JPH07244633A - インタフェース装置 - Google Patents

インタフェース装置

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JPH07244633A
JPH07244633A JP6036801A JP3680194A JPH07244633A JP H07244633 A JPH07244633 A JP H07244633A JP 6036801 A JP6036801 A JP 6036801A JP 3680194 A JP3680194 A JP 3680194A JP H07244633 A JPH07244633 A JP H07244633A
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JP
Japan
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dma
cpu
external
data bus
module
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JP6036801A
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Hideo Honma
英雄 本間
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】主制御部の動作に影響を与えずに外部インタフ
ェースのデータ伝送に対応する。 【構成】DMAコントローラ104は、外部I/Fモジ
ュール106とDMAバッファ103との間でのデータ
転送をバーストモードで行なう。このとき、データはD
MAデータバス109を介して転送される。このデータ
転送期間中は、DMAコントローラ104はバススイッ
チ102を強制的にオフにし、CPUデータバス107
とDMAデータバス109とを切り離すことにより、C
PU101は、DMA転送とは関係なくCPUデータバ
ス107を使用して他のデバイスにアクセスできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
あるいはその周辺機器のインタフェース装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来より、コンピュータあるいはプリン
タ等の周辺機器において、外部インタフェイス(I/
F)を増設する手段として、機器本体にサブ基板を差し
込んで装着できる拡張スロットを設け、外部I/F回路
を実装したサブ基板(外部モデュールI/F)をこのス
ロットに装着することが一般的に行なわれている。ま
た、一般的には、機器本体は拡張スロットを複数個有
し、外部I/Fモデュールを複数個装着することができ
る。
【0003】具体的に説明すると、外部I/Fモデュー
ルは、機器本体とアドレスバス、CPUデータバス、リ
ード/ライト制御信号、DMA制御信号、割り込み要求
信号等で接続される。外部I/Fモデュールは、CPU
側からみて通常のメモリ、あるいはI/Oと同様にアク
セスできるものとする。すなわち 、CPUデータバス
を介して制御信号にて読み込み、及び書き込みを行な
う。
【0004】データをDMA転送で高速に行なう場合、
まず、割り込み要求信号をアサートし、割り込みコント
ローラはCPUに割り込みを発生させる。このCPU
は、割り込み処理でDMA前処理を行ないDMAコント
ローラをセットする。次に、外部I/Fモジュールは、
DMAコントローラにDMA制御信号をアサートするこ
とによりDMA要求を出す。
【0005】DMAコントローラは、CPUに対してバ
スマスターとなる要求を出し、CPUを停止させて、外
部I/FモジュールとDMAバッファとの間でデータ転
送を行なう。このとき、アドレスバス、CPUデータバ
ス、リード/ライト制御信号は、DMAコントローラが
制御する。DMA転送が完了すると、外部I/Fモジュ
ールはDMA制御信号をネゲートし、これに応じてDM
Aコントローラはバスの制御権をCPUへ返す。それと
ともに、外部I/Fモジュールは割り込み要求を発生
し、CPUは、割り込み処理でDMA転送の後処理を行
なう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなDMA転
送を行なう場合、DMAコントローラの動作には、主に
2種類の動作方式がある。その1つはバースト転送モー
ドであり、あらかじめDMAコントローラに設定した転
送バイト数の転送を完了するまで一度に転送するもの
で、この間、バスの制御権はDMAコントローラが持ち
続ける。もう1つのモードはサイクルスティールモード
で、1ワード転送毎にバス制御権をCPUに空け渡すも
のである。
【0007】バースト転送モードでは転送を高速に行な
うことが可能だが、転送期間中は、CPUは停止したま
まとなるため、転送時間を見積もれない場合、あるいは
外部との転送レートが低い場合、リアルタイムシステム
では重大な障害を生じる。また、サイクルスティールモ
ードでは、低速で動作しながらDMA転送を行なうこと
になるが、CPUのバスアクセス時間、バス制御権を得
る動作(バスアービトレーション)に時間がかかるため
処理の高速化ができなず、高速な外部I/Fに対応でき
ないという問題が発生する。
【0008】外部I/Fモジュールを増設する場合、そ
の制御プログラムは、あらかじめCPUのプログラムに
持たせなければならず、制御プログラムのバージョンと
実際に装着される外部I/Fモジュールとの整合性に問
題が生じる場合がある。本発明は、上述の課題に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、主制御部の
動作に影響を与えずに外部インタフェースのデータ伝送
に対応できるインタフェース装置を提供することであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するため、請求項1に記載の発明は、所定のデータを
伝送する内部データバスと、当該インタフェース装置に
拡張モジュールを接続するための入出力データバスを有
するインタフェース装置において、前記内部データバス
と前記入出力データバスとの相互接続を制御する第1の
スイッチ手段と、前記入出力データバスを介して前記拡
張モジュールとの間のデータ転送を制御する手段と、前
記データ転送中は、前記内部データバスと前記入出力デ
ータバスとの接続を切り離すように前記第1のスイッチ
手段を制御する第2のスイッチ手段とを備える。
【0010】以上の構成において、主制御部の演算処理
に影響を与えることなく、外部I/Fモジュールの広範
囲なデータ転送速度に対応し、処理の高速化を行なえ
る。
【0011】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に係る好
適な実施例を詳細に説明する。 [第1実施例]図1は、本発明の第1の実施例に係るイ
ンタフェース装置(以下、装置という)の構成を示すブ
ロック図である。同図において、符号101は、本装置
全体を制御する中央演算制御装置(CPU)、102
は、後述するバスの接続や切り離しを行なうバススイッ
チ、103は、外部I/Fモジュール106A,106
B,106C…(以下、これらをまとめて符号106に
て示す)とDMAにてデータを転送するときに使用する
DMAバッファ、104はDMAコントローラ、105
は、上記の外部I/Fからの割り込みを制御する割り込
みコントローラである。
【0012】また、符号107はCPUデータバス、1
08は、CPU101からのリード及びライトに関する
リード/ライト制御信号、109はDMAデータバス、
110は、DMA転送時に外部I/Fモジュールのデー
タ転送の制御を行なうDMA制御信号、111は、外部
I/Fモジュールからの割り込み要求信号、そして、1
12は、割り込みコントローラ105からCPU110
への割り込み信号である。
【0013】次に、本実施例に係るインタフェース装置
の動作について説明する。CPU101が外部I/Fモ
ジュール106にアクセスする場合、CPUデータバス
107を介してアクセスする。このとき、リード/ライ
ト制御はリード/ライト制御信号108にて行なう。こ
の外部I/Fモジュール106は、各種の外部I/Fの
機能毎に実装したブロックで、CPUデータバス10
7、DMAデータバス109、リード/ライト制御信号
108、DMA制御信号110、アドレスバス(図示せ
ず)等で接続されている。なお、これらの外部I/Fモ
ジュールは複数個接続可能である。
【0014】外部I/Fモジュール106とデータを入
出力する場合には、CPUを介したプログラム転送では
転送レートが低いため、より高速な転送を確保する目的
でDMA転送を行なう。そこで、DMA転送を行なう場
合、まず、外部I/Fモジュール106は、割り込みコ
ントローラ105に対して割り込み要求信号111によ
る割り込み要求を出す。割り込みコントローラ105
は、この割り込みを割り込み信号112でCPU101
へ伝える。CPU101は、割り込み処理によりDMA
コントローラ104等に対してDMAデータ転送に必要
な前処理を行なう。
【0015】次に、DMAコントローラ104は、外部
I/Fモジュール106とDMAバッファ103との間
でのデータ転送をバーストモードで行なう。このとき、
データはDMAデータバス109を介して転送される。
このデータ転送期間中は、DMAコントローラ104は
バススイッチ102を強制的にオフにし、CPUデータ
バス107とDMAデータバス109とを切り離す。こ
れにより、CPU101は、DMA転送とは関係なくC
PUデータバス107を使用して他のデバイスにアクセ
スできるが、DMA転送期間中は、CPU101はDM
Aデータバス109にアクセスできない。
【0016】DMA転送完了時、外部I/Fモジュール
106は割り込み要求信号111をアサートし、CPU
101は、割り込み処理でDMA転送の終了を検出す
る。これらの一連の動作においては、DMAコントロー
ラ104はCPU101に対してバス制御権を要求する
必要はない。DMA転送権を要求する必要はない。従っ
て、バス制御権を得る(バスアービトレーション)のた
めの時間が不要となり、転送効率が向上する。
【0017】CPU101がDMAバッファ103へア
クセスする場合は、DMAコントローラ104でリード
/ライト制御信号108をDMAバッファ103のアク
セス制御信号に変換して行なう。このとき、DMAコン
トローラ104はバススイッチ102を操作し、DMA
データバス109とCPUデータバス107を適宜接続
する。
【0018】図2は、外部I/Fモジュール106の内
部構成を示すブロック図である。上述のように、外部I
/Fモジュール106は、CPUデータバス107とD
MAデータバス109の間に介在して両者を接続し、互
いに独立してアクセスが可能である。図2に示すよう
に、外部I/Fモジュール106は、I/F回路201
とI/F制御回路202から構成され、I/F回路20
1はDMAデータバス109にてデータ転送を行なう。
これにより、CPU101は、I/F制御回路202に
DMA転送期間中にアクセスすることにより、転送状態
の監視あるいは停止を行なうことができる。
【0019】以上説明したように、本実施例によれば、
CPUデータバスとは別個にDMAデータバスを設けて
外部I/Fモジュールを接続することにより、CPU動
作とは独立にDMA転送が可能となるので、CPUの演
算速度に影響を与えることなく、外部I/Fの広範囲な
データ転送速度に対応でき、かつ、バスアービトレーシ
ョンが不要となる分、処理の高速化が可能となる。
【0020】また、外部I/Fモジュール内にその制御
プログラムを実装して動作させることで、CPU側のプ
ログラムの実装量の削減や、プログラムと外部I/Fモ
ジュールのバージョンとの対応が確実に行なえる。 <変形例>本発明に係る外部I/Fモジュールは、図2
に示す構成に限定されず、例えば、図3に示すように、
モジュール内にメモリ301を実装した構成としてもよ
い。このメモリ301には、このメモリが搭載される外
部I/Fモジュールの制御プログラムが格納され、この
モジュールを接続することにより、CPUプログラム領
域へのリンクが行なわれる。
【0021】また、上記のようなメモリを搭載すること
で、CPU側で接続される可能性の有る全ての外部I/
Fモジュールの制御プログラムを用意する必要がなくな
り、外部I/Fモジュールの仕様が変更された場合で
も、その変更に確実に追随できる。なお、この拡張メモ
リ中のルーチンにアクセスする場合には、例えば、メモ
リのアドレスの固定した番地に、ルーチンへのエントリ
テーブルを用意し、CPUからはこのテーブルを参照し
てルーチンにアクセスすればよい。 [第2実施例]以下、本発明の第2の実施例について説
明する。
【0022】図4は、本発明の第2の実施例に係るイン
タフェース装置の構成を示すブロック図である。なお、
同図において、図1に示す上記第1の実施例に係るイン
タフェース装置と同一構成要素には同一の符号を付し、
ここでは、それらの説明を省略する。本実施例に係るイ
ンタフェース装置では、第1の実施例と同様、DMAデ
ータバス109とCPUデータバス107を有するが、
両バスは、DMAバッファ401を介して結合されてい
る。ここでは、DMAバッファ401はデュアルポート
RAMで構成する。これにより、両方のバス動作は常
時、独立して行なうことができ、CPU101は、外部
I/Fモジュール106からのDMA動作を考慮する必
要はない。
【0023】デュアルポートRAMであるDMAバッフ
ァ401へは、DMA書き込み時には、通常、連続した
アドレスにて書き込んで行き、CPU101は、それを
CPUデータバス107を介して読み出す。このとき、
書き込みアドレスを読み出しアドレスが追い越さないよ
うにするため、DMAバッファ401内でこれを監視す
る。仮に、このような状態が発生した場合には、DMA
バッファ401は、信号線402を介してCPU101
へ知らせる。そして、CPU101は、この信号線40
2をチェックしながら、DMAバッファ402へアクセ
スする。
【0024】また、DMAバッファ401からのDMA
読み出し時は、CPU101側からデータ全体を書き込
み後、DMA転送を行なう。これは、通常、CPUによ
る書き込みよりもDMA読み出しの方がはるかに高速だ
からである。このように、本実施例においても、CPU
動作とは独立にDMA転送が可能になる。
【0025】なお、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても1つの機器から成る装置に適用
しても良い。また、本発明は、システムあるいは装置に
プログラムを供給することによって達成される場合にも
適用できることは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、個別に複数のデータバスを設けて外部I
/Fモジュールを接続することにより、主制御部での動
作とは独立にデータ転送が可能となるため、主制御部の
処理速度に影響を与えることなく外部I/Fの広範囲な
データ転送速度に対応できる。
【0027】また、請求項2に記載の発明によれば、外
部I/Fモジュールに実装されたメモリに制御プログラ
ムを格納することで、主制御側のプログラム実装量の削
減、及び制御プログラムと外部I/Fモジュールのバー
ジョンの対応が確実に行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係るインタフェース装
置の構成示すブロック図である。
【図2】第1実施例に係る外部I/Fモジュールの構成
を示すブロック図である。
【図3】第1実施例に係る外部I/Fモジュールの他の
構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施例に係るインタフェース装
置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
101 CPU 102 バススイッチ 103,401 DMAバッファ 104 DMAコントローラ 105 割り込みコントローラ 106 外部I/Fモジュール 201 I/F回路 202 I/F制御回路 301 メモリ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のデータを伝送する内部データバス
    と、当該インタフェース装置に拡張モジュールを接続す
    るための入出力データバスを有するインタフェース装置
    において、 前記内部データバスと前記入出力データバスとの相互接
    続を制御する第1のスイッチ手段と、 前記入出力データバスを介して前記拡張モジュールとの
    間のデータ転送を制御する手段と、 前記データ転送中は、前記内部データバスと前記入出力
    データバスとの接続を切り離すように前記第1のスイッ
    チ手段を制御する第2のスイッチ手段とを備えることを
    特徴とするインタフェース装置。
  2. 【請求項2】 前記拡張モジュールは、該拡張モジュー
    ルを制御するプログラムを記述したメモリを有し、該メ
    モリは、前記内部データバスを介してアクセスされるこ
    とを特徴とする請求項1に記載のインタフェース装置。
JP6036801A 1994-03-08 1994-03-08 インタフェース装置 Withdrawn JPH07244633A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6036801A JPH07244633A (ja) 1994-03-08 1994-03-08 インタフェース装置

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JP6036801A JPH07244633A (ja) 1994-03-08 1994-03-08 インタフェース装置

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JPH07244633A true JPH07244633A (ja) 1995-09-19

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6036801A Withdrawn JPH07244633A (ja) 1994-03-08 1994-03-08 インタフェース装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100682249B1 (ko) * 2001-04-25 2007-02-15 매그나칩 반도체 유한회사 표준 디지털 패드를 사용한 버스 제어회로

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100682249B1 (ko) * 2001-04-25 2007-02-15 매그나칩 반도체 유한회사 표준 디지털 패드를 사용한 버스 제어회로

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Effective date: 20010508