JPH11143569A - Computer control system - Google Patents
Computer control systemInfo
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- JPH11143569A JPH11143569A JP9306198A JP30619897A JPH11143569A JP H11143569 A JPH11143569 A JP H11143569A JP 9306198 A JP9306198 A JP 9306198A JP 30619897 A JP30619897 A JP 30619897A JP H11143569 A JPH11143569 A JP H11143569A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ装置
におけるCPUとメモリデバイスおよびIOデバイス間
のタイミング制御方式に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a timing control method between a CPU, a memory device, and an IO device in a computer device.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4においてCPU401とメモリ40
4およびI/O405のデータバスはバッファ410お
よびバッファ411を介してCPUデータバス406と
接続されている。またクロック発生器402の出力はC
PU401に直結されている。図5のタイミングチャー
トにおいて説明する。時間T53から時間T54までが
CPU401のI/Oリードサイクルであり、I/Oリ
ード信号503によりI/Oデータ414が出力され、
時間T54でI/Oリード信号がネゲートされてからI
/O405の特性に規定された時間内でI/Oデータ4
14をハイインピーダンスにする。また時間T54以降
はCPU401のメモリライトサイクルでありライトデ
ータは時間T51からデータバス406に出力される。
ここで問題なのは上記時間規定が例えば50nS程度と
なっている場合があり、仮にCPUクロックが18MH
z程度であるとして、データバス406とI/Oデータ
414が直結されていると時間T51と時間T52の期
間、バスが衝突してしまうということである。2. Description of the Related Art In FIG.
4 and a data bus of the I / O 405 are connected to a CPU data bus 406 via a buffer 410 and a buffer 411. The output of the clock generator 402 is C
It is directly connected to PU401. This will be described with reference to the timing chart of FIG. From time T53 to time T54 is the I / O read cycle of the CPU 401, and the I / O data 414 is output by the I / O read signal 503.
After the I / O read signal is negated at time T54, I
I / O data 4 within the time specified in the characteristics of / O405
14 is set to high impedance. After time T54 is a memory write cycle of the CPU 401, and write data is output to the data bus 406 from time T51.
The problem here is that the time regulation may be, for example, about 50 ns, and if the CPU clock is 18 MHz
If the data bus 406 is directly connected to the I / O data 414 on the order of z, the bus will collide during the time T51 and the time T52.
【0003】従来はデータバス衝突を回避するために図
4のバッファ410やバッファ411によりバスを分割
し、図5の制御信号407や制御信号408によりバッ
ファを開くことでデータバス406とI/Oデータ41
4やメモリデータ413間のデータ送受を実現してい
た。Conventionally, in order to avoid a data bus collision, the bus is divided by a buffer 410 and a buffer 411 in FIG. 4 and the buffer is opened by a control signal 407 and a control signal 408 in FIG. Data 41
4 and memory data 413.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のバス競合防止方
法においては、バスを分割するためのバッファを必要と
し、CPUのデータバスが32ビット、64ビットと多
ビット化すればそれだけバッファの個数も増大してしま
い、実装スペースおよびコストの面で不利になってしま
うという問題点があった。In the conventional bus contention prevention method, a buffer for dividing the bus is required. If the data bus of the CPU is increased to 32 bits or 64 bits, the number of buffers is accordingly increased. However, there is a problem in that the mounting space and cost are disadvantageous in terms of mounting space and cost.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、CPUの動作
状態にしたがいCPUクロックを一時停止させる機能を
設けることとしている。このようにクロックを停止させ
ることにより、CPUが次のサイクルでデータを出力し
はじめるまでの時間を延長し、バス衝突を防止すること
ができる。According to the present invention, there is provided a function of temporarily suspending a CPU clock according to an operation state of the CPU. By stopping the clock in this manner, the time until the CPU starts outputting data in the next cycle can be extended, and bus collision can be prevented.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】本発明のクロック制御方式はCP
Uの動作状態を常に監視し、必要な場合のみクロックを
停止させるものであるので、CPUの出力するアドレス
情報、リード動作かライト動作か等の情報が集約される
アドレスデコーダ、メモリコントローラ、I/Oコント
ローラ等に追加機能として設けることが最も効率的であ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The clock control method of the present invention
Since the operation state of U is constantly monitored and the clock is stopped only when necessary, an address decoder, a memory controller, an I / O, which collects information such as address information output from the CPU and whether the operation is a read operation or a write operation. It is most efficient to provide it as an additional function in the O controller or the like.
【0007】また、CPUクロックを制御するという性
質上、制御回路は安定した高速動作が必要であり、例え
ばASIC等による実現が望ましい。[0007] Also, due to the nature of controlling the CPU clock, the control circuit needs to operate stably at high speed, and is preferably realized by, for example, an ASIC.
【0008】[0008]
【実施例】実施例については図面を参照して説明する。
図1においてCPU101とメモリ104およびI/O
105のデータバスは全てデータバス106において直
結されている。CPU101のアドレス出力109およ
びリード/ライト信号を含む全ての制御信号110は制
御回路103に接続され、メモリ104の制御信号11
1およびI/O105の制御信号112が生成される。
クロック発生器102から出力されるクロック原振信号
108は制御回路103に取り込まれ、制御回路103
からCPUクロック107がCPU101へ出力され
る。Embodiments will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, CPU 101, memory 104 and I / O
All data buses 105 are directly connected to the data bus 106. All the control signals 110 including the address output 109 and the read / write signal of the CPU 101 are connected to the control circuit 103 and the control signal
1 and a control signal 112 for the I / O 105 are generated.
The original clock signal 108 output from the clock generator 102 is taken into the control circuit 103,
Outputs the CPU clock 107 to the CPU 101.
【0009】図2において実施例の動作を説明する。本
例ではクロック発生器102が出力するクロック原振信
号108の周波数は18.4MHzであり、クロック周
期は約54nSである。またI/Oリード信号201の
ネゲートからデータバスがハイインピーダンスになるま
での時間規定は最大50nSである。また、メモリリー
ド信号202のネゲートからデータバスがハイインピー
ダンスになるまでの時間規定は最大35nSである。C
PU101のライトサイクルにおけるデータバスドライ
ブ開始は各サイクル内のCPUクロックの最初の立ち下
がり時である。The operation of the embodiment will be described with reference to FIG. In this example, the frequency of the original clock signal 108 output from the clock generator 102 is 18.4 MHz, and the clock cycle is about 54 nS. The time from the negation of the I / O read signal 201 to the high impedance of the data bus is 50 ns at the maximum. The time from the negation of the memory read signal 202 to the high impedance of the data bus is 35 ns at the maximum. C
The start of the data bus drive in the write cycle of the PU 101 is the first falling edge of the CPU clock in each cycle.
【0010】CPUサイクルはCYCLE1ではメモリ
リードサイクルであり、それに続くCYCLE2はI/
Oリードサイクルである。メモリリード信号202のネ
ゲート(T1)からI/Oリード信号201のアサート
(T2)までの時間が約54nSであり、メモリリード
データはT2から35nS以内にハイインピーダンスに
なるのでバス衝突は起こり得ない。よってCPUクロッ
クは停止させない。The CPU cycle is a memory read cycle in CYCLE1, and the subsequent CYCLE2 is a memory read cycle.
This is an O read cycle. The time from the negation (T1) of the memory read signal 202 to the assertion (T2) of the I / O read signal 201 is about 54 nS, and since the memory read data becomes high impedance within 35 nS from T2, bus collision cannot occur. . Therefore, the CPU clock is not stopped.
【0011】CYCLE3はメモリライトサイクルであ
り、CPUクロックが停止しない場合、時間T4からC
PUはデータ出力を開始する。しかしCYCLE2にお
けるI/O105のデータ出力は時間T3から最大50
nSドライブされているので最大で約23nSの間バス
衝突が発生することになる。本発明ではクロックマスク
信号203を生成してクロック原振信号108とのOR
条件をCPUクロックとしているので時間T4にはクロ
ックの立ち下がりは発生せず、時間T4から54nS後
の時間T5にクロック立ち下がりが発生している。した
がってCPUライトデータも時間T5から出力される。
この場合、時間T3から時間T5までは約81nSある
のでバス衝突は発生しない。CYCLE4のメモリライ
トサイクルの開始時においてはバス衝突は発生しないた
めクロックを停止させていない。CYCLE3 is a memory write cycle, and when the CPU clock is not stopped, CCYLE3 is set to C from time T4.
The PU starts data output. However, the data output of the I / O 105 in CYCLE2 is up to 50 from time T3.
Since the nS drive is performed, a bus collision occurs for a maximum of about 23 nS. In the present invention, the clock mask signal 203 is generated and ORed with the clock original signal 108.
Since the condition is the CPU clock, the clock does not fall at time T4, and the clock falls at time T5 54 ns after time T4. Therefore, the CPU write data is also output from time T5.
In this case, since there is about 81 nS from time T3 to time T5, no bus collision occurs. At the start of the memory write cycle of CYCLE4, the clock is not stopped because no bus collision occurs.
【0012】またCYCLE5のI/Oライトサイクル
開始時においては時間T6から最大35nS間メモリデ
ータが出力されるためクロック停止なしでは時間T7以
降でバス衝突が発生する。したがってCYCLE3開始
時同様にクロックを停止させてデータ出力開始を時間T
8まで遅延させている。クロックマスク信号203の生
成方法については使用するCPU、メモリ、I/Oによ
り条件が異なってくるが、一例を図5にて説明する。本
例ではI/Oリード信号201とメモリリード信号20
2をANDし、それをクロック原振信号108でサンプ
リングした信号205とCPUのR/W信号204のN
OR条件で生成している。At the start of the I / O write cycle of CYCLE5, memory data is output for a maximum of 35 nS from time T6, so that a bus collision occurs after time T7 without clock stop. Therefore, the clock is stopped similarly to the start of CYCLE3, and the start of data output is started at time T.
It has been delayed up to 8. The method for generating the clock mask signal 203 varies depending on the CPU, memory, and I / O used. An example will be described with reference to FIG. In this example, the I / O read signal 201 and the memory read signal 20
2 and a signal 205 sampled by the clock original signal 108 and the N of the R / W signal 204 of the CPU.
Generated under OR condition.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。CPU
クロックを一時停止させることにより、リードサイクル
後にライトサイクルが続く場合でのリードデータとライ
トデータとの衝突を防止し、誤動作や故障を未然に防ぐ
ことが出来る。The present invention is embodied in the form described above and has the following effects. CPU
By temporarily stopping the clock, it is possible to prevent collision between read data and write data in the case where a write cycle continues after a read cycle, thereby preventing a malfunction or failure.
【0014】またCPUのアドレス出力や制御信号もク
ロック停止条件に入れているので、スピードの遅いメモ
リやI/Oをリードした場合のみクロックを停止するよ
うに出来、クロック停止による処理時間遅延を最小限に
おさえることが出来る。さらにバス分割用のバッファ類
を必要としないのでIC実装スペース削減、部品コスト
削減のに貢献する。そしてその効果はバスが多ビット化
するほど大きくなる。Since the address output and control signal of the CPU are also included in the clock stop condition, the clock can be stopped only when a low-speed memory or I / O is read, and the processing time delay due to the clock stop is minimized. Can be kept to a minimum. Further, since a buffer for bus division is not required, it contributes to a reduction in IC mounting space and a reduction in parts cost. The effect increases as the number of bits in the bus increases.
【図1】クロック制御によりデータバス衝突回避を実現
する装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for realizing data bus collision avoidance by clock control.
【図2】クロックマスクによるデータバス衝突回避方法
を説明するタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart for explaining a data bus collision avoiding method using a clock mask.
【図3】クロックマスク信号生成回路例である。FIG. 3 is an example of a clock mask signal generation circuit.
【図4】従来のデータバス衝突回避方法を有する装置の
ブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an apparatus having a conventional data bus collision avoidance method.
【図5】従来のデータバス衝突回避方法を説明するタイ
ミング図である。FIG. 5 is a timing chart for explaining a conventional data bus collision avoidance method.
101、401 CPU 102、402 クロック発生器 103、403 制御回路 104、404 メモリ 105、405 I/O 106、406 CPUデータバス 107 制御されたCPUクロック 108 クロック原振信号 109 CPUアドレス信号 110 CPU制御信号 111 メモリ制御信号 112 I/O制御信号 201 I/Oリード信号 202 メモリリード信号 204 CPU R/W信号 101, 401 CPU 102, 402 Clock generator 103, 403 Control circuit 104, 404 Memory 105, 405 I / O 106, 406 CPU data bus 107 Controlled CPU clock 108 Clock source signal 109 CPU address signal 110 CPU control signal 111 Memory control signal 112 I / O control signal 201 I / O read signal 202 Memory read signal 204 CPU R / W signal
Claims (4)
よびI/O(105)を接続するための制御回路(10
3)を有するコンピュータ装置。A control circuit (10) for connecting a CPU (101) to a memory (104) and an I / O (105).
A computer device having 3).
て、メモリ(104)やI/O(105)のデータ出力
とCPU(101)のデータ出力が衝突することを防止
する機能を有する請求項1記載のコンピュータ装置。2. A function for preventing a data output of a memory (104) or an I / O (105) from colliding with a data output of a CPU (101) on a data bus (106) of the CPU. A computer device as described.
機能を有する請求項1記載のコンピュータ装置。3. The computer device according to claim 1, further comprising a function of stopping the CPU clock (107).
5)をリードした後、ライトサイクルが継続する場合、
CPUクロック(107)を停止するコンピューター装
置。4. A memory (104) or I / O (10)
If the write cycle continues after reading 5),
A computer device for stopping the CPU clock (107).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9306198A JPH11143569A (en) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Computer control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9306198A JPH11143569A (en) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Computer control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11143569A true JPH11143569A (en) | 1999-05-28 |
Family
ID=17954191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9306198A Pending JPH11143569A (en) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Computer control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11143569A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2381096A (en) * | 2001-08-21 | 2003-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device allowing control of clock supply to processor on a clock cycle basis |
-
1997
- 1997-11-07 JP JP9306198A patent/JPH11143569A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2381096A (en) * | 2001-08-21 | 2003-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device allowing control of clock supply to processor on a clock cycle basis |
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