JPH07200393A - データプロセッサ - Google Patents

データプロセッサ

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JPH07200393A
JPH07200393A JP6255943A JP25594394A JPH07200393A JP H07200393 A JPH07200393 A JP H07200393A JP 6255943 A JP6255943 A JP 6255943A JP 25594394 A JP25594394 A JP 25594394A JP H07200393 A JPH07200393 A JP H07200393A
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data
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James L Tietjen
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Robert R Thompson
アール トンプソン,ロバート
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    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4004Coupling between buses
    • G06F13/4009Coupling between buses with data restructuring
    • G06F13/4018Coupling between buses with data restructuring with data-width conversion

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 ポートサイズの公倍数である通信バスを用い
て、相異なるデータポートサイズを有する複数のシステ
ム資源のうちのいずれとも通信できる、動的バスサイジ
ングを有するバスコントローラ。 【構成】 特定のサイズのオペランドの転送を要求する
バスコントローラ14からの信号に応答して、記憶装置
20はサイズ信号を与え、要求された転送を扱うのに利
用できるデータポートのサイズを示す。転送されるオペ
ランドのサイズおよび記憶装置20のデータポートのサ
イズに応じて、バスコントローラ14はオペランドを完
全に転送するためにオペランド転送サイクルをいくつか
のバスサイクルに分割してもよい。このプロセスにおい
て、バスコントローラ14はオペランドとデータポート
との間のアドレスミスアライメントを補償する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】本発明は、一般的にはデータプロセツサ
に関するものであり、更に詳しく云うと相異なるデータ
ポートサイズ(data port sizes)を有
するシステム資源(リソース)(resources)
と通信することができる動的バスサイジング(dyna
mic bus sizing)を有するデータプロセ
ツサに関する。
【0002】
【発明の背景】一般的に云うとデータプロセツサは同じ
通信バスを用いて相異なる種類のシステム資源(リソー
ス)のすべてと通信する。例えば、データプロセツサは
同じ通信バスを用いて一次(primary)メモリと
二次(secondary)メモリの両方と通信する。
同様に、同じ通信バスが入出力制御装置(コントロー
ラ)およびそれと類似した装置と通信するために用いら
れるであろう。特定のシステムにおいてデータポートサ
イズの合わない(非互換性の)ために現存する共通の通
信バスを使用できない資源(リソース)と通信する必要
がある場合には、プロセツサのバスと資源(リソース)
のバスとの間のデータ転送をバツフアリング(緩衝)す
るためにインタフエースアダプタ(interface
adapter)を用いなければならない。システム
に対して追加回路を付加するのに加えて、インタフエー
スデバイスはデータプロセツサがそのような各々の転送
に対する特定の指令(specific direct
ion)を与えることを要求する。
【0003】
【発明の要約】従つて、本発明の目的の1つは、ポート
サイズの公倍数である通信バスを用いて、相異なるデー
タポートサイズを有する複数のシステム資源(リソー
ス)のうちのいずれとも通信できるバスコントローラを
具備する動的バスサイジングを有するデータプロセツサ
を提供することである。
【0004】更に一般的に云うと、本発明の目的の1つ
は、ポートサイズの公倍数である通信バスを用いて、相
異なるデータポートサイズを有する複数の利用可能なバ
ススレーブのうちのいずれとも通信する任意のバスマス
タにおける能力を具えた動的バスサイジングを有するデ
ータプロセツサを提供することである。
【0005】これらのおよびその他の目的は、相異なる
ポートサイズの各々を収容する(accomodat
e)する大きさに決められている通信バスを用いて、複
数の相異なるデータポートサイズのうちの任意の1つを
有する記憶装置(storage device)と通
信するように適合されているデータプロセツサにおいて
達成される。好ましい形式においては、データプロセツ
サは、
【0006】記憶装置(storage devic
e)にストローブ信号を与え、通信バスを用いてオペラ
ンドが通信されることを表示する第1の論理回路と、
【0007】ストローブ信号に応答して記憶装置によつ
て与えられた肯定応答信号(acknowledge
signal)を受信し、記憶装置が相異なるポートサ
イズのうちの選択された1つに対応する通信バスの一部
を用いてデータプロセツサとオペランドを通信する準備
ができていることを表示する第2の論理回路と、
【0008】選択されたポートサイズに対応する通信バ
スの部分を用いて、オペランドを完全に通信するのに必
要なだけ多数の選択されたポートサイズの装置(uni
t)においてデータプロセツサと記憶装置との間でオペ
ランドを通信する第3の論理回路とを含む。
【0009】更に一般的な意味においては、本発明は相
異なるポートサイズの各々を収容する大きさに決められ
ている通信バスを用いて、複数の相異なるポートサイズ
のうちの任意の1つを有するバススレーブと通信するよ
うに任意のバスマスタを適合させるのに用いてもよい。
この一般的な形式においては、バスマスタは、
【0010】バススレーブにストローブ信号を与え、オ
ペランドが通信バスを用いて通信されることを表示する
第1の論理回路と、
【0011】ストローブ信号に応答してバススレーブに
よつて与えられた肯定応答信号(acknowledg
e signal)を受信し、バススレーブが相異なる
ポートサイズのうちの選択された1つに対応する通信バ
スの一部を用いてバスマスタと通信する準備ができてい
ることを表示する第2の論理回路と、
【0012】選択されたポートサイズに対応する通信バ
スの部分を用いて、オぺランドを完全に通信するのに必
要なだけ多数の選択されたポートサイズの装置(uni
t)においてバスマスタとバススレーブとの間でオペラ
ンドを通信する第3の論理回路とを含む。
【0013】
【発明の概要】一定のサイズのオペランドについて動作
を行うように適合されたデータプロセツサにおいて、オ
ペランドサイズの約数でもよいデータポートを有する記
憶装置(20)とオペランドを通するバスコントローラ
(14)が具えられている。特定のサイズのオペランド
の転送を要求するバスコントローラ(14)からの信号
に応答して、記憶装置(20)はサイズ信号を与え、要
求された転送を扱うのに利用できるデータポートのサイ
ズを示す。転送されるオペランドのサイズおよび記憶装
置(20)のデータポートのサイズに応じて、バスコン
トローラ(14)はオペランドを完全に転送するために
オペランド転送サイクルをいくつかのバスサイクルに分
割してもよい。このプロセスにおいて、バスコントロー
ラ(14)はオペランドとデータポートとの間のアドレ
スミスアライメントを補償する。個々のオペランドサイ
クルをオペランドサイクルを構成するいくつかのバスサ
イクルと区別するために、バスコントローラ(14)は
各オペランドサイクルの第1バスサイクルの開始時にの
みオペランドサイクル開始サイクルを与える。
【0014】
【発明の説明】図1には中央処理装置(CPU)12、
バスコントローラ14、アドレスバスインタフエース1
6、データバスインタフエース18および記憶装置(s
torage device)20を含むデータプロセ
ツサ10が図示されている。一般的に云うと、CPU1
2はユーザ指定順序の命令を実行し、それらの命令の各
々は1つ又は複数の16ビツトワードからなる。これら
の命令の各々は適当な順序で記憶装置20から読出され
なければならない。このような各命令を実行する過程に
おいて、CPU12は8ビツトバイト、16ビツトワー
ド又は32ビツトロング(long)(長)ワードにつ
いて特定された動作を実行することを要求されるかもし
れない。これらのデータオペランドの大部分は記憶装置
20から読出され、又は記憶装置20に書込まれなけれ
ばならない。ロングワード動作(long word
operation)に関して最適性能を保証するため
に、CPU12には32ビツトデータポートが具えられ
ている。他方、記憶装置20がCPU12のデータポー
トよりも小さいデータポートを有することが有利(又は
不可避)であるかもしれない。たとえばこれらのポート
サイズが同じでも、CPU12によつて要求されるオペ
ランドは、その特定の記憶装置20のデータポートと均
等に整合(アライン)(align)していない記憶装
置20内のアドレスにある(reside)かもしれな
い。オペランドの不整合(ミスアライメント)(mis
alignment)即ちCPU12および記憶装置2
0のポートサイズ間の何らかの不一致(mismatc
h)に関係なく、CPU12と記憶装置20との間で要
求されたデータ又は命令オペランドを実際に転送する場
合にアドレスバスインタフエース16およびデータバス
インタフエース18の作業を調整することはバスコント
ローラ14の責任である。
【0015】一般的に云うと、CPU12はOPera
tion−PENDing(動作依存)信号(OPPE
ND)をバスコントローラ14に実行する(asser
t)することによつてオペランド転送を要求する。同時
に、CPU12はRead/Write−ReQues
t(読出/書込要求)信号(RQRW)を与えてオペラ
ンド転送の指示を表示し、ReQuested−Siz
e(要求されたサイズ)信号(*RQS〔0:1〕)を
与えて転送されるオペランドのサイズを表示する。CP
U12はまた32ビツトアドレス(A〔0:31〕)を
与え、オペランドはそのアドレスへ、又はそのアドレス
から32ビツト内部アドレスバス(Internal
Address Bus)(*IAB〔0:31〕)上
に転送される。
【0016】ここではCPU12がオペランド書込み
(operand write)を要求した瞬間を仮定
すると、バスコントローラ14は簡潔にStart−O
Perand−CYcle(オペランドサイクル開始)
信号(SOPCY)を実行に移し(assert)アド
レスバスインタフエース16に対しオペランドアドレス
を内部アドレスバス*IAB上でラツチするように指示
する。同時に、バスコントローラ14は三値状態(TR
ISTATE)信号(*TRISTATE)を否定し、
アドレスバスインタフエース16がそのアドレスを32
ビツト外部アドレスバス(ADDRESSBUS)上で
記憶装置20に転送できるようにする。その後短時間の
後に、バスコントローラ14はアドレスストローブ(A
ddress−Strobe)信号(*AS)を記憶装
置20に実行し、有効なオペランドアドレスがADDR
ESSBUS上にあることを表示する。
【0017】次にバスコントローラ14はData−O
utput−Buffer−to−Internal−
Data−Bus(データ出力バツフアー内部データバ
ス)(DOBIDB)信号を実行に移し、CPU12に
対しオペランドを32ビツト内部データバス(IDB
〔0:31〕)上でデータバスインタフエース18へ与
えるように指示する。バスコントローラ14はまたDA
TABUS上に置かれるオペランドのサイズを表示する
CURrent−Size(現在のサイズ)信号(*C
URS〔0:1〕)と、ADDRESSBUS上のアド
レスの2つの低位(low order)アドレスビツ
トA0およびA1に対応するDATA−ADDress
(データアドレス)信号(DATAADD〔0:1〕)
と、及びRW信号の現在の状態に対応するCURren
t−Read/Write(現在の読取/書込)信号
(*CURRW;CURRW)信号をデータバスインタ
フエース18に提供するであろう。
【0018】図示されている形式において、IDBは4
バイトに区分されており、I0は内部データビツトD3
1〜D24から成り立ち、I1は内部データビツトD2
3D16から成り立ち、I2は内部データビツトD15
〜D8から成り立ち、I3は内部データビツトD7〜D
0から成り立つている。転送されるオペランドのサイズ
に応じて、これらの内部バイトは外部データバスDAT
ABUSに選択的に結合されなければならず、その外部
データバスDATABUSもまた4バイトに区分されて
おり、E0は外部データビツトD31〜D24から成り
立ち、E1は外部データビツトD23〜D16から成り
立ち、E2は外部データビツトD15〜D8から成り立
ち、E3は外部データビツトD7〜D0から成り立つて
いる。
【0019】現在のオペランドサイズ(*CURS
〔0:11〕)および現在のオペランドアドレス(DA
TAADD〔0:1〕)に応じて、データバスインタフ
エース18はIAB上の利用できるバイトを下記のよう
にDATABUS上の適当なバイトに提供する。即ち、
【0020】
【表1】
【0021】但し、小文字の“i”は要求された接続で
はなく便宜上の接続を示す。データバスインタフエース
18がDATABUS上にオペランドを設定するのに十
分な時間を保有した後に、バスコントローラ14はデー
タストローブ(Data−Strobe)信号(*D
S)を実行に移し、DATABUS上のオペランドが有
効であるということを記憶装置20に知らせる。
【0022】アドレス−ストローブ(Address−
Strobe)(*AS)を受信すると、記憶装置20
はADDRESSBUS上のアドレスを復号化(dec
ode)する。もしもそのアドレスがその特定の記憶装
置20に対するアドレス範囲内にあることが決定される
と、記憶装置20はオペランドをラツチするための準備
をするであろう。このことを最もよく促進するために、
記憶装置20はそのデータポートをDATABUSに接
続させているので、記憶装置20のデータポートの高位
バイト(high order byte)(00)は
下記のようにDATABUSの高位バイト(E0)と整
合化(アライン)(align)されるであろう。即
ち、
【0023】
【表2】
【0024】従つて、データストローブ(Data−S
trobe)(*DS)を受信すると、記憶装置20は
すべてのオペランドサイクルの第1バスサイクルの期間
中にはオペランドの少なくとも高位部分を常にラツチす
ることができる。オペランドのそれぞれの部分を連続的
に捕獲(caputure)した後に、記憶装置20は
オペランド転送に肯定応答する(acknowledg
ing)Data−transfer−and Siz
e−ACKnowledge(データ転送およびサイズ
肯定応答)信号(*DSACK〔0:1〕)を提供する
であろう。しかしながら、更に*DSACK信号はまた
下記のようにその特定の記憶装置20のデータポートの
サイズを表示する。即ち、
【0025】
【表3】
【0026】既知のオペランドサイズ(operand
Size)(S〔0:1〕)およびCURrent−
ADdress(*CURAD〔0:1〕)およびポー
トのサイズ(*DSACK〔0:1〕)を用いて、バス
コントローラ14は下記のようにまだ受信されていない
オペランドの残りの部分がもしあればそのサイズを決定
できる。即ち、
【0027】
【表4】
【0028】
【表5】
【0029】 但し、X=>ドントケア(don’t care) i=>バスサイクル 未完了 y=>オペランドサイクル 完了 n=>オペランドサイクル 未完了
【0030】従つて、例えば、もしも記憶装置20のポ
ートサイズがDATABUSのサイズと同じであるなら
ば、或いはまた、もしもオペランドのサイズが記憶装置
20のポートサイズより小さいか又はそれに等しいなら
ば、バスコントローラ14はオペランドのすべてが受信
されオペランドサイクルは終了されうるということを知
るであろう。この時に、もしも別のバスマスタ(図示さ
れていない)が通常バスの使用を待つている場合には、
バスコントローラ14は*TRISTATE(三値状
態)信号を実行に移し、アドレスバスインタフエース1
6にアドレスをADDRESSBUSから除去させるで
あろう。いずれにしてもバスコントローラ14はTri
state−Data−Bus(三値状態データバス)
信号(*TSDS)を実行に移し、データバスインタフ
エース18にオペランドをDATABUSから除去させ
るであろう。同時に、バスコントローラ14はOPer
and−CYcle−COMplete(オペランドサ
イクル完了)信号(OPCYCOM)を実行に移し、C
PU12に要求されたオペランド書込が完了したことを
知らせるであろう。最後に、バスコントローラ14はア
ドレスおよびデータストローブ(Address an
d Data Strobes)(*ASおよび*D
S)を否定することによつてバスサイクルを終了させる
であろう。それに応答して、記憶装置20は*DSAC
K信号を撤回する(取り消す)(Withdraw)で
あろう。この時に、通信バスはCPU12又はシステム
内に存在する任意の他のバスマスタ(図示されていな
い)によつて再び使用可能になる。
【0031】もしもオペランドサイクルを完了するため
に追加のバスサイクルが必要とされる場合には、バスコ
ントローラ14は下記のように残りのオペランドのアド
レスの内の2つの低位ビツトA0およびA1を再計算す
るであろう。
【0032】
【表6】
【0033】 但し、X=>ドントケア(don’t care) P=>バスサイクル 未完了 n=>アドレスロールオーバ なし (no addr
ess rollover) y=>アドレスロールオーバ (address
rollover)
【0034】次にバスコントローラ14はNeXT−A
ddress(次のアドレス)信号(NXTA〔0:
1〕)をアドレスバスインタフエース16へ与え新たな
低位アドレスビツトA0およびA1を表示するであろ
う。もしも通信バスが現在のオペランドサイクルの以前
のバスサイクル以来、別の相異なるバスマスタ(図示さ
れていない)によつて使用されたとすると、バスコント
ローラ14はアドレス復元信号(Address−Re
store Signal)(ARESTORE)を実
行に移し、アドレスバスインタフエース16に対しても
とのより高位のアドレスビツト(*IAD〔2:3
1〕)を復元(restore)し、しかし2つの新た
な低位アドレスビツト(NXTA〔0:1〕)を使用す
ることを要求する。他方、もしも新たなアドレスビツト
がロールオーバ(roll over)した場合には、
バスコントローラ14はINCrement−A2−t
hrough−A31信号(INCA2A31)を実行
に移し、アドレスバスインタフエース16に対してもと
のより高位のアドレスビツト(*IAD〔2:31〕)
を増分させかつその増分されたアドレスを2つの新たな
低位アドレスビツト(NXTA〔0:1〕)とともに使
用することを要求する。この要求を予期して、アドレス
バスインタフエース16はより高位のアドレスビツトA
2−A31をすでに増分してしまつている。従つて、バ
スコントローラ14は直ちにStart−NeXT−B
US−Cycle信号(SNXTBC)を実行に移し、
アドレスバスインタフエース16に対して新たなアドレ
スを用いて次のバスサイクルを開始することを要求す
る。この時点以降、バスコントローラ14は、上述した
ように、アドレスバスインタフエース16およびデータ
バスインタフエース18と協動する。もしも必要なら
ば、要求されたオペランドの全部が受信されかつ記憶装
置20にラツチされるまでこの順序(シーケンス)がく
り返される。
【0035】ー般的に云つて、書込オペランドサイクル
はオペランドをバススレーブ(bus slave)に
書込む任意のバスマスタに関連して下記のように要約す
ることができる。即ち、
【0036】バスマスタ 1)読出/書込(RW)を書込にセツトする。 2)ADDRESSBUS上のアドレスをドライブす
る。 3)サイズ(S〔0:1〕)をドライブする。 4)アドレスストローブ(*AS)を実行する。 5)DATABUS上のオペランドバイトをドライブす
る。 6)データストローブ(*DS)を実行する。
【0037】バススレーブ 1)ADDRESSBUS上のアドレスを復号化する。 2)DATABUS上のオペランドバイトをラツチす
る。 3)Data−transfer−and−Size−
ACKnowledge(データ転送およびサイズ肯定
応答)(*DSACK〔0:1〕)を実行する。
【0038】バスマスタ 7)データストローブ(*DS)を否定する。 8)アドレスストローブ(*AS)を否定する。 9)DATABUSからオペランドバイトを除去する。
【0039】バススレーブ 4)Data−transfer−and−Size−
ACKnowledge(データ転送およびサイズ肯定
応答)(*DSACK〔0:1〕)を否定する。
【0040】バスマスタ 10)すべてのオペランドが受信されないと、アドレス
およびサイズを再計算し、1)へ戻る。 11)さもなければ、オペランドサイクル完了。
【0041】さてCPU12がオペランド読取を要求し
たと仮定する。書込の場合と同様に、バスコントローラ
14は再び簡潔にStart−OPerand−CYc
le(オペランドサイクル開始)信号(SOPCY)を
実行し、アドレスバスインタフエース16に対して内部
アドレスバス*IAB上のオペランドアドレスをラツチ
するように指示する。同時に、バスコントローラ14は
(もしその時に実行されていれば)三値状態信号*TR
ISTATEを否定し、アドレスバスインタフエース1
6をイネーブルにしてアドレス(Address)をA
DDRESSBUS上で記憶装置20へ転送できるよう
にする。バスコントローラ14はまた読出状態(Rea
d state)においてRW(読出/書込)を与える
であろう。
【0042】短時間の後に、バスコントローラ14はア
ドレスストローブ信号*ASを記憶装置20に実行し、
有効なオペランドアドレスがADDRESSBUS上に
あることを表示する。内部的には、バスコントローラ1
4はData−bus−Start−PreCHarG
e(データバスプリチヤージ開始)信号(DSPCH
G)を実行し、データバスインタフエース18に対して
内部データバスIDBのプリチヤージを開始することを
指示する。更に加えて、バスコントローラ14は現在の
オペランドサイズ(*CURS〔0:1〕)、現在の低
位アドレスビツト(DATAADD〔0:1〕)および
オペランド転送の現在の方向(direction)
(*CURRW;CURRW)をデータバスインタフエ
ース18へ通過させる。
【0043】アドレスストローブ信号*ASを受信する
と、記憶装置20はADDRESSBUS上のアドレス
を復号化する。もしもそのアドレスがその特定の記憶装
置20に対するアドレス範囲内にあることが決定される
ならば、記憶装置20はその特定の記憶装置20のポー
トサイズに対してできるだけ多くの要求されたオペラン
ドをDATABUS上で与えるであろう。次に記憶装置
20はData−transfer−and−Size
−ACKnowledge(データ転送およびサイズ肯
定応答)信号*DSACKを与え、要求されオペランド
(或いは少なくともその一部分)がDATABUS上で
利用可能なことを表示する。上記に説明したように、*
DSACK記号はまたその特定の記憶装置20のデータ
ポートのサイズを表示する。
【0044】ポートのサイズ(*IDSACK〔0:
1〕)、現在のオペランドサイズ(*CURS〔0:
1〕)およびアドレス(DATAADD〔0:1〕)に
応じて、データバスインタフエース18は下記のように
DATABUSのどのバイト(E〔0:3〕)が有効か
を決定することができる。即ち、
【0045】
【表7】
【0046】現在のオペランドサイズ(*CURS
〔0:1〕)および現在のオペランドアドレス(DAT
AADD〔0:1〕)に応じて、データバスインタフエ
ース18は上述したようにDATABUS上の有効なバ
イト(valid bytes)を内部データバスID
Bの適当なバイトに結合させる。現在のオペランドサイ
ズ(S〔0:1〕)だけを用いて、バスコントローラ1
4は次にData−Bus−IN−put:Latch
−Byte(データバス入力:ラツチバイト)信号(D
BINLB〔0:3〕)を与え、下記のように内部デー
タバスIDBのどのバイト(I〔0:3〕)が有効かを
示すことができる。即ち、
【0047】
【表8】
【0048】データバス入力ラツチバイト信号DBIN
LBに応答して、CPU12はIDB上でデータバスイ
ンタフエース18によつて与えられた有効なバイトを適
当な宛先レジスタ(destinaion regis
ter)(図示されていない)にラツチするであろう。
【0049】現在のオペランドサイズ(S〔0:1〕)
およびアドレス(*CURAD〔0:1〕)およびポー
トのサイズ(*DSACK〔0:1〕)を用いて、バス
コントローラ14は、書込の場合に上述したのと同じよ
うな方法で、要求されたオペランドのうちのどれほど多
くが残つていて記憶装置20によつて与えられるかを決
定することができる。従つて、例えば、もしも記憶装置
20のポートサイズがDATABUSのサイズと同じで
あるか、又はもしもオペランドのサイズが記憶装置20
のポートサイズより小さいか又はそれと等しい場合に
は、バスコントローラ14はオペランドのすべてが受信
されかつオペランドサイクルを終了させることができる
ということを知るであろう。この場合において、バスコ
ントローラ14はアドレスストローブ信号*ASおよび
データストローブ信号*DSを否定することによつてバ
スサイクルを終了させるであろう。同時に、バスコント
ローラ14はTriState−Data−Bus(三
値状態データバス)信号*TSDBを実行し、データバ
スインタフエース18を強制的にDATABUSから分
離するようにさせる(decouple)。バスコント
ローラ14はまたデータバス入力ラツチバイト信号DB
INLBを除去し、次にオペランドサイクル終了(OP
erand−CYcle−COMplete)信号OP
CYCOMを実行し、CPU12に対して要求されたオ
ペランド読出が完了したことを知らせるであろう。短時
間の後に、もしも別のバスマスタ(図示されていない)
が通信バスの使用を要求した場合には、バスコントロー
ラ14は三値状態信号*TRISTATEを実行し、ア
ドレスバスインタフエース16に対して強制的にアドレ
スをADDRESSBUSから除去させるであろう。ア
ドレスストローブ信号*ASおよびデータストローブ信
号*DSの否定に応答して、記憶装置20はオペランド
バイトをDATABUSから撤回し(取り消し)、次に
データ転送およびサイズ肯定応答(Data−tran
sfer−and−Size−ACKnowledg
e)信号*DSACKを終了させるであろう。この時点
において、通信バスはCPU12又はシステム内に存在
するかもしれない任意の他のバスマスタ(図示されてい
ない)によつて再び使用できるようになる。
【0050】もしもオペランドサイクルを完了させるた
めに追加のバスサイクルが必要とされる場合には、バス
コントローラ14は上述したように残つているオペラン
ドのアドレスの2つの低位ビツトA0およびA1を再計
算するであろう。次にバスコントローラ14はアドレス
バスインタフエース16に対して新たな低位アドレスビ
ツトA0およびA1(NXTA〔0:1〕)を与えるで
あろう。もしも通信バスが現在のオペランドサイクルの
以前のバスサイクル以来、別のバスマスタ(図示されて
いない)によつて使用された場合には、バスコントロー
ラ14はARESTOREを実行し、アドレスバスイン
タフエースに対してもとのより高位のアドレスビツト
(*IAD〔2:31〕)を復元する(restor
e)が、2つの新たな低位アドレスビツト(NXTA
〔0:1〕)を使用することを要求するであろう。他
方、もしも新たなアドレスビツトがロールオーバ(ro
ll over)してしまつている場合には、バスコン
トローラ14はINCA2A31(INC remen
t−A2−through−A31)を実行し、アドレ
スバスインタフエース16に対してもとのより高位のア
ドレスビツト(*IAD〔2:31〕)を増分させ、そ
の結果生じたアドレスを2つの新たな低位アドレスビツ
ト(NXTA〔0:1〕)とともに用いることを要求す
るであろう。上記に示したように、アドレスバスインタ
フエース16はこの要求を予期してより高位のアドレス
ビツトA2−A31をすでに増分させてしまつている。
従つて、バスコントローラ14は直ちに(SNXTB
C)を実行し、アドレスバスインタフエース16に対し
て新たなアドレスを用いて次のバスサイクルを開始する
ことを要求することができる。この時点以降、バスコン
トローラ14は上述したようにアドレスバスインタフエ
ース16およびデータバスインタフエース18と協動す
る。もしも必要ならば、要求されたオペランドのすべて
が受信され、CPU12にラツチされるまでこの順序は
くり返される。
【0051】一般的に云うと、読取サイクルはバススレ
ーブからオペランドを読取る任意のバスマスタに関連し
て下記のように要約することができる。即ち、
【0052】バスマスタ 1)読取/書込を読取にセツトする。 2)ADDRESSBUS上にアドレスをドライブす
る。 3)サイズ(S〔0:1〕)をドライブする。 4)アドレスストローブ(*AS)を実行する。 5)データストローブ(*DS)を実行する。
【0053】バススレーブ 1)ADDRESSBUS上のアドレスを復号化する。 2)DATABUS上のオペランドバイトをドライブす
る。 3)Data−transfer−and−Size−
ACKnowledge(データ転送およびサイズ肯定
応答)(*DSACK〔0:1〕)を実行する。
【0054】バスマスタ 6)オペランドバイトをレジスタにラツチする。 7)データストローブ(*DS)を否定する。 8)アドレスストローブ(*AS)を否定する。
【0055】バススレーブ 4)オペランドバイトをDATABUSから除去する。 5)Data−transfer−and−Size−
ACKnowledge(データ転送およびサイズ肯定
応答)(*DSACK〔0:1〕)を否定する。
【0056】バスマスタ 9)もしもすべてのオペランドバイトが受信されていな
い場合には、アドレスおよびサイズを再計算し1)へ戻
る。 10)さもなければ、オペランドサイクルは完了する。
【0057】図2に示されているように、アドレスバス
インタフエース16の好ましい実施例はA0A1インタ
フエース22、A2A16インタフエース24およびA
17A31インタフエース26から成り立つている。図
3から明らかなように、A0A1インタフエース22は
ADDress RESTore(アドレス復元)2
8、A0インタフエース30およびA0インタフエース
30と同等のA1インタフエース32からなる。ADD
REST(ADDress RESTore)28およ
びA0インタフエース30の詳細な模式図はそれぞれ図
4および図5に図示されている。図6に示されているよ
うに、A2A16インタフエース24はそれぞれA2−
A16インタフエース34〜62から成り立つている。
同様に、図7に示されているようにA17A31インタ
フエース26はそれぞれA17〜A31インタフエース
64〜92から成り立つている。A2インタフエース3
4の詳細な模式図が図8に図示されている。A4、A
6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、
A20、A22、A24、A26、A28およびA30
インタフエースはそれぞれ38、42、46、50、5
4、58、62、66、70、74、78、82、86
および90に対応しており、それぞれ図8と同等であ
る。同様に、A3インタフエース36の詳細な模式図が
図9に図示されている。A5、A7、A9、A11、A
13、A15、A17、A19、A21、A23、A2
5、A27、A29およびA31インタフエースはそれ
ぞれ40、44、48、52、56、60、64、6
8、72、76、80、84、88および92に対応し
ておりそれぞれ図9と同等である。
【0058】図10に図示されているように、データバ
スインタフエース18の好ましい実施例はIntern
al Data Bus PreCHarGe(内部デ
ータバスプリチヤージ)(IDBPCHG)94、IN
PUT ENable(入力イネーブル)(INPUT
EN)96、D0〜D7インタフエース98、D8〜D
15インタフエース100、D16〜D23インタフエ
ース102およびD24〜D31インタフエース104
から成り立つている。IDBPCHG94の詳細な模式
図は図11に図示されている。INPUTEN96の詳
細な模式図は図12および図13に図示されている。図
14から明らかなように、D0〜D7インタフエース9
8はD0〜D7ConTroL(制御部)(D07CT
L)106およびD0〜D7インタフエース108〜1
22からそれぞれ成り立つている。D07CTL106
の詳細な模式図は図15に図示されている。図16から
明らかなように、D8〜D15インタフエース100は
D8〜D23ConTroL(制御部)(D823CT
L)124およびD8〜D15インタフエース126〜
140からそれぞれ成り立つている。図17に図示され
ているように、D823CTL124はD8〜D15C
onTroL(制御部)(D815CTL)142およ
びD16〜D23ConTroL(制御部)(D162
3CTL)144から成り立つている。D815CTL
142の詳細な模式図は図18に図示されている。D1
623CTL144の詳細な模式図は図19に図示され
ている。図20から明らかなように、D16〜D23イ
ンタフエース102はD16〜D23インタフエース1
46〜160からそれぞれ成り立つている。図21から
明らかなように、D24〜D31インタフエース104
はD24〜D31ConTroL(制御部)(D243
1CTL)162およびD24〜D31インタフエース
164〜178からそれぞれ成り立つている。D31イ
ンタフエース178の詳細な模式図は図22に図示され
ており、D0〜D30インタフエース108〜122、
126〜140、146〜160および164〜176
はそれぞれ同等である。D2431CTL162の詳細
な模式図は図23に図示されている。
【0059】図24に図示されているように、バスコン
トローラ14はSIZE(サイズ)回路18、Byte
LATCH enable circuit(バイト
ラツチイネーブル回路)(BLATCH)182、Ne
XT ADDress generater(次のアド
レス発生器)(NXT−ADD)184、DATAAD
Dress buffer(データアドレスバツフア)
(DATA−ADD)186およびMICRO SEQ
Uencer(マイクロシーケンサ)(MICROSE
QU)188から成り立つている。SIZE回路180
の詳細な模式図は図25に図示されている。BLATC
H182の詳細な模式図は図26に図示されている。N
XT−ADD発生器184の詳細な模式図は図27に図
示されている。DATA−ADDバツフア186の詳細
な模式図は図28に図示されている。図29から明らか
なように、MICRO−SEQUencer 188は
Data Size Input SYNCHroni
zer(データサイズ入力シンクロナイザ)(DSIS
YNCH)190、TERMination ConT
rol(終了制御部)192、STATe ConTr
oL(状態制御部)194およびSTroBe Bus
Cycle control(ストローブバスサイク
ル制御部)(STBBC)196から成り立つている。
DSISYNCH190の詳細な模式図は図30に図示
されている。TERMCTL192の詳細な模式図は図
31に図示されている。STATCTL194の詳細な
模式図は図32に図示されている。STBBC196の
詳細な模式図は図33に図示されている。
【0060】当業者には明らかなように、CPU12は
多数の周知の形式のうちのどの形式のものを採用しても
よい。例えば、CPU12は米国特許第4,325,1
21号明細書において記載されているCPUに沿つて構
成されていてもよい。他方、バスコントローラ14、ア
ドレスバスインタフエース16およびデータバスインタ
フエース18は、ダイレクトメモリアクセスコントロー
ラ(direct memory access co
ntroller)などのようなバスマスタの他の周知
の形式のうちの任意の形式に対するオペランドサイクル
を実行するように容易に適合させることも可能である。
同様に、記憶装置20はメモリデバイスとして記載され
ているが、本発明は周辺制御装置などのようなバススレ
ーブの他の周知の形式のうちの任意の形式にも容易に適
合できるように構成されている。更に、複数の異なる種
類のバススレーブを一緒に用いて復号化された記憶装置
20を構成してもよい。このようなシステムにおいて
は、特定のオペランド転送は2つのこのような異なるバ
ススレーブ間のアドレス変換にまたがる(sPan)こ
とも全く可能である。システム構成に応じて、これらの
バススレーブのデータポートサイズは相異なつていても
よい。しかしながら、バスコントローラ14はバスサイ
クルごとに(on a bus cycle by b
us cycle basis)オペランドアラインメ
ント(整合)、アドレスおよび残余サイズを再計算する
ことから、たとえ報告されたポートサイズが各バスサイ
クルに対して異つていても、オペランド転送はなおも正
しく行われるであろう。従つて、バスコントローラ14
はサイクルごとに通信バスのサイジングを動的に(dy
namically)行うことが完全に可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明によつて構成されたバスコントロ
ーラを有するデータプロセツサのブロツク図である。
【図2】図2は図1のデータプロセツサのアドレスバス
インタフエースのブロツク図である。
【図3】図3は図2のアドレスバスインタフエースのA
0およびA1インタフエースのブロツク図である。
【図4】図4は図3のA0/A1インタフエースのアド
レス復元部分(addressrestore por
tion)の詳細な概略図である。
【図5】図5は図3のA0インタフエースの詳細な概略
図であり、A1インタフエースも同じである。
【図6】図6は図2のアドレスバスインタフエースのA
2〜A16インタフエースのブロツク図である。
【図7】図7は図2のアドレスバスインタフエースのA
17〜A32インタフエースのブロツク図である。
【図8】図8は図6のA2インタフエースの詳細な概略
図であり、A4、A6、A8、A10、A12、A1
4、A16、A18、A20、A22、A24、A2
6、A28、A30およびA32も同じである。
【図9】図9は図6のA3インタフエースの詳細な概略
図であり、A5、A7、A9、A11、A13、A1
5、A17、A19、A21、A23、A25、A2
7、A29およびA31も同じである。
【図10】図10は図1のデータプロセツサのデータバ
スインタフエースのブロツク図である。
【図11】図11は図10のデータバスインタフエース
の内部データバスプリチヤージ部分の詳細な概略図であ
る。
【図12】図12は図10のデータバスインタフエース
の入力イネーブル部分(input enable p
ortion)の詳細な概略図である。
【図13】図13は図10のデータバスインタフエース
の入力イネーブル部分(input enable p
ortion)の詳細な概略図である。
【図14】図14は図10のデータバスインタフエース
のD0〜D7インタフエースのブロツク図である。
【図15】図15は図14のD0〜D7インタフエース
用の制御部の詳細な説明図である。
【図16】図16は図10のデータバスインタフエース
のD8〜D15インタフエースのブロツク図である。
【図17】図17は図16のデータバスインタフエース
のD8〜D23インタフエース用の制御部のブロツク図
である。
【図18】図18は図17のデータバスインタフエース
のD8〜D15インタフエース用の制御部の詳細な概略
図である。
【図19】図19は図17のデータバスインタフエース
のD16〜D23インタフエース用の制御部の詳細な概
略図である。
【図20】図20は図10のデータバスインタフエース
のD16〜D23インタフエースのブロツク図である。
【図21】図21は図10のデータバスインタフエース
のD24〜D31インタフエースのブロツク図である。
【図22】図22は図21のデータバスインタフエース
のD31インタフエースの詳細な概略図であり、他のイ
ンタフエースD0〜D30のすべては同じである。
【図23】図23は図21のD24〜D31インタフエ
ースの制御部の詳細な概略図である。
【図24】図24は図1のデータプロセツサのバスコン
トローラのブロツク図である。
【図25】図25は図24のバスコントローラのサイズ
制御部の詳細な概略図である。
【図26】図26は図24のバスコントローラのバイト
ラツチ制御部(byte latch contro
l)の詳細な概略図である。
【図27】図27は図24のバスコントローラの次のア
ドレス制御部の詳細な概略図である。
【図28】図28は図24のバスコントローラのデータ
アドレスバツフアの詳細な概略図である。
【図29】図29は図24のバスコントローラのマイク
ロシーケンサ(microsequencer)のブロ
ツク図である。
【図30】図30は図29のマイクロシーケンサのデー
タサイズ入力シンクロナイザ(synchronize
r)の詳細な概略図である。
【図31】図31は図29のマイクロシーケンサの終了
制御部(terminationcontrol)の詳
細な概略図である。
【図32】図32は図29のマイクロシーケンサの状態
制御部(state control)の詳細な概略図
である。
【図33】図33は図29のマイクロシーケンサのスタ
ートバスサイクル制御部(start bus cyc
le control)の詳細な概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 タイジエン,ジエイムス エル アメリカ合衆国テキサス州78746,オース チン,ローズフインチ・トライアル,3423 番 (72)発明者 トンプソン,ロバート アール アメリカ合衆国テキサス州78759,オース チン,タウンシツプ・コウブ,11104番

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2種のサイズのオペランドに
    対して演算をし、最大のオペランドサイズ以上のバスポ
    ートサイズを有するデータプロセッサ(10)であっ
    て:前記バスポートサイズと等幅のバスを用いて、前記
    のオペランドサイズのうちの1つに等しいバスポートを
    有するバススレーブとの間でオペランドを通信するため
    のバスコントローラ(14,18)を備え;該バスコン
    トローラは:前記バス上にストローブ信号を与えて、第
    1バスサイクルを開始する第1手段;転送すべきオペラ
    ンドのサイズを示すオペランドサイズ信号を前記バス上
    に与える第2手段;前記ストローブ信号に応答して前記
    バススレーブが発生した複数信号(DSACK0,DS
    ACK1)をバスから受信する第3手段であって、該複
    数信号は、前記オペランドの少なくとも一部を成すデー
    タがバス上に存在していることを示し、かつ、当該バス
    スレーブのバスポートサイズを示すところの、第3手
    段;前記オペランドの少なくとも一部を成す前記データ
    をバスから受信する第4手段(18);前記オペランド
    が完全に通信されたか否かを決定する第5手段;追加的
    バスサイクルを選択的に開始するための第6手段であっ
    て、各追加的バスサイクルが前記のストローブ信号、オ
    ペランドサイズ信号および複数信号を有し、ストローブ
    信号によって各追加的バスサイクルが開始し、追加的バ
    スサイクルが前記オペランドが完全に通信されるまで続
    くところの、第6手段;ならびに前記第3手段により受
    信された前記複数信号に応答し、かつ、前記第4手段に
    より受信された前記データに応答して、前記第1のバス
    サイクルの終了を制御するための第7手段であって、追
    加的バスサイクルが要求された場合において各追加的バ
    スサイクルの終了を制御し、バスサイクル間においてオ
    ペランドの通信に選択的に割込み、前記バスに接続され
    た周辺機器がバス制御を有して代替バスマスターとして
    機能することを可能にする第7手段;を備えることを特
    徴とする動的バスサイジングを有するデータプロセッ
    サ。
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