JPH08202652A - バス獲得時間制限回路付きアービトレーション回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バス獲得時間を優先度に応じて制限すること
により、複数のデバイスがそれぞれの優先度に応じてバ
スを獲得でき、効率良くバスを使用することができるバ
ス獲得時間制限回路付きアービトレーション回路を提供
する。 【構成】 タイマ１２は、一定時間内に必ずバスを獲得
しなければならない特定デバイスからのバス獲得要求１
０４によって起動する。比較器１４は、プライオリティ
エンコーダからのＩＤ信号１０３とタイマからのカウン
ト値１０５とを比較し、カウンタ値がＩＤよりも大きく
なると比較判定信号１０７を出力する。これにより、信
号切替器１６は、ＩＤレジスタ１５からの特定ＩＤ信号
を出力する。許可信号出力回路１３は、バス使用許可信
号１０２又はバス使用要求信号１０４が入力されるとバ
ス使用許可信号１０６を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バス獲得時間制限回路
付きアービトレーション回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】アービトレーション回路は、複数のデバ
イス（装置）がバスを共用するシステムにおいて、複数
のデバイスからのバス獲得要求信号に応じて、どのデバ
イスにバスの使用を認めるか決定する装置である。

【０００３】一般に、この種のアービトレーション回路
では、各デバイスに与えられた優先度に基づいて、どの
デバイスにバスの使用を認めるか決定する。つまり、ア
ービトレーション回路は、バス獲得要求のあったデバイ
スのうち、最も優先度の高いデバイスにバスの使用を認
める。ところが、優先度だけに基づいてバスの使用を認
めてしまうと、優先度の高いデバイスがバスを占有して
しまい、優先度の低いデバイスはバスを使用することが
できないという問題が生じる。

【０００４】この問題を解消するために、従来、バスの
使用時間を制限するバス獲得時間制限回路付きアービト
レーション回路がある。バス獲得時間制限回路付きアー
ビトレーション回路は、バスの使用時間を制限して、優
先度の高いデバイスがバスを長時間占有することを防止
する。このようなバス獲得時間制限回路付きアービトレ
ーション回路は、例えば、特開昭６１−２６７１６０号
公報に記載されている。

【０００５】従来のバス獲得時間制限回路付きアービト
レーション回路は、図４に示すように、プライオリティ
エンコーダ４１と、タイマー４２とを有している。プラ
イオリティエンコーダ４１は、バス使用要求信号線４０
１を介して複数のデバイス（図示せず）に接続されると
ともに、バス使用許可信号線４０２及びバス使用許可Ｉ
Ｄ信号線４０３を介してバス４３に接続されている。ま
た、タイマー４２は、バス使用許可信号線４０２及びバ
ス使用中断信号線４０４を介してプライオリティエンコ
ーダ４１に接続されている。なお、複数のデバイスはそ
れぞれバス４３にも接続されている。

【０００６】次に、図５をも参照して、従来のバス獲得
時間制限回路付きアービトレーション回路の動作を説明
する。複数のデバイスからバス使用要求が出されると、
バス使用要求信号線４０１はアクティブになる。プライ
オリティエンコーダ４１は、アクティブになっているバ
ス使用要求信号線４０１に接続されたデバイスの優先度
を比較し、最も高い優先度のデバイスを選択する。そし
て、図示しないクロックからのクロック信号５０１に同
期させて、バス使用許可信号線４０２をアクティブとと
もに、そのデバイスのＩＤをバス使用許可ＩＤ信号線４
０３を介してバス４３へ出力する。これにより、バス４
３は、優先度の高いデバイスに使用される状態となる。

【０００７】タイマー４２は、図示しないカウンタを有
しており、バス使用許可信号線４０２がアクティブにな
ると、クロック信号５０１のカウントを始める。このカ
ウントは、バス４３の使用を認められたデバイスからの
バス使用要求が無くなるまで、或いは、予め定められた
値（ここでは６クロック）をカウントするまで、のいず
れか早い時点まで続けられる。

【０００８】バス４３の使用を認められたデバイスから
のバス使用要求が無くなると、プライオリティエンコー
ダ４１は、バス使用許可信号線４０２をインアクティブ
にし、バス４３を解放する。そして、次のバス使用要求
に答えるべく動作する。

【０００９】また、バス４３の使用を認められたデバイ
スからのバス使用要求が無くなる前に、カウンタが予め
定められた値をカウントした場合（本実施例では“６”
をカウントした場合）は、タイマー４２は、バス使用中
断信号線４０４を介してバス使用中断信号をプライオリ
ティエンコーダ４１に出力する。バス使用中断信号を受
けたプライオリティエンコーダ４１は、次のクロックに
同期して、バス使用信号線４０２をインアクティブにし
てバス４３を解放するとともに、バス使用許可ＩＤの出
力を中止する。このようにして、各デバイスのバス獲得
時間は制限される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のバス獲得時間制
限回路付きアービトレーション回路では、優先度に関係
なく、バスの使用時間を一律に制限してしまう。したが
って、処理を急がなければならない優先度の高いデバイ
スが、処理に必要とする十分な時間、バスを獲得するこ
とができないという問題点が生じる可能性がある。

【００１１】また、他にバス獲得要求を出しているデバ
イスがない場合であっても、一定時間が経過すると必ず
バスを解放しなければならないため、バスの使用効率の
低下を招くという問題点もある。

【００１２】本発明は、一定時間内に必ずバスを獲得す
る必要があるデバイスからのバス獲得要求を利用して、
バス獲得時間を優先度に応じて制限し、複数のデバイス
がそれぞれの優先度に応じてバスを獲得でき、効率良く
バスを使用することができるバス獲得時間制限回路付き
アービトレーション回路を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
デバイスからのバス獲得要求信号を受け、該バス獲得要
求信号を出力しているデバイスのうち最も優先度の高い
デバイスに与えられたＩＤを表わすＩＤ信号を出力する
プライオリティエンコーダと、前記ＩＤ信号の出力時間
を制限するバス獲得時間制限回路とを備えたアービトレ
ーション回路において、前記バス獲得時間制限回路が、
前記複数のデバイス以外の特定デバイスからのバス獲得
要求信号に応答してクロックをカウントし、カウント値
を示すカウント信号を出力するタイマーと、前記ＩＤ信
号と前記カウント信号とを受け、前記ＩＤと前記カウン
ト値とを比較して、比較判定信号を出力する比較器と、
前記特定のデバイスを示す特定ＩＤ信号を記憶するレジ
スタと、前記プライオリティエンコーダ、前記レジス
タ、及び前記比較器に接続され、前記比較判定信号に従
って、前記ＩＤ信号及び前記特定ＩＤ信号のいずれか一
方を出力する信号切り替え回路とを有することを特徴と
するバス獲得時間制限回路付きアービトレーション回路
が得られる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。図１に本発明の第１の実施例を示す。図１に示
すバス獲得時間制限回路付きアービトレーション回路
は、プライオリティエンコーダ１１、タイマ１２、許可
信号出力回路１３、比較器１４、ＩＤレジスタ１５、及
び信号切替器１６を有している。

【００１５】プライオリティエンコーダ１１は、図示し
ない複数のデバイス（装置）に接続され、これらデバイ
スからのバス使用要求１０１を受けて、バス使用許可信
号１０２を出力する。また、バス使用要求１０１を出し
たデバイスのうち、最も優先度の高いデバイスのＩＤを
示すＩＤ信号１０３を出力する。

【００１６】一方、タイマ１２には、優先度が低いにも
かかわらず、一定時間内に必ずバス１７を使用しなけれ
ばならないデバイス、例えば、秒単位で発生するデータ
を取得するＩ／Ｏ装置や、一定間隔で再書き込みが必要
となるメモリ等の特定デバイスからのバス使用要求信号
１０４が入力される。タイマ１２は、バス使用要求信号
１０４を受けて動作を開始し、カウント値１０５を比較
器１４へ出力する。

【００１７】許可信号出力回路１３は、プライオリティ
エンコーダ１１からのバス使用許可信号１０２をそのま
まバス使用許可信号１０６として出力するとともに、バ
ス使用要求信号１０４が入力されたときもバス使用許可
信号１０６として出力する。

【００１８】比較器１４は、プライオリティエンコーダ
１１からのＩＤ信号１０３と、タイマ１２からのカウン
ト値１０５とを比較し、カウント値１０５がＩＤ信号１
０３よりも大きいときに比較判定信号１０７を出力す
る。

【００１９】ＩＤレジスタ１５は、バス使用要求信号１
０４を出力する特定デバイスに付与されたＩＤを保持
し、信号切替器１６へ特定ＩＤ信号１０８を出力する。

【００２０】そして、信号切替器１６は、比較器１４の
出力に応じて、プライオリティエンコーダ１１からのＩ
Ｄ信号１０３と、ＩＤレジスタ１５からのＩＤ信号１０
７のいずれか一方をバス使用許可ＩＤ信号１０９として
バス１７へ出力する。

【００２１】次に、このバス獲得時間制限回路付きアー
ビトレーション回路の動作を図２をも参照して説明す
る。まず、バス使用要求１０１がプライオリティエンコ
ーダ１１に入力されると、プライオリティエンコーダ１
１は、クロック２０１に同期して、バス使用許可１０２
を出力し、バス使用要求１０１を出力したデバイスのう
ち最も優先度の高いデバイスに与えられたＩＤ（本実施
例では“３”）を表わすバス使用許可ＩＤ信号１０３を
出力する。プライオリティエンコーダ１１から出力され
たバス使用許可信号１０２は、許可信号出力回路１３に
入力され、そのままバス使用許可信号１０６としてバス
１７へ出力される。また、プライオリティエンコーダ１
１から出力されたバス使用許可ＩＤ信号１０３は、通
常、そのまま信号切替器１６からバス使用許可ＩＤ信号
１０９としてバス１７へ出力される。こうして、バス使
用要求１０１を出力したデバイスのうち、最も優先度の
高いデバイスにバスの使用が認められる。

【００２２】次に、特定デバイスからバス使用要求１０
４が入力されると、タイマー１２が起動する。タイマー
１２は、クロック２０１をカウントし、カウンタ値１０
５を出力する。比較器１４は、タイマー１２からのカウ
ンタ値１０５とプライオリティエンコーダ１１からのバ
ス使用許可ＩＤ信号１０３とを比較する。本実施例の場
合、ＩＤ信号１０３が“３”なので、カウンタ値１０５
が“４”になった時点で、比較判定信号１０７が出力さ
れるが、ＩＤ信号１０３の値によって、比較判定信号１
０７が出力されるタイミングは変化する。つまり、ＩＤ
信号１０３の値が大きければ大きい程、比較判定信号１
０７が出力されるタイミングは遅くなり、小さければ小
さいほど早くなる。したがって、各デバイスに付与する
ＩＤの値を優先度に対応させておけば、特定デバイスか
らバス使用要求１０４が出されてから、比較判定信号１
０７が出力されるまでの時間を、そのときバスを使用し
ているデバイスの優先度に応じて変化させることができ
る。また、特定デバイスのバス各徳地館を制限する場合
は、図１に示すように、比較判定信号１０７をタイマ１
２に入力させて、その後所定クロック経過後にタイマ１
２をリセットするようにすればよい。

【００２３】比較判定信号１０７は、信号切替器１６に
入力され、プライオリティエンコーダ１１から出力され
たバス使用許可ＩＤ信号１０３に代えて、ＩＤレジスタ
１５からの特定ＩＤ信号１０８“０”をバス使用許可Ｉ
Ｄ信号１０９としてバス１７へ出力する。これにより、
バスを獲得していたデバイスのバス使用が制限され、バ
ス使用要求１０１はインアクティブとなる。また、許可
信号出力回路１３は、バス使用許可信号１０６として、
バス使用要求信号１０４を出力するようになる。そし
て、バス使用要求信号１０４を出力した特定デバイスが
バス１７を獲得する。

【００２４】このあと、バス使用要求１０４の入力がな
くなると、許可信号出力回路１３は、次のクロックで、
バス使用許可信号１０６の出力を停止する。また、タイ
マ１２はリセットされ、比較器１４からの比較判定信号
１０７の出力も無くなる。

【００２５】このように、本実施例のアービトレーショ
ン回路では、周期的にバスを獲得しなければならない特
定デバイスを用いて、優先度の高いデバイスによるバス
の独占を防ぐことができる。さらに、特定デバイスから
のバス使用要求があった場合、バスを使用しているデバ
イスの優先度に応じて、バスの使用を制限するまでの時
間を調整するようにしたので、優先度の高いデバイスほ
ど長時間バスを使用することができる。

【００２６】なお、上記実施例では、特定デバイスが１
つの場合について説明したが、複数の場合には、タイマ
１２などの周辺回路を加えてやれば、対応することがで
きる。

【００２７】次に、図３を参照して本発明の第２の実施
例を示す。このバス獲得時間制限回路付きアービトレー
ション回路は、タイマー１２に代えて、充放電回路３１
と電圧レベル変換回路３２とを有している。なお、充放
電回路３１及び電圧レベル変換回路３２以外について
は、第１の実施例と同様なのその説明を省略する。

【００２８】充放電回路３１は、バス使用要求１０４が
入力されると充電を開始し、電圧レベル変換回路３２
は、充放電回路３１が出力する電圧（充放電回路３１に
充電された電荷量）を表わすレベル信号３０１を出力す
る。このレベル信号は、第１の実施例のカウント値１０
５に相当する。また、充放電回路３１は、バス使用要求
１０４の入力が無くなると放電する。このように、充放
電回路３１と電圧レベル変換回路３２とが、タイマー１
２と同様の働きをするので、本実施例のアービトレーシ
ョン回路においても、周期的にバスを獲得しなければな
らない特定デバイスを用いて、優先度の高いデバイスに
よるバスの独占を防ぐことができる。さらに、特定デバ
イスからのバス使用要求があった場合、バスを使用して
いるデバイスの優先度に応じて、バスの使用を制限する
までの時間を調整するようにしたので、優先度の高いデ
バイスほど長時間バスを使用することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、一定時間内に必ずバス
を獲得しなければならない特定デバイスを利用して、バ
ス獲得時間を制限するようにしたので、優先度の高いデ
バイスがバスを独占することを防止できる。また、特定
デバイスからのバス使用要求に応答するまでの時間を、
バスをすでに獲得しているデバイスの優先度に応じて調
整するようにしたことで、優先度の高いデバイスほど長
時間バスを使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のブロック図である。

【図２】図１のバス獲得時間制限回路付きアービトレー
ション回路の動作を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図３】本発明の第２の実施例のブロック図である。

【図４】従来のバス獲得時間制限回路付きアービトレー
ション回路のブロック図である。

【図５】従来のバス獲得時間制限回路付きアービトレー
ション回路の動作を説明するためのタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

１１ プライオリティエンコーダ １２ タイマ １４ 比較器 １５ ＩＤレジスタ １６ 信号切替器 １７ バス １０１ バス使用要求 １０２ バス使用許可信号 １０３ ＩＤ信号 １０４ バス使用要求信号 １０５ カウント値 １０６ バス使用許可信号 １０７ 比較判定信号 １０８ 特定ＩＤ信号 １０９ バス使用許可ＩＤ信号 ２０１ クロック ３１ 充放電回路 ３２ 電圧レベル変換回路 ３０１ レベル信号 ４１ プライオリティエンコーダ ４２ タイマー ４３ バス ４０１ バス使用要求信号線 ４０２ バス使用許可信号線 ４０３ バス使用許可ＩＤ信号線 ４０４ バス使用中断信号線 ５０１ クロック信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のデバイスからのバス獲得要求信号
   を受け、該バス獲得要求信号を出力しているデバイスの
   うち最も優先度の高いデバイスに与えられたＩＤを表わ
   すＩＤ信号を出力するプライオリティエンコーダと、前
   記ＩＤ信号の出力時間を制限するバス獲得時間制限回路
   とを備えたアービトレーション回路において、前記バス
   獲得時間制限回路が、前記複数のデバイス以外の特定デ
   バイスからのバス獲得要求信号に応答してクロックをカ
   ウントし、カウント値を示すカウント信号を出力するタ
   イマーと、前記ＩＤ信号と前記カウント信号とを受け、
   前記ＩＤと前記カウント値とを比較して、比較判定信号
   を出力する比較器と、前記特定のデバイスを示す特定Ｉ
   Ｄ信号を記憶するレジスタと、前記プライオリティエン
   コーダ、前記レジスタ、及び前記比較器に接続され、前
   記比較判定信号に従って、前記ＩＤ信号及び前記特定Ｉ
   Ｄ信号のいずれか一方を出力する信号切替器とを有する
   ことを特徴とするバス獲得時間制限回路付きアービトレ
   ーション回路。
2. 【請求項２】 前記特定デバイスが、一定の時間内に必
   ずバスを獲得しなければならないデバイスであることを
   特徴とする請求項１のバス獲得時間制限回路付きアービ
   トレーション回路。
3. 【請求項３】 前記タイマーに代えて、前記特定デバイ
   スからの前記バス獲得要求信号に応答して電荷の充放電
   を行う充放電回路と、該充放電回路の電荷を監視し、該
   電荷の量に応じて電圧レベル信号を出力する電圧レベル
   変換回路とを設け、前記比較器が、前記ＩＤ信号と前記
   電圧レベル信号とを受け、前記ＩＤと前記電荷の量とを
   比較して、前記比較判定信号を出力するようにしたこと
   を特徴とする請求項１のバス獲得時間制限回路付きアー
   ビトレーション回路。