JPH0713923A - バス制御方法 - Google Patents

バス制御方法

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JPH0713923A
JPH0713923A JP15257093A JP15257093A JPH0713923A JP H0713923 A JPH0713923 A JP H0713923A JP 15257093 A JP15257093 A JP 15257093A JP 15257093 A JP15257093 A JP 15257093A JP H0713923 A JPH0713923 A JP H0713923A
Authority
JP
Japan
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bus
module
dma controller
cpu
request
Prior art date
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Pending
Application number
JP15257093A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiko Fujino
淑子 藤野
Hiromi Ishizaki
寛美 石崎
Teruyuki Maruyama
輝幸 丸山
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP15257093A priority Critical patent/JPH0713923A/ja
Publication of JPH0713923A publication Critical patent/JPH0713923A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 CPUステータスのバスアイドル状態を検出
するための検出回路が不要で必要になるまではCPUが
最優先でバス占有権を確保し得るとともに、緊急DMA
信号を発生させるための回路が不要で、データの必要の
度合いに応じた優先レベルを持つDMA転送要求信号の
発生が可能なこと。 【構成】 複数のモジュールを共通バスに接続したシス
テムにおいて、バス要求に優先度を設定するとともに、
共通バスにバスアービタを接続し、各モジュールからの
複数の優先度レベルのバス要求に対してバスアービタに
よりバスアービトレーションするようにした。また、D
MAコントローラのバス要求信号を複線化してバス要求
の度合いに応じた優先度レベルを持たせた。さらには、
バス要求に複数のレベルを持たせるとともにDMAコン
トローラ内にデータ量の閾値を持つデータバッファを有
し、閾値に従い複数のレベルのバス要求を発生させるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばプリンタコント
ローラ等の画像処理装置などのように、共通バスに複数
のモジュールが接続されたシステムにおけるバス制御方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、共通バスに接続されている複数個
のモジュールからのバス要求に対して、バスアービタは
図7のフローチャートに示すようなラウンドロビン方式
などにより、バス占有権を与えるようにしている。しか
し、この方法ではCPUを含む各モジュールに対して平
等なサービスができるものの、CPUの稼働効率が下が
ってしまう可能性がある。また、画像データをDMA
(ダイレクト・メモリ・アクセス)転送を用いて出力す
る時のように、定期的に大量のデータが必要となる場合
においては、データが間に合わなくなってしまう可能性
もあるものである。
【0003】一方、現在の計算機システムを見た場合、
DMAコントローラからのバス要求信号は1本であり、
バス要求の優先度を指定することはできない。つまり、
バスに接続されているモジュールが全て同じ優先レベル
を持つものである。或いは、バス要求優先度レベルはシ
ステム(ハードウエア)の設計時に決定され、後からら
変更することはできないものである。このため、新たな
モジュールの追加を行った時などは柔軟に対応できない
ものである。
【0004】しかして、特開平4−149758号公報
によれば、CPUの状態を検出する検出回路を設け、C
PUがアイドル状態の時にDMA転送要求信号を出力す
る一方、最終DMA開始時点を設定して最悪でもこの時
点でDMA転送要求信号を出すように構成するととも
に、前記検出回路において、他のバスサイクルが最終D
MA開始時点までに終了するかを判定し、終了しない場
合には緊急DMA信号を発生させるようにしたものが示
されている。これにより、CPUの要求を優先させなが
ら、最悪でも最終DMA開始時点までにはDMA転送が
行われるものとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報方式
の場合、CPUの状態を検出する検出回路や緊急DMA
信号を発生させるための回路を付加しなければならない
ものである。
【0006】しかして、本発明は上記公報方式における
CPUステータスのバスアイドル状態を検出するための
検出回路を付加することなく、必要になるまではCPU
が最優先でバス占有権を確保し得るとともに、緊急DM
A信号を発生させるための回路を付加することなく、デ
ータの必要の度合いに応じた優先レベルを持つDMA転
送要求信号を発生させることができるバス制御方法を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、CPU、メモリ、DMAコントローラ等の複数のモ
ジュールを共通バスに接続したシステムにおいて、バス
要求に優先度を設定するとともに、前記共通バスにバス
アービタを接続し、各モジュールからの複数の優先度レ
ベルのバス要求に対して前記バスアービタによりバスア
ービトレーションするようにした。
【0008】請求項2記載の発明では、DMAコントロ
ーラのバス要求信号を複線化してバス要求の度合いに応
じた優先度レベルを持たせた。
【0009】さらに、請求項3記載の発明では、バス要
求に複数のレベルを持たせるとともにDMAコントロー
ラ内にデータ量の閾値を持つデータバッファを有し、前
記閾値に従い複数のレベルのバス要求を発生させるよう
にした。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明においては、バス要求の優
先度レベルに応じてバス占有権をアービトレーションす
るだけでよいものとなる。
【0011】請求項2記載の発明においては、バス要求
信号を複線化して複数の優先度レベルを持ち得るように
したので、バス要求の優先度レベルのカスタマイズが可
能となる。
【0012】さらに、請求項3記載の発明においては、
データバッファの閾値を用いてバス要求の優先度レベル
を指定するようにしたので、緊急のバス要求である場合
にはDMAコントローラが優先され、そうでない時には
CPUが優先されるものとなり、CPUステータスを検
出するための回路などを必要としないものとなる。
【0013】
【実施例】請求項1記載の発明の一実施例を図1及び図
2に基づいて説明する。まず、本実施例のシステムは例
えば図2に示すようにシステムバス(共通バス)1にC
PU2、メモリ3、DMAコントローラ4、その他のモ
ジュール5とともにバスアービタ6を接続した構成とさ
れている。ここに、DMAコントローラ4はバス要求を
発生するデバイスである。またバスアービタ6は上記の
各モジュール2,3,4,5からの複数の優先度レベル
のバス要求を処理するためのものである。
【0014】しかして、本実施例の特徴とするバスアー
ビタ6を用いたバス要求処理制御について図1のフロー
チャートを参照して説明する。
【0015】 a.複数の優先度レベルのバス要求がある場合。 図2に示したシステム構成において、例えば、CPU
2、DMAコントローラ4から各々優先度1、優先度0
のバス要求が発生する(ただし、優先度0≧優先度1と
する)。バスアービタ6はバス要求が発生すると、バス
占有権を与えるモジュールを決定するために、バスアー
ビトレーションを行う。即ち、CPU2、DMAコント
ローラ4からのバス要求信号をデコードし、バス要求の
優先度レベルを調べる。この結果、優先度レベルの高い
バス要求信号を出しているモジュールに対して(上例で
あれば、DMAコントローラ4)、バス占有権を与え
る。この後、DMAコントローラ4がバスサイクルを開
始する。
【0016】 b.バス要求の優先度レベルが全て等しい場合。 図2に示したシステム構成において、例えば、CPU
2、DMAコントローラ4から各々優先度1のバス要求
が発生する。バスアービタ6はバス要求が発生すると、
バス占有権を与えるモジュールを決定するために、バス
アービトレーションを行う。即ち、CPU2、DMAコ
ントローラ4からのバス要求信号をデコードし、バス要
求の優先度レベルを調べる。この結果、各モジュールか
らのバス要求の優先度レベルが全て等しければ、各モジ
ュールが前回バスを獲得した時に付けられた履歴を調
べ、一番履歴の古いモジュールに対して、バス占有権を
与える。この後、バス占有権を獲得したモジュールがバ
スサイクルを開始する。
【0017】このように、本実施例によれば、バス要求
の優先度レベルに応じてバスアービタ6によりバス占有
権のバスアービトレーションを行うだけでよいものとな
る。
【0018】つづいて、請求項2記載の発明の一実施例
を図3により説明する。前記実施例で示した部分と同一
部分は同一符号を用いて示す(以下の実施例でも同様と
する)。本実施例は、前記実施例のような基本構成に加
えて、DMAコントローラ5のバス要求信号を複線化し
て、複数の優先度レベルを持つバス要求信号を発生し得
るようにしたものである。
【0019】図3は何れもバス要求の優先度レベルとし
て4段階に設定し得る複線化の構成例を示すが、同図
(a)の場合は優先度レベルの数nに対応するn本、こ
こでは、4本の信号線Sig1〜Sig4を持つものとして、各
優先度レベルに対応するバス要求信号をシステムバス1
上にアサートし得るようにしたものである。同図(b)
は優先度レベルの数nに対応するlog2(n+1) 本、ここで
は、3本の信号線Sig1〜Sig3を持つものとして、各優先
度レベルに応じてバス要求信号をエンコードさせるよう
にしたものである。
【0020】ここに、図3(a)の構成による複線化の
場合の優先度レベルと各信号線との対応関係を表1に示
し、図3(b)の構成による複線化の場合の優先度レベ
ルと各信号線との対応関係を表2に示す。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
【0023】このような構成において、バスアービタ6
は次のような動作を行う。例えば、CPU2、DMAコ
ントローラ4などのバス要求を発生するモジュールがバ
ス要求を発生する。この際、DMAコントローラ4はバ
スの必要の度合いに応じた優先度レベルのバス要求を発
生する。例えば、未出力のデータ量が少なくなり、直ぐ
にバスを獲得しデータ転送を行わなければならないよう
な場合には、高い優先度レベルのバス要求を発生させ、
そうでない場合には低い優先度レベルのバス要求を発生
させる。バスアービタ6はバス要求が発生すると、バス
占有権を与えるモジュールを決定するために、バスアー
ビトレーションを行う。即ち、CPU2、DMAコント
ローラ4等のモジュールからのバス要求信号をデコード
し、前述したようにバス要求の優先度レベルの高いモジ
ュールに対して、バス占有権を与える。この後、バス占
有権を獲得したモジュールがバスサイクルを開始する。
【0024】さらに、請求項3記載の発明の一実施例を
図4ないし図6により説明する。本実施例は、図2に示
したような基本構成に加えて、DMAコントローラ4を
データバッファ7を有するものとしたものである。ここ
に、このデータバッファ7はバッファ内のデータ量に閾
値を持つものである。例えば、FIFO(ファーストイ
ン・ファーストアウト)を用いた場合であれば、図5に
示すように、FIFOのHalf-full信号が閾値として用
いられる。何れにしても、このような閾値はデータの転
送能力等により自由に設定し得るものである。
【0025】このような構成において、DMAコントロ
ーラ4による動作制御について図6のフローチャートを
参照して説明する。例えば、CPU2、DMAコントロ
ーラ4などのバス要求を発生するモジュールがバス要求
を発生する。この際、DMAコントローラ4はデータバ
ッファ7内のデータ量に応じた優先度レベルのバス要求
を発生する。即ち、データバッファ7内のデータ量が閾
値を下回った場合には、DMAコントローラ4は最優先
レベルのDMA転送要求信号を発生させるが、データバ
ッファ7内のデータ量が閾値を上回った場合には、DM
Aコントローラ4は優先度レベルの低いDMA転送要求
信号を発生させる。この後、バスアービタ6がバスアー
ビトレーションを行う。この処理は、図1に示した動作
処理と同様である。即ち、バス要求信号をデコードした
後、DMAコントローラ4が最優先レベルのバス要求を
出している場合には他にバス要求を出しているモジュー
ルがあったとしてモDMAコントローラ4にバス占有権
を与える。一方、DMAコントローラ4が優先度レベル
の低いバス要求を出している場合には、他にバス要求が
あれば、優先度レベルの高いほうのモジュールにバス占
有権を与える。この後、バス占有権を獲得したモジュー
ルがバスサイクルを開始する。
【0026】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、CPU、
メモリ、DMAコントローラ等の複数のモジュールを共
通バスに接続したシステムにおいて、バス要求に優先度
を設定するとともに、前記共通バスにバスアービタを接
続し、各モジュールからの複数の優先度レベルのバス要
求に対して前記バスアービタによりバスアービトレーシ
ョンするようにしたので、バス要求の優先度レベルに応
じてバス占有権をアービトレーションするだけでよい簡
単なものとすることができる。
【0027】請求項2記載の発明によれば、DMAコン
トローラのバス要求信号を複線化してバス要求の度合い
に応じた優先度レベルを持たせたので、バス要求の優先
度レベルのカスタマイズが可能となる。
【0028】さらに、請求項3記載の発明によれば、バ
ス要求に複数のレベルを持たせるとともにDMAコント
ローラ内にデータ量の閾値を持つデータバッファを有
し、前記閾値に従い複数のレベルのバス要求を発生させ
るようにしたので、緊急のバス要求である場合にはDM
Aコントローラを優先させ、そうでない時にはCPUを
優先させることができ、このために、CPUステータス
を検出するための回路などを要しないものとすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1記載の発明の一実施例を示すフローチ
ャートである。
【図2】システム構成を示すブロック図である。
【図3】請求項2記載の発明の一実施例を示す結線ブロ
ック図である。
【図4】請求項3記載の発明の一実施例を示すシステム
構成のブロック図である。
【図5】そのデータバッファ構成例を示すブロック図で
ある。
【図6】フローチャートである。
【図7】従来のラウンドロビン方式を示すフローチャー
トである。
【符号の説明】
1 共通バス 2 CPU=モジュール 3 メモリ=モジュール 4 DMAコントローラ=モジュール 5 モジュール 6 バスアービタ 7 データバッファ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPU、メモリ、DMAコントローラ等
    の複数のモジュールを共通バスに接続したシステムにお
    いて、バス要求に優先度を設定するとともに、前記共通
    バスにバスアービタを接続し、各モジュールからの複数
    の優先度レベルのバス要求に対して前記バスアービタに
    よりバスアービトレーションするようにしたことを特徴
    とするバス制御方法。
  2. 【請求項2】 DMAコントローラのバス要求信号を複
    線化してバス要求の度合いに応じた優先度レベルを持た
    せたことを特徴とする請求項1記載のバス制御方法。
  3. 【請求項3】 バス要求に複数のレベルを持たせるとと
    もにDMAコントローラ内にデータ量の閾値を持つデー
    タバッファを有し、前記閾値に従い複数のレベルのバス
    要求を発生させるようにしたことを特徴とする請求項1
    記載のバス制御方法。
JP15257093A 1993-06-24 1993-06-24 バス制御方法 Pending JPH0713923A (ja)

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