK信号の応答および
CONT信号の発生手順に合致している。また、ステートW
における立下り時点でREADY信号がLOWレベルにあれば、
更にステートWを実行し、HIGHレベルにあれば続いてス
テートS4を実行するので、第8図の方式と合致してい
ることがわかる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、既存のDMACのブ
ロックトランスファモードにおけるデータ転送速度で、
DREQ信号とDACK信号との応答によるデータ転送が実現で
き、動作が確実でかつ高速なデータ転送ができる。
また、DMACに入力するREADY信号を制御することによ
り、外部入出力装置のデータ転送速度が変動した場合で
も、DREQ信号とDACK信号との応答によるデータ転送が実
現できる。
すなわち、外部入出力装置にとっては、DREQ信号とその
応答信号であるDACK信号とのシェイクハンドでデータが
転送でき、DMACにとっては、ブロックトランスファモー
ド(シングルトランスファモードに比べて2,3(=7/
3)倍も高速なデータ転送方式)でのデータ転送を行な
うことができる。本発明装置によれば、例えば、クロッ
ク周波数5MHzの場合、1.67MB(メガバイト)/Sのデ
ータ転送速度を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示す回路図、第2図は従来
のDMAデータ転送回路のブロック図、第3図は従来の
シングルトランスファモードのタイミングチャート、第
4図は従来のブロックトランスファモードのタイミング
チャート、第5図は従来の一般的なDREQ信号とDACK信号
との応答を示すタイミングチャート、第6図は第1図の
動作を説明するためのタイミングチャート、第7図は本
発明の他の実施例を示す回路図、第8図はREADY信号の
機能を説明するためのタイミングチャート、第9図は第
7図の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。 1……CPU、2……メモリ、3……DMA用LSI(DMAC)、
4……クロック発生回路、5,6,11……外部入出力
装置、7,9,12,13,14……Dラッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メモリと、ダイレクト・メモリ・アクセス
    制御用LSIと、該ダイレクト・メモリ・アクセス制御
    用LSIの制御により前記メモリとデータ転送を行う外
    部入出力装置とからなるダイレクト・メモリ・アクセス
    回路において、 前記外部入出力装置が発生するダイレクト・メモリ・ア
    クセス転送要求信号がアクティブでかつ前記ダイレクト
    ・メモリ・アクセス制御用LSIが発生する読み出しも
    しくは書き込みのタイミングを制御するための信号がア
    クティブの条件でアクティブとなり、 前記外部入出力装置が発生するダイレクト・メモリ・ア
    クセス転送要求信号がアクティブでかつ前記ダイレクト
    ・メモリ・アクセス制御用LSIが発生する読み出しも
    しくは書き込みのタイミングを制御するための信号がノ
    ンアクティブの条件でノンアクティブとなる信号を、前
    記外部入出力装置に対する前記ダイレクト・メモリ・ア
    クセス転送要求信号に対する応答信号とし、 前記外部入出力装置が発生するダイレクト・メモリ・ア
    クセス転送要求信号がノンアクティブでかつ前記ダイレ
    クト・メモリ・アクセス制御用LSIが発生する読み出
    しもしくは書き込みのタイミングを制御するための信号
    がアクティブの条件でアクティブとなり、 前記外部入出力装置が発生するダイレクト・メモリ・ア
    クセス転送要求信号がノンアクティブでかつ前記ダイレ
    クト・メモリ・アクセス制御用LSIが発生する読み出
    しもしくは書き込みのタイミングを制御するための信号
    がノンアクティブの条件でノンアクティブとなる信号
    を、前記外部入出力装置に対する読み出しもしくは書き
    込みのタイミングを制御するための信号とするインター
    フェイス回路を付加し、 前記ダイレクト・メモリ・アクセス制御用LSIの信号
    と、前記外部入出力装置の信号との整合を図ることを特
    徴とするダイレクト・メモリ・アクセス回路。
  2. 【請求項2】メモリと、ダイレクト・メモリ・アクセス
    制御用LSIと、該ダイレクト・メモリ・アクセス制御
    用LSIの制御により前記メモリとデータ転送を行う外
    部入出力装置とからなるダイレクト・メモリ・アクセス
    回路において、 前記外部入出力装置が発生するダイレクト・メモリ・ア
    クセス転送要求信号と前記ダイレクト・メモリ・アクセ
    ス制御用LSIが発生する読み出しもしくは書き込みの
    タイミングを制御するための信号とをラッチし、ラッチ
    した転送要求信号がアクティブの条件でアクティブとな
    り、ラッチしたタイミングを制御するための信号がノン
    アクティブの条件でノンアクティブとなる信号を、前記
    外部入出力装置に対する前記ダイレクト・メモリ・アク
    セス転送要求信号に対する応答信号とし、 前記ラッチした転送要求信号がノンアクティブの条件で
    アクティブとなり、前記ダイレクト・メモリ・アクセス
    制御用LSIが発生する読み出しもしくは書き込みのタ
    イミングを制御するための信号がノンアクティブの条件
    でノンアクティブとなる信号を、前記外部入出力装置に
    対する読み出しもしくは書き込みのタイミングを制御す
    るための信号とし、 前記ダイレクト・メモリ・アクセス制御用LSIが発生
    する読み出しもしくは書き込みのタイミングを制御する
    ための信号がノンアクティブの条件で待ち状態を開始
    し、前記ラッチした転送要求信号がノンアクティブの条
    件で待ち状態を解除する信号を、前記ダイレクト・メモ
    リ・アクセス制御用LSIに対する待ち時間を制御する
    信号とするインターフェイス回路を付加し、前記ダイレ
    クト・メモリ・アクセス制御用LSIの信号と、前記外
    部入出力装置の信号との整合を図ることを特徴とするダ
    イレクト・メモリ・アクセス回路。
JP22640085A 1985-10-11 1985-10-11 ダイレクト・メモリ・アクセス回路 Expired - Lifetime JPH069039B2 (ja)

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JPS6286452A JPS6286452A (ja) 1987-04-20
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