JPH08101806A - Dma装置、マイクロプロセッサ及びマイクロコンピュータシステム - Google Patents

Dma装置、マイクロプロセッサ及びマイクロコンピュータシステム

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JPH08101806A
JPH08101806A JP23612794A JP23612794A JPH08101806A JP H08101806 A JPH08101806 A JP H08101806A JP 23612794 A JP23612794 A JP 23612794A JP 23612794 A JP23612794 A JP 23612794A JP H08101806 A JPH08101806 A JP H08101806A
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JP
Japan
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dma
devices
signal lines
microprocessor
handshake signal
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JP23612794A
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English (en)
Inventor
Shozo Tomita
省三 冨田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ないハードウェアで、複数のI/Oデバイ
スとのDMA転送を同時に行う。 【構成】 セレクタ35に接続された選択信号線SEL の
論理レベルにより、Xバス41に接続された複数のI/
Oデバイス440 ,441 の中から、CPU32からの
選択信号線SEL の初期設定により、いずれかのI/Oデ
バイス440 又は441 に対するDMA転送の選択が行
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メモリと、固有の機能
を持つ専用のペリフェラルデバイス(これは、ディスク
コントローラ、通信用LSI等の周辺装置を意味し、こ
の明細書ではそれらを総称してI/Oデバイスという)
との間、あるいはメモリとメモリとの間を、中央処理装
置(以下、CPUという)を介さずに直接にデータ転送
を行うDMA(Direct Memory Access、直接メモリアク
セス)コントローラを内蔵したDMA装置と、それらを
用いたマイクロプロセッサ及びマイクロコンピュータシ
ステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、CPU及び外部バスコントローラ
からなるマイクロプロセッサと、固有の機能を持つ専用
のI/Oデバイスと、随時読み書き可能なメモリ(以
下、RAMという)及び読出し専用メモリ(以下、RO
Mという)等に代表されるメモリとを、共通のバス(共
通バス)で結ぶことによって構成されたマイクロコンピ
ュータシステムが知られている。このマイクロコンピュ
ータシステムでは、ROMあるいはRAMに記憶された
命令コードをCPUが随時読出して、該命令コードに従
って該CPUがそれらのメモリ及びI/Oデバイスに対
し、データの加工、データの読取り、データの書込み等
の処理を行うことで、該マイクロコンピュータ全体とし
て高機能な動作を行うようになっている。
【0003】さらに、このマイクロコンピュータシステ
ムの高性能化を押し進めるため、CPU自身は動作中で
あるが、そのCPU自身として共通バスを使用していな
い期間に、特定のI/Oデバイスとメモリ間で独自に共
通バスを経由してデータの移動あるいは転送を制御する
ことにより、CPUと同時にデータ転送を実行している
かのように見せ、マイクロコンピュータシステム全体と
して高速化を図る手段として、DMAコントローラが広
く用いられている。通常、I/Oデバイスは、共通バス
に対してバス幅を基本にバイト、及びワードを1単位と
して、メモリからI/Oデバイス、あるいはI/Oデバ
イスからメモリへの転送を行うことを必要とする。DM
Aコントローラは、データ転送に際して、CPUによる
データアクセスとは別に、該DMAコントローラ自身に
よってメモリ及びI/Oデバイスへのデータ読出しある
いはデータ書込みの指示を行うようになっている。
【0004】図2は、従来のDMAコントローラ内蔵の
マイクロコンピュータシステムの一構成例を示すブロッ
ク図である。このマイクロコンピュータシステムは、L
SI等で構成されたDMAコントローラ内蔵の1チップ
のマイクロプロセッサ10を備えている。マイクロプロ
セッサ10は、第1の共通バス(以下、Pバスという)
11を有し、そのPバス11には、CPU12と、3個
のDMAコントローラ130 〜132 と、メモリ及びI
/Oデバイスとのインタフェースが容易に取れる機能を
持つ外部バスコントローラ(XBC)14とが、接続さ
れている。外部バスコントローラ14には、マイクロプ
ロセッサ10外に設けられた第2の共通バス(以下、X
バスという)21が接続されている。Xバス21には、
ROM22と、RAM23と、3個のI/Oデバイス2
0 〜242 とが接続されている。I/Oデバイス24
0 〜242 のハンドシェイク(handshake )信号線DREQ
i ,DACKi ,DONEi (但し、i;0〜2の整数)が、そ
れぞれ3個のDMAコントローラ13i (但し、i;0
〜2の整数)に接続されている。
【0005】外部バスコントローラ14は、Pバス11
とXバス21とのインタフェースを容易に取る手段であ
り、Xバス21から見ると、CPU12及びDMAコン
トローラ130 〜132 が該Xバス21に共通に接続さ
れているものとして見える。各DMAコントローラ13
0 〜132 に接続されたハンドシェイク信号線DREQi,D
ACKi ,DONEi (但し、i;0〜2の整数)のうち、信
号線DREQi はI/Oデバイス24i (但し、i;0〜2
の整数)がDMAコントローラ13i (但し、i;0〜
2の整数)に対してデータ転送を要求(リード要求もし
くはライト要求)する信号線、信号線DACKi はDMAコ
ントローラ13i がI/Oデバイス24i に対して信号
線DREQi の要求を認識したことを該I/Oデバイス24
i に応答する信号である。信号線DONEi は、I/Oデバ
イス24i 内部において特有の異常状態が発生した場合
や、あるいはI/Oデバイス24i 特有の事情によって
データ読出しあるいはデータ書込みの終了を必要とする
状況が発生した場合に、該I/Oデバイス24i がDM
Aコントローラ13i へのデータ転送終了を宣言する信
号線である。
【0006】以上の構成において、例えば、RAM23
とI/Oデバイス240 との間のデータ転送を行う場
合、CPU12がDMAコントローラ130 に対してデ
ータ転送に必要な設定を行う。すると、DMAコントロ
ーラ130 の制御により、I/Oデバイス240 とRA
M23との間でデータ転送が行われる。一方、CPU1
2は、DMAコントローラ130 に対して必要なデータ
転送の設定を行った後、当該I/Oデバイス240 に関
係のない別の処理を行い、該DMAコントローラ130
の転送終了割込みを受け付けるまで、該I/Oデバイス
240 に関係のない別の処理に専念できる。従って、マ
イクロコンピュータシステム全体として、より効率的な
データ処理を実現できる。従来、このようなCPU12
とDMAコントローラ130 〜132 を用いたマイクロ
コンピュータシステムには、図2に示すように、DMA
転送を必要とするI/Oデバイス24i が2個以上設け
られるのが常である。図2のマイクロコンピュータシス
テムでは、例えば、I/Oデバイス240 が、通信の制
御を行うUART(Universal Asynchronous Receiver/
Transmitter 、非同期形のシリアル伝送用LSI)で構
成され、I/Oデバイス241 が、フロッピーディスク
装置とのデータ転送制御を行うFDC(Floppy Disk Co
ntroller)で構成され、さらにI/Oデバイス24
2 が、ハードディスク装置とのデータ転送制御を行うH
DC(Hard Disk Controller)で構成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図2のようなマイクロコンピュータシステムでは、次の
ような課題があった。近年、CPU12の高機能化及び
高速化が求められ、更なる高速化のためにはデータバス
の配線抵抗や負荷容量が特に問題視され、またCPU1
2とI/Oデバイス24i を1チップに混在させ、マイ
クロコンピュータシステムの高機能化を図り、同時に高
速化を達成することが多くなってきている。ところが、
1チップに搭載されるI/Oデバイス24i の種類が多
くなり、またそれぞれが高機能化する中で、1チップに
集積化できるトランジスタ数が製造技術及びコストによ
って限りがあるため、自然、集積化されるI/Oデバイ
ス24i の数及びそのI/Oデバイス24i の機能が限
られてくる。図2のようなI/Oデバイス24i を備え
たマイクロコンピュータシステムの中で、DMAコント
ローラ13i は、該マイクロコンピュータシステムの高
性能化には必須の機能であるが、1個のDMAコントロ
ーラ13i が予め決められたI/Oデバイス24i に対
してDMA転送動作を行うという性格のため、結果とし
て、1個のI/Oデバイス24i に1個のDMAコント
ローラ13i が占有されて使用される。また、ハンドシ
ェイク信号線DREQi ,DACKi ,DONEi 等は、それぞれの
I/Oデバイス24i と接続されて固定されているた
め、DMA転送を必要とするI/Oデバイス24i の数
だけ、あるいはチャンネル数だけのDMAコントローラ
13i が必要である。そのため、搭載されるマイクロコ
ンピュータシステムの基板サイズ、あるいは集積化され
る場合の使用トランジスタ数を多くしてしまうという問
題点があった。
【0008】また、図2のマイクロコンピュータシステ
ムにおいて、DMAコントローラ13i の動作は常に全
体のDMAコントローラ13i が同時に稼働している訳
ではなく、1個もしくは2個の場合が大部分である。例
えば、図2のように、CPU12、外部バスコントロー
ラ14、ROM22、RAM23、及び3個のDMAコ
ントローラ13i 、さらにI/Oデバイス24i として
FDC、HDC及びUARTを搭載したマイクロコンピ
ュータシステムにおいて、フロッピーディスクの媒体の
中に記憶されたファイルをハードディスクに転送する場
合を考える。通常、フロッピーディスクに記憶されたデ
ータも、ハードディスクに記憶されたデータも、1まと
まりのデータはファイルとして扱われ、さらにそれぞれ
のディスクの物理的記憶領域に従い、一定のバイト数を
1セクタとし、セクタ単位に記憶されている。これらの
記憶媒体のデータの書込み及び読出しを制御するFDC
及びHDCも、セクタ単位で書込み及び読出しを行って
いる。
【0009】図2のようなマイクロコンピュータシステ
ムのデータ転送の場合、FDCからの1セクタ分の読出
しデータが、DMAコントローラ131 によって一旦R
AM23内の一時記憶領域に転送され、次にこの記憶領
域からDMAコントローラ132 を介してHDCに前記
1セクタ分のデータが転送される。この繰り返しによ
り、フロッピーディスクの1ファイル分に相当する数セ
クタのデータが、ハードディスクに転送される。この場
合、DMAコントローラ131 及び132 は交互に動作
していることになる。一方、UARTの場合は、他のシ
ステムからのデータ転送であるから、データ転送のある
なしはこのマイクロコンピュータシステムの稼働状況に
無関係に発生する。そのため、UARTに接続されたD
MAコントローラ130 は常時動作可能であることが必
要である。従って、従来のマイクロコンピュータシステ
ムにおいて、DMA転送が必要なI/Oデバイス24i
は3種類あるにも関わらず、同時に動作しているのは2
個のみであり、DMAコントローラ13i というハード
ウェアの使用効率が悪いという問題点があり、未だ技術
的に充分満足のゆくマイクロコンピュータシステムやそ
れを構成する回路を提供することが困難であった。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、第1の発明は、例えば図1に示すように、1つのバ
ス(41)に複数のI/Oデバイス(440 ,441
が接続されたシステムに設けられるDMA装置を、次の
ように構成している。即ち、この第1の発明のDMA装
置では、前記各I/Oデバイスにそれぞれ接続された複
数組のハンドシェイク信号線(DREQ[0:1] ,DACK[0:1]
,DONE[0:1] )から、予めCPU(32)により設定
された1本以上の信号線(SEL )の示す選択コードに基
づき、ただ1組のハンドシェイク信号線(DREQ,DACK,
DONE)を選択するセレクタ(35)と、前記セレクタで
選択された前記1組のハンドシェイク信号線に対して1
チャンネル分のデータ転送動作を行うDMAコントロー
ラ(33)とを、備えている。第2の発明は、例えば図
1に示すように、複数のI/Oデバイス(440 ,44
1 )と共に1つのバス(41)に接続されたマイクロプ
ロセッサ(30)において、マイクロプロセッサ全体を
プログラム制御するCPU(32)と、前記各I/Oデ
バイスにそれぞれ接続された複数組のハンドシェイク信
号線(DREQ[0:1] ,DACK[0:1] ,DONE[0:1] )から、前
記CPUによって予め設定された1本以上の選択信号
(SEL )の示す選択コードに基づき、ただ1組のハンド
シェイク信号線(DREQ,DACK,DONE)を選択するセレク
タ(35)と、前記セレクタで選択された前記1組のハ
ンドシェイク信号線に対して1チャンネル分のデータ転
送動作を行うDMAコントローラ(33)とを、集積回
路で構成している。
【0011】第3の発明は、例えば図4に示すように、
DMAコントローラを内蔵したマイクロプロセッサ(3
0A)において、マイクロプロセッサ全体をプログラム
制御するCPU(32)と、複数の第1の発明のDMA
装置(DMAコントローラ330 とセレクタ350 、及
びDMAコントローラ331 とセレクタ351 )とを内
蔵している。そして、各DMA装置の各々のハンドシェ
イク信号線(DREQ[0:1] ,DACK[0:1] ,DONE[0:1] 、及
びDREQ[2:3] ,DACK[2:3] ,DONE[2:3] )がいくつかの
組に区分けされ、それらのいくつかの組に区分けされた
前記I/Oデバイス(440 ,441 と442 ,4
3 )が対応する前記DMA装置(330 ,350 と3
1 ,351 )のいくつかに区分けされたハンドシェイ
ク信号線に接続され、それらの区分けされたハンドシェ
イク信号線から、前記CPUによって予め設定されたコ
ード(SEL0,SEL1)に基づき随時選択し、その選択され
たそれぞれのハンドシェイク信号線(DREQ0 ,DACK0 ,
DONE0 及びDREQ1 ,DACK1 ,DONE1 )に対する複数のI
/Oデバイスに対してDMA転送動作が独立に動作する
構成になっている。
【0012】第4の発明は、例えば図5に示すように、
DMAコントローラを内蔵したマイクロプロセッサ(3
0B)において、マイクロプロセッサ全体をプログラム
制御するCPU(32)と、複数の第1の発明のDMA
装置(DMAコントローラ330 とセレクタ35B0
及びDMAコントローラ331 とセレクタ35B1 )と
を内蔵している。そして、各DMA装置の各々のハンド
シェイク信号線(DREQ[0:3] ,DACK[0:3] ,DONE[0:3]
)が各々の前記I/Oデバイス(440 〜443 )と
個別に接続され、それらの各々のハンドシェイク信号線
から、前記CPUによって予め設定された信号線(SEL0
[0:1] ,SEL1[0:1] )のコードに基づき随時選択し、そ
の選択されたハンドシェイク信号線(DREQ0 ,DACK0 ,
DONE0 及びDREQ1 ,DACK1 ,DONE1 )に対する複数のI
/Oデバイスに対してDMA転送動作が独立に動作する
構成になっている。第5の発明のマイクロコンピュータ
システムでは、第2、第3又は第4の発明のマイクロプ
ロセッサ(30,30A,30B)と、複数のI/Oデ
バイス(440 〜443 )と、複数のメモリ(42,4
3)とを、備えている。
【0013】
【作用】第1の発明によれば、以上のようにDMA装置
を構成したので、信号線の示す選択コードにより、バス
に接続された複数のI/Oデバイスの中から、いずれか
1つのI/Oデバイスに対するDMA転送の選択が行わ
れる。第2の発明によれば、選択信号の示す選択コード
により、バスに接続された複数のI/Oデバイスの中か
ら、CPUからの初期設定により、いずれか1つのI/
Oデバイスに対するDMA転送の選択が行われる。第3
の発明によれば、コードに基づき、複数のI/Oデバイ
スの中から、CPUからの初期設定により、いずれかの
I/Oデバイスに対するデータ転送の選択が行われる。
そのため、複数のI/OデバイスのDMA転送動作が同
時に実行可能となる。第4の発明によれば、選択信号線
のコードにより、複数のI/Oデバイスの中から、CP
Uからの初期設定により、いずれかのI/Oデバイスに
対する複数組のデータ転送の選択が行われる。そのた
め、複数のI/Oデバイスの中の任意の複数組のI/O
デバイスにおけるDMA転送動作の同時実行が可能とな
る。第5の発明によれば、選択信号線のコードにより、
複数のI/Oデバイスの中から、CPUからの初期設定
により、いずれかのI/Oデバイスに対するDMA転送
の選択が行われる。そのため、マイクロプロセッサ中の
DMAコントローラの制御により、メモリとI/Oデバ
イスとの間、あるいはメモリとメモリとの間のデータ転
送が、CPUを介さずに直接に行われる。従って、前記
課題を解決できるのである。
【0014】
【実施例】第1の実施例 従来の図2のマイクロコンピュータシステムでは、FD
C及びHDCのそれぞれにDMAコントローラ131
132 が接続されているが、これらのDMAコントロー
ラ131 ,132 は同時には稼働していないため、FD
C用のハンドシェイク信号とHDC用のハンドシェイク
信号を随時切り替えて使用することにより、1個のDM
Aコントローラ131 又は132 を削減してマイクロコ
ンピュータシステムを構成できる。その一例を図1に示
す。図1は、本発明の第1の実施例を示すDMAコント
ローラ内蔵のマイクロコンピュータシステムの構成ブロ
ック図である。このマイクロコンピュータシステムは、
集積回路で構成されたDMAコントローラ内蔵の1チッ
プのマイクロプロセッサ30を有し、該マイクロプロセ
ッサ30が外部バスである第2の共通バス(以下、Xバ
スという)41に接続されている。Xバス41には、R
OM等で構成されたメモリ42と、RAM等で構成され
たメモリ43と、FDC等のI/Oデバイス440 と、
HDC等のI/Oデバイス441 とが接続されている。
【0015】マイクロプロセッサ30は、第1の共通バ
ス(以下、Pバスという)31を有し、該Pバス31に
は、マイクロプロセッサ全体をプログラム制御するCP
U32と、1チャンネル分のDMA転送の機能を持つD
MAコントローラ33と、該Pバス31とXバス41と
のインタフェースを取る外部バスコントローラ(XB
C)34とが、接続されている。DMAコントローラ3
3には、セレクタ35が接続されている。Pバス31
は、メモリ42,43に対して転送アドレスの指定を行
い、またCPU32及びDMAコントローラ33からア
ドレスが送出されるアドレスバスと、該CPU32、メ
モリ42,43及びI/Oデバイス440 ,441 間で
の実際のデータが転送されるデータバスとで、構成され
ている。セレクタ35は、ハンドシェイク信号線DREQ,
DACK,DONEを介してDMAコントローラ33に接続さ
れ、さらに2組のハンドシェイク信号線DREQ[0:1] ,DA
CK[0:1] ,DONE[0:1] を介して2個のI/Oデバイス4
0 ,441 に接続され、データ転送の開始前に予めC
PU32により設定された選択信号線SEL により、該2
組のハンドシェイク信号線DREQ[0:1] ,DACK[0:1] ,DO
NE[0:1] からただ1組のハンドシェイク信号線を選択し
てハンドシェイク信号線DREQ,DACK,DONEに接続する機
能を有している。ここで、ハンドシェイク信号線DREQ
[0:1] は、2個のI/Oデバイス440 ,441 に対応
する信号線DREQ[0] ,DREQ[1] で構成されている。他の
ハンドシェイク信号線DACK[0:1] 及びDONE[0:1] につい
ても、同様に構成されている。DMAコントローラ33
及びセレクタ35により、DMA装置が構成されてい
る。
【0016】図3は、図1中のDMAコントローラ33
の構成例を示すブロック図である。このDMAコントロ
ーラ33は、該DMAコントローラ33の動作を指示す
るための設定レジスタ51と、転送の回数を計数する転
送回数カウンタ52と、メモリ42,43のアクセスア
ドレスを決めるアドレスカウンタ53と、I/Oデバイ
ス440 ,441 に対するハンドシェイク及びCPU3
2に対する割込み信号を発生させる制御回路54とを、
備えている。設定レジスタ51は、DMAの転送方向、
動作開始のイネーブル及びディスエーブル状態を記憶す
る転送モード記憶領域51aと、転送回数を記憶する転
送回数記憶領域51bと、メモリアクセスの開始アドレ
スを記憶する開始アドレス記憶領域51cとを有し、該
DMAコントローラ33の動作開始の前にCPU32に
よって初期設定を必要とするレジスタである。
【0017】次に、図3のDMAコントローラ33の機
能(1)を説明した後、図1のマイクロコンピュータの
全体の動作(2)を説明する。 (1) 図3のDMAコントローラ33の機能 DMAコントローラ33のDMA転送に際して、実際の
転送は普通1バイトもしくは1ワード単位として行わ
れ、DMA転送動作開始前のCPU32の内容により、
転送回数カウンタ52及びアドレスカウンタ53がプリ
セットされ、I/Oデバイス440 ,441 とのハンド
シェイクとPバス31におけるリード指示もしくはライ
ト指示により、メモリ42,43とI/Oデバイス44
0 ,441との間での1単位のデータ転送が完結する。
この1単位の転送の終了ごとに、転送回数カウンタ52
の内容が−1減算され、かつアドレスカウンタ53の内
容が、転送の単位(バイトもしくはワード)分加算もし
くは減算される。この一連の動作が、転送回数カウンタ
52の内容のゼロ検出まで繰り返されることにより、予
めCPU32により設定された所定のデータ量のDMA
転送が完結する。
【0018】実際のデータの移動は、Xバス41上で行
われ、I/Oデバイス440 ,441 及びメモリ42,
43に対するデータの読出し、及び書込みの指示は、該
DMAコントローラ33が外部バスコントローラ34を
経由して該Xバス41上に出力する図示しない信号によ
り行われる。このとき、開始アドレスから始まるアドレ
スデータがアドレスカウンタ53で生成され、Pバス3
1を経由して、メモリ42,43の記憶領域を指示する
アドレスとして該Xバス41に出力される。これが1回
分のDMA転送動作であり、その動作完了後、前記転送
回数が−1減算され、前記メモリアドレスがこの転送完
了と共に、加算及び減算されて該DMAコントローラ内
部に保持される。DMA転送途中のI/Oデバイス内部
において特有の異常状況が発生、あるいはI/Oデバイ
ス特有の事情によってデータ読出しあるいはデータ書込
みの終了を必要とする状況が発生した場合、該I/Oデ
バイス440 ,441 がDMAコントローラ33へのデ
ータ転送終了を宣言する信号(DONE)を出力する。DM
Aコントローラ33は、データ転送終了を宣言する信号
を受け付けた場合、直ちに以後のデータ転送を取り止め
る。このとき、DMAコントローラ内部の所用のデータ
転送回数がまだ残っている場合でも、該DMAコントロ
ーラ33は以後のデータ転送を取り止め、初期状態に戻
る。
【0019】(2) 図1のマイクロコンピュータの全
体の動作 図1のマイクロコンピュータシステムでは、2組のハン
ドシェイク信号線DREQ[0:1] ,DACK[0:1] ,DONE[0:1]
のハンドシェイク端子に、DMA転送を必要とする2個
のI/Oデバイス440 ,441 が接続されている。選
択信号線SEL の論理レベルが“0”のとき、ハンドシェ
イク信号線DREQ[0],DACK[0] ,DONE[0] に接続された
I/Oデバイス440 が選択される。また、選択信号線
SEL の論理レベルが“1”のとき、ハンドシェイク信号
線DREQ[1] ,DACK[1] ,DONE[1] に接続されたI/Oデ
バイス441 が選択されるようになっている。例えば、
選択信号線SEL が“0”に設定され、DMAコントロー
ラ33の初期設定として、CPU32がPバス31を介
して、該DMAコントローラ33の内部の設定レジスタ
51をアクセスする。そして、転送方向がI/Oデバイ
ス440 からメモリ43、開始アドレスが3357A0
00h番地(32ビットのデータバス、即ち1ワード単
位を想定している)、転送回数を100回と設定し、該
I/Oデバイス440 からメモリ43への転送モードで
データ転送イネーブルに設定する。
【0020】次に、I/Oデバイス440 に対して該I
/Oデバイス440 の固有の初期設定を行った後、動作
開始の指示を行う。I/Oデバイス440 が動作を開始
し、1ワード(32ビット)のデータをXバス41に用
意できるようになった時点で、I/Oデバイス440
ら信号(DREQ[0] )が出力され、該I/Oデバイス44
0 がDMAコントローラ33に対してデータ転送要求を
出す。DMAコントローラは、Pバス31のバス権をC
PU32から獲得した後、信号(DACK[0] )を出力し、
I/Oデバイス440 の読出しデータをXバス41に出
力させ、かつメモリ43の格納アドレス(アドレスカウ
ンタ53の内容)3357A000hを該Xバス41に
出力し、メモリ43へのライト指示を行う。そして、メ
モリ43の3357A000h番地に、I/Oデバイス
440 の読出しデータの1ワード分を格納し、DMAコ
ントローラ内部の転送回数カウンタ52を−1減算し、
アドレスカウンタ53の内容を1ワード分加算(バイト
単位で+4加算)し、3357A004h番地を次の転
送時のアドレスとし、I/Oデバイス440 から次の信
号(DREQ[0] )の入力である転送要求を待つ。以後、同
様の手順を最初に設定された転送回数100が0になる
まで繰り返し、CPU32へ所定の転送回数のDMA転
送が完了したことを割込みとして該CPU32に通知す
る。CPU32は、その割込みを受けて、今まで実行し
ていた処理を一時中断し、その割込みに対する該CPU
32の処理を行う。
【0021】また、I/Oデバイス440 の内部におい
て異常状況が発生した場合、あるいはデータ読出しの終
了を必要とする状況が発生した場合、DMAコントロー
ラ33へのデータ転送終了を宣言する信号(DONE[0] )
を出力する。このとき、DMAコントローラ内部の転送
回数カウンタ52がまだ0になっていない時点でも、該
DMAコントローラ33は以後のデータ転送を取り止
め、CPU32へ割込みとして通知する。このように、
前記一連のデータ転送は、I/Oデバイス440 に対し
てのみ実行されるが、仮にI/Oデバイス441 で信号
(DREQ[1] )がセレクタ35に出力されていても、信号
(DACK[1] )が出力されず、実際には該I/Oデバイス
441 間でのデータ転送が行われることはない。これに
対し、選択信号線SEL の論理レベルが“1”に設定され
ていた場合、前記と逆に、信号(DACK[1] )が出力さ
れ、信号(DACK[0] )が出力されなくなる。そのため、
I/Oデバイス441 に対してのDMA転送のみが実行
され、I/Oデバイス440 に対するDMA転送は行わ
れない。
【0022】以上のように、この第1の実施例では、次
のような利点がある。本実施例では、1チャンネルのD
MA動作を行うDMAコントローラ33に、複数のハン
ドシェイク信号線DREQ[0:1] ,DACK[0:1] ,DONE[0:1]
を切り替えるセレクタ35を接続し、選択信号線SEL の
論理レベルにより、予め接続された2個のI/Oデバイ
ス440 ,441 の中から、CPU32からの初期設定
により、いずれかのI/Oデバイス440 又は441
対するDMA転送を選択できるようにしている。そのた
め、少ないハードウェア(回路構成)で、複数のI/O
デバイス440 ,441 とのDMA転送ができる。な
お、図1のマイクロコンピュータシステムでは、1本の
選択信号線SEL により、2組のI/Oデバイス440
441 を選択するようになっているが、その選択信号線
SEL を2本以上とし、信号選択コードとして定義し、4
組以上のI/Oデバイスを選択するように構成すること
も可能である。
【0023】第2の実施例 図4は、本発明の第2の実施例を示すDMAコントロー
ラ内蔵のマイクロコンピュータの構成ブロック図であ
り、第1の実施例を示す図1中の要素と共通の要素には
共通の符号が付されている。このマイクロコンピュータ
システムでは、第1の実施例のマイクロプロセッサ30
と異なる構成のマイクロプロセッサ30Aが設けられ、
さらに4個のI/Oデバイス440 〜443 が設けら
れ、それらがXバス41に接続されている。Xバス41
には、第1の実施例と同様に、メモリ42,43が接続
されている。マイクロプロセッサ30Aは、第1の実施
例と同様に、集積回路からなる1チップ構成であり、P
バス31、CPU32、及び外部バスコントローラ34
を有し、さらに1チャンネル分のDMA転送機能を持っ
た2組のDMAコントローラ330 ,331 とハンドシ
ェイク信号線選択用の2組のセレクタ350 ,351
を、有している。
【0024】一方のセレクタ350 は、ハンドシェイク
信号線DREQ0 ,DACK0 ,DONE0 を介してDMAコントロ
ーラ330 に接続され、さらに2組のハンドシェイク信
号線DREQ[0:1] ,DACK[0:1] ,DONE[0:1] を介して2個
のI/Oデバイス440 ,441 に接続され、該DMA
コントローラ330 がデータ転送の開始前に予めCPU
32により設定された選択信号線SEL0により、該2組の
ハンドシェイク信号線DREQ[0:1] ,DACK[0:1] ,DONE
[0:1] の中からただ1組のハンドシェイク信号線を選択
してハンドシェイク信号線DREQ0 ,DACK0 ,DONE0 に接
続する回路である。同様に、他方のセレクタ351 は、
ハンドシェイク信号線DREQ1 ,DACK1 ,DONE1 を介して
DMAコントローラ331 に接続され、さらに2組のハ
ンドシェイク信号線DREQ[2:3] ,DACK[2:3] ,DONE[2:
3] を介して2個のI/Oデバイス442 ,443 に接
続され、該DMAコントローラ331 がデータ転送の開
始前に予めCPU32により設定された選択信号線SEL1
により、該2組のハンドシェイク信号線DREQ[2:3] ,DA
CK[2:3] ,DONE[2:3] の中からただ1組のハンドシェイ
ク信号線を選択してハンドシェイク信号線DREQ1 ,DACK
1 ,DONE1 に接続する回路である。ここで、ハンドシェ
イク信号線DREQ[0:3] は、4個のI/Oデバイス440
〜443 に対応し、ハンドシェイク信号線DREQ[0] 〜DR
EQ[3] を意味する。他のハンドシェイク信号線DACK[0:
3] 及びDONE[0:3] も、同様である。
【0025】次に、図4のマイクロコンピュータシステ
ムの動作を説明する。このマイクロコンピュータシステ
ムでは、図4に示すように、4組のハンドシェイク信号
線DREQ[0:3] ,DACK[0:3] ,DONE[0:3] のハンドシェイ
ク端子に、DMA転送を必要とする4個のI/Oデバイ
ス440 〜443 が接続されている。例えば、セレクタ
350 において、選択信号線SEL0が“0”のとき、ハン
ドシェイク信号線DREQ[0] ,DACK[0] ,DONE[0] に接続
されたI/Oデバイス440が選択される。また、選択
信号線SEL0が“1”のとき、ハンドシェイク信号線DREQ
[1] ,DACK[1] ,DONE[1] に接続されたI/Oデバイス
441 が選択される。一方、セレクタ351 において、
選択信号線SEL1が“0”のとき、ハンドシェイク信号線
DREQ[2] ,DACK[2] ,DONE[2] に接続されたI/Oデバ
イス442 が選択される。また、選択信号線SEL1が
“1”のとき、ハンドシェイク信号線DREQ[3] ,DACK
[3] ,DONE[3] に接続されたI/Oデバイス443 が選
択される。1チャンネルの各DMAコントローラ3
0 ,331 において、セレクタ350 ,351 で選択
されたI/Oデバイス440 〜443 に対して、第1の
実施例と同様に、該DMAコントローラ330 と331
で独立にDMA転送が実行される。即ち、I/Oデバイ
ス440 又は441 に対するデータ転送と、I/Oデバ
イス442 又は443 に対するデータ転送が、同時に実
行可能である。
【0026】以上のように、この第2の実施例では次の
ような利点を有している。本実施例では、マイクロプロ
セッサ30Aに2組のDMAコントローラ330,33
1 を内蔵し、各々のハンドシェイク信号線DREQ[0:1] ,
DACK[0:1] ,DONE[0:1] ,DREQ[2:3] ,DACK[2:3] ,DO
NE[2:3] に個々のI/Oデバイス440 〜443 が接続
され、その1チャンネルの各DMAコントローラ3
0 ,331 に複数のハンドシェイク信号線DREQ[0:1]
,DACK[0:1] ,DONE[0:1] ,DREQ[2:3],DACK[2:3] ,
DONE[2:3] を切り替えるセレクタ350 ,351 が接続
され、各々の選択信号線SEL0及びSEL1の論理レベルによ
り、予め接続された4個のI/Oデバイス440 〜44
3 の中から、CPU32からの初期設定により、いずれ
かのI/Oデバイス440 〜443 に対するDMA転送
を選択できるようになっている。そのため、I/Oデバ
イス440 又は441 と、I/Oデバイス442 又は4
3 とのDMA転送動作を同時に実行できる。従って、
実質的には2チャンネルのDMAコントローラであると
いう少ないハードウェアにもかかわらず、4個のI/O
デバイス440 〜443 とのDMA転送が同時に可能と
なる。なお、この第2の実施例では、2組のセレクタ3
0 ,351 によって4個のI/Oデバイス440 〜4
3 を選択するようになっているが、それらの個数を増
加することも可能である。また、実際には、各DMAコ
ントローラ330 ,331 が同時に転送要求信号(DREQ
0 あるいはDREQ1 )を受けた場合の優先権を決定する回
路部分が必要となるが、図4では図示していない。ここ
では、2組のDMAコントローラ330 ,331 を内蔵
する場合について説明したが、このDMAコントローラ
の組数を増加してもよい。
【0027】第3の実施例 図5は、本発明の第3の実施例を示すDMAコントロー
ラ内蔵のマイクロコンピュータシステムの構成ブロック
図であり、第2の実施例を示す図4中の要素と共通の要
素には共通の符号が付されている。このマイクロコンピ
ュータシステムでは、第2の実施例のマイクロプロセッ
サ30Aと構成の異なるマイクロプロセッサ30Bが設
けられ、該マイクロプロセッサ30Bと4個のI/Oデ
バイス440 〜443 とを接続する4組のハンドシェイ
ク信号線DREQ[0:3] ,DACK[0:3] ,DONE[0:3] の配線構
造が、第2の実施例と異なっている。マイクロプロセッ
サ30Bは、第2の実施例の2組のセレクタ350 ,3
1に代えて、構成の異なる2組のセレクタ35B0
35B1 が設けられている点のみが第2の実施例と異な
っている。2組のセレクタ35B0 ,35B1 は、4組
のハンドシェイク信号線DREQ[0:3] ,DACK[0:3] ,DONE
[0:3] によって4個のI/Oデバイス440 〜443
接続されている。
【0028】一方のセレクタ35B0 は、ハンドシェイ
ク信号線DREQ0 ,DACK0 ,DONE0 を介して、1チャンネ
ル分のDMA転送機能を持ったDMAコントローラ33
0 に接続され、該DMAコントローラ330 がデータ転
送の開始前に予めCPU32により設定された選択信号
線SEL0[0:1] により、4組のハンドシェイク信号線DREQ
[0:3] ,DACK[0:3] ,DONE[0:3] の中からただ1組のハ
ンドシェイク信号線を選択し、ハンドシェイク信号線DR
EQ0 ,DACK0 ,DONE0 に接続する回路である。他方のセ
レクタ35B1 は、ハンドシェイク信号線DREQ1 ,DACK
1 ,DONE1 を介して、1チャンネル分のDMA転送機能
を持ったDMAコントローラ331 に接続され、該DM
Aコントローラ331 がデータ転送の開始前に予めCP
U32により設定された選択信号線SEL1[0:1] により、
4組のハンドシェイク信号線DREQ[0:3] ,DACK[0:3] ,
DONE[0:3] の中からただ1組のハンドシェイク信号線を
選択し、ハンドシェイク信号線DREQ1 ,DACK1 ,DONE1
に接続する回路である。ここで、ハンドシェイク信号線
DREQ[0:3] は、4個のI/Oデバイス440 〜443
対応し、ハンドシェイク信号線DREQ[0] 〜DREQ[3] を意
味する。他のハンドシェイク信号線DACK[0:3] 及びDONE
[0:3] も、同様である。
【0029】次に、図5のマイクロコンピュータシステ
ムの動作を説明する。図5のマイクロコンピュータシス
テムでは、4組のハンドシェイク信号線DREQ[0:3] ,DA
CK[0:3] ,DONE[0:3] のハンドシェイク端子に、DMA
転送を必要とする4個のI/Oデバイス440 〜443
が接続されている。例えば、セレクタ35B0 におい
て、選択信号線SEL0[0:1] のコードが“00”のとき、
ハンドシェイク信号線DREQ[0] ,DACK[0] ,DONE[0] に
接続されたI/Oデバイス440 が選択される。選択信
号線SEL0[0:1] のコードが“01”のとき、ハンドシェ
イク信号線DREQ[1] ,DACK[1] ,DONE[1] に接続された
I/Oデバイス441 が選択される。同様に、選択信号
線SEL0[0:1] のコードが“10”のとき、I/Oデバイ
ス442 が選択され、コードが“11”のとき、I/O
デバイス443 が選択される。一方、セレクタ35B1
において、選択信号線SEL1[0:1] のコードが“00”の
とき、ハンドシェイク信号線DREQ[0] ,DACK[0] ,DONE
[0] に接続されたI/Oデバイス440 が選択される。
選択信号線SEL1[0:1] のコードが“01”のとき、ハン
ドシェイク信号線DREQ[1] ,DACK[1] ,DONE[1] に接続
されたI/Oデバイス441 が選択される。同様に、コ
ード“10”のときI/Oデバイス442 が、コード
“11”のときI/Oデバイス443 が、それぞれ選択
される。各々の1チャンネルのDMAコントローラ33
0 及び331 において、セレクタ35B0 ,35B1
選択されたI/Oデバイス440 〜443 に対して、第
1の実施例と同様に、該DMAコントローラ330 と3
1 で独立にDMA転送が実行される。即ち、I/Oデ
バイス440 〜443 に対するデータ転送のうち、任意
の2個のI/Oデバイスに対するデータ転送が同時に実
行可能である。
【0030】以上のように、この第3の実施例では次の
ような利点を有している。本実施例では、集積回路で構
成された1チップのマイクロプロセッサ30Bに2組の
DMAコントローラ330 ,331 が内蔵され、各々の
ハンドシェイク信号線DREQ[0:3] ,DACK[0:3] ,DONE
[0:3] に個々のI/Oデバイス440 〜443 が接続さ
れ、さらに1チャンネルの各DMAコントローラ3
0 ,331 に4組のハンドシェイク信号線DREQ[0:3]
,DACK[0:3] ,DONE[0:3] を切り替える2個のセレク
タ35B0 ,35B1 が接続され、各々の選択信号線SE
L0[0:1] ,SEL1[0:1] のコードにより、予め接続された
複数のI/Oデバイス440 〜443の中から、CPU
32からの初期設定により、いずれかのI/Oデバイス
に対するDMA転送を選択できる。そのため、4個のI
/Oデバイス440 〜443 の中の任意のI/Oデバイ
スにおけるDMA転送動作を同時に実行できる。従っ
て、実質的には2チャンネルのDMAコントローラであ
るという少ないハードウェアにもかかわらず、4個のI
/Oデバイス440 〜443 とのDMA転送を同時に実
行可能となる。
【0031】なお、この第3の実施例では、2個のセレ
クタ35B0 ,35B1 によって4個のI/Oデバイス
440 〜443 を選択するようになっているが、これら
の個数を増加することも可能である。また、実際には、
各DMAコントローラ330,331 が同時に転送要求
信号(DREQ0 あるいはDREQ1 )を受けた場合の優先権を
決定する回路部分が必要となるが、図5では図示してい
ない。ここでは、2組のDMAコントローラ330 ,3
1 を内蔵する場合について説明したが、このDMAコ
ントローラを増加してもよい。また、本発明は上記第1
〜第3の実施例に限定されず、種々の変形が可能であ
る。例えば、図1、図4及び図5中のマイクロプロセッ
サ30,30A,30B内に他の回路を付加したり、あ
るいはそれらにXバス41を介して接続されるメモリ4
2,43の数を任意の個数に変更してもよい。さらに、
図3に示すDMAコントローラ33,330 ,331
図示以外の回路構成に変更してもよい。
【0032】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第1、第2
及び第5の発明によれば、コードにより、複数のI/O
デバイスの中から、いずれかのI/Oデバイスに対する
DMA転送の選択が行えるようにしたので、少ないハー
ドウェアで、複数のI/OデバイスとのDMA転送が行
える。第3の発明によれば、コードにより、複数のI/
Oデバイスの中から、CPUからの初期設定により、い
ずれかのI/Oデバイスに対するDMA転送の選択を行
えるようにしたので、複数のI/Oデバイスに対するD
MA転送動作の同時実行が可能となる。従って、少ない
ハードウェアで、複数のI/OデバイスとのDMA転送
が同時に可能となる。第4の発明によれば、コードによ
り、複数のI/Oデバイスの中から、CPUからの初期
設定により、いずれかのI/Oデバイスに対するDMA
転送の選択を行えるようにしたので、複数のI/Oデバ
イスの中の任意のI/OデバイスにおけるDMA転送動
作を同時に実行できる。従って、少ないハードウェア
で、複数のI/OデバイスとのDMA転送が同時に可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すDMAコントロー
ラ内蔵のマイクロコンピュータシステムの構成ブロック
図である。
【図2】従来のDMAコントローラ内蔵のマイクロコン
ピュータシステムの一構成例を示すブロック図である。
【図3】図1中のDMAコントローラの構成例を示すブ
ロック図である。
【図4】本発明の第2の実施例を示すDMAコントロー
ラ内蔵のマイクロコンピュータシステムの構成ブロック
図である。
【図5】本発明の第3の実施例を示すDMAコントロー
ラ内蔵のマイクロコンピュータシステムの構成ブロック
図である。
【符号の説明】
30,30A,30B マイク
ロプロセッサ 31 Pバス 32 CPU 33,330 ,331 DMA
コントローラ 34 外部バ
スコントローラ 35,350 ,351 ,35B0 ,35B1 セレク
タ 41 Xバス 42,43 メモリ 440 〜443 I/O
デバイス DREQ,DACK,DONE,DREQ0 ,DACK0 ,DONE0 ,DREQ1 ,
DACK1 ,DONE1選択されたハンドシェイク信号線 DREQ[0:1] ,DACK[0:1] ,DONE[0:1] ,DREQ[2:3] ,DA
CK[2:3] ,DONE[2:3],DREQ[0:3] ,DACK[0:3] ,DONE
[0:3] ハンドシェイク信号線 SEL ,SEL0,SEL1,SEL0[0:1] ,SEL1[0:1] 選択信
号線

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1つのバスに複数のペリフェラルデバイ
    スが接続されたシステムにおいて、 前記各ペリフェラルデバイスにそれぞれ接続された複数
    組のハンドシェイク信号線から、予め設定された1本以
    上の信号線の示す選択コードに基づき、ただ1組のハン
    ドシェイク信号線を選択するセレクタと、 前記セレクタで選択された前記1組のハンドシェイク信
    号線に対して1チャンネル分のデータ転送動作を行うD
    MAコントローラとを、 備えたことを特徴とするDMA装置。
  2. 【請求項2】 複数のペリフェラルデバイスと共に1つ
    のバスに接続されたマイクロプロセッサにおいて、 マイクロプロセッサ全体をプログラム制御する中央処理
    装置と、 前記各ペリフェラルデバイスにそれぞれ接続された複数
    組のハンドシェイク信号線から、前記中央処理装置によ
    って予め設定された1本以上の選択信号の示す選択コー
    ドに基づき、ただ1組のハンドシェイク信号線を選択す
    るセレクタと、前記セレクタで選択された前記1組のハ
    ンドシェイク信号線に対して1チャンネル分のデータ転
    送動作を行うDMAコントローラとを、 集積回路で構成したことを特徴とするマイクロプロセッ
    サ。
  3. 【請求項3】 DMAコントローラを内蔵したマイクロ
    プロセッサにおいて、 マイクロプロセッサ全体をプログラム制御する中央処理
    装置と、複数の請求項1のDMA装置とを内蔵し、 前記各DMA装置の各々のハンドシェイク信号線がいく
    つかの組に区分けされ、それらのいくつかの組に区分け
    された前記ペリフェラルデバイスが対応する前記DMA
    装置のいくつかに区分けされたハンドシェイク信号線に
    接続され、それらの区分けされたハンドシェイク信号線
    から、前記中央処理装置によって予め設定されたコード
    に基づき随時選択し、その選択されたそれぞれのハンド
    シェイク信号線に対する複数のペリフェラルデバイスに
    対してDMA転送動作が独立に動作する構成にしたこと
    を特徴とするマイクロプロセッサ。
  4. 【請求項4】 DMAコントローラを内蔵したマイクロ
    プロセッサにおいて、 マイクロプロセッサ全体をプログラム制御する中央処理
    装置と、複数の請求項1のDMA装置とを内蔵し、 前記各DMA装置の各々のハンドシェイク信号線が各々
    の前記ペリフェラルデバイスと個別に接続され、それら
    の各々のハンドシェイク信号線から、前記中央処理装置
    によって予め設定された信号線のコードに基づき随時選
    択し、その選択されたハンドシェイク信号線に対する複
    数のペリフェラルデバイスに対してDMA転送動作が独
    立に動作する構成にしたことを特徴とするマイクロプロ
    セッサ。
  5. 【請求項5】 請求項2、3又は4のマイクロプロセッ
    サと、複数のペリフェラルデバイスと、複数のメモリと
    を、備えたことを特徴とするマイクロコンピュータシス
    テム。
JP23612794A 1994-09-30 1994-09-30 Dma装置、マイクロプロセッサ及びマイクロコンピュータシステム Withdrawn JPH08101806A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002202948A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Mega Chips Corp データ転送回路およびデータ転送方法
JP2015508515A (ja) * 2011-11-11 2015-03-19 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated 密結合低電力画像処理のための方法および装置

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