JPH08329001A - バスインターフェース装置 - Google Patents

バスインターフェース装置

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JPH08329001A
JPH08329001A JP8127106A JP12710696A JPH08329001A JP H08329001 A JPH08329001 A JP H08329001A JP 8127106 A JP8127106 A JP 8127106A JP 12710696 A JP12710696 A JP 12710696A JP H08329001 A JPH08329001 A JP H08329001A
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JP
Japan
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state machine
interface device
clock
subsystem
synchronization state
Prior art date
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Pending
Application number
JP8127106A
Other languages
English (en)
Inventor
David Charneski
チャーネスキ デビッド
Kenneth D Kieffer
ディー キーファー ケニス
John J Uebelacker
ジョイ ウェベラッカー ジョン
Richard A Wanzenried
エイ ワンツェンリード リチャード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G06F1/08Clock generators with changeable or programmable clock frequency

Abstract

(57)【要約】 【課題】 3つ以上の異なるクロック周波数を扱い、こ
れらのクロック周波数を専用ICのサブシステムによっ
てリアルタイムで切り替えることが可能なバスインター
フェース装置を提供する。 【解決手段】 複数の制御入力線と複数の制御出力線と
を有するマスタステートマシン10と複数個の同期用ス
テートマシン12−18とを備え、各同期用ステートマ
シンはマスタステートマシン10の制御出力線の1本と
個々のクロック周波数線とに結合される。マスタステー
トマシン10は制御入力線に与えられる信号に基づいて
同期用ステートマシンを選択的に可能化し異なるクロッ
ク周波数をサブシステムに与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般には、マイクロ
プロセッサベースのシステムに用いるインターフェース
装置に関する。より特定的には、本発明は複数のクロッ
ク周波数をリアルタイムで切り替えることのできるバス
インターフェース回路を含む、カメラシステム専用の集
積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ほとんどのマイクロプロセッサベースの
システムには、マイクロプロセッサを周辺装置とインタ
ーフェースさせるためのインターフェース装置が設けら
れている。インターフェース装置はマイクロプロセッサ
から発せられた命令やデータを周辺装置と同期させる役
目をする。周辺装置には、特定の装置で1つ以上の特定
の機能を行うように設計された特定用途向け集積回路
(以下、ASICと称す)が含まれる場合もある。例え
ばデジタルカメラシステムでは動作制御のためにASI
C装置が共通して用いられている。デジタルカメラAS
IC(以下、DCAと称す)は、ASICバスインター
フェース(以下、ABIと称す)と呼ばれる1ブロック
の回路を含み、この回路の主たる機能は、マイクロプロ
セッサとDCAの制御機能との間の通信インターフェー
スとして働くことである。ABIは、DCA内の多数の
サブシステムまたは論理機能ブロックが必要とするシス
テムクロックに同期した内部アドレス信号、データ信
号、および制御信号を発生する。マイクロプロセッサか
らABIに与えられる入力信号は、マイクロプロセッサ
のクロックに同期したアドレス信号、データ信号、およ
び制御信号などである。マイクロプロセッサのクロック
はDCA上の様々なサブシステム周波数と同じである場
合もあるし異なる場合もある。特にマイクロプロセッサ
とDCAとが異なるクロック周波数で動作している場合
は、ABIによってこれら2つの装置間の通信を同期さ
せて伝送中のデータ損失を防ぐ。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在のABIは単一周
波数システム、つまりマイクロプロセッサと周辺装置と
が同じ周波数で動作している場合に同期を行うことがで
き、マイクロプセッサと周辺装置とが異なる2つの周波
数で動作している場合に対処できるものも一般化してき
ている。だがこのようなABIは、DCAのように複数
のクロック周波数で動作可能な多数のサブシステムまた
は論理機能ブロックを持つ周辺装置を設けようとする場
合には使用できない。このため、3つ以上の異なるクロ
ック周波数に対処でき、それら複数のクロック周波数を
リアルタイムで切り替えることが可能なABIを提供す
ることが望ましい。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、3つ以上の異
なるクロック周波数に対処でき、かつASICのサブシ
ステムによってこれら複数のクロック周波数をリアルタ
イムで切り替えることの可能な、ASIC用バスインタ
ーフェース装置を提供する。好ましい実施形態では、バ
スインターフェース装置は、複数の制御入力線と複数の
制御出力線とを有するマスタステートマシンと、マスタ
ステートマシンの制御出力線のうちの1本に結合される
1本の制御入力線と少なくとも1本の出力選択線とを含
む複数個の同期用ステートマシンと、同期用ステートマ
シンの各々に異なるクロック周波数信号を与えるクロッ
ク発生器とを備える。
【0005】マスタステートマシンはその制御入力線に
与えられる制御信号に応答して、同期用ステートマシン
を選択的に可能化する。同期用ステートマシンには、異
なるクロック周波数で動作可能な複数個のサブシステム
が結合される。またクロック発生器は、対応する同期用
ステートマシンに与えられるクロック周波数信号に応答
する各サブシステムへそのクロック周波数信号を送る。
サブシステムの動作周波数はサブシステム内に設けられ
る制御レジスタを用いて変更することができる。
【0006】以下、添付の図面を参照して本発明を詳細
に説明する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に従うABIの概略を示す
詳細なブロック図を図1に示す。このABIの構成で
は、ABIを組み入れるASIC内で複数のクロック周
波数を用いることが可能で、かつこれら複数のクロック
周波数をリアルタイムで切り替えることができる。具体
的には、ABIはアドレス線A[X:0]と、読み出し
/書き込み制御線(R/Wz)と、チップ選択制御線
(CSXz)と、リセット制御線(RSTz)と、マイ
クロプロセッサクロック信号線(MCLK)とを含み、
これらの線はすべてマイクロプロセッサ(図示せず)に
結合される。ABIのCSXz線に与えられる信号を用
いてABIを選択し、これによりABIを組み入れる装
置をマイクロプロセッサにインターフェースする装置と
して選択する。R/Wz線には、読み出し動作または書
き込み動作のどちらを行うかを定める信号が与えられ
る。読み出し動作はR/Wz線にハイ論理レベルの信号
が与えられる場合に行われ、書き込み動作はR/Wz線
にロー論理レベルの信号が与えられる場合に行われる。
R/Wz線によってマスタステートマシン10を公知の
動作状態に初期化させることができる。マスタステート
マシン10からのイネーブル信号(DOCLK1CYC
LEからDOCLKNCYCLEまであり、NはABI
を組み入れるASIC内で必要な異なるクロック周波数
の数を表す)は、複数個の同期用ステートマシン12−
18を選択的に可能化するのに使用される。同期用ステ
ートマシンにはクロック周波数線CLK1−CLKNを
介してクロック発生器17からそれぞれ異なるクロック
周波数が与えられる。イネーブル信号は、ABIを組み
入れるASIC内のどのサブシステムまたは機能ブロッ
クを起動させるのかによって、同期用ステートマシン1
2−18を一度に一つだけ可能化する。
【0008】動作中には、マスタステートマシン10は
アドレス線A[X:0]およびチップ選択線(CSX
z)に与えられた信号をデコードして、どのサブシステ
ムまたは機能ブロックを起動させるかを決定する。たと
えば、ある特定のサブシステムまたは論理機能ブロック
内に含まれるレジスタにマイクロプロセッサが書き込み
を行いたい場合は、マイクロプロセッサはそのレジスタ
に対応するアドレスを送り、適切な信号をR/Wz線と
CSXz線に与えて書き込み動作を指示してABIを選
択し、その後、レジスタに書き込むデータを送る。AB
I中のマスタステートマシン10はマイクロプロセッサ
から受け取ったアドレス信号およびチップ選択信号をデ
コードし、書き込み動作の間にどのサブシステムまたは
機能ブロック内のどのレジスタに書き込むかを判断す
る。マスタステートマシン10には、各サブシステムま
たは機能ブロックを用い、その周波数に対応する同期用
ステートマシンを可能化するクロック周波数に関する情
報がプリセットされている。たとえば、図1に示す実施
形態では、CLK2が要求される場合、マスタステート
マシン10はCLK2信号と関連づけられた同期用ステ
ートマシン14を可能化する。こうして可能化された同
期用ステートマシンは、適切な読み出し/書き込み信号
(R/Wz)およびチップ選択信号を発生して、これら
の信号に対応するサブシステムまたは機能ブロックに送
る。バスサイクルの完了は、同期用ステートマシン12
−18から受け取った信号に従って、バスサイクルクロ
ック論理19が発生するBUSCYCLEDONE信号
で示される。
【0009】各サブシステムまたは機能ブロックにはデ
フォルトクロック周波数を設定し、その値に初期化され
るのが好ましい。本発明の好ましい実施形態では、各サ
ブシステムまたは論理機能ブロック内に設けられる読み
出し/書き込みデフォルトクロックレジスタに書き込み
を行ってクロック周波数を変更することができる。シリ
コンを用いるCMOS製造方法で実現されるASICの
電力消費量は動作周波数によって左右されるので、電力
消費量が少ないことが要求される応用では、このように
クロック周波数を変更できることは特に重要な能力であ
る。このように高周波数での動作が必要ない場合は低周
波数の動作モードに切り替えて電力を節約することは、
多くの応用で望ましいことである。
【0010】図2は低電力、低コスト、かつ高画像品質
が要求される電池式の撮像システムのためのDCAを示
す。DCAは図1に示すものと同じタイプのABI20
を備える。DCAはさらに、各々が独自の読み出し/書
き込みレジスタ22−26を有する3つのサブシステム
(サブシステム1−3)を備える。図を簡略化するため
にサブシステムは3つしか示していないが、ABI20
は、必要なクロック周波数をいくつでも持つことのでき
るサブシステムをいくつでも支持できると理解された
い。サブシステム1は動作モードに応じて2つの異なる
クロック周波数(CLK1、CLK2)を必要とする。
ここでサブシステム1のデフォルトクロック周波数はC
LK1であり、これは動作中に電力節約のために異なる
動作周波数へ変わると仮定する。クロックマルチプレク
サ制御回路28の動作制御にはサブシステム1の読み出
し/書き込みレジスタ22の出力が用いられるから、ク
ロック周波数を変更するには読み出し/書き込みレジス
タ22にSELECT CLK1ビットを書き込まなけ
ればならない。具体的には、クロックマルチプレクサ制
御回路28に与えられるSELECT CLK1信号の
状態を変化させることによって、サブシステム1がCL
K2周波数で動作するように切り替える。こうすること
で、サブシステム1とのこれ以降の通信はCLK2周波
数で行われる。この動作と同様に、サブシステム2につ
いては、サブシステム2用の読み出し/書き込みレジス
タ24からクロックマルチプレクサ制御回路28へSE
LECT CLK2信号を与えることによって、2つの
まったく異なるクロック周波数(CLK3、CLK4)
を切り替えることができる。この他のサブシステム3な
どには、従来のやり方で1つの動作周波数を与えること
ができる。クロック周波数の切り替えはリアルタイムで
行われ、データ信号および制御信号はすべてABI20
中で同期される。例示する実施形態では、CLK1信号
およびCLK2信号に関連づけられた同期用ステートマ
シンン12、14を同期させることによって、チップ選
択(CS1)信号および読み出し/書き込み(R/Wz
1)制御信号をサブシステム1に送ることができる。
【0011】
【発明の効果】本発明のABIは従来のインターフェー
ス方法と比べた場合に多数の利点がある。たとえば、マ
スタステートマシンによって制御される複数のステート
マシンを用いるために、ASIC内の各サブシステムま
たは機能ブロックが3つ以上の異なる周波数で動作する
ことが可能になる。また、各サブシステムの動作周波数
はリアルタイムで容易に切り替えることができるため、
CMOS ASICの消費電力削減に非常に有効であ
る。サブシステムの動作周波数の切り替えは、従来の周
辺インターフェース装置で用いられた中央にレジスタを
設けるタイプのものと反対に、各サブシステム内にそれ
ぞれ読み出し/書き込み制御レジスタを設けることによ
って、費用効率よく行うことができる。またこのように
個別のレジスタを使用することには他の利点もある。た
とえば、クロック周波数をリアルタイムで切り替えたい
場合に、従来は制御信号をABI中で再同期させ、かつ
ABIの各サブシステムのレジスタ部で一度再同期させ
ればなければならなかったのが、ABI中でだけ再同期
させればよい。従って、同期ステップが一度だけで済む
ためレジスタへのアクセス時間が改善される。現在のレ
ジスタとは反対に、ABIからレジスタを離し制御信号
をレジスタにだけ同期させることで、ゲートの大きさを
最小にすることができる。またこれによりASIC内部
での信号の経路決めが最適化されるので、必要なダイの
大きさとコストを下げ、かつ性能を上げることができ
る。
【0012】本発明はマイクロプロセッサをどのような
タイプの周辺装置にもインターフェースさせることが可
能なインターフェース回路を提供する。ただし本発明
は、異なる周波数で動作可能な複数個のサブシステムを
有し、動作周波数をリアルタイムで切り替えられるデジ
タルカメラ専用ICにマイクロプロセッサをインターフ
ェースさせる場合に特に有用である。
【0013】以上のように本発明を好ましい実施形態を
参照して説明してきたが、前掲の特許請求の範囲内にお
いて変形および修正が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に従うABIの概略を示すブロック図
である。
【図2】 図1に示すABIを組み入れるDCAの概略
を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 マスタステートマシン、12,14,16,18
同期用ステートマシン、17 クロック発生器、19
バスサイクルクロック論理、20 ASICバスイン
ターフェース(ABI)、22,24,26 読み出し
/書き込みレジスタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン ジョイ ウェベラッカー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター クリッテンデン ウェイ 168 (72)発明者 リチャード エイ ワンツェンリード アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター ダグラス ドライブ 2

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の制御入力線と複数の制御出力線と
    を有するマスタステートマシンと、 複数の同期用ステートマシンであって、前記マスタステ
    ートマシンの前記制御出力線のうちの1本と結合される
    1本の制御入力線と、少なくとも1本の出力選択線とを
    それぞれが有する複数の同期用ステートマシンと、 前記複数の同期用ステートマシンの各々に異なるクロッ
    ク周波数信号を与えるクロック手段と、を備えるバスイ
    ンターフェース装置であって、 前記マスタステートマシンは前記マスタステートマシン
    の前記制御入力線に与えられる制御信号に応答して前記
    同期用ステートマシンを選択的に可能化することを特徴
    とするバスインターフェース装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のバスインターフェース
    装置であって、 異なるクロック周波数で動作可能であり、前記複数個の
    同期用ステートマシンのうちの対応する1つの同期用ス
    テートマシンの前記出力選択線に結合された制御入力線
    をそれぞれが有する複数個のサブシステムをさらに含
    み、 前記クロック手段は、対応する前記同期用ステートマシ
    ンに与えられるクロック周波数信号に応答するそれぞれ
    の前記サブシステムに前記クロック周波数信号を与える
    ことを特徴とするバスインターフェース装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載のバスインターフェース
    装置であって、前記複数個のサブシステムのうちの少な
    くとも1つのサブシステムの動作周波数を変えるクロッ
    ク周波数設定手段をさらに含むことを特徴とするバスイ
    ンターフェース装置。
JP8127106A 1995-05-24 1996-05-22 バスインターフェース装置 Pending JPH08329001A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US448719 1995-05-24
US08/448,719 US5680594A (en) 1995-05-24 1995-05-24 Asic bus interface having a master state machine and a plurality of synchronizing state machines for controlling subsystems operating at different clock frequencies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08329001A true JPH08329001A (ja) 1996-12-13

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ID=23781413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8127106A Pending JPH08329001A (ja) 1995-05-24 1996-05-22 バスインターフェース装置

Country Status (3)

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US (1) US5680594A (ja)
EP (1) EP0744684A3 (ja)
JP (1) JPH08329001A (ja)

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