JPH0782470B2 - Bus arbitration circuit - Google Patents

Bus arbitration circuit

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JPH0782470B2
JPH0782470B2 JP13958987A JP13958987A JPH0782470B2 JP H0782470 B2 JPH0782470 B2 JP H0782470B2 JP 13958987 A JP13958987 A JP 13958987A JP 13958987 A JP13958987 A JP 13958987A JP H0782470 B2 JPH0782470 B2 JP H0782470B2
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JP
Japan
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bus
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賢一 井上
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、複数の機器からバスの使用要求があった場合
にいずれか一方の機器に占有許可を与え他方の機器の使
用を抑止するバス調停回路に係り、特に調停機能の柔軟
性を高める改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a bus that grants an occupancy permission to one of the devices when a plurality of devices request the use of the bus and suppresses the use of the other device. The present invention relates to an arbitration circuit, and more particularly, to an improvement for increasing flexibility of an arbitration function.

(従来の技術) 第5図は従来公知のバス調停回路の構成ブロック図、第
6図は入力信号と出力信号の関係図である。図中、REQ
はバスの使用要求、GRANTはバスの使用許可、SYSTEMCLO
CKはバス調停回路を構成するフリップフロップの動作の
指針となるクロックである。尚、A,Bはそれぞれ独立し
たバスの使用者である。
(Prior Art) FIG. 5 is a configuration block diagram of a conventionally known bus arbitration circuit, and FIG. 6 is a relationship diagram of an input signal and an output signal. In the figure, REQ
Is a request to use the bus, GRANT is permission to use the bus, SYSTEMCLO
CK is a clock that serves as a guide for the operation of the flip-flops that form the bus arbitration circuit. A and B are independent bus users.

この様な装置では、機器A,Bのいずれか早く使用要求を
出したものがバスの使用権を得、遅れたものはバスがあ
くまで待機する。同着の場合は、予め定められたもの
(この例では機器A)か優先してバス使用権を得てい
た。
In such a device, whichever of the devices A and B issues a usage request earlier gets the right to use the bus, and when there is a delay, the bus waits. In the case of arrival at the same place, the bus usage right was given priority over a predetermined one (device A in this example).

(発明が解決しようとする問題点) しかし、工業用の制御機器のように複数の機器を並列制
御する場合には、あるアプリケーションではA>Bの優
先度としたいが、他のアプリケーションではB>Aの優
先度としたい場合があり、優先度を変更できることが望
まれていた。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the case of controlling a plurality of devices in parallel like an industrial control device, in some applications, it is desired to set the priority of A> B, but in other applications, B> In some cases, the priority of A may be desired, and it has been desired that the priority can be changed.

また、複数のプロセッサでメモリを共有する場合であっ
て、両方のプロセッサでバースト転送をするときには、
バスの使用要求の同着が頻発する。このとき優先度が固
定であれば、両プロセッサのタスクが絡み合っていると
一方は早く終了するが、他方は待機の為に処理が遅くな
り、この結果システム全体の処理が遅くなる問題点があ
った。
In addition, when the memory is shared by multiple processors and burst transfer is performed by both processors,
Frequent arrival of bus use requests. At this time, if the priority is fixed, if the tasks of both processors are intertwined, one of them will finish earlier, but the other will be delayed because of waiting, and as a result, the processing of the entire system will be delayed. It was

本発明はこのような問題点を解決したもので、バス使用
要求が同時に行われた場合に優先度を可変に設定できる
バス調停回路を提供することを目的とする。
The present invention solves such a problem, and an object of the present invention is to provide a bus arbitration circuit capable of variably setting priorities when bus use requests are made simultaneously.

(問題点を解決するための手段) このような目的を達成する本発明は、複数の機器(A,
B)からバスの使用要求がある場合に、いずれか一方の
機器にバスの占有を許可して他方の機器を待機させるバ
ス調停回路において、前記複数の機器からのバス要求信
号を受信する受信回路(11)、この受信回路でバス要求
信号が同時に受付られた場合は同着信号を出力する同着
認識回路(12)、同着が発生した場合は優先度切替信号
の指定する側に、時間を前後してバス要求信号がある場
合は先に要求した側にバス占有許可信号を出力するグラ
ント信号回路(13)を備えたアービタ手段(10)と、あ
る値を記憶する記憶手段と加算手段を備えた加算回路で
あって、当該同着信号が送信された時は、外部から指定
された分配率係数で所定の値を重み付けした値と前記記
憶手段に記憶されている値とを加算手段で加算すると共
に、この加算値が前記所定の値以上になったときはこの
加算値から前記所定の値を控除した値を前記記憶手段に
記憶する加算回路(21)、この加算手段で加算した値が
前記所定の値以上になると当該優先度切替信号を出力し
優先度切替信号の指定する機器を切り替える切替回路
(22)を備えた優先度切替手段(20)とを具備すること
を特徴としている。
(Means for Solving Problems) The present invention that achieves such an object includes a plurality of devices (A,
In the bus arbitration circuit that allows one of the devices to occupy the bus and makes the other device stand by when there is a request for use of the bus from B), the receiving circuit that receives the bus request signal from the plurality of devices. (11), this reception circuit outputs the same arrival signal when the bus request signal is received at the same time (12), the same arrival recognition circuit (12), when the same arrival occurs, the priority switching signal specifies the time When there is a bus request signal before and after, the arbiter means (10) having a grant signal circuit (13) for outputting a bus occupancy permission signal to the requesting side, a storage means for storing a certain value, and an addition means An adder circuit for adding the value stored in the storage means to a value obtained by weighting a predetermined value with a distribution factor coefficient designated from the outside when the same-arrival signal is transmitted. And add this value An addition circuit (21) for storing a value obtained by subtracting the predetermined value from the added value in the storage means when the value exceeds a predetermined value, and when the value added by the addition means exceeds the predetermined value. A priority switching means (20) including a switching circuit (22) for outputting a priority switching signal and switching a device designated by the priority switching signal.

(作用) 本発明の各構成要素はつぎの作用をする。アービタ手段
はバスの使用要求があると単一の機器にバス使用許可信
号を出力する。同着が発生した場合は優先度切替信号の
指定による。優先度切替手段は、分配率係数で定まる割
合で各機器がバスを優先して使用できるようにするため
に、同着信号が発生したときは加算回路が一杯になる所
定の値に対して分配率係数の重み付けで順次積算して、
加算回路が一杯になる度に優先度切替信号で指定する優
先側機器を切り替えている。
(Operation) Each component of the present invention has the following operation. The arbiter means outputs a bus use permission signal to a single device when a bus use request is made. When the same arrival occurs, the priority switching signal is designated. The priority switching means distributes to a predetermined value that fills the adder circuit when the arrival signal occurs so that each device can preferentially use the bus at a rate determined by the distribution rate coefficient. Accumulate sequentially with weighting of the coefficient,
Every time the adder circuit is full, the priority side device designated by the priority switching signal is switched.

(実施例) 以下図面を用いて、本発明を説明する。(Example) The present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。図において、10はバス要求信号に対してバス占有許
可信号を与えるアービタ手段、20は同着があった場合に
優先度切替信号によってバス占有許可信号の与えられる
頻度を調節する優先度切替手段である。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is an arbiter means for giving a bus occupancy permission signal to a bus request signal, and 20 is a priority switching means for adjusting the frequency of giving a bus occupancy permission signal by a priority switching signal when there is a co-arrival. is there.

これらの詳細を説明すると、次のごとくである。11はバ
スに接続された複数の機器からバス要求信号を受信する
受信回路、12は受信回路11でバス要求信号が同時に受付
けられた場合に同着信号を出力する同着認識回路で、こ
こに同着とは一回のバス要求信号を受信するために設け
られた時間内に要求があることをいう。13はバス占有許
可信号を出力するグラント信号回路で、同着が発生した
場合は優先度切替信号の指定する側に、時間を前後して
バス要求信号がある場合は先に要求した側に出力し、後
に要求した側には先に要求した機器のバスの使用が終了
してから出力する。
The details of these are as follows. Reference numeral 11 is a receiving circuit that receives a bus request signal from a plurality of devices connected to the bus, and 12 is a same arrival recognition circuit that outputs the same arrival signal when the receiving circuit 11 simultaneously receives the bus request signal. The same arrival means that there is a request within the time provided for receiving one bus request signal. Reference numeral 13 is a grant signal circuit that outputs a bus occupancy permission signal, and outputs it to the side that specifies the priority switching signal when a ringing occurs and to the side that requests it earlier if there is a bus request signal after a certain time. Then, it outputs to the requesting side after the bus of the previously requested device is used.

21は同着認識回路12で発生した同着信号に基づいて各機
器がバスを使用できる回数を実質的に定める加算回路
で、ここではCPU等の外部機器から指定された分配率係
数と加算回路の積算可能な最大値とを乗じて積算してい
る。22は優先度切替え信号で優先側に指定している機器
を切り替える回路で、加算回路21で加算した値が加算回
路の積算可能な最大値をオーバーフローした場合に、優
先度切替え信号を切り替える。尚、この切替え発生と共
に、加算回路21の加算値から加算回路の積算可能な最大
値を控除した値が加算回路21に記憶される。
Reference numeral 21 is an addition circuit that substantially determines the number of times each device can use the bus based on the same arrival signal generated by the same arrival recognition circuit 12. Here, the distribution ratio coefficient and addition circuit specified by an external device such as a CPU are added. Is multiplied by the maximum value that can be accumulated. Reference numeral 22 denotes a circuit for switching the device designated as the priority side by the priority switching signal, and switches the priority switching signal when the value added by the adding circuit 21 overflows the maximum value that can be accumulated by the adding circuit. When this switching occurs, a value obtained by subtracting the maximum value that can be accumulated by the adder circuit from the added value of the adder circuit 21 is stored in the adder circuit 21.

第2図は第1図の装置の具体的な回路図である。図中、
111,112はそれぞれ一つのバス要求信号を受信するフリ
ップフロップで、受信回路11を構成する。121はフリッ
プフロップ111,112のANDを取るゲート回路、122はゲー
ト回路121の出力信号を入力して、バス要求信号の同着
を認識した場合に同着信号を出力するフリップフロップ
である。131,132は他の機器の優先順位が高い場合であ
って同着のときはバス占有許可信号の出力を抑止するゲ
ート回路で、他の機器がバスを占有しているときもバス
占有許可信号の出力を抑止している。133,134はバス占
有許可信号を出力するフリップフロップ、135はバスを
占有する優先度を定めるスイッチで、優先度切替信号に
連動して切替わる。
FIG. 2 is a specific circuit diagram of the device shown in FIG. In the figure,
Reference numerals 111 and 112 denote flip-flops that receive one bus request signal, and configure the reception circuit 11. Reference numeral 121 is a gate circuit for ANDing the flip-flops 111 and 112, and reference numeral 122 is a flip-flop which inputs the output signal of the gate circuit 121 and outputs the arrival signal when the arrival of the bus request signal is recognized. 131 and 132 are gate circuits that suppress the output of the bus occupancy permission signal when other devices have a high priority and arrive at the same place, and output the bus occupancy permission signal even when the other device occupies the bus. Is being deterred. 133 and 134 are flip-flops that output a bus occupancy permission signal, and 135 is a switch that determines the priority of occupying the bus, and switches in conjunction with the priority switching signal.

211はCPUから送信された重付けの値を記憶するレジスタ
で、この値を分配率係数と呼ぶ。212は同着認識回路12
から送信される同着信号を受信したタイミングで、従前
の記憶値(例えば0.7)に加算レジスタ221が積算可能な
最大値(例えば1.0)に分配率係数(例えば0.4)を乗じ
た値を加算して、積算可能な最大値未満の値を記憶する
誤差レジスタである。221は誤差レジスタ212の記憶値
に、レジスタ211に記憶される分配率係数と加算レジス
タ221の積算可能な最大値とを乗じた値(例えば、0.4×
1.0=0.4)を加算するもので、積算可能な最大値をオー
バーフローした場合にはキャリー信号CYが出力される。
そして、キャリー信号CYが出力されると、バス要求信号
REQA,Bの双方がオフになり、バスが使用されない状態に
なってから優先度切替信号の優先する側の機器の指定を
切り替える。従って、分配率係数の大小によって機器A,
Bのバス使用頻度が定まり、例えば0.5であれば両者の使
用頻度は1:1となる。
Reference numeral 211 denotes a register that stores the weighting value transmitted from the CPU, and this value is called a distribution rate coefficient. 212 is a match recognition circuit 12
At the timing of receiving the same arrival signal transmitted from, a value obtained by multiplying the previously stored value (for example, 0.7) by the maximum value (for example, 1.0) that can be accumulated by the addition register 221 by the distribution rate coefficient (for example, 0.4) is added. And an error register that stores a value less than the maximum value that can be integrated. A value 221 is a value obtained by multiplying the value stored in the error register 212 by the distribution rate coefficient stored in the register 211 and the maximum value that can be accumulated in the addition register 221 (for example, 0.4 ×
1.0 = 0.4) is added, and carry signal CY is output when the maximum value that can be accumulated overflows.
When the carry signal CY is output, the bus request signal
When both REQA and B are turned off and the bus is not used, the designation of the device on the priority side of the priority switching signal is switched. Therefore, the device A,
The bus usage frequency of B is determined, and if it is 0.5, the usage frequency of both will be 1: 1.

第3図は同着信号とバス占有許可信号の関係を説明する
波形図である。システムクロックはかなり高い周波数で
動作している。同着信号が発生すると、切替回路22の動
作によって優先度切替信号が切替わる。
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the relationship between the arrival signal and the bus occupation permission signal. The system clock runs at a fairly high frequency. When the arrival signal is generated, the priority switching signal is switched by the operation of the switching circuit 22.

第4図は第2図の装置の動作を説明する波形図である。
尚、ここでは当初は機器A側に優先順位があるものと
し、レジスタ211の設定値は0.4、所定のしきい値は1.
0、誤差レジスタ212の初期値は0.7とする。最初同着信
号が発生すると、機器Aにバス占有許可信号が与えられ
ると共に、誤差レジスタ212の加算値は1.1となってレジ
スタ221のキャリーが立って優先度切替信号が出力され
ると共に、誤差レジスタ212の値は0.1となる。次に同着
信号が発生すると、優先度切替信号が切替えられている
ので機器Bにバス占有許可信号が与えられると共に、誤
差レジスタ212の値は0.5となる。レジスタ221のキャリ
ー信号は立たないので優先度切替信号は元に戻る。続い
て同着信号が発生すると、優先度切替信号が元に戻って
いるので機器Aにバス占有許可信号が与えられると共
に、誤差レジスタ212の値は0.9となる。
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG.
In this case, it is assumed that the device A side has a priority at first, the setting value of the register 211 is 0.4, and the predetermined threshold value is 1.
The initial value of 0 and the error register 212 is 0.7. When the same arrival signal is first generated, the bus occupancy permission signal is given to the device A, the addition value of the error register 212 becomes 1.1, the carry of the register 221 is raised, and the priority switching signal is output and the error register The value of 212 is 0.1. When the same arrival signal is generated next, the priority switching signal is switched, so that the device B is given the bus occupation permission signal and the value of the error register 212 becomes 0.5. Since the carry signal of the register 221 does not rise, the priority switching signal returns to the original. Then, when the same arrival signal is generated, the priority switching signal is returned to the original state, so that the bus occupation permission signal is given to the device A and the value of the error register 212 becomes 0.9.

この様にして、レジスタ211の値が0.4であれば10回に4
回は機器B側が優先され、6回は機器A側が優先され
る。
In this way, if the value of register 211 is 0.4, 4 times in 10 times
The device B side is prioritized for the times, and the device A side is prioritized for the sixth time.

尚、上記実施例では二つのバス要求信号を受付ける場合
を示したが、3以上であっても同様に適用ができる。
In the above embodiment, the case where two bus request signals are received has been described, but the same can be applied even when the number is 3 or more.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、外部から設定され
る重付けによってバス占有の優先度を定めているので、
状況に適合した値とするとバス使用の頻度がシステム全
体として最も高速であるようになる。
(Effect of the invention) As described above, according to the present invention, the priority of bus occupation is determined by the weighting set from the outside.
If the value is adapted to the situation, the frequency of bus use will be the fastest in the entire system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第2
図は第1図の装置の具体的な回路図、第3図は同着信号
とバス占有許可信号の関係を説明する波形図、第4図は
第2図の装置の動作を説明する波形図である。 第5図は従来公知のバス調停回路の構成ブロック図、第
6図は入力信号と出力信号の関係図である。 10……アービタ手段、11……受信回路、12……同着認識
回路、13……グラント信号回路、20……優先度切替手
段、21……加算回路、22……切替回路。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
1 is a concrete circuit diagram of the device of FIG. 1, FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the relationship between the arrival signal and the bus occupation permission signal, and FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the device of FIG. Is. FIG. 5 is a block diagram of the configuration of a conventionally known bus arbitration circuit, and FIG. 6 is a relationship diagram of an input signal and an output signal. 10 ... Arbiter means, 11 ... Reception circuit, 12 ... Destination recognition circuit, 13 ... Grant signal circuit, 20 ... Priority switching means, 21 ... Adding circuit, 22 ... Switching circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の機器(A,B)からバスの使用要求が
ある場合に、いずれか一方の機器にバスの占有を許可し
て他方の機器を待機させるバス調停回路において、 前記複数の機器からのバス要求信号を受信する受信回路
(11)、この受信回路でバス要求信号が同時に受付けら
れた場合は同着信号を出力する同着認識回路(12)、同
着が発生した場合は優先度切替信号の指定する側に、時
間を前後してバス要求信号がある場合は先に要求した側
にバス占有許可信号を出力するグラント信号回路(13)
を備えたアービタ手段(10)と、 ある値を記憶する記憶手段と加算手段を備えた加算回路
であって、当該同着信号が送信された時は、外部から指
定された分配率係数で所定の値を重み付けした値と前記
記憶手段に記憶されている値とを加算手段で加算すると
共に、この加算値が前記所定の値以上になったときはこ
の加算値から前記所定の値を控除した値を前記記憶手段
に記憶する加算回路(21)、この加算手段で加算した値
が前記所定の値以上になると当該優先度切替信号を出力
し優先度切替信号の指定する機器を切り替える切替回路
(22)を備えた優先度切替手段(20)と、 を具備することを特徴とするバス調停回路。
1. A bus arbitration circuit for permitting one of the devices to occupy the bus and waiting for the other device when a plurality of devices (A, B) request the use of the bus. A receiving circuit (11) that receives a bus request signal from a device, an identical arrival recognition circuit (12) that outputs an identical arrival signal when this receiving circuit simultaneously accepts a bus request signal, and when an identical arrival occurs A grant signal circuit (13) that outputs a bus occupancy permission signal to the requesting side if there is a bus request signal before or after the specified time of the priority switching signal.
An arbiter means (10) provided with, a storage means for storing a certain value, and an adder circuit having an adder means, when the same arrival signal is transmitted, a predetermined distribution rate coefficient is specified from the outside. The value weighted with the value and the value stored in the storage means are added by the adding means, and when the added value exceeds the predetermined value, the predetermined value is subtracted from the added value. An adding circuit (21) for storing a value in the storage means, and a switching circuit for outputting the priority switching signal when the value added by the adding means is equal to or larger than the predetermined value and switching the device designated by the priority switching signal ( A bus arbitration circuit comprising: a priority switching means (20) provided with 22).
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