JPH10269676A - データアクセス装置およびデータアクセス方法 - Google Patents

データアクセス装置およびデータアクセス方法

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JPH10269676A
JPH10269676A JP9068791A JP6879197A JPH10269676A JP H10269676 A JPH10269676 A JP H10269676A JP 9068791 A JP9068791 A JP 9068791A JP 6879197 A JP6879197 A JP 6879197A JP H10269676 A JPH10269676 A JP H10269676A
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mcu
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JP9068791A
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Sakae Ito
栄 伊藤
Tatsuya Sakai
達也 酒井
Masayuki Murakami
昌之 村上
Tsutomu Numata
勉 沼田
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Mitsubishi Electric Corp
International Business Machines Corp
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Mitsubishi Electric Corp
International Business Machines Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 HDDのMCUのインターフェイス信号は汎
用性を考慮して設定されていてリード・ライト信号やデ
ータ出力タイミングの確定が遅く、HDCと接続された
場合に高速かつ効率的なデータ転送が困難である課題が
あった。 【解決手段】 HDCおよびMCUをクロック信号をも
とに同期的に動作させるクロック同期手段と、前記MC
UのCPUから与えられる1度のアクセス要求コマンド
により、前記HDCとの複数回のデータ入出力を前記H
DCの管理資源アクセス状況より生成される応答ステイ
タスに応じて各回毎、任意のアクセス時間で連続的、離
散的、または連続離散混合的に行う制御手段とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロコンピ
ュータが周辺デバイス等とデータをアクセスする際、マ
イクロコンピュータと周辺デバイス等間を仲介するデー
タアクセス装置およびデータアクセス方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図36は従来のデータアクセス装置を示
す構成図であり、図において、1はマイクロコンピュー
タ(以下、マイコンという)、2はDRAM、3はRO
M、4は周辺デバイス、5はマイコン1からデータの読
込アドレスA15〜A0が出力されると、その読込アド
レスA15〜A0からデータD7〜D0を読み込み、デ
ータD7〜D0をマイコン1に送信する専用IC、6〜
9はバスである。
【0003】次に動作について説明する。まず、マイコ
ン1がROM3に格納されているデータD7〜D0を読
み込む必要がある場合、マイコン1は、図37に示すよ
うに、クロック信号φに同期して、読込アドレスA15
〜A0(データD7〜D0が格納されているアドレス)
を専用IC5に出力する。
【0004】そして、専用IC5は、マイコン1から読
込アドレスA15〜A0が出力されると、ROM3から
データD7〜D0の読み込み処理を実行するが、具体的
には下記に示す通りである。即ち、専用IC5とROM
3は、図36および図38に示すように、バス6を介し
て接続されているが、専用IC5からデータD7〜D0
の格納番地を示す読込アドレスA15〜A0がアドレス
デコーダ10に出力されると、図39に示すように、R
OM3のチップイネーブル入力端子*CEが“L”レベ
ルとなり、ROM3は読込アドレスA15〜A0に格納
しているデータD7〜D0の転送が可能な状態に遷移す
る。
【0005】そして、ROM3は、専用IC5の*OE
出力端子と接続されている*OE入力端子が“L”レベ
ルになると(専用IC5が信号レベルを制御する)、バ
ス6のデータバスにデータD7〜D0を出力する。これ
により、専用IC5は、バス6のデータバスからデータ
D7〜D0の読み込みを実行する。
【0006】なお、図39のデータ読み出し方式の場
合、データを1バイト転送する毎に、読込アドレスA1
5〜A0を指定する必要があるので、クロック信号φの
2クロックで1バイトのデータを転送することになる
が、データの高速読み出しが必要な場合には、“バース
トアクセス”と呼ばれるデータ読み出し方式(ROM上
の連続する番地に格納されているデータを高速に読み出
す方式)が実行可能なROMをROM3として採用すれ
ばよい。
【0007】例えば、図40に示すように、読込アドレ
スA15〜A2が同一で、読込アドレスA1,A0が異
なる4バイトのデータを読み出す場合、読込アドレスA
15〜A2を固定し、読込アドレスA1,A0のみを適
宜変更することにより、4バイトのデータを連続的に転
送することができる。このデータ読み出し方式を採用し
た場合、クロック信号φの5クロックで4バイトのデー
タを転送することができる(図39の一般的なデータ読
み出し方式の場合、4バイトのデータを転送するには、
8クロック(=2クロック×4)の時間を必要とす
る)。
【0008】このようにして、専用IC5がROM3か
らデータD7〜D0を読み込むと、マイコン1は、マイ
コン1の*E出力端子(図示せず)と接続されている専
用1C5の*E入力端子(図示せず)を“L”レベルに
することにより、専用IC5に対して、読み込んだデー
タD7〜D0をバス6のデータバスに出力させる(マイ
コン1は、専用IC5が図39の一般的なデータ読み出
し方式でデータを読み込む場合、クロック信号φの2ク
ロックで1バイトのデータを読み込むことを認識してい
るので、読込アドレスA15〜A0を出力後、次のクロ
ックを入力したとき、当該信号レベルを“L”レベルに
する。これにより、マイコン1は、バス6のデータバス
からデータD7〜D0の読み込みを実行し、一連の処理
を終了する。ただし、2バイト以上のデータを読み込む
場合には、同様の動作を繰り返す必要がある。
【0009】なお、マイコン1がDRAM2や周辺デバ
イス4からデータを読み込む場合にも同様の手順でデー
タの読み込み処理が行われるが、図41および図42に
示すように、専用IC5とDRAM2等間のデータ転送
方式は、専用IC5とROM3間のデータ転送方式とは
異なり、アドレスの指定を行アドレスと列アドレスに分
けて指定するようにしている。
【0010】また、データの高速読み出しが必要な場合
には、図43に示すように、“ファーストページモー
ド”と呼ばれるデータ読み出し方式(DRAM上の連続
する番地に格納されているデータを高速に読み出す方
式)が実行可能なDRAMをDRAM2として採用すれ
ばよい。このデータ読み出し方式によれば、2回目以降
のデータアクセスでは、列アドレスのみを指定し、行ア
ドレスの指定が不要になるので、データアクセスに必要
なクロック数を減らすことができる。
【0011】次に、ハードディスクドライブ(以下、H
DDという)の制御に用いられるマイクロコンピュータ
ユニット(以下、MCUという)がハードディスクコン
トローラ(以下、HDCという)に接続された場合にお
ける従来のデータアクセス方法についてさらに具体的に
説明する。図44はHDDの構成を示すブロック図であ
り、図において100はHDDを示している。101は
前記MCU、102はCPU、103はROM、104
はRAM、105はタイマ、106はシリアル通信装
置、107は汎用ポート、108はアナログ−ディジタ
ル量変換器(以下、ADCという)、109はハードデ
ィスク、110はハードディスクコントローラ(以下、
HDCという)、111はホストコンピュータ、112
はハードディスク109とホストコンピュータ111と
のデータ転送用ユーザバッファとして使用されているセ
クタバッファである。
【0012】次に動作について説明する。HDDの制御
には、一般的に図44に示すようなCPU102、RO
M103、RAM104、タイマ105、シリアル通信
装置106、汎用ポート107、ADC108などを一
つのチップ上にまとめたMCU101が使用されるが、
MCU101はHDD以外にも使用されるため、汎用の
信号インタフェースを採用しており、HDCと接続され
た場合に効率的なデータ転送が困難である。
【0013】図45は、32MHzの汎用MCUの外部
インタフェース信号の例を示すタイミングチャートであ
る。CLOCKは元クロックでMCU101搭載の発振
回路によって生成されるか、またはHDC110などの
外部から供拾される。STCLKはMCU101から出
力される基本クロックであり、MCU101はこのクロ
ックに同期して動作し、一般的にCLOCKの半分の周
波数である。AD0〜7は下位アドレスとデータの共用
信号線(バス)であり、アドレスは常にMCU101か
ら出力される。アドレスストローブ信号(ASTB)が
アドレス出カ時にMCU101から出力されるので、H
DC110はASTBを用いて下位アドレスを内部に保
持する。MCUライト時では、ライト信号(WR)とラ
イトデータがMCU101から送出されるので、HDC
110側で前記ライト信号WRを利用してバスからのデ
ータ取り込みを行う。MCUリード時はバスがハイ・イ
ンピーダンス状態に開放され、MCU101からリード
信号(RD)が出力されるので、HDC110は前記リ
ード信号RDにあわせてデータを送出しMCU101は
これをリード信号RDの立ち上がる時点で取り込む。
【0014】WAIT信号は、HDC110側の処理が
遅くアクセスを引き延ばす必要がある場合にHDC11
0から出力される。MCU101はSTCLKの立ち上
がりでこの信号をチェックし、LOWレベルならばアク
セスの完了を遅らせる。A8〜15はアドレス上位専用
信号であり、アクセスの間、維持されている。HDC1
10に保持した下位部分とあわせて16ビット(64K
バイト)までアドレス可能である。
【0015】MCU101とHDC110をクロック同
期的に動作させようとする場合、HDC110の内部で
使用するクロックをMCU101へのCLOCKとして
送る方法が考えられるが、CLOCKからSTCLKま
での遅延が大きく、かつ、タイミングが明確に規定され
ない場合が多いため、32MHz以上の周波数でのMC
U101−HDC110間の各種インタフェース信号の
同期的な授受は困難であった。このためMCU101か
ら出力される信号をHDC110の内部クロックで一
度、取り直して同期化して使用したり、HDC110か
らMCU101への出力信号を早めに出すなどの対応が
必要である。
【0016】さらに、HDDではMCU101に搭載さ
れている数キロバイト程度のRAM以外にも自由に読み
書き可能なより大きなメモリ領域が必要とされ、装置コ
ストを上昇させずにこの要求を満たすため、ハードディ
スク109とホストコンピュータ111とのデータ転送
用ユーザバッファとして使用されているセクタバッファ
112をMCU101からも常時アクセス可能とする技
術が提案されている。
【0017】通常、セクタバッファ112にはダイナミ
ックメモリ(DRAM)が使用されており、データ転送
の効率を高めるためにアクセスを時分割して各アクセス
をDRAMのぺージモード(FAST PAGE:F
P、または、EXTENDEDDATA OUT:ED
O)により行なっている。ページモードでは最初(第1
ワード)のアクセスには時間がかかるが、同一ぺージ内
の2ワード目以降は連続的に短時間で処理可能である。
FPとEDOの違いは主にこの連続転送のタイミングに
あるが、コスト差がほとんどなく、その高速性により将
来的にはEDOが使用される方向にある。HDC110
でのEDO−DRAMアクセス例(アクセスタイム70
ns 32MHzクロック制御)を図46に示す。
【0018】RAS信号は、DRAMのぺージアドレス
送出タイミングを示すものでこの信号の立ち下がりでD
RAMにぺージアドレスが取り込まれる。CAS信号の
立ち下がりではぺージ内アドレスがDRAMに与えられ
る。メモリヘの書き込み時はCAS信号の立ち下がりで
アドレスと同時にデータがHDC110から送出され、
DRAMはこの時点でデータの取り込みを行う。メモリ
からのリード時はアドレスを与えた次のCAS信号の立
ち下がりでデータがDRAMから出力されてくるのでH
DC110側で取り込む。ぺージアクセスの最後のワー
ドの取り込み点にはCAS信号の立ち下がりが存在しな
いのでRAS信号の立ち上がりで行われる。
【0019】時間の配分はセクタバッファ112を管理
する競合制御理論によって行われている。ホストコンピ
ュータ、メディア、MCUそれぞれのデータ伝送要求に
より優先順位をつけて順にサービスが行われるように制
御される。上記のような方式では容量的にはRAMが確
保されるが、MCUは高いデータ転送レート(帯域幅)
を要求するメディアおよびホストコンピュータに挟まれ
ており、データ転送が1ワード単位であるために、MC
Uに充分なデータが供給されず、汎用のMCUインタフ
ェースでは効率よく対応できないという欠点がある。
【0020】このような欠点を克服するため、米国特許
US−005−465−343号公報に開示されるよう
な方式が提案されている。この方式ではHDC内に命令
プリフェッチレジスタ(Claim1、3)、キャッシ
ュバッファ(Claim8、9、17)を配置してDR
AMをページアクセスすることにより、MCU帯域の増
加が可能であるとされている。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】従来のデータアクセス
装置およびデータアクセス方法は以上のように構成され
ているので、専用IC5とROM3等間のデータ転送は
バーストアクセス等のデータ読み出し方式を採用すれば
高速化を図ることができるが、マイコン1と専用IC5
間のデータ転送は2サイクルに1データしか転送できな
いため、結局、マイコン1は高速にデータを読み出すこ
とができず、マイコン1が高速にデータを読み出せるよ
うにするには、バス6のバス幅を拡大するか、バス6の
動作速度を高速にする必要が生じ、コストの増加を招く
課題があった。
【0022】また、データのアクセス対象が異なると、
データをアクセスするための信号およびその信号のアク
セスタイミングが異なるため、データの読み出し時間が
相違する。従って、ユーザがデータのアクセス対象を変
更するごとに、マイコン1のデータ読み出しタイミング
を変更する必要が生じ、マイコン1の汎用性が損なわれ
る課題もあった。
【0023】特に、図44に示したHDDにおいては、
MCU101とHDC110をクロック同期的に動作さ
せるためにMCU101から出力される信号をHDC1
10の内部クロックで一度、取り直して同期化して使用
したり、HDC110からMCU101への出力信号を
早めに出すなどの対応が必要であり、データの転送に余
分に時間がかかる課題があった。
【0024】また、MCU101のインタフェース信号
はメモリを直接接続するといった汎用性を考慮して設定
されていて1回のアクセスが前提であり、リード・ライ
ト信号やデータ出力タイミングの確定が遅いという課題
があった。
【0025】さらに、HDC内に命令プリフェッチレジ
スタ、キャッシュバッファを配置してDRAMをページ
アクセスする方式では、(1)ヒットチェック理論など
複雑なキャッシュ制御理論が必要でハードウェアサイズ
の増加を招きやすい。(2)セクタバッファへのページ
モードアクセスを可能とするために、複数ワードのキャ
ッシュを配置してアクセスを行なうが、MCUのセクタ
バッファへの要求はプログラムコードフェッチとプログ
ラム実行に伴うデータアクセスが入りまじっていてアド
レスが不連続となりやすく、前回参照アドレスに続くア
ドレスを参照する確率が低下する。このため、1系統の
キャッシュ管理機構によりページアクセスを行なっても
余分に読んだ部分は無駄になる可能性が高い。これを回
避するには複数系統のキャッシュ管理機構が必要であ
り、理論の複雑化を招きやすい。(3)MCUのライト
処理に対し、セクタバッファへのページモードアクセス
を可能とするには、一度データをキャッシュに溜めた
後、アドレスの連続性をチェックしてセクタバッファの
アクセスを行うといった複雑な制御が必要となるなどの
課題があった。
【0026】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、マイコンの汎用性を損なうことな
く、マイコンが高速にデータをアクセスすることができ
る低コストのデータアクセス装置およびデータアクセス
方法を得ることを目的とする。
【0027】また、この発明は従来のMCUインタフェ
ースが抱えていたHDD制御上の問題を解消し、HDC
において複雑な制御を行うことなくMCUとHDCとの
間、さらにMCUとHDCとセクタバッファとの間で高
効率かつ高速アクセスを実現するデータアクセス装置お
よびデータアクセス方法を得ることを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るデータアクセス装置は、ハードディスクコントローラ
と、該ハードディスクコントローラに接続されるマイク
ロコンピュータユニットと、前記ハードディスクコント
ローラおよび前記マイクロコンピュータユニットをクロ
ック信号をもとに同期的に動作させるクロック同期手段
と、前記マイクロコンピュータユニットのCPUから与
えられる1度のアクセス要求コマンドにより、前記ハー
ドディスクコントローラとの複数回のデータ入出力を前
記ハードディスクコントローラの管理資源アクセス状況
より生成される応答ステイタスに応じて各回毎、任意の
アクセス時間で連続的、離散的、または連続離散混合的
に行う制御手段とを備えるようにしたものである。
【0029】請求項2記載の発明に係るデータアクセス
方法は、ディスクメディアのコントローラおよび当該コ
ントローラに接続されるマイクロコンピュータをクロッ
ク信号をもとに同期的に動作させ、前記マイクロコンピ
ュータのCPUが1度のアクセス要求コマンドを出力す
ると、当該アクセス要求コマンドをもとに前記マイクロ
コンピュータと前記コントローラとの間で行われるデー
タの入出力を、前記コントローラの管理資源アクセス状
況より生成される応答ステイタスに応じて各回毎、任意
のアクセス時間で連続的、離散的、または連続離散混合
的に行うようにしたものである。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1による
データアクセス装置を示す構成図であり、図において、
2はDRAM、3はROM、4は周辺デバイス、7,
8,9はバス、11はデータのアクセス方式を指定する
指定信号CAおよびデータの読込アドレスA15〜A0
等を出力するマイコン(マイクロコンピュータ)、12
はマイコン11から指定信号CAおよびデータの読込ア
ドレスA15〜A0等が出力されると、その読込アドレ
スA15〜A0からデータD7〜D0を読み込み、指定
信号CAから認識したアクセス方式にしたがってデータ
D7〜D0をマイコン1に送信する専用IC、13はマ
イコン11と専用IC12を接続するバスである。
【0031】また、図2は、この発明の実施の形態1に
よるデータアクセス装置の機能を示す機能説明図であ
り、図において、14はマイコン11とバス13を介し
て接続され、そのマイコン11からデータのアクセス方
式を指定する指定信号CAおよびデータの読込アドレス
A15〜A0等が出力されると、その指定信号CAおよ
び読込アドレスA15〜A0等を受信する受信手段、1
5は受信手段14により受信された指定信号CAからデ
ータのアクセス方式を認識する認識手段、16は受信手
段14により受信された読込アドレスA15〜A0から
データD7〜D0を読み込むデータ読込手段、17はマ
イコン11とバス13を介して接続され、データ読込手
段16がデータD7〜D0の読み込みを完了すると、A
CK信号をマイコン11に送信するとともに、認識手段
15により認識されたアクセス方式にしたがってデータ
D7〜D0をマイコン11に送信する送信手段である。
因みに、図3および図4はこの発明の実施の形態1およ
び実施の形態2によるデータアクセス装置が適用するデ
ータアクセス方法を示すフローチャートである。
【0032】次に動作について説明する。まず、マイコ
ン11がROM3等に格納されているデータD7〜D0
をバス13から通常のアクセス方式を用いて読み込む必
要がある場合、即ち、特に高速にデータを読み込む必要
がない場合には、マイコン11は、クロック信号φの1
サイクル期間中(図5の場合では、“A”のサイク
ル)、アクセス要求信号REQ(マイコン11が専用I
C12に対して、アクセスすることを要求する信号であ
って“H”レベルの信号)を専用IC12に出力する
(ステップST1)。
【0033】また、マイコン11は、アクセス要求信号
REQと同時に、アクセス方式を指定する指定信号CA
(信号レベルが“L”レベルのときは通常のアクセス方
式、“H”レベルのときは連続アクセス方式)、連続ア
クセス方式を用いる場合に、連続アクセスするバイト数
を指定するデータ量信号QD(信号レベルが“L”レベ
ルのときは4バイトの連続アクセス、“H”レベルのと
きは8バイトの連続アクセス)、バス13におけるデー
タの転送方向を示す転送方向信号W(信号レベルが
“L”レベルのときはマイコン11が専用IC12から
データを受信する方向、“H”レベルのときはマイコン
11がデータを専用IC12に送信する方向)、および
データの読込アドレスA15〜A0(データD7〜D0
が格納されているアドレス)を専用IC12に出力する
(ステップST1)。
【0034】このようにして、マイコン11から各種の
信号が出力されると、専用IC12の受信手段14がこ
れらの信号を受信し、専用IC12の認識手段15等
が、これらの信号に基づく処理を実行するが、図5の場
合、指定信号CAおよび転送方向信号Wの信号レベルが
いずれも“L”レベルであるので、認識手段15は、通
常のアクセス方式によるデータの読み込み処理であると
判断する(ステップST2,ST3,ST5)。
【0035】従って、この場合には、専用IC12のデ
ータ読込手段16は、従来のものと同様に、読込アドレ
スA15〜A0がROM3内の番地を示す場合には、図
39に示す一般的なデータ読み出し方式を用いて読込ア
ドレスA15〜A0に格納されているデータD7〜D0
を読み出し、読込アドレスA15〜A0がDRAM2内
の番地を示す場合には、図42に示す一般的なデータ読
み出し方式を用いて読込アドレスA15〜A0に格納さ
れているデータD7〜D0を読み出す処理を実行する
(ステップST6)。
【0036】そして、専用IC12の送信手段17は、
データ読込手段16がデータD7〜D0の読み込みを完
了すると、その旨をマイコン11に知らせるため、AC
K信号(“H”レベルの信号)をマイコン11に送信す
るとともに(ステップST7)、ROM3等から読み込
んだデータD7〜D0を通常のアクセス方式を用いてバ
ス13のデータバスに出力する(ステップST8)。図
5の例では、“B”のサイクルで読み込みを完了してい
るので、“C”サイクルでACK信号を送信している。
【0037】これにより、マイコン11は、専用IC1
2からデータが送信されてきたことを認識し、バス13
のデータバスからデータD7〜D0を読み込み、データ
アクセスを終了する。なお、マイコン11は、専用IC
12がデータD7〜D0の読み込みを完了すると、専用
IC12からACK信号が送信されてくるので、データ
のアクセス対象の相違に伴って、データの読み出し時間
が相違しても(DRAM2とROM3のデータ読み出し
方式は異なるので、データの読み出し時間が異なる)、
アクセス対象を意識せずに、適切なタイミングでデータ
を読み込むことができ、マイコン11の汎用性を担保す
ることができる。
【0038】次に、マイコン11がROM3等に格納さ
れているデータD7〜D0をバス13から連続アクセス
方式を用いて読み込む必要がある場合、即ち、高速にデ
ータを読み込む必要がある場合には、マイコン11は、
クロック信号φの1サイクル期間中(図6の場合では、
“A”のサイクル)、アクセス要求信号REQを専用I
C12に出力する(ステップST1)。また、マイコシ
11は、アクセス要求信号REQと同時に、指定信号C
A,データ量信号QD,転送方向信号Wおよび読込アド
レスA15〜A0を専用IC12に出力する(ステップ
ST1)。
【0039】このようにして、マイコン11から各種の
信号が出力されると、専用IC12の受信手段14がこ
れらの信号を受信し、専用IC12の認識手段15等
が、これらの信号に基づく処理を実行するが、図6の場
合、指定信号CAの信号レベルが“H”レベルで、転送
方向信号Wの信号レベルが“L”レベルであるので、認
識手段15は、連続アクセス方式によるデータの読み込
み処理であると判断する(ステップST2,ST3,S
T9)。
【0040】従って、この場合には、専用IC12のデ
ータ読込手段16は、従来のものと同様に、読込アドレ
スA15〜A0がROM3内の番地を示す場合には、図
18に示すバーストアクセスによるデータ読み出し方式
を用いて読込アドレスA15〜A0に格納されているデ
ータD7〜D0を読み出し、読込アドレスA15〜A0
がDRAM2内の番地を示す場合には、図21に示すフ
ァーストページモードによるデータ読み出し方式を用い
て読込アドレスA15〜A0に格納されているデータD
7〜D0を読み出す処理を実行する(ステップST1
0)。
【0041】そして、専用IC12の送信手段17は、
データ読込手段16がデータD7〜D0の読み込みを完
了すると、その旨をマイコン11に知らせるため、AC
K信号(“H”レベルの信号)をマイコン11に送信す
るとともに(ステップST11)、ROM3等から読み
込んだデータD7〜D0をバス13のデータバスに出力
する(ステップST12)。即ち、専用IC12のデー
タ読込手段16が、図18に示すように、連続的に4バ
イトのデータを読み込んだ場合には、送信手段17は、
4バイトのデータを1バイトごとのデータに分割し、そ
の4つの1バイトのデータを連続的にバス13のデータ
バスに出力する(図6参照)。なお、図6の例では、
“B”のサイクルで読み込みを完了しているので、“C
〜F”サイクルでACK信号を送信している。
【0042】これにより、マイコン11は、専用IC1
2からデータが送信されてきたことを認識し、バス13
のデータバスから連続して4回、データD7〜D0を読
み込み、データアクセスを終了する。なお、マイコン1
1は、1回、アクセス要求信号REQ等を出力するだけ
で、4バイトのデータを読み込むことができるので、通
常のアクセス方式に比べて短時間でデータを読み込むこ
とができる(4バイトのデータを読み込むには、通常の
アクセス方式の場合、12クロック(=3クロック×
4)の時間を必要とするのに対し、連続アクセス方式の
場合、6クロックの時間で足りる)。
【0043】以上で明らかなように、この実施の形態1
によれば、データ読込手段16がデータの読み込みを完
了すると、ACK信号をマイコン11に送信するととも
に、認識手段15により認識されたアクセス方式にした
がって当該データをマイコン11に送信するようにした
ので、バス幅を拡大する等のコストの増加を招く手段を
施すことなく、しかもマイコン11の汎用性を損わず
に、マイコン11が高速にデータをアクセスすることが
できる効果を奏する。
【0044】実施の形態2.図7はこの発明の実施の形
態2によるデータアクセス装置の機能を示す機能説明図
であり、図において、図2のものと同一符号は同一また
は相当部分を示すので説明を省略する。18はマイコン
11とバス13を介して接続され、そのマイコン11か
らデータのアクセス方式を指定する指定信号CAおよび
データの書き込みアドレスA15〜A0等が出力される
と、その指定信号CAおよび書き込みアドレスA15〜
A0等を受信する受信手段、19は受信手段18により
受信された指定信号CAからデータのアクセス方式を認
識する認識手段、20はマイコン11とバス13を介し
て接続され、そのマイコン11からデータが出力される
と、認識手段19により認識されたアクセス方式にした
がって当該データを受信するとともに、受信手段18に
より受信された書き込みアドレスA15〜A0に当該デ
ータを書き込むデータ書き込み手段、21はマイコン1
1とバス13を介して接続され、データ書き込み手段2
0がデータの書き込みを完了すると、ACK信号をマイ
コン11に送信する送信手段である。
【0045】次に動作について説明する。上記実施の形
態1では、マイコン11が専用IC12を介してROM
3等に格納されているデータD7〜D0を読み込む処理
を実行するものについて示したが、マイコン11が専用
IC12を介してデータD7〜D0をDRAM2等に書
き込む処理を実行するようにしてもよい。
【0046】即ち、マイコン11がDRAM2等にデー
タD7〜D0を書き込む際、通常のアクセス方式を用い
てデータD7〜D0をバス13に出力する必要がある場
合、即ち、特に高速にデータを書き込む必要がない場合
には、マイコン11は、クロック信号φの1サイクル期
間中(図8の場合では、“A”のサイクル)、アクセス
要求信号REQを専用IC12に出力する(ステップS
T1)。また、マイコン11は、アクセス要求信号RE
Qと同時に、アクセス方式を指定する指定信号CA,デ
ータ量信号QD,転送方向信号Wおよび書き込みアドレ
スA15〜A0を専用IC12に出力する(ステップS
T1)。
【0047】このようにして、マイコン11から各種の
信号が出力されると、専用IC12の受信手段18がこ
れらの信号を受信し、専用IC12の認識手段19等
が、これらの信号に基づく処理を実行するが、図8の場
合、指定信号CAの信号レベルが“L”レベルで、転送
方向信号Wの信号レベルが“H”レベルであるので、認
識手段19は、通常のアクセス方式によるデータの書み
込み処理であると判断する(ステップST2,ST4,
ST13)。
【0048】従って、この場合には、マイコン11から
データD7〜D0がバス13のデータバスに出力される
と、専用IC12のデータ書き込み手段20は、通常の
アクセス方式を用いてバス13のデータバスからデータ
D7〜D0を読み込むとともにステップST14)、図
9に示す一般的なデータ書き込み方式を用いて書き込み
アドレスA15〜A0にデータD7〜D0を書き込む処
理を実行する(ステップST15)。
【0049】そして、専用IC12の送信手段21は、
データ書き込み手段20がデータD7〜D0の書き込み
を完了すると、その旨をマイコン11に知らせるため、
ACK信号(“H”レベルの信号)をマイコン11に送
信する(ステップST16)。図8の例では、“B”の
サイクルで書き込みを完了するので、“C”サイクルで
ACK信号を送信している。
【0050】これにより、マイコン11は、データD7
〜D0の書き込み処理が終了したことを認識し、バス1
3のデータバスに対するデータD7〜D0の出力を終了
する。なお、マイコン11は、専用IC12がデータD
7〜D0の書き込みを完了すると、専用IC12からA
CK信号が送信されてくるので、データのアクセス対象
の相違に伴って、データの書き込み時間が相違しても、
アクセス対象を意識せずに、適切なタイミングでデータ
を書き込むことができ、マイコン11の汎用性を担保す
ることができる。
【0051】次に、マイコン11がDRAM2等にデー
タD7〜D0を書き込む際、連続アクセス方式を用いて
データD7〜D0をバス13に出力する必要がある場
合、即ち、高速にデータを書き込む必要がある場合に
は、マイコン11は、クロック信号φの1サイクル期間
中(図11の場合では、“A”のサイクル)、アクセス
要求信号REQを専用IC12に出力する(ステップS
T1)。また、マイコン11は、アクセス要求信号RE
Qと同時に、アクセス方式を指定する指定信号CA,デ
ータ量信号QD,転送方向信号Wおよび書き込みアドレ
スA15〜A0を専用IC12に出力する(ステップS
T1)。
【0052】このようにして、マイコン11から各種の
信号が出力されると、専用IC12の受信手段18がこ
れらの信号を受信し、専用IC12の認識手段19等
が、これらの信号に基づく処理を実行するが、図11の
場合、指定信号CAおよび転送方向信号Wの信号レベル
がいずれも“H”レベルであるので、認識手段19は、
連続アクセス方式によるデータの書み込み処理であると
判断する(ステップST2,ST4,ST17)。
【0053】従って、この場合には、マイコン11から
データD7〜D0がバス13のデータバスに出力される
と、専用IC12のデータ書き込み手段20は、連続ア
クセス方式を用いてバス13のデータバスからデータD
7〜D0を読み込むとともに(ステップST18)、図
10に示すファーストページモードによるデータ書き込
み方式を用いて書き込みアドレスA15〜A0にデータ
D7〜D0を書き込む処理を実行する(ステップST1
9)。
【0054】即ち、マイコン11が、図11に示すよう
に、4つのデータを出力する場合には、その4つのデー
タを連続的にバス13のデータバスに出力する。これに
より、専用IC12のデータ書き込み手段20は、バス
13のデータバスから連続して4回、データD7〜D0
を読み込み、マイコン11とのデータアクセスを終了す
る。なお、マイコン11は、1回、アクセス要求信号R
EQ等を出力するだけで、4つのデータを専用IC12
に転送することができるので、通常のアクセス方式に比
べて短時間でデータを転送することができる(4つのデ
ータを転送するには、通常のアクセス方式の場合、12
クロック(=3クロック×4)の時間を必要とするのに
対し、例えば図11の連続アクセス方式の場合、9クロ
ックの時間で足りる。
【0055】そして、専用IC12の送信手段21は、
データ書き込み手段20がデータD7〜D0の書き込み
を完了すると、その旨をマイコン11に知らせるため、
ACK信号(“H”レベルの信号)をマイコン11に送
信する(ステップST20)。図11の例では、“H”
のサイクルで書き込みを完了するので、“1”サイクル
でACK信号を送信している。これにより、マイコン1
1は、データD7〜D0の書き込み処理が終了したこと
を認識し、バス13のデータバスに対するデータD7〜
D0の出力を終了する。
【0056】以上で明らかなように、この実施の形態2
によれば、マイコン11からデータD7〜D0が出力さ
れると、認識手段19により認識されたアクセス方式に
したがって当該データを受信するとともに、受信手段1
8により受信された書き込みアドレスA15〜A0に当
該データを書き込むようにしたので、バス幅を拡大する
等のコストの増加を招く手段を施すことなく、しかもマ
イコン11の汎用性を損わずに、マイコン11が高速に
データを送信することができる効果を奏する。
【0057】実施の形態3.上記実施の形態1および実
施の形態2では、各信号ごとに独立した信号線を備える
バス13を示したが、図12に示すように、バス13を
構成する各種信号線の一部を共用化し、共用化する信号
線を時分割方式で使用するようにしてもよい。即ち、ア
ドレスA7〜A2の信号線とデータD7〜D2の信号線
を共用化するとともに、アドレスA1の信号線とデータ
量信号QDの信号線とデータD1の信号線とを共用化
し、さらに、指定信号CAの信号線とデータD0の信号
線を共用化する。
【0058】なお、これらの信号線を共用化するに際
し、A7/D7〜A2/D2の信号線は、アクセス要求
信号REQの信号レベルが“H”レベルの期間では、ア
ドレスA7〜A2の信号線として利用し、“L”レベル
の期間では、データD7〜D2の信号線として利用す
る。同様に、A1/QD/D1の信号線は、アクセス要
求信号REQの信号レベルが“H”レベルの期間では、
指定信号CAの信号レベルが“L”レベルのときアドレ
スA1の信号線として利用し、指定信号CAの信号レベ
ルが“H”レベルのときデータ量信号QDの信号線とし
て利用し、アクセス要求信号REQの信号レベルが
“L”レベルの期間では、データD1の信号線として利
用する。また、CA/D0の信号線は、アクセス要求信
号REQの信号レベルがHレベルの期間では、指定信号
CAの信号線として利用し、“L”レベルの期間では、
データD0の信号線として利用する。
【0059】ただし、図12の場合、アドレスA0の信
号線が削除されているため、データのアクセスは偶数境
界からのアクセスしか許可されない。また、指定信号C
Aの信号レベルが“H”レベルのときは(連続アクセス
方式を採用時)、アドレスA1も出力されないので、連
続アクセスの開始番地は、A1=A0=0の番地以外は
許されないという制約が生じる。しかしながら、バス1
3を構成する信号線の本数は、図1の場合は29本であ
るのに対し、図12の場合は20本に減少する効果が得
られる。因みに、図13は連続アクセス方式を用いてデ
ータの読み込み処理を行った場合の各種信号のタイミン
グを示すタイミングチャートである。
【0060】実施の形態4.上記実施の形態では、図1
または図12を用いてバス13の構成を示したが、これ
に限るものではなく、また、信号の種類等についてもこ
れに限るものではない。
【0061】実施の形態5.この実施の形態5では、前
記実施の形態1から実施の形態4において説明したデー
タアクセス装置およびデータアクセス方法をHDDに適
用した場合について具体的に説明する。制御を行うHD
Cおよび当該HDCに接続されるMCUを有するHDD
として具体化されており、前記HDCと前記MCUをク
ロック同期的に動作させ、前記MCUからの一度のアク
セス要求コマンドにより前記HDCとの複数回のデータ
入出力を、前記HDCの管理資源アクセス状況より生成
される応答ステイタスに応じて各回ごとに任意のアクセ
ス時間で、連続的、離散的、あるいは、連続離散混合的
に行う。
【0062】このため、前記HDCと前記MCUが独立
のICの場合に、高いクロック周波数において同期的に
動作するようにフィードバック的に前記HDCから前記
MCUにクロック供給が行われる。また、アクセス開始
時にクロックに同期して前記MCUから要求信号が出力
されるコマンドステートがあり、当該ステートにおいて
前記MCUからアクセス対象のアドレス信号と、MCU
アクセスが読み出しか書き込みかを示すライト識別信号
と、前記MCUが一度に実行しようとするデータ転送量
を示すアクセス回数信号などのアクセスコマンド情報が
出力される。
【0063】MCUライトの場合には、コマンドステー
トから、あるいは、これに続くステートから前記MCU
は第1データ出力状態となりデータ信号線にデータが送
出される。前記HDCがデータを受け取るステートにお
いてクロックに同期した応答ステイタス信号が前記HD
Cから出力され、このステートの終わりまでライトデー
タ出力状態は維持される。アクセス回数が2以上の場
合、前記MCUは第1応答ステイタス信号に続くステー
卜から第2データ出力状態となり、以降同様にアクセス
回数信号で示した数だけ処理を繰り返す。
【0064】前記MCUがリードアクセスを行う場合
は、コマンドステートから、あるいは、これに続くステ
ートから前記MCUは第1データ入力状態となる。前記
HDCのデータ送出ステートでクロックに同期した応答
ステイタス信号が前記HDCから出力され、前記MCU
はこれを受けてデータ信号線からデータを取り込む。ア
クセス回数が2以上の場合、前記MCUは第1応答信号
に続くステートから第2データ入力状態となり、以降、
同様にアクセス回数信号で示される数だけ処理を繰り返
す。
【0065】前記HDCは、コマンドステートにおいて
前記MCUから出力されるアドレス信号とライト識別信
号とアクセス回数信号とを要求信号を用いて保持するレ
ジスタを有し、当該レジスタの保持情報をもとに直ちに
HDC管理資源へのアクセス要求を発行する。アドレス
信号を保持するレジスタには加算回路が付加されており
カウントアップする機能を有する。
【0066】前記HDCは、MCUアクセス処理とHD
C管理資源アクセス処理のデータ転送速度差の整合をと
るための複数ワードからなるリング状先入れ先出しデー
タレジスタ(以下、FIFOという)を有する。MCU
ライトの場合は前記FIFOに空きがある間、1回のア
クセスごとに前記HDCは応答ステイタス信号を前記M
CUに出力して、MCU送出データをデータ信号線から
前記FIFOに取り込む。前記FIFO上に有効データ
がある間、HDC管理費源のデータ受け取り状況に応じ
て前記FIFOからアドレスレジスタの示す資源にデー
タを書き込み、1回のデータ書き込み完了ごとにアドレ
スレジスタのカウントアップが行われる。応答ステイタ
ス信号は合計でアクセス回数だけ出力されるが、最後の
一回は資源へのデータ書き込み完了時に送出される。
【0067】MCUリードの場合は、アクセス回数だけ
アドレスレジスタの示す資源から前記FIFOにデータ
を読み出し、1回のデータ読み出し完了ごとにアドレス
レジスタのカウントアップが行われる。前記FIFO上
に有効データがある間、1回のデータ転送ごとに応答ス
テイタス信号を前記MCUへ出力してデータを前記FI
FOからデータ信号線に送出し前記MCUに引き渡す。
【0068】図14は、この発明のデータアクセス装置
およびデータアクセス方法が適用された実施の形態5の
HDD31の構成を示すブロック図である。図におい
て、32はハードディスクなどのディスクメディア、3
3はMCU、34はHDC、36はDRAMにより構成
されたセクタバッファである。35はホストコンピュー
タである。MCU33には、中央処理装置(以下、CP
Uという)33a、CPU33aへのデータ転送を制御
するバスインタフェースユニット(以下、BIUとい
う)(制御手段)33bを中心として、読み出し用メモ
リ(以下、ROMという)33c、書き込み可能メモリ
(以下、RAMという)33d、タイマ33e、シリア
ルIO(以下、SIOという)33f,33i、パラレ
ルポート33g、ADC33h、割り込み制御回路33
j、外部インタフェース制御回路33kが配置されてい
る。41はヘッド駆動用モータとメディア回転用モータ
の制御を行う制御回路、42はヘッド用増幅器でありチ
ャネルに接続されている。43は前記チャネルであり、
磁気記録適合信号とHDC34で使用するディジタル信
号との変換を行う変換用ICから構成されており、MC
U33のADC33hとHDC34のサーボ制御回路に
接続されている。
【0069】HDC34には、クロック発生回路34
a、クロック分配回路(クロック同期手段)34b、M
CUインタフェースコマンド制御回路(制御手段)34
c、FIFO34d,34k,34m、アドレスレジス
タ34e、セクタバッファ制御回路34f、サーボ制御
回路34g、レジスタ回路34h、ディスクメディア制
御回路34i、ホスト制御回路34jなどが配置されて
いる。なお、34sはMCUインタフェース制御回路を
示す。
【0070】図15は、図14に示したMCUインタフ
ェース制御回路34sの構成を示すブロック図である。
図において34tはラッチ回路(ADL)、34uはラ
ッチ回路(QL)、34vはラッチ回路(CAL)、3
4wはラッチ回路(WHL)、34xはラッチ回路(W
LL)である。
【0071】図16は図14におけるMCU33のCP
U33a、BIU33bおよび外部インタフェース制御
回路33kの構成を示すブロック図である。図16にお
いて51はアドレス発生回路、52はデータキュー、5
3は命令キュー、54はバスサイクルの起動制御回路、
55はフェッチおよびデータリード/ライト制御回路、
56は外部アクセス制御信号発生回路、57はHDC3
4から供給されたCLKおよびCLKENからMCU3
3のクロックφを生成するクロック発生回路(クロック
同期手段)である。
【0072】次に動作について説明する。先ず、HDC
側の動作について説明する。図14に示す制御回路41
は、SIO33fによりMCU33と接続されヘッド駆
動用モータとメディア回転用モータの制御を行う。ヘッ
ド用増幅器42は、チャネル43に接続され、MCU3
3のパラレルポート33gから制御される。チャネル4
3は磁気記録適合信号とHDC34で使用するディジタ
ル信号との変換を行い、HDC34のディスクメディア
制御回路34iと接続されてデータ転送を行う。へッド
位置制御のためのサーボ情報の生成もチャネル43で行
われる。チャネル制御はMCU33のSIO33iによ
って行われる。
【0073】セクタバッファ36のDRAMの制御はセ
クタバッファ制御回路34fによって行われる。40M
Hzのクロックではぺージモードの周期は25nsにな
り、DRAM読み出し時のタイミング制限が非常に厳し
くなる。この実施の形態5ではDRAMに送出したRA
S、CASU、CASL信号出力を入力回路34p,3
4qを介してHDC34にフィードバックし、それらの
信号の変化点を利用して入出力回路の遅延時間バラツキ
を補正してデータのラッチを行うように構成されてい
る。MCU33内部ではBIU33bとROM33c、
RAM33d間は20ビットのアドレス出力信号線と3
2ビットプログラム入力信号線と16ビットのデータ出
力信号線・入力信号線とが独立に設定されているが、M
CU33外部に対しては信号ピン数の制限からアドレス
とデータが共用、かつ、データ入出力共用となってお
り、このための外部インタフェース制御回路33kが設
けられている。
【0074】CLKはHDC34からMCU33に送出
されるクロックでありHDC34内のクロック発生回路
34aで生成される。CLKENはその変化点がCLK
の低レベルの間に来るようにCLKを分周したマーカ信
号であり、同様にHDC34で生成されてMCU33に
送出される。HDC34内のCLK、CLKEN出力回
路には外からの入力回路が付加されており、MCU33
に送られたクロックが同時にHDC34にフィードバッ
クされてHDC内部回路の基準クロックとしてクロック
分配回路34bにより分配される。HDC34とMCU
33においてクロック入力回路、クロック分配回路を遅
延時間に大きな差がない形で設定することにより、HD
C34とMCU33間のCLK接続線を基準点として考
えた場合にそれぞれのチップ内部のクロックタイミング
を合わせることが可能になりインタフェース信号の同期
化が実現される。
【0075】ここで使用するMCU33の基本サイクル
は2クロック分(50ns)であり、CLKENは基本
サイクルに対応するCLKをHDC34とMCU33双
方で識別するために利用される。CLKENが高レベル
の所のCLK立ち上がり点、もしくは、CLKENが低
レベルの所のCLK立ち上がり点が同期点であり、すべ
てのインタフェース信号はこの点より少し遅れて変化す
る。
【0076】図17は、MCU33とHDC34間のイ
ンタフェース信号の1ワードアクセスの例を示すタイミ
ングチャートである。REQはMCU33からの要求信
号でありコマンド送出とMCU33のアクセス開始を示
す。同一サイクルにおいて上位・下位別バイトライト識
別信号(WH、WL)とアクセスアドレス(A19〜1
6、AD15〜02)と連続アクセス信号(AD0
0)、連続アクセス回数(AD01)などのコマンド情
報が出力される。連続アクセス信号は1回の要求信号で
2ワード以上データアクセスを行う場合に出力され、図
18に示すような処理が行われる。また、前記上位・下
位別バイトライト識別信号による処理内容は図19に示
すようになる。リードの場合はバイトの区別はなく、M
CU33の内部処理で入れ替え・読み捨てが行われる。
連続アクセス時はライト・リードとも常にワード処理と
なる。アドレスは1Mバイトまで直接指定可能である。
MCUライトの場合は、REQの次のサイクルでライト
データがバス(AD15〜00)に送出される。同じサ
イクルで応答ステイタス信号(ACK)がHDC34か
ら出力されアクセスが完了する。MCUリードの場合に
もREQの次のサイクルでACKがHDC34から出力
されるが、転送方向切り替えに伴う信号の衝突を回避す
るため、HDC34は半サイクルおいてデータの出力を
行う。MCU33は1サイクル後にデータの取り込みを
行なって半サイクル後にアクセスを完了する。このよう
に処理のステートとサイクルは必ずしも一致しないがす
べてクロックに同期して行われる。
【0077】ACKを出力するタイミングはHDC34
の処理状態によって定まり、複数サイクルにわたってM
CUアクセス時間を延長することが可能である。MCU
33−HDC34間でクロック同期がとれているため、
HDC34上のレジスタのように短時間でアクセス可能
な資源についてはACKの遅れなしに短時間で転送が可
能となる。連続アクセスの場合には、最初にREQサイ
クルで先頭アドレスがMCU33から出力されるが、後
続のアドレスはHDC34内で加算回路によりカウント
アップされて生成される。この実施の形態5では2ワー
ドの場合と4ワードの場合があり得るがACKを返すタ
イミングはHDC34の処理状態により1ワードごと、
連続的にも離散的にも、また、これらの混合にも設定す
ることが可能である。
【0078】ここでMCU側の動作について説明する。
MCU33は処理内容に応じて要求する連続アクセス数
を決定する。例えば、16ビットのリード命令実行時は
1ワード、32ビットのライト命令実行時は2ワード、
命令の取り込み(INSTRUCTION FETC
H)では4ワードといったように最も効率のよいワード
数がリクエストの都度、選択され、BIU33b、外部
インタフェース制御回路33kにより処理が行われる。
連続ライトアクセスの場合のMCU33とHDC34と
のインタフェース信号例を図20に示す。
【0079】図16において、MCU33ではHDC3
4から入力されたCLKおよびCLKENをもとにクロ
ック発生回路57でクロックφを生成する。MCU33
の内部はすべてこのクロックφを基準として動作する。
BIU33bが実行するバスサイクル(バスを介して他
のデバイスあるいは同一チップ内の他の回路ブロックか
らデータを読み出す動作、または他のデバイスあるいは
同一チップ内の他の回路ブロックにデータを書き込む動
作)はデータアクセスとコードアクセスに大別される。
さらにBIU33bが実行する先頭番地の位置(バイト
境界=奇数番地、ワード境界=偶数番地、ダブルワード
境界=アドレスの最下位2ビットが“0”の番地)、読
み書きするデータまたはコードの長さ(バイト=8ビッ
ト、ワード=16ビット、ダブルワード=32ビット、
クワッドワード=64ビット等)、アクセス方式(通常
アクセスと連続アクセス)、データアクセスの場合リー
ドまたはライトの別、コードアクセスの場合プログラム
分岐時とシーケンシャルなアクセスの別等によって以下
のように細分化される。 (1)データアクセス (1−1)バイト長/ワード境界/通常アクセス/リー
ドまたはライト (1−2)バイト長/バイト境界/通常アクセス/リー
ドまたはライト (1−3)ワード長/ワード境界/通常アクセス/リー
ドまたはライト (1−4)ワード長/バイト境界/通常アクセス/リー
ドまたはライト (1−5)ダブルワード長/ダブルワード境界/連続ア
クセス/リードまたはライト (1−6)ダブルワード長/ワード境界/通常アクセス
/リードまたはライト (1−7)ダブルワード長/バイト境界/通常アクセス
/リードまたはライト (2)コードアクセス (2−1)ダブルワード長/ダブルワード境界/連続ア
クセス/分岐 (2−2)クワッドワード長/ダブルワード境界/連続
アクセス/シーケンシャル
【0080】次に、バスサイクルの動作の詳細につい
て、データアクセス/ワード長/ワード境界/通常アク
セス/リードのケースについて説明する。動作タイミン
グチャートを図21に示す。データアクセスはCPU3
3aからBIU33bへの要求信号によって発生する。
要求信号は複数の信号線からなりデータアクセス要求の
有無、リードまたはライトの区別、データ長の指定情報
を含み、図21に示すようにクロックφの“L”の期間
から“H”の期間までの1サイクル出力される。またC
PU33aは次のクロックφの“H”期間から(a)の
1サイクル、リードアドレスAD19d〜AD0dをB
IU33bのアドレス発生回路51に送る。CPU33
aから上記要求信号を受けたBIU33bのバスサイク
ルの起動制御回路54では、要求信号をデコードしその
要求内容に応じたバスサイクル(このケースではワード
長データのリードアクセス)を起動する指示を、フェッ
チおよびデータリード/ライト制御回路55に送る。フ
ェッチおよびデータリード/ライト制御回路55では、
アドレス発生回路51、データキュー52、外部アクセ
ス制御信号発生回路56を適宜制御し、外部インタフェ
ース用のMCU33の各端子を図21のタイミングチャ
ートに示すように動作させて、CPU33aから指定さ
れた番地から指定されたデータ長のデータを読み出す。
アクセス方式については、フェッチおよびデータリード
/ライト制御回路55がアクセス条件に基づいて通常ア
クセスか連続アクセスのいずれかを選択する。このケー
スでは通常アクセスが選択される。
【0081】外部インタフェース用のMCU33の各端
子を図21のタイミングで動作させる際の各回路ブロッ
クの動作をさらに詳細に説明する。アドレス発生回路5
1では、図21の(a)のサイクルでCPU33aから
送られてきたアドレス信号AD19d〜AD0d(読み
出すデータの先頭番地)をそのままA19〜A0信号と
して出力する。このうちA19〜A11信号は、A19
〜A16、AD15〜AD01端子から出力され、HD
C34へのアクセスアドレスとして送られる。リードア
クセスはすべてワード境界(偶数番地)からのワードア
クセスとして処理されるため、アドレスの最下位ビット
(A0)は端子から外部へ出力する必要がない。バイト
データのリードアクセスあるいはバイト境界からのワー
ドアクセスの処理方法については後述する。外部アクセ
ス制御信号発生回路56では、アドレス出力と同一の
(a)のサイクルでREQ信号を“H”レベルにして、
HDC34にアクセスをスタートすることを知らせる。
【0082】このケースではリードアクセスであるため
図19に示すようにWH,WL信号は“L”レベルであ
る。HDC34はWH,WL信号が共に“L”レベルで
あることからリードアクセスであることを知る。また、
このケースでは通常アクセスが選択されるため外部アク
セス制御信号発生回路56から出力されるCAおよびQ
/D信号は“L”レベルであり、CA信号はAD00端
子から出力されてHDC34に対して通常アクセスであ
ることを知らせる。以上のようにこの(a)のサイクル
では、MCU33からHDC34に対してアクセス条件
とアクセスアドレスが送られる。
【0083】次の(b)のサイクルでは、MCU33が
HDC34からの応答信号ACKを待つウエイトサイク
ルである。(b)のサイクルではA19〜A16,AD
15〜AD00端子はハイ・インピーダンス状態にな
り、REQ,WH,WLの各信号は“L”レベルとな
る。HDC34は次の(c)のサイクルにリードデータ
をMCU33に返せる場合、(b)のサイクルでACK
信号を“H”レベルにしてMCU33に知らせる。AC
K信号はMCU33のフェッチおよびデータリード/ラ
イト制御回路55に送られる。フェッチおよびデータリ
ード/ライト制御回路55では、(b)のサイクルでA
CH信号が“H”レベルであれば制御を次の(c)のサ
イクルに進めるが、“L”レベルの場合は(b)のサイ
クルをもう1サイクル継続する。従って、HDC34は
指定されたデータの読み出しに時間がかかる場合は、A
CK信号を返すタイミングを遅らせれば、MCU33と
のインタフェースの同期を保つことができる。
【0084】HDC34はACK信号に“H”レベルを
返した場合、次の(c)のサイクルのクロックφの立ち
下がりエッジまでにAD15〜AD00端子にリードデ
ータを返す。MCU33はこのクロックφの立ち下がり
エッジでAD15〜AD00端子からリードデータを取
り込む。リードデータはD15〜D0信号線を通ってデ
ータキュー52に一旦蓄えられ直ちに(c)のサイクル
のクロックφの“L”期間にCPU33aに送られ、デ
ータリードは完了する。
【0085】次に、ワード境界からのワード長データの
ライトアクセスについて説明する。タイミングチャート
を図22に示す。リードの場合と同様に上記アクセス条
件を示す要求信号がCPU33aからバスサイクルの起
動制御回路54に送られ、さらにこの起動制御回路から
の指示によりフェッチおよびデータリード/ライト制御
回路55で上記ライトアクセスのバスサイクルが実行さ
れる。アドレス発生回路では(a)のサイクルでCPU
から送られてきたライトアドレスAD19d〜AD0d
をA19〜A0信号として出力する。このうちA19〜
A1信号がA19〜A16、AD15〜AD01端子か
らアドレス信号として外部に出力される。書き込むデー
タがバイト長かワード長かの指示は後述するWH,WL
信号によって行われるため、アドレスの最下位ビットA
0は外部に出力する必要がない。(a)のサイクルのク
ロックφの“L”期間にさらにCPU33aからライト
データがD15d〜D0dに出力され、ライトデータは
一旦データキュー52に蓄えられる。外部アクセス制御
信号発生回路56では(a)のサイクルで、REQ信号
を“H”レベルにするとともに、WH,WL信号を共に
“H”レベルにしてワード長データのライトアクセスで
あることをHDC34に知らせる。WH,WL信号はラ
イトを指示する信号で、WLが“H”レベルのときに送
出したアドレスの偶数番地側(A19〜A16,ADI
5〜AD01,0番地)にデータの下位バイト、すなわ
ち次の(b)のサイクルでAD7〜AD00端子に出力
されるデータを書き込むことを指示し、WHが“H”レ
ベルのとき送出したアドレスの奇数番地側(A19〜A
16,AD15〜AD01,1番地)にデータの上位バ
イト、すなわち次の(b)のサイクルでAD15〜AD
8端子に出力されるデータを書き込むことを指示する。
【0086】従って、ワード長のデータを書き込む場合
はWH,WL信号が共に“H”レベルになる。また、こ
のケースも通常アクセスであるため、CA,Q/D信号
は“L”レベルでありCA信号はAD00端子から出力
される。次に(b)のサイクルでは、先にデータキュー
52に蓄えられたライトデータがAD15〜AD00端
子に出力される。HDC34はこのサイクルでライトデ
ータを受け取り書き込みを完了できる場合は、このサイ
クルでACK信号を“H”レベルにしてMCU33に知
らせる。MCU33はACK信号の“H”レベルを受け
取るとこのサイクルでデータのライトアクセスを終了す
る。一方、HDC34がライトデータを受け取り書き込
みを完了するためにさらにサイクルを必要とする場合
は、ACK信号を返すタイミングを遅らせる。MCU3
3のフェッチおよびデータリード/ライト制御回路55
では、ACK信号に“H”レベルが返されるまで(b)
のサイクルを反復継続し、AD15〜AD00端子にラ
イトデータの出力を継続する。
【0087】ワード境界からのバイトデータのリードア
クセスは、図21と同じタイミングでワードデータのリ
ードアクセスとして実行され、データキュー52に取り
込まれたワードデータの内の下位のバイトデータのみが
CPU33aに送られる。バイト境界からのバイトデー
タのリードアクセスは、アドレス出力時に指定されたア
クセスアドレスの一番地手前(A19〜A16,AD1
5〜AD01,0番地)のワード境界からのワードデー
タのリードアクセスに変換され、図21と同じタイミン
グで実行される。データキュー52に取り込まれたワー
ドデータの内上位のバイトデータだけがCPU33aに
送られる。
【0088】バイト境界からのワードリードは図23に
示すように指定されたアドレスより一番地手前(AD1
9d〜AD1d,0番地)のワード境界からのワードリ
ードと、指定されたアドレスより一番地後の(AD19
d〜AD0d+1番地)ワード境界からのワードリード
の2回に分けて実行される。アドレス発生回路51には
加算器とデータアドレスレジスタが設けられており、
(a)のサイクルではCPU33aから送られてきたラ
イトアドレスAD19d〜AD0dに対して+1インク
リメントが実行され、その結果がデータアドレスレジス
タへ保存される。(d)のサイクルからスタートする2
回目のリードアドレスはこのデータアドレスレジスタか
ら出力される。読み出された2ワードのデータの先頭バ
イトと最後のバイトは捨てられ、中の1ワードだけがC
PU33aに送られる。ワード境界からのダブルワード
データの読み出しは、図23と同様のタイミングで2回
のワードリードに分けて実行される。ただし、このケー
スでは読み出された2ワードのデータはすべてCPU3
3aに送られる。
【0089】バイト境界からのダブルワードデータの読
み出しは、図24に示すように指定された番地より一番
地手前のワード境界からのワードリード、指定されたア
ドレスより一番地後のワード境界からのワードリード、
指定された番地より3番地後のワード境界からのワード
リードの3回に分けて実行される。2回目、3回目のア
クセスのアドレスはアドレス発生回路51内の加算器と
データアドレスレジスタによって生成される。読み出さ
れた計6ワードの内、先頭と最後の各1バイトは拾てら
れ、中の2ワードがCPU33aに送られる。
【0090】ワード境界からのバイトデータのライトア
クセスのタイミングを図25に示す。ワードデータのラ
イトとの相違は(a)のサイクルでWL信号のみが
“H”レベルになり、(b)のサイクルでAD7〜AD
00端子に出力されるバイトデータだけを書き込むこと
をHDC34に指示することである。バイト境界からの
バイトデータのライトアクセスは、図25のタイミング
と同様で(a)のサイクルでWH信号のみが“H”レベ
ルになり、(b)のサイクルでAD15〜AD8端子に
出力されるバイトデータだけを書き込むことをHDC3
4に指示する。バイト境界からのワードデータのライト
アクセスは図26に示すようにバイト境界からのバイト
データのライトアクセスと指定されたバイト境界+1番
地のワード境界からのバイトデータのライトアクセスの
2回に分けて実行される。ワード境界からのダブルワー
ドデータのライトアクセスは、図27に示すように指定
されたワード境界からのワードデータライトと指定され
たワード境界+2番地の次のワード境界からのワードデ
ータライトの2回に分けて実行される。バイト境界から
のダブルワードデータのライトアクセスは図28に示す
ように指定されたバイト境界からのバイトデータのライ
トアクセス、指定されたバイト境界+1番地のワード境
界からのワードデータのライトアクセス、指定されたバ
イト境界+3番地のワード境界からのバイトデータのラ
イトアクセスの3回に分けて実行される。
【0091】以上、データアクセスについて通常アクセ
スで処理されるケースすべてについてその動作を説明し
た。連続アクセスとは、MCU33からの1回のアドレ
ス送出に対して1回のデータのリードあるいはライトを
行う方式である。例えばこの実施の形態5では、MCU
33とHDC34間でデータをやり取りする信号線はA
D15〜AD00の16本であるため、通常アクセスの
1回でやり取りできるデータはバイト長あるいはワード
長になる。従って、先に説明したようにバイト境界から
のワードアクセスあるいはバイト/ワード境界からのダ
ブルワードアクセスは、2、3回のアドレス送出による
複数回のバスサイクルに分割されて実行される。
【0092】この実施の形態5におけるMCU33で
は、連続するアドレスに配置される長いデータを従来の
通常アクセスよりも効率的にリード/ライトするアクセ
ス方式として連続アクセスが提供される。連続アクセス
とは、データの先頭が配置されるアドレス境界がある特
定の条件(例えばダブルワード境界にある)を満たす場
合に、1回のアドレス送出に対して、指定される複数回
のデータのリード/ライトサイクルを実行するものであ
る。
【0093】次に、ダブルワード境界からのダブルワー
ドデータのリードアクセスを例にして連続アクセス方式
の動作を説明する。タイミングチャートを図29に示
す。通常アクセスと同様に、アクセス条件を示す要求信
号がCPU33aからバスサイクルの起動制御回路54
に送られ、フェッチおよびデータリード/ライト制御回
路55でダブルワードデータのリードアクセスが実行さ
れる。アドレス発生回路51では(a)のサイクルでC
PU33aから送られてきたアドレスをA19〜A0と
して外部インタフェース制御回路33kに送る。このア
ドレス信号の最下位2ビットA1,A0は、フェッチお
よびデータリード/ライト制御回路55にも送られる。
フェッチおよびデータリード/ライト制御回路55では
このアドレス情報と先のCPU33aからのアクセス条
件に基づいたバスサイクルの起動指示から、アクセスが
ダブルワード境界からのダブルワードデータのリードア
クセスであることを知り、アクセス方式が連続アクセス
であるという判断をして、外部アクセス制御信号発生回
路56に伝える。外部アクセス制御信号発生回路56で
は、通常アクセスと同様に(a)のサイクルでREQ信
号を発生するとともに、リードアクセスであるためW
H,WL信号は“L”レベルのままとする。さらに、連
続アクセスであることよりCA信号を(a)のサイクル
で“H”レベルにし、またリードデータ長がダブルワー
ドであるためQ/D信号を“L”レベルにする。
【0094】CA信号はアクセス方式を示す信号で
“L”レベルのとき通常アクセスを、“H”レベルのと
き連続アクセスを示す。また、Q/D信号は連続アクセ
ス時に連続してやり取りするデータ長を示し、“L”レ
ベルのときダブルワード(2ワード)長を、“H”レベ
ルのときクワッドワード(4ワード)長を示す。外部イ
ンタフェース制御回路33kでは、AD00端子かCA
信号を出力しHDC34に連続アクセスであることを知
らせる。また、CAが“H”レベルのときはAD01端
子からはアドレス信号AD1ではなく、Q/D信号を出
力しHDC34に連続アクセスするデータ長を知らせ
る。したがって、連続アクセス時にHDC34に送られ
るアドレス信号はAD19〜AD2になるが、連続アク
セスはダブルワード境界(A1=A0=“0”)からに
限られるため、MCU33から送出されなくてもよい。
【0095】以上のように(a)のサイクルでREQ,
WH,WL,CA,Q/D,A19〜AD2の信号をM
CUから受け取ったHDC34は、A19〜AD2,
0,0番地からのダブルワードの連続アクセスリードで
あることを知る。次の(b)のサイクルでMCU33は
通常アクセスと同様にAD15〜AD00端子をハイ・
インピーダンス状態に、REQ,WH,WL端子を
“L”レベル状態にして、HDC34からのACK応答
を待つ。一方、HDC34は次の(c)のサイクルでリ
ードを要求されたダブルワードデータの下位ワード(A
19〜AD2,0,0番地および0,1番地)を返送で
きる場合、この(b)のサイクルでACK信号を“H”
レベルにして返し、(c)のサイクルでリードデータを
返す。(c)のサイクルてMCU33はクロックφの立
ち下がりでHDC34から返されたリードデータ(下位
ワード)を取り込みクロックφの“L”の期間にCPU
33aへ送る。と同時に次のデータ(上位ワード)に対
するHDC34からのACK信号を待つ。HDC34は
続いて(d)のサイクルでダブルワードデータの上位ワ
ード(A19〜AD2,1,0番地および1,1番地)
を返送できる場合、この(c)のサイクルでACK信号
を“H”レベルにして返し、(d)のサイクルでリード
データを返す。(d)のサイクルでMCU33はクロッ
クφの立ち下がりでHDC34から返されたリードデー
タ(上位ワード)を取り込み、クロックφの“L”期間
にCPU33aに送る。以上の手順によって連続アクセ
スリードは完了する。HDC34はACK応答を制御す
ることによって1ワード毎にリードデータを返送するタ
イミングの長短をコントロールすることができる。
【0096】ダブルワード境界からのダブルワードデー
タの連続アクセスライトのタイミングチャートを図30
に示す。上記連続アクセスリードの動作説明と通常アク
セスのライト動作の説明から、図30の連続アクセスラ
イトの動作は容易に理解できるので説明を省略する。
【0097】次にコードアクセスについて説明する。コ
ードアクセスは以下の2ケースの連続アクセスのいずれ
かで実行される。 (1)ダブルワード境界からのダブルワードのリードア
クセス(プログラム分岐時) (2)ダブルワード境界からのクワッドワードのリード
アクセス(シーケンシャルアクセス時) まず、プログラム分岐時のコードアクセス動作について
説明する。動作タイミングを図31に示す。データアク
セスと同様にCPU33aからの分岐要求信号によりコ
ードアクセスは起動される。(a)のサイクルでアドレ
ス発生回路51はCPU33aから分岐先アドレスAD
19d〜AD0dを受け取り、これをそのままA19〜
A0信号として外部インタフェース制御回路33kへ送
る。フェッチおよびデータリード/ライト制御回路55
は、バスサイクルの起動制御回路54を介してCPU3
3aの要求がプログラム分岐時のコードリードアクセス
であることを知るため、A19〜A2,0,0番地から
のダブルワードの連続アクセスリードの実行を各ブロッ
クに指示する。これにより外部アクセス制御信号発生回
路56は、(a)のサイクルでREQを“H”レベル、
AD01(CA)を“H”レベル、AD00(Q/D)
とWHとWLを“L”レベルとして、HDC34に対し
てA19〜AD2,0,0番地からダブルワードのリー
ドを指示する。以降のコード読み出しの手順はデータの
連続アクセスリードと全く同一である。
【0098】データアクセスとの相違はAD15〜AD
00端子から1ワードずつ読み込まれたコードは、デー
タキュー52ではなく命令キュー53に取り込まれるこ
とである。ただし、ブログラム分岐時の分岐先アドレス
AD19d〜AD0d=A19〜A0はダブルワード境
界(A1,0=“0”)とは限らず任意のアドレス境界
を指す。したがって、A1,0の内容によっては読み出
されたダブルワードのコードの中には不要のコードが含
まれており、これらはA1,0信号をモニタしているフ
ェッチおよびデータリード/ライト制御回路55の指示
によって、命令キュー53に格納される時点で破棄され
る。また、アドレス発生回路51内にはアドレス加算器
とブログラムアドレスレジスタがあり、分岐先アドレス
をもとにA19〜A2,0,0番地+4番地が(a)の
サイクルでブログラムアドレスレジスタに保存され、以
降のシーケンシャルなコードアクセス時に使用される。
また命令キュー53に格納されたコードは、CPU33
aからの要求がある毎にCPU33aへ転送される。
【0099】次に、シーケンシャルなコードリードアク
セスについて説明する。動作タイミングを図32に示
す。BIU33bはCPU33aからブログラムの分岐
指示が与えられる場合以外のケースでは、データリード
/ライトがなくバスが空いている状態のときにコードリ
ードアクセスを発生させ、読み出したコードをCPU3
3aがコードを実際に必要とする以前に命令キュー53
に取り込んでおく。例えば、この実施の形態5では10
バイト分のコードを蓄えられる命令キューを持ってい
る。プログラムの分岐後、次のコードアクセスの番地は
アドレス発生回路51のプログラムアドレス発生回路に
格納されており、このアドレスは必ずダブルワード境界
を指している。バスサイクルの起動制御回路54は、C
PU33aからの分岐およびデータのリード/ライトの
要求がなく、命令キュー53に8バイト以上の空きがあ
れば、フェッチおよびデータリード/ライト発生回路に
クワッドワードのコードの連続アクセスリードを指示
し、フェッチおよびデータリード/ライト発生回路55
はこれに応じて各回路ブロックを制御する。
【0100】アドレス発生回路51は、(a)のサイク
ルでアドレスラッチの内容をAD19〜AD0信号に出
力し外部インタフェース制御回路33kに送る。このA
D19〜AD0のアドレス信号はアドレス加算器で+8
されその結果は再びアドレスラッチに保存される。外部
アクセス制御信号発生回路56ではREQを“H”レベ
ル、CAを“H”レベル、Q/Dを“H”レベル、WH
およびWLを“L”レベルとして、HDC34に対して
AD19〜AD2,0,0番地から4ワードの連続アク
セスリードを指示する。その後のコードの読み出し手順
は、ダブルワードの読み出しと同じで読み出しの繰り返
し回数が増えるだけで、読み出されたコードは順次命令
キュー53に格納される。
【0101】次に、HDC側の動作説明に戻り、図15
に示すHDC34のMCUインタフェース制御回路34
sの動作について説明する。レジスタ、セレクタの制御
信号はMCUインタフェースコマンド制御回路34cに
おいて生成される。REQ信号によりMCU33から送
出されたアドレス(A19〜16、AD15〜01)は
ラッチ回路(ADL)34tにラッチされる。また、ラ
イト信号(WH、WL)はラッチ回路(WHL)34
w、ラッチ回路(WLL)34xに、連続アクセス信号
(AD00)はラッチ回路(CAL)34vに、連続ア
クセス数(AD01)はラッチ回路(QL)34uにラ
ッチされる。資源によりアクセスの競合制御が必要な場
合があるため、MCU33のリード、ライトによらずリ
ードを前提としてコマンドのラッチと同時にリクエスト
信号(RQ)およびアドレス(ADRS)をアクセス資
源に対し送出する。データの一時的な保持を行うFIF
O(MRB)34dは3ワード構成でリード・ライト共
用となっており、アクセス要求時に初期化されて
“0”、“1”、“2”の順に使用される。書き込み対
象バッファと読み出し対象バッファを示すポインタがそ
れぞれ設定されており、読み書き独立に、かつ、書き込
み後すぐに読み出しが可能である。
【0102】MCUリードの場合、読み出し処理を行な
って資源からRDATを通してFIFO34dにデータ
を入力し、MCU(AD15〜00)に送出する。MC
Uライトの場合、REQの次のサイクルからデータがA
D15〜00に出力されるのでFIFO34dに入力
し、WDATを通してリクエスト信号(RQ)、ライト
信号(HW、LW)、アドレス(ADRS)とともに資
源に送出する。
【0103】CAL=1の場合には連続アクセスが行わ
れ、ラッチ回路(QL)34uが0ならば2ワードが、
ラッチ回路(QL)34uが1ならば4ワードが処理さ
れる。ライト時、HDC34が3ワード目のデータを受
け取ればMCU33は4ワード目を出力して待機してお
り、リード時にはHDC34がACKを送出すればMC
U33よって速やかにデータが読まれてFIFO34d
に空きができるので、4ワードまでの連続アクセスを行
う場合はFIFO34dは3ワードあれば充分である。
【0104】資源がレジスタのようにすぐにアクセス可
能な場合は、MCUインタフェースコマンド制御回路3
4cにおいてACKを生成する。ECC(Error
Check&Correction)シーケンサで使用
されるHDC34上のROM、各種ハードウェアシーケ
ンサで使用されるHDC34上のRAM、あるいはセク
タバッファのように即座にアクセス不可能であったり、
ハードウェアとの競合によりアクセスが送れる資源の場
合には、アクセスできた時点で資源から返されるアクナ
リッジ信号(AK)をもとにACKの生成を行う。MC
U33のアドレス空間とHDC管理費源の対応を図33
に示す。
【0105】セククバッファの時分割アクセス競合制御
はセクタバッファ制御回路34fにおいて行われ、以下
に示すようなアクセス対象がある。 A1 ディスクメディアユーザデータ転送 A2 DRAMリフレッシュ B1 ホストユーザデータ転送 B2 ホストコマンドパラメータ転送 C1 ECC ON THE FLY データ修正シー
ケンサ処理 C2 ディスクメディアNO−ID シーケンサテーブ
ル参照 C3 MCUプログラム・データ転送 S1 NO−ID シーケンサテーブル生成 A、B、Cの3つのグループは同一優先順位で順にサー
ビスされ、ひとつのグループ内では数字の小さい方が優
先度が高く先にサービスされる。グループ内に要求がな
い場合にはそのグループのサービスはスキップされる。
A1、B1はユーザデータの転送処理で大きな転送帯域
が要求される。リフレッシュ処理(A2)はDRAMの
仕様で規定時間内に規定回数実施する必要がある。メデ
ィアデータ転送帯域を落とさないためにデータ転送中は
実施せず、メディア処理が行われているがヘッドがサー
ボパターン上などにあってデータ転送が行われていない
区間で集中的に行なって仕様を満たすようにしている。
メディア処理中以外では一定時間問隔で行われる。
【0106】ホストコマンドパラメータ転送(B2)
は、SCSI規格などで使用されるコマンドデータバイ
ト(CDB)の保存のために行われる。コマンドが完了
する前に次のコマンドを送るようなQUEUE処理にお
いて、多くのコマンドをセククバッファ上のテーブルに
溜めてコマンドの処理順序入替え(REORDERIN
G)などを行う場合に使用される。
【0107】ECCのデータ修正処理(C1)は通常5
12バィトのセクタと呼ばれるデータ単位で行われる
が、1セクク中に修正すべきデータが多く存在する場合
には高速に処理する必要があるため、ハードウェアのシ
ーケンサによって行われる。処理時間短縮のため、一度
のサービスでセククバッファからの読み出し、修正、書
き込みを行なっている。
【0108】ディスクメディアNO−ID処理(C2)
は、従来メディア上のユーザデータの先頭に付加されて
いたID情報を取り除いてメモリ上で管理することによ
り、メディアの利用効率を上げることを目的として行わ
れる。この処理もハードウェアのシーケンサによって行
われ、メディアデータの処理中にセクタバッファ上のI
Dテーブルが1セクタごとに数ワードずつアクセスされ
る。また、へッドの移動によってメディアデータ密度の
異なる領域の処理が行われる場合にはID情報テーブル
の再生成(S1)が必要であるが、この処理もハードウ
ェアシーケンサによりへッドの移動中に行われる。な
お、S1はA1と排反のため、この処理中に限りA2、
B1、Cn、S1の4グループでの競合制御処理が行わ
れる。
【0109】MCU処理(C3)は、Cグループの中で
最も優先順位が低いが、C1、C2は頻度が低いため通
常ほとんどC3が行われる。MCUの4ワードアクセス
時のA1、B1、C1の処理の様子を図34に示す。
【0110】ライトの場合、リング状FIFO34dを
4ワードにすればMCU33からのデータを先に全て受
け取る(キャシュ処理を行う)ことができるが、資源ア
クセスの完了前にACKを返すとMCU33の処理が先
に進んでMCU33から次の要求が発行されHDC34
側の処理が複雑になるため、4ワード目に対応するAC
Kを資源アクセス完了時に送出する。
【0111】従来のようにMCU33が1ワードアクセ
スを行なう場合、A1、B1、C3の1周期の時間は6
50nsでMCU33の転送速度は平均3.1MB/s
程度であるが、上記のように4ワードアクセスを行え
ば、1周期時間は75ns増加するだけでホスト・メデ
ィアの転送にほとんど影響を与えずに4倍のデータが処
理され、平均11.0MB/sの転送速度が得られる。
【0112】DRAMのぺージモードアクセスは同一ぺ
ージ内では高速に処理可能であるがMCU33からのア
クセスはぺージをまたぐ形で設定されることもあり得
る。A2、C3の処理が行われていてC3の4ワードア
クセスにおいてぺージ境界をまたぐような場合、アクセ
スは図35に示すような形となる。
【0113】ぺージが変わるため3ワード目のアクセス
はRAS信号の出し直しが必要となるが、HDC34は
他のセククバッファアクセス要求を受け付けず、MCU
処理を継続する。
【0114】DRAMのリフレッシュ処理は、サーボパ
ターン処理などにおいて上記のようにDRAMの仕様で
ある15.6254s間隔(512回/4ms)より短
かい周期で集中的に実施され、メディアデータ転送中の
リフレッシュ処理をなくしてユーザデータの転送帯域を
落とさないように制御される。
【0115】実施の形態6.前記実施の形態5では、M
CU33とHDC34が独立のICとして構成されてい
る場合について説明したが、MCU33とHDC34と
を1個のICに統合することも可能であり、このように
1個のICに統合した場合、以下のような効果が期待で
きる。
【0116】まず、HDCクロックのフィードバック制
御が不要となる。また、MCUアドレス信号線、データ
出力線、データ入力線は独立に設定されてアドレス出力
とデータ入出力の同時化が可能となる。この結果、要求
ステートと応答ステートが重なることもあり、アクセス
時間が短縮される。さらに、MCUリード時の転送方向
切り替えに伴う信号衝突回避時間の確保も不要となる。
また、IC外部入出力回路の信号遅延がなくなり、50
nsのサイクル時間が短縮される。
【0117】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、ハードディスクコントローラおよびマイクロコン
ピュータユニットをクロック信号をもとに同期的に動作
させるクロック同期手段と、前記マイクロコンピュータ
ユニットのCPUから与えられる1度のアクセス要求コ
マンドにより、前記ハードディスクコントローラとの複
数回のデータ入出力を前記ハードディスクコントローラ
の管理資源アクセス状況より生成される応答ステイタス
に応じて各回毎、任意のアクセス時間で連続的、離散
的、または連続離散混合的に行う制御手段とを備えるよ
うに構成したので、マイクロコンピュータユニットの汎
用性を損わずに、前記マイクロコンピュータユニットと
前記ハードディスクコントローラとのデータの入出力を
高速化できる効果がある。
【0118】請求項2記載の発明によれば、ディスクメ
ディアのコントローラと同期的に動作するマイクロコン
ピュータのCPUが1度のアクセス要求コマンドを出力
すると、当該アクセス要求コマンドをもとに前記マイク
ロコンピュータと前記コントローラとの間で行われるデ
ータの入出力を、前記コントローラの管理資源アクセス
状況より生成される応答ステイタスに応じて各回毎、任
意のアクセス時間で連続的、離散的、または連続離散混
合的に行うように構成したので、マイクロコンピュータ
ユニットの汎用性を損わずに、前記マイクロコンピュー
タユニットと前記ディスクメディアのコントローラとの
データの入出力を高速化できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるデータアクセ
ス装置を示す構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態1によるデータアクセ
ス装置の機能を示す機能説明図である。
【図3】 この発明の実施の形態1および実施の形態2
によるデータアクセス装置が適用するデータアクセス方
法を示すフローチャートであり、図4と共に1つのフロ
ーチャートを構成する。
【図4】 図3に続くフローチャートである。
【図5】 通常のアクセス方式によるデータの読み込み
処理を説明するタイミングチャートである。
【図6】 連続アクセス方式によるデータの読み込み処
理を説明するタイミングチャートである。
【図7】 この発明の実施の形態2によるデータアクセ
ス装置の機能を示す機能説明図である。
【図8】 通常のアクセス方式によるデータの書き込み
処理を説明するタイミングチャートである。
【図9】 一般的なデータ書き込み方式を示すタイミン
グチャートである。
【図10】 ファーストページモードによるデータ書き
込み方式を示すタイミングチャートである。
【図11】 連続アクセス方式によるデータの書き込み
処理を説明するタイミングチャートである。
【図12】 この発明の実施の形態3によるデータアク
セス装置を示す構成図である。
【図13】 連続アクセス方式によるデータの読み込み
処理を説明するタイミングチャートである。
【図14】 この発明のデータアクセス装置およびデー
タアクセス方法が適用された実施の形態5のHDDの構
成を示すブロック図である。
【図15】 この発明のデータアクセス装置およびデー
タアクセス方法が適用された実施の形態5のHDDにお
けるMCUインタフェース制御回路の構成を示すブロッ
ク図である。
【図16】 この発明のデータアクセス装置およびデー
タアクセス方法が適用された実施の形態5のHDDにお
けるMCUのCPU、BIUおよび外部インタフェース
制御回路の構成を示すブロック図である。
【図17】 MCUとHDC間のインタフェース信号の
1ワードアクセスの例を示すタイミングチャートであ
る。
【図18】 連続アクセス信号、連続アクセス回数など
のコマンド情報に応じて行われるアクセス処理内容を示
す説明図である。
【図19】 上位・下位別バイトライト識別信号に応じ
て行われるアクセス処理内容を示す説明図である。
【図20】 連続ライトアクセスの場合のMCUとHD
Cとのインタフェース信号例を示すタイミングチャート
である。
【図21】 データアクセス/ワード長/ワード境界/
通常アクセス/リード時の動作タイミングチャートであ
る。
【図22】 ワード境界からのワード長データのライト
アクセスについての動作タイミングチャートである。
【図23】 バイト境界からのワードリード時の動作タ
イミングチャートである。
【図24】 バイト境界からのダブルワードデータの読
み出し時の動作タイミングチャートである。
【図25】 ワード境界からのバイトデータのライトア
クセスのタイミングを示すタイミングチャートである。
【図26】 バイト境界からのワードデータのライトア
クセスについての動作タイミングチャートである。
【図27】 ワード境界からのダブルワードデータのラ
イトアクセスについての動作タイミングチャートであ
る。
【図28】 バイト境界からのダブルワードデータのラ
イトアクセスについての動作タイミングチャートであ
る。
【図29】 ダブルワード境界からのダブルワードデー
タのリードアクセスについての動作タイミングチャート
である。
【図30】 ダブルワード境界からのダブルワードデー
タの連続アクセスライト時の動作タイミングチャートで
ある。
【図31】 プログラム分岐時のコードアクセス動作を
示す動作タイミングチャートである。
【図32】 シーケンシャルなコードリードアクセスに
ついての動作タイミングチャートである。
【図33】 MCUのアドレス空間とHDC管理費源の
対応関係を示すメモリマップ図である。
【図34】 MCUの4ワードアクセス時のディスクメ
ディアユーザデータ転送、ホストユーザデータ転送、デ
ータ修正シーケンサの処理の様子を示す動作タイミング
チャートである。
【図35】 DRAMリフレッシュ、MCUプログラム
・データ転送の処理が行われていてMCUプログラム・
データ転送の4ワードアクセスにおいてぺージ境界をま
たぐ場合のアクセスの形態を示す動作タイミングチャー
トである。
【図36】 従来のデータアクセス装置を示す構成図で
ある。
【図37】 マイコンのデータ読み込み処理を説明する
タイミングチャートである。
【図38】 マイコンとROMの詳細を示す構成図であ
る。
【図39】 一般的なデータ読み出し方式を示すタイミ
ングチャートである。
【図40】 バーストアクセスによるデータ読み出し方
式を示すタイミングチャートである。
【図41】 マイコンとDRAMの詳細を示す構成図で
ある。
【図42】 一般的なデータ読み出し方式を示すタイミ
ングチャートである。
【図43】 ファーストページモードによるデータ読み
出し方式を示すタイミングチャートである。
【図44】 HDDの構成を示すブロック図である。
【図45】 HDDにおける汎用MCUの外部インタフ
ェース信号の例を示すタイミングチャートである。
【図46】 HDCでのEDO−DRAMアクセス例を
示す動作タイミングチャートである。
【符号の説明】
33 マイクロコンピュータユニット、33b バスイ
ンタフェースユニット(制御手段)、34 ハードディ
スクコントローラ、34b クロック分配回路(クロッ
ク同期手段)、34c MCUインタフェースコマンド
制御回路(制御手段)、57 クロック発生回路(クロ
ック同期手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 栄 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 酒井 達也 神奈川県藤沢市桐原町1番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社藤沢事業所内 (72)発明者 村上 昌之 神奈川県藤沢市桐原町1番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社藤沢事業所内 (72)発明者 沼田 勉 神奈川県藤沢市桐原町1番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社藤沢事業所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハードディスクコントローラと、 該ハードディスクコントローラに接続されるマイクロコ
    ンピュータユニットと、 前記ハードディスクコントローラおよび前記マイクロコ
    ンピュータユニットをクロック信号をもとに同期的に動
    作させるクロック同期手段と、 前記マイクロコンピュータユニットのCPUから与えら
    れる1度のアクセス要求コマンドにより、前記ハードデ
    ィスクコントローラとの複数回のデータ入出力を前記ハ
    ードディスクコントローラの管理資源アクセス状況より
    生成される応答ステイタスに応じて各回毎、任意のアク
    セス時間で連続的、離散的、または連続離散混合的に行
    う制御手段とを備えたデータアクセス装置。
  2. 【請求項2】 ディスクメディアのコントローラおよび
    当該コントローラに接続されるマイクロコンピュータを
    クロック信号をもとに同期的に動作させ、前記マイクロ
    コンピュータのCPUが1度のアクセス要求コマンドを
    出力すると、当該アクセス要求コマンドをもとに前記マ
    イクロコンピュータと前記コントローラとの間で行われ
    るデータの入出力を、前記コントローラの管理資源アク
    セス状況より生成される応答ステイタスに応じて各回
    毎、任意のアクセス時間で連続的、離散的、または連続
    離散混合的に行うデータアクセス方法。
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