JPH1083367A - 周辺装置制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセッサの周辺装置を制御する場合に、特
に長く複雑なコマンドシーケンスが周辺装置で実行され
ることになった場合でも、プロセッサの機能を停止させ
ないようにする。 【解決手段】 データ処理システムは、バスで相互接続
された処理ユニット、メモリ及び周辺装置を含む。周辺
装置はコマンドレジスタを含む。周辺装置は、コマンド
レジスタ内のコマンドを実行し、次いで他のコマンドが
処理ユニットから前記コマンドレジスタにロードされる
のを待ち受けるダイレクトモード動作と、コマンドシー
ケンスをメモリからコマンドレジスタへ自動的に呼び出
して順次実行するダイナミックモード動作を有する。コ
マンドレジスタにおける第１及び第２のモード切換コマ
ンドは、周辺装置をダイレクトモードからダイナミック
モードへ及びその逆に切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロプロセッサ装
置等のプロセッサ装置における周辺装置の制御に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プロセッサについて、周辺装置の内蔵コ
マンドレジスタで周辺装置を制御することが知られてい
る。プロセッサがコマンドレジスタにコマンドを書き込
むやいなや、周辺装置はそのコマンドをデコードして実
行し、次いで他のコマンドが書き込まれるのを待ち受け
る。しかし、これに伴う問題は、特に長く複雑なコマン
ドシーケンスが周辺装置で実行されることになった場
合、プロセッサの機能が停止することにある。

【０００３】また、周辺装置にそれ自身のプログラム制
御ユニットを用意するのは知られており、これはプロセ
ッサからの１つのコマンドに応じて複雑な一連の命令を
呼び出して実行することができる。これは、周辺装置が
コマンドを実行している間、プロセッサに他の有効な作
業を実行させることができる。しかし、これに伴う問題
は、周辺装置の直接制御がほとんど与えられないことで
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、これ
らの問題を克服することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、(a)コ
マンドレジスタと、(b)メモリと、(c)周辺装置のダイレ
クト動作モードとダイナミック動作モードを選択するモ
ード制御手段と、(d)前記ダイレクト動作モードで動作
可能であって、前記コマンドレジスタ内のコマンドを実
行し、次いで他のコマンドが前記コマンドレジスタへ外
部的にロードされるのを待ち受ける手段と、(e)前記ダ
イナミック動作モードで動作可能であって、前記メモリ
から前記コマンドレジスタへコマンドシーケンスを自動
的に呼び出し、それらのコマンドを順次実行する手段
と、(f)前記ダイレクト動作モードで動作可能であっ
て、前記コマンドレジスタ内の第１のモード切換コマン
ドに応じて、前記周辺装置を前記ダイレクトモードから
前記ダイナミックモードに切り換える手段と、(g)前記
ダイナミック動作モードで動作可能であって、前記コマ
ンドレジスタ内の第２のモード切換コマンドに応じて前
記周辺装置を前記ダイナミックモードから前記ダイレク
トモードに切り換える手段とからなる周辺装置が提供さ
れる。

【０００６】

【実施例】本発明の構成を具体化するデータ処理ノード
の一例を添付図面を参照して説明する。

【０００７】図１を参照すると、データ処理ノード１０
はノードの主機能を提供する多数のチップ１１を含む。
これらのチップ１１は、例えばプロセッサチップ、通信
チップ等を含む。これらのチップの正確な種類は本発明
の部分を形成しない。

【０００８】またノード１０は、ノードのための診断及
び制御プロセッサとして働くマイクロプロセッサ１２も
含む。マイクロプロセッサ１２はアドレスバス１３及び
データバス１４を有し、これらは、メモリ１５と、診断
制御モジュール（ＤＣＭ）１６と呼ばれる周辺ユニット
とに接続されている。次に、ＤＣＭは、IEEE1149.1で規
定されているようにそれぞれの規格ＪＴＡＧ(Joint Tes
t Action Group)インターフェース１７でチップに接続
されている。チップ１１は各々、診断の目的でそのユニ
ット内の全ロジックにアクセスできるＪＴＡＧ回路を含
む。

【０００９】図２はＤＣＭをより詳細に示している。Ｄ
ＣＭは、ＮＳＹアドレスレジスタ２０、ＤＣＭアドレス
レジスタ２１、間接アドレスレジスタ２２及びコマンド
レジスタ２３を含む多数の内部レジスタを有する。ＤＣ
Ｍの他の内部レジスタ（図示しない）には、アクセスさ
れるべきＪＴＡＧ回路を選択するＪＴＡＧコンテキスト
レジスタ、ＤＣＭ及び選択されたＪＴＡＧ回路間でデー
タを転送するデータ転送レジスタ、及び転送されるべき
バイト数を指示するデータ長レジスタが含まれる。

【００１０】ＤＣＭは、チャンネル選択ロジック２４、
コマンドデコーダ２５、モードフリップフロップ２６、
モード制御ユニット２７、レジスタアクセス制御ユニッ
ト２８及びバスインターフェースユニット２９を含む。
またＤＣＭは、データ転送レジスタとＪＴＡＧ回路間の
データ転送を制御する転送制御回路（図示しない）も含
む。

【００１１】アドレスレジスタ２０乃至２２は、メモリ
１５をアドレスするためのアドレスレジスタのどれかを
選択することができるチャンネル選択ロジック２４を介
してマイクロプロセッサ・アドレスバス１３に接続され
ている。

【００１２】バスインターフェースユニット２９は、マ
イクロプロセッサ・データバス１４をＤＣＭの全ての内
部レジスタのデータ入力に接続し、メモリ１５からのデ
ータがいずれかの選択されたレジスタに書き込まれるの
を可能にする。また、バスインターフェースユニット２
９は、ＤＣＭの全ての内部レジスタのデータ出力をマイ
クロプロセッサ・データバス１４に接続し、レジスタの
うち乗せたくされたいずれかのレジスタからデータを読
み出したり、メモリ１５にデータを書き込んだりするの
を可能にする。レジスタアクセスコントローラ２８は、
読み出し又は書き込みのためのレジスタの選択を制御す
る。

【００１３】ＤＣＭは、ダイレクトモード及びダイナミ
ックモードと呼ばれる２つの動作モードを有し、現在の
モードはモードフリップフロップ２６で示される。ダイ
レクトモード時には、マイクロプロセッサは、アドレス
バス１３を介して直接レジスタをアドレスして、ＤＣＭ
の内部レジスタのどれかを読み出すか又は書き込むこと
ができる。このモードでは、コマンドレジスタ２３にコ
マンドが書き込まれた場合、ＤＣＭはそのコマンドを実
行し、次いで次のコマンドがロードされるのを待ち受け
る。ダイナミックモード時、ＤＣＭはマイクロプロセッ
サ・メモリ１５に記憶されているコマンドシーケンスを
自動的に呼び出して実行する。

【００１４】ＤＣＭのコマンド群は次のものを含む。

【００１５】「スタート・ダイナミックモード」これは
ＤＣＭをダイナミックモードに切り換える。ＤＣＭがす
でにダイナミックモードになっている場合は、このコマ
ンドは無効である。このコマンドは、ＮＳＹアドレスレ
ジスタがダイナミックモードで実行されるべき第１のコ
マンドのアドレスで予めロードされていたと仮定する。

【００１６】「エンド・ダイナミックモード」これはＤ
ＣＭをダイレクトモードに切り換える。ＤＣＭがすでに
ダイレクトモードになっている場合は、このコマンドは
無効である。

【００１７】「リードＤＣＭレジスタ」これは、ＤＣＭ
の内部レジスタの１つをソースレジスタとして選択し、
そのレジスタの内容を読み出し、データをソースレジス
タからメモリに書き込むためのダイレクトメモリアクセ
ス（ＤＭＡ）を実行する。ソースレジスタはコマンド内
のコードで識別される。データが書き込まれるべきメモ
リアドレスは、ＤＣＭアドレスレジスタへ予めロードさ
れていたと仮定される。

【００１８】「ライト・ＤＣＭレジスタ」これは、メモ
リ場所からデータを読み出すためのダイレクトメモリア
クセス（ＤＭＡ）を実行し、ＤＣＭの内部レジスタの１
つを宛先レジスタとして選択し、このレジスタにメモリ
からのデータを書き込む。宛先レジスタはコマンド内の
コードで識別される。データが読み出されるべきメモリ
アドレスは、ＮＳＹアドレスレジスタへ予めロードされ
ていたと仮定される。

【００１９】また、ＤＣＭは、チップ１１の中から選択
された１つにおける指定されたＪＴＡＧレジスタの読み
出し又は書き込み等の種々の他のコマンドも実行する。
簡単にするため、これらの他のコマンドはここでは説明
しない。

【００２０】次に、図３を参照してＤＣＭの動作を説明
する。

【００２１】（ステップ３１）新たなコマンドがコマン
ドレジスタ２３へロードされるやいなや、コマンドデコ
ーダ２５でデコードされる。

【００２２】（ステップ３２）コマンドがスタート・ダ
イナミックモード・コマンドならば、コマンドデコーダ
は、ＤＣＭが現在ダイナミックモードにあることを指示
するようにモードフリップフロップ２６をセットする。

【００２３】（ステップ３３）コマンドがエンド・ダイ
ナミックモード・コマンドならば、コマンドデコーダ
は、ＤＣＭが現在ダイレクトモードにあることを指示す
るようにモードフリップフロップ２６をリセットする。

【００２４】（ステップ３４）コマンドがリードＤＣＭ
レジスタ・コマンドならば、チャンネル選択ロジック２
４は、アドレスバス１３を介してメモリをアドレスする
ためにＤＣＭアドレスレジスタ２１を選択するようにセ
ットされる。それと同時に、レジスタアクセスコントロ
ーラ２８は、コマンドで指定された通りにＤＣＭの内部
レジスタの１つをソースレジスタとして選択する。次い
で、ＤＭＡ作業が実行され、選択されたソースレジスタ
からデータを読み出し、データバス１４を介してメモリ
のアドレスされた場所へ書き込む。次いで、ＤＣＭアド
レスレジスタは、メモリ内の次のデータ場所を示すよう
にインクリメントされる。

【００２５】（ステップ３５）コマンドがライト・ＤＣ
Ｍレジスタ・コマンドならば、チャンネル選択ロジック
２４は、アドレスバス１３を介してメモリをアドレスす
るためにＮＳＹアドレスレジスタ２０を選択するように
セットされる。それと同時に、レジスタアクセスコント
ローラ２８は、コマンドで指定された通りに、ＤＣＭの
内部レジスタの１つを宛先レジスタとして選択する。次
いで、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）作業が実行
され、データバス１４を介してメモリのアドレスされた
場所からデータを読み出し、選択された宛先レジスタへ
書き込む。次いで、ＮＳＹアドレスレジスタは、メモリ
内の次のデータ場所を示すようにインクリメントされ
る。

【００２６】（ステップ３６）上記のコマンドのいずれ
かの実行に続いて、モード制御ユニットはモードフリッ
プフロップをチェックして、ＤＣＭがダイレクトモード
にあるかダイナミックモードにあるかを知る。

【００２７】（ステップ３７）ＤＣＭがダイレクトモー
ドにあるならば、次のコマンドがコマンドレジスタにロ
ードされるのを待ち受ける。次のコマンドがロードされ
ると、ＤＣＭは上記のステップ３１に戻り、次のコマン
ドをデコードして実行する。

【００２８】（ステップ３８）一方、ＤＣＭがダイナミ
ックモードにあるならば、チャンネル選択ロジック２４
は、アドレスバス１３を介してメモリをアドレスするた
めにＮＳＹアドレスレジスタ２０を選択するようにセッ
トされる。それと同時に、レジスタアクセスコントロー
ラ２８は、コマンドレジスタを宛先レジスタとして選択
する。次いで、ＤＭＡ作業が実行され、データバス１４
を介してメモリのアドレスされた場所からコマンドを読
み出して、コマンドレジスタに書き込む。次いで、ＮＳ
Ｙアドレスレジスタは、メモリ内の次のデータ場所を示
すようにインクリメントされる。次いで、ＤＣＭはただ
ちに上記のステップ３１に戻り、次のコマンドをデコー
ドして実行する。

【００２９】概要的には、ダイレクトモードでは、マイ
クロプロセッサはコマンドレジスタにコマンドをロード
することができ、ＤＣＭはこのコマンドを実行し、次い
で次のコマンドがロードされるのを待ち受けることがわ
かる。一方、ダイナミックモードでは、ＤＣＭは、マイ
クロプロセッサ・メモリ１５からのコマンドシーケンス
を自動的に呼び出して実行する。

【００３０】ライトＤＣＭレジスタ・コマンドの場合に
は、ＮＳＹアドレスレジスタは、コマンドをアドレスす
るためのプログラムカウンタとして働くと共にデータを
アドレスするためのアドレスレジスタとしても働くこと
に注目すべきである。従ってこの場合には、コマンド及
びデータはメモリ内でインターリーブされており、その
結果、各々のライトＤＣＭレジスタ・コマンドに続いて
データが書き込まれている。ＮＳＹアドレスレジスタは
各々の書き込み後に自動的にインクリメントされ、次の
コマンド又はデータを場合により指示する。また、デー
タをアドレスするために間接アドレスレジスタをＤＣＭ
に使用させる他のコマンド（簡単にするためここでは説
明しない）もあり、この場合にはコマンド及びデータは
インターリーブする必要がないが、メモリ１５内の別々
の場所にすることができる。

【００３１】ダイナミックモードの利点は、ＤＣＭで実
行するのに必要とされる複雑なコマンドシーケンスから
マイクロプロセッサを切り離すことである。これは、マ
イクロプロセッサに通信処理等の他のタスクを実行させ
ることができる。より重要なことに、それはＤＣＭで実
行されるシーケンスは、予期しない結果を生み出すこと
があるマイクロプロセッサ中断で停止されるという可能
性なしに、常に同じ条件下で実行されることを意味して
いる。またそれは、問題の診断をより早く行なうＤＣＭ
用の各シーケンスがマイクロプロセッサメモリに自動的
に記録されることを意味している。更なる利点は、ＤＣ
Ｍのコマンドシーケンスを予めコンパイルして使用前に
チェックすることができるということである。ダイナミ
ックモードに加えてダイレクトモードを提供するという
利点は、ＤＣＭの内部レジスタへのダイレクトアクセス
が可能になり、これはある場合にはより効率的かつ有効
なものになり、また、チップと駆動ソフトウェアの初期
検査が容易になることである。

【００３２】上記に説明したシステムに、本発明の範囲
から逸脱することなく多くの修正を行なうことができる
ことがわかる。また、本発明は診断制御モジュールに関
して説明されたが、他の形態の周辺装置の制御にも用い
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化するデータ処理ノードのブロッ
ク図である。

【図２】データ処理ノードの診断制御モジュール（ＤＣ
Ｍ）構成部分のブロック図である。

【図３】ＤＣＭの動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】 １０ 処理ノード １１ チップ １２ マイクロプロセッサ １５ メモリ １６ 診断制御モジュール（ＤＣＭ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エイドリアン アルバート マッキンスト リー イギリス国．ダブリュエヌ７ ３エルピ ー，ランカシャー，リー，ペニントン，ハ ンド レーン 13エー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周辺装置であって、 (a)コマンドレジスタと、 (b)メモリと、 (c)周辺装置のダイレクト動作モードとダイナミック動
   作モードを選択するモード制御手段と、 (d)前記ダイレクト動作モードで動作可能であって、前
   記コマンドレジスタ内のコマンドを実行し、次いで他の
   コマンドが前記コマンドレジスタへ外部的にロードされ
   るのを待ち受ける手段と、 (e)前記ダイナミック動作モードで動作可能であって、
   前記メモリから前記コマンドレジスタへコマンドシーケ
   ンスを自動的に呼び出し、それらのコマンドを順次実行
   する手段と、 (f)前記ダイレクト動作モードで動作可能であって、前
   記コマンドレジスタ内の第１のモード切換コマンドに応
   じて、前記周辺装置を前記ダイレクトモードから前記ダ
   イナミックモードに切り換える手段と、 (g)前記ダイナミック動作モードで動作可能であって、
   前記コマンドレジスタ内の第２のモード切換コマンドに
   応じて、前記周辺装置を前記ダイナミックモードから前
   記ダイレクトモードに切り換える手段とからなる周辺装
   置。
2. 【請求項２】 データ処理システムであって、 (a)処理ユニットと、 (b)前記処理ユニットに接続されたメモリと、 (c)前記処理ユニット及び前記メモリに接続された周辺
   装置とからなるデータ処理システムであって、前記周辺
   装置は、(i)前記処理ユニットがコマンドを書き込むこ
   とができるコマンドレジスタと、(ii)前記周辺装置のダ
   イレクト動作モードとダイナミック動作モードを選択す
   るモード制御手段と、(iii)前記ダイレクト動作モード
   で動作可能であって、前記コマンドレジスタ内のコマン
   ドを実行し、次いで、他のコマンドが前記処理ユニット
   によって前記コマンドレジスタへ外部的にロードされる
   のを待ち受ける手段と、(iv)前記ダイナミック動作モー
   ドで動作可能であって、前記メモリから前記コマンドレ
   ジスタへコマンドシーケンスを自動的に呼び出し、それ
   らのコマンドを順次実行する手段と、(v)前記ダイレク
   ト動作モードで動作可能であって、前記コマンドレジス
   タ内の第１のモード切換コマンドに応じて、前記周辺装
   置を前記ダイレクトモードから前記ダイナミックモード
   に切り換える手段と、(vi)前記ダイナミック動作モード
   で動作可能であって、前記コマンドレジスタ内の第２の
   モード切換コマンドに応じて、前記周辺装置を前記ダイ
   ナミックモードから前記ダイレクトモードに切り換える
   手段とからなるデータ処理システム。