JPH11232215A - バスコントローラ、バスマスタ装置及びバス制御システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハードウェア構成を複雑化することなく、バ
スマスタ装置の実際の状況に応じたバス使用要求を行う
ことを可能とする。 【解決手段】 バスコントローラによりバスの使用状況
などのバス情報がバスマスタ装置に対しバスの空き時間
を利用してバスを介して送信されるため、各バスマスタ
装置は、バス情報及び自己の実際の動作状態に応じた効
率のよいバス使用要求を行うことができ、効率的なデー
タ転送を行うことが可能となる。さらにバスを介して送
信されたバス情報は、スレーブデバイスによっても利用
することができ、実際にバスマスタ装置によって、アク
セスが開始される前にデータプリフェッチ等の処理を行
うことが可能となり、バスの実効的な転送効率をより向
上することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バスコントロー
ラ、バスマスタ装置及びバス制御システムの制御方法に
係り、特に複数のバスマスタ装置がバスに接続されたバ
スシステムにおいて、バスのデータ転送効率を向上させ
るための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】第１従来例 図９に第１従来例のバス制御システムの概要構成ブロッ
ク図を示す。バス制御システム５０は、複数のバスマス
タ装置５１、５２，５３と、バスマスタ装置５１、５
２，５３が接続されたバス５４と、バスマスタ装置５
１、５２，５３から出力されるバス使用要求信号ＲＥＱ
５１〜ＲＥＱ５３に基づいてバスの使用の調停を行い、
バス５４の使用を許可するいずれかのバスマスタ装置に
対し、対応するバス使用許可信号ＧＮＴ５１〜ＧＮＴ５
３を出力するバスコントローラ５５と、を備えて構成さ
れている。

【０００３】次に動作を説明する。バスを使用しようと
するバスマスタ装置５１，５２，５３は、対応するバス
使用要求信号ＲＥＱ５１〜ＲＥＱ５３をバスコントロー
ラ５５に送信し、対応するバス使用許可信号ＧＮＴ５１
〜ＧＮＴ５３がバスコントローラ５５から送信されるま
で待機状態となる。

【０００４】そしてバスマスタ装置５１，５２，５３
は、対応するバス使用許可信号ＧＮＴ５１〜ＧＮＴ５３
がバスコントローラ５５から送信され、バス５４の使用
が許可されると、バス５４を介して図示しないスレーブ
デバイスあるいは他のバスマスタ装置に対してデータの
転送を開始し、バス５４の使用終了時にバス使用要求信
号の送信を中止する。

【０００５】バスコントローラ５５は、バス使用要求信
号の送信が中止されることにより、対応するバスマスタ
装置によるバスの占有が解除されたことを知り、他のバ
スマスタ装置にバスの使用を許可するバス使用許可信号
を送信することとなる。より詳細には、バス５４が使用
されていない状況で、バスコントローラ５５にいずれか
一つのバスマスタ装置からバス使用要求信号が送信され
た場合には、バスコントローラ５５は、当該送信元のバ
スマスタ装置に対し、バス使用許可信号を送信すること
となる。

【０００６】また、一つのバスマスタ装置にバス使用許
可信号を送信して、当該一つのバスマスタ装置がバスを
占有している状態で、他のバスマスタ装置から使用要求
信号が送信された場合には、当該一つのバスマスタ装置
からバス使用要求信号の送信がなされなくなるまで待
ち、その後、バスコントローラ５５は、使用要求信号を
送信している他のバスマスタ装置に対し、バス使用許可
信号を送信することとなる。

【０００７】また、バスコントローラ５５がバス使用許
可信号をいずれかのバスマスタ装置に送信する前に複数
のバスマスタ装置からバス使用要求信号が送信された場
合には、バスコントローラ５５は、予め定められた優先
度に従ってバス要求を調停し（固定方式）、選択した一
つのバスマスタ装置に対し、バス使用許可信号を送信す
ることとなる。

【０００８】この場合において、所定の優先度に従って
バス要求を調停する場合に、固定の優先度で調停を行う
のではなく、任意の優先度を設定して調停を行う方式、
予め定めた順番で優先度を切り替えて調停を行うラウン
ドロビン方式、固定方式とラウンドロビン方式とを組み
合わせて調停を行う方式、バス使用を許可されたバスマ
スタ装置の優先度を次回には低くするなどのバスの使用
状況に応じて優先度を変更させるバス制御方式、バスの
使用期間あるいはバスの使用不許可回数などをカウント
し、カウント値と規定値と比較することにより優先度を
変更する方式なども存在する。

【０００９】いずれの方式においても、バス使用を許可
されなかったバスマスタ装置、あるいは、いずれかのバ
スマスタ装置にバスの使用が許可された後にバス使用要
求信号を送信したバスマスタ装置は、バス使用を許可さ
れたバスマスタ装置のバスの使用が終了するまで待機状
態となる。

【００１０】第２従来例 また、特開平５−１５１１５５号公報に開示された技術
では、バスコントローラは、各バスマスタ装置に接続さ
れているバス使用許可信号線を介してバス使用許可情報
及びバスの使用状態やデータ転送期間などを含むバス情
報を各バスマスタ装置に送信することにより、バスの使
用を許可されたバスマスタ装置は、データの転送を開始
するとともに、バスの使用を許可されなかったバスマス
タ装置は、バス使用許可情報及びバス情報に基づいて必
要に応じてより優先度の高いバス使用要求信号をバス調
停装置に送信する構成が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記第１従来例
においては、バス使用を許可されなかったバスマスタ装
置あるいはバス使用開始後にバス使用要求信号を送信し
たバスマスタ装置は、バスの使用を許可されたバスマス
タ装置によるバスの使用が終了するまで待機状態となる
ため、例えば、所定時間内にデータの転送を行わなけれ
ばならないような状況においては、データの転送が正常
に行えなくなってしまう可能性があるという問題点があ
った。

【００１２】また、バス使用要求の優先度を変更する構
成としても、バスマスタ装置の実際の状況に応じて優先
度を変更している訳ではないため、同様にデータの転送
が正常に行えなくなってしまう可能性があるという問題
点があった。また上記第２従来例においては、各バスマ
スタ装置毎に１本づつのバス使用許可信号線を介してバ
ス使用許可情報及びバス情報をシリアルに送信していた
ため、バス使用許可信号線を長時間占有してしまう多く
のバス情報を送信することは困難であり、バスマスタ装
置の実際の状況に応じた柔軟な対応をすることはできな
いという問題点があった。

【００１３】これを解決すべく、ハードウェアを追加
し、一本の信号線を介して送信していたバス使用許可情
報とバス情報とを複数の信号線を介して送信し、バス情
報の送信時間を短縮することが考えられるが、このよう
な構成はシステムが複雑になってしまうという問題点が
あった。

【００１４】また、システムを簡略化すべく、バス使用
許可情報とバス情報とを送信する信号線を複数のバスマ
スタ装置で共有することが考えられるが、バスコントロ
ーラはバスの使用を許可するバスマスタ装置以外の複数
のバスマスタ装置には同一の情報を送るが、バスの使用
を許可するバスマスタ装置には異なる情報を送る必要が
あるため、いずれのバスマスタ装置がバスの使用を許可
されたのかを判別することができなくなってしまうた
め、実際には、バス使用許可情報とバス情報とを送信す
る信号線を複数のバスマスタ装置で共有することはでき
ない。

【００１５】さらに同一のバス使用許可信号線を介して
バス使用許可情報とバス情報の送信を行っているため、
バスマスタ装置側では、これらのバス使用許可情報とバ
ス情報を分離できる機能を有している必要がある。従っ
て、分離機能を有しないバスマスタ装置をバスに接続し
て使用することはできないという問題点があった。

【００１６】そこで、本発明の目的は、ハードウェア構
成を複雑化することなく、バスマスタ装置の実際の状況
に応じたバス使用要求を行うことが可能で柔軟なバス制
御システムを構築することが可能なバスコントローラ、
バスマスタ装置及びバス制御システムの制御方法を提供
することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の構成は、複数のバスマスタ装置が接
続されたバスにおける前記バスの前記バスマスタ装置に
よるバス使用要求の調停を行うバスコントローラにおい
て、前記バスが使用されていないバス未使用期間を検出
するバス未使用期間検出手段と、前記バス未使用期間に
前記バスを介して前記バスの使用についての情報である
バス情報を送信するバス情報送信手段と、を備えたこと
を特徴とするバスコントローラ。

【００１８】請求項２記載の構成は、請求項１記載の構
成において、前記バス情報は、前記バスの使用が許可さ
れる前記バスマスタ装置を識別するための識別子を含む
ことを特徴としている。

【００１９】請求項３記載の構成は、請求項１または請
求項２記載の構成において、前記バス情報は、データ転
送情報を含むことを特徴としている。請求項４記載の構
成は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のバス
コントローラにおいて、前記バスの使用が許可される前
記バスマスタ装置の前記バスの使用に関する優先度を示
すバス優先度情報を含むことを特徴としている。

【００２０】請求項５記載の構成は、請求項１、請求項
２、請求項４のいずれかに記載の構成において、前記バ
スには、スレーブデバイスが接続されており、前記バス
情報は、前記バスの使用を許可された前記バスマスタ装
置によってデータ転送の対象となる前記スレーブデバイ
スを特定するためのスレーブ識別情報を含むことを特徴
としている。

【００２１】請求項６記載の構成は、請求項１、請求項
２、請求項５のいずれかに記載の構成において、前記バ
スのビット幅がアドレスデータのビット幅よりも大きい
場合に、アドレスデータにより使用されないビットを用
いて前記バス情報を送信することを特徴としている。

【００２２】請求項７記載の構成は、請求項１、請求項
２、請求項５のいずれかに記載のバスコントローラにお
いて、前記バスはアドレスデータを転送するアドレスバ
ス及び各種データを転送するデータバスを備えて構成さ
れており、前記アドレスバス及び前記データバスが使用
されていないバス未使用期間に前記アドレスバス及び前
記データバスの双方を介してバス情報を送信することを
特徴としている。

【００２３】請求項８記載の構成は、請求項１、請求項
２、請求項５のいずれかに記載の構成において、前記バ
スはアドレスデータを転送するアドレスバス及び各種デ
ータを転送するデータバスを備えて構成されており、前
記データバスを介して前記各種データの転送期間中であ
って、前記アドレスバスにおいて前記データバスを介し
て転送している前記各種データに対応するアドレスデー
タの転送が終了後の前記アドレスバスの未使用期間中に
前記アドレスバスを介して前記バス情報を送信すること
を特徴としている。

【００２４】請求項９記載の構成は、請求項１ないし請
求項８のいずれかに記載のバスコントローラに接続され
るバスマスタ装置であって、前記バス未使用期間に前記
バスコントローラに代わって、前記バス情報を送信する
代理バス情報送信手段を備えたことを特徴としている。

【００２５】請求項１０記載の構成は、請求項４記載の
バスコントローラに接続されるバスマスタ装置におい
て、前記バスの使用が認められない場合に、前記バスの
使用が許可される前記バスマスタ装置の前記バスの使用
に関する優先度を示すバス優先度情報に基づいて、前記
優先度よりも高い優先度のバス使用要求を行う高優先度
バス使用要求手段を備えたことを特徴としている。

【００２６】請求項１１記載の構成は、バスと、前記バ
スに接続された複数のバスマスタ装置と、前記バスマス
タ装置によるバス使用要求の調停を行うバスコントロー
ラとを備えたバス制御システムの制御方法において、前
記バスが使用されていないバス未使用期間を検出するバ
ス未使用期間検出工程と、前記バス未使用期間に前記バ
スを介して前記バスの使用についての情報であるバス情
報を送信するバス情報送信工程と、前記バス情報に基づ
いて前記バスマスタ装置の前記バスの使用調停を行う使
用調停工程と、を備えたことを特徴としている。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して本発明の好適
な実施形態について説明する。 ［１］ 第１実施形態 ［１．１］ 第１実施形態のバス制御システムの概要構
成 図１に第１実施形態のバス制御システムの概要構成ブロ
ック図を示す。バス制御システム１００は、複数のバス
マスタ装置１、２，３と、複数のバススレーブ装置４，
５と、バスマスタ装置１、２，３及びスレーブデバイス
４，５が接続され、後述するバス情報及びアドレスデー
タを転送するためのアドレスバス２１と、バスマスタ装
置１、２，３及びスレーブデバイス４，５が接続され、
後述するバス情報及びデータを転送するためのデータバ
ス２２と、バスマスタ装置１、２，３から出力されるバ
ス使用要求信号ＲＥＱ１〜ＲＥＱ３並びにアドレスバス
２１の使用状況を表すアドレスイネーブル信号ＡＥＮＢ
及びデータバス２２の使用状況を表すデータイネーブル
信号ＤＥＮＢに基づいてバスの使用の調停を行い、バス
の使用を許可するバスマスタ装置を識別するためのバス
マスタ識別子を含むバス情報をアドレスバス２１の未使
用期間及びデータバス２２の未使用期間を利用して、全
てのバスマスタ装置１，２，３及びスレーブ装置４，５
に送信するバスコントローラ６と、を備えて構成されて
いる。

【００２８】［１．２］ 第１実施形態の動作 次に第１実施形態のバス制御システムの動作を図２を参
照して説明する。図２は第１実施形態のバス制御システ
ムにおけるバスマスタ装置１の動作を主体とする動作タ
イミングチャートである。バスを使用しようとするバス
マスタ装置１はクロックサイクルＣ１において、バス使
用要求信号ＲＥＱ１を“Ｌ”レベルとして、バスコント
ローラ６に対してバスの使用の許可を要求する。

【００２９】これによりバスコントローラ６は、バスマ
スタ装置１の使用要求に対し、バスの調停を行い、アド
レスバス２１及びデータバス２１に接続されたバスマス
タ装置２，３あるいはスレーブデバイス４，５のいずれ
もバスを使用していないクロックサイクルＣ２、すなわ
ち、アドレスイネーブル信号ＡＥＮＢ及びデータイネー
ブル信号ＤＥＮＢの双方が“Ｈ”レベルにあるクロック
サイクルＣ２を利用して、アドレスバス２１及びデータ
バス２２上にバス使用が許可されたバスマスタ装置１の
識別子を含むバス情報を出力する。

【００３０】同様にアドレスバス２１及びデータバス２
２に接続された全てのバスマスタ装置１，２，３及び全
てのスレーブデバイス４，５はアドレスイネーブル信号
ＡＥＮＢ及びデータイネーブル信号ＤＥＮＢの双方が
“Ｈ”レベルにあるクロックサイクルＣ２において、バ
ス情報を取り込むこととなる。この場合において、アド
レスイネーブル信号ＡＥＮＢ及びデータイネーブル信号
ＤＥＮＢの双方が“Ｈ”レベルにあるクロックサイクル
であっても、取り込んだバス情報が特定のパターン、例
えば、全て“１”のパターンである場合には、バス情報
としては無効であるものとしている。

【００３１】そして、バスコントローラ６は、クロック
サイクルＣ３となると、バス情報の送信を中止する。一
方、バスマスタ装置１は、クロックサイクルＣ２で取り
込んだバス情報の中に自己にバスの使用が許可された旨
を表す識別子が含まれているので、クロックサイクルＣ
３において、アドレスイネーブル信号ＡＥＮＢ及びデー
タイネーブル信号ＤＥＮＢを双方とも“Ｌ”レベルとし
て、アドレスバス２１にアドレスデータを出力し、デー
タバス２２にデータを出力してデータ転送を開始するこ
ととなる。

【００３２】そして、クロックサイクルＣ７において、
データの転送を終了し、アドレスイネーブル信号ＡＥＮ
Ｂ及びデータイネーブル信号ＤＥＮＢを双方とも“Ｈ”
レベルとしてデータの転送が終了した旨をバスコントロ
ーラ６等に通知することとなる。

【００３３】次にバス情報及びバス情報の利用方法につ
いて詳細に説明する。バス情報に含まれる情報として
は、バスの使用が許可されたバスマスタ装置の識別子ば
かりでなく、バス使用を許可されたバスマスタ装置にお
けるバス使用の優先度情報や、データ転送期間あるいは
データ転送予測期間をクロック数、データ転送数などで
表現したデータ転送情報や、データ転送の対象であるス
レーブデバイスのスレーブ識別情報が含まれる。

【００３４】より具体的には、アドレスバス２１の上位
数ビットは、バス使用が許可されたバスマスタ装置の識
別子の送信に用い、アドレスバスの残りのビット及びデ
ータバスのビットはデータ転送情報やスレーブ識別情報
などの他の情報の伝送に用いることができる。従って、
多数の情報を１サイクルで送信することが可能となる。

【００３５】次にバス情報の利用方法について図３を参
照して説明する。図３は、バスマスタ装置１，２，３が
同時にバス使用要求を行った場合のバスコントローラに
よる調停例を示している。クロックサイクルＣ１におい
て、バスマスタ装置１，２，３は同一レベルの優先度
（１）でバス使用要求を行っている。この場合におい
て、複数レベルの優先度の表現は、一本のバス要求信号
線を用いる場合にはデータをシリアル転送して複数ビッ
トの情報として表現することができ、あるいは、複数の
バス要求信号線を用いてデータをパラレル転送して複数
ビットの情報として表現することができる。

【００３６】バスコントローラ６は、各バスマスタ装置
のバス使用要求の優先度が同一レベルの優先度である場
合には、予め定めた順序に従って一つのバスマスタ装置
に対しバスの使用許可を与えることとなる。図３におい
ては、バスコントローラ６は、まずバスマスタ装置１に
バス使用許可を与え、バスマスタ装置１は、クロックサ
イクルＣ３〜クロックサイクルＣ５の３クロック期間、
すなわち、期間Ｍ１の間、アドレスバス２１及びデータ
バス２２を占有し、データの転送を行うこととなる。

【００３７】一方、バス使用が不許可となったバスマス
タ装置２及びバスマスタ装置３は、バスコントローラ６
によりバス使用が許可されるまでバス使用要求を継続す
ることとなる。ここで、バスマスタ装置１がアドレスバ
ス２１及びデータバス２２を占有してデータ転送を行っ
ている最中に、バスマスタ装置３の状況が変化し、バス
使用の要求度が高まった場合を想定する。

【００３８】例えば、バスマスタ装置３が外部からの受
信データを内部メモリに一時的に蓄積して、バス使用許
可後にデータ転送を行うバスマスタ装置であり、最初に
バス使用要求を行った後にさらに新たなデータを受信し
て内部メモリの記憶可能容量の限界に近づいてしまった
場合には、バスマスタ装置３は、受信したバス情報を参
照し、現在動作中のバスマスタ装置１の優先度（１）よ
りも優先度の高い優先度（２）でバス使用要求を行う
（クロックサイクルＣ３参照）。

【００３９】これにより次回のバス使用調停において
は、確実にバス使用が許可されるようにするのである。
この結果、クロックサイクルＣ４において、バスマスタ
装置１のバス使用要求が取り下げられると、バスコント
ローラ６は、バスマスタ装置２の優先度（１）及びバス
マスタ装置３の優先度（２）を比較し、より高い優先度
でバス使用要求を行っているバスマスタ装置３に対し使
用許可を与えることとなる。

【００４０】これにより、バスマスタ装置３は、クロッ
クサイクルＣ６〜クロックサイクルＣ７の２クロック期
間、すなわち、期間Ｍ３の間、アドレスバス２１及びデ
ータバス２２を占有し、データの転送を行うこととな
る。次にクロックサイクルＣ６において、バスマスタ装
置３のバス使用要求が取り下げられると、バスコントロ
ーラ６は、唯一バス使用要求を行っているバスマスタ装
置２に対し使用許可を与えることとなる。

【００４１】これにより、バスマスタ装置２は、クロッ
クサイクルＣ７以降の期間、すなわち、期間Ｍ２の間、
アドレスバス２１及びデータバス２２を占有し、データ
の転送を行うこととなる。以上の説明のように、バス情
報に含まれる優先度情報を利用することにより、各バス
マスタ装置は、実際の状況に応じた柔軟なバス使用要求
を行うことが可能となる。

【００４２】また、上述したようにバス情報は、各スレ
ーブデバイス４，５においても受信可能であるため、バ
ス情報を受信したスレーブデバイスがスレーブ識別情報
に基づいて自己が書込トランザクションの対象である場
合には、実際にバスマスタ装置によりアクセスが開始さ
れる前に外部から転送データをプリフェッチしたり、自
己が読出トランザクションの対象であると判断した場合
には、予め転送データの準備を行うことが可能となるな
ど、よりバスの転送効率を向上させることが可能とな
る。さらにバス情報に転送レートなどの他の情報を含め
ることによりより適切なバス使用要求を行うことができ
るように構成することが可能である。

【００４３】［１．３］ 第１実施形態の変形例 上記第１実施形態の説明においては、バスコントローラ
６がバス情報を出力する構成としていたが、バス使用を
許可するバスマスタ装置の識別子以外の情報について
は、バス使用を許可されたバスマスタ装置が出力するよ
うに構成することも可能である。また、バスコントロー
ラ６は、アドレスバス２１及びデータバス２２の双方に
接続されている場合について説明したが、いずれか一方
のバスにのみ接続されている構成であっても同様にバス
情報を出力することが可能である。

【００４４】［２］ 第２実施形態 上記第１実施形態においては、バス情報をアドレスバス
２１及びデータバス２２において同一のタイミングで送
信する構成となっていたが、アドレスバス２１とデータ
バス２２とは、必ずしも同時に空き状態となるものでは
ない。そこで、本第２実施形態は、連続データのバース
ト転送などのようにアドレスデータがデータと比較して
少ないような場合に、空いているアドレスバス２１を利
用してバス情報を転送する場合の実施形態である。

【００４５】図４は、第２実施形態のバス制御システム
におけるバスマスタ装置１の動作を主体とする動作タイ
ミングチャートである。バスを使用しようとするバスマ
スタ装置１はクロックサイクルＣ１において、バス使用
要求信号ＲＥＱ１を“Ｌ”レベルとして、バスコントロ
ーラ６に対してバスの使用の許可を要求する。

【００４６】これによりバスコントローラ６は、バスマ
スタ装置１の使用要求に対し、バスの調停を行い、アド
レスバス２１及びデータバス２２に接続されたバスマス
タ装置２，３あるいはスレーブデバイス４，５のいずれ
もバスを使用していないクロックサイクルＣ２、すなわ
ち、アドレスイネーブル信号ＡＥＮＢ及びデータイネー
ブル信号ＤＥＮＢの双方が“Ｈ”レベルにあるクロック
サイクルＣ２を利用して、アドレスバス２１及びデータ
バス２２上にバス使用が許可されたバスマスタ装置１の
識別子を含むバス情報を出力する。

【００４７】同様にアドレスバス２１及びデータバス２
２に接続された全てのバスマスタ装置１，２，３及び全
てのスレーブデバイス４，５はアドレスイネーブル信号
ＡＥＮＢ及びデータイネーブル信号ＤＥＮＢの双方が
“Ｈ”レベルにあるクロックサイクルＣ２において、バ
ス情報を取り込むこととなる。この場合において、アド
レスイネーブル信号ＡＥＮＢ及びデータイネーブル信号
ＤＥＮＢの双方が“Ｈ”レベルにあるクロックサイクル
であっても、取り込んだバス情報が特定のパターン、例
えば、全て“１”のパターンである場合には、バス情報
としては無効であるものとしている。

【００４８】そして、バスコントローラ６は、クロック
サイクルＣ３となると、バス情報の送信を中止する。一
方、バスマスタ装置１は、クロックサイクルＣ２で取り
込んだバス情報の中に自己にバスの使用が許可された旨
を表す識別子が含まれているので、クロックサイクルＣ
３において、アドレスイネーブル信号ＡＥＮＢ及びデー
タイネーブル信号ＤＥＮＢを双方とも“Ｌ”レベルとし
て、アドレスバス２１にアドレスデータを出力し、デー
タバス２２にデータを出力してデータ転送を開始するこ
ととなる。

【００４９】そして、クロックサイクル４において、ア
ドレスデータの転送を終了するので、アドレスイネーブ
ル信号ＡＥＮＢを再び“Ｈ”レベルとする。これにより
バスコントローラ６は、アドレスバス２１に接続された
バスマスタ装置２，３あるいはスレーブデバイス４，５
のいずれもがアドレスバス２１を使用していないクロッ
クサイクルＣ５〜Ｃ７、すなわち、アドレスイネーブル
信号ＡＥＮＢが“Ｈ”レベルにあるクロックサイクルＣ
５〜Ｃ７を利用して、アドレスバス２１上にバス情報を
出力することとなる。

【００５０】一方、バスマスタ装置１は、クロックサイ
クルＣ７において、データの転送を終了し、データイネ
ーブル信号ＤＥＮＢを“Ｈ”レベルとしてデータの転送
が終了した旨をバスコントローラ６等に通知することと
なる。以上の説明のように、本第２実施形態によれば、
データの転送に必要なアドレスデータの転送量が少ない
場合には、空いているアドレスバス２１を利用してより
多くのバス情報を送信することができるため、バスマス
タ装置１，２，３は、より多くの情報に基づいてより適
切なバス使用要求を行うことが可能となる。

【００５１】［３］ 第３実施形態 上記第１実施形態及び第２実施形態は、アドレスバスと
データバスを併有している場合の実施形態であったが、
本第３実施形態は、アドレスデータとデータとを時分割
で伝送するデータマルチプレクスバスを用いた場合の実
施形態である。

【００５２】［３．１］ 第３実施形態のバス制御シス
テムの概要構成 図５に第３実施形態のバス制御システムの概要構成ブロ
ック図を示す。バス制御システム２００は、複数のバス
マスタ装置１、２，３と、複数のバススレーブ装置４，
５と、バスマスタ装置１、２，３及びスレーブデバイス
４，５が接続され、後述するバス情報、アドレスデータ
及びデータを転送するためのデータマルチプレクスバス
２３と、バスマスタ装置１、２，３から出力されるバス
使用要求信号ＲＥＱ１〜ＲＥＱ３並びにデータマルチプ
レクスバス２３の使用状況を表す図示しないバスイネー
ブル信号に基づいてバスの使用の調停を行い、バスの使
用を許可するバスマスタ装置を識別するためのバスマス
タ識別子を含むバス情報をデータマルチプレクスバス２
３の未使用期間を利用して、全てのバスマスタ装置１，
２，３及びスレーブ装置４，５に送信するとともに、マ
ルチプレクスバス２３上にバス情報を出力している旨を
通知するための判別用信号ＳDISを専用の判別用信号線
を介してバスマスタ装置１，２，３及びスレーブ装置
４，５に送信するバスコントローラ７と、を備えて構成
されている。

【００５３】［３．２］ 第３実施形態の動作 次に第３実施形態のバス制御システムの動作を図６を参
照して説明する。図６は第３実施形態のバス制御システ
ムにおけるバスマスタ装置１の動作を主体とする動作タ
イミングチャートである。バスを使用しようとするバス
マスタ装置１はクロックサイクルＣ１において、バス使
用要求信号ＲＥＱ１を“Ｌ”レベルとして、バスコント
ローラ６に対してバスの使用の許可を要求する。

【００５４】これによりバスコントローラ７は、バスマ
スタ装置１の使用要求に対し、バスの調停を行い、デー
タマルチプレクスバス２３に接続されたバスマスタ装置
２，３あるいはスレーブデバイス４，５のいずれもデー
タマルチプレクスバス２３を使用していないクロックサ
イクルＣ２、すなわち、図示しないバスイネーブル信号
が“Ｈ”レベルにあるクロックサイクルＣ２を利用し
て、データマルチプレクスバス２３上にバス使用が許可
されたバスマスタ装置１の識別子を含むバス情報を出力
する。

【００５５】これと並行して、バスコントローラ７は、
データマルチプレクスバス２３上にバス情報を出力して
いる旨を通知するための判別用信号ＳDISを専用の判別
用信号線を介してバスマスタ装置１，２，３及びスレー
ブ装置４，５に送信する。この結果、データマルチプレ
クスバス２３に接続された全てのバスマスタ装置１，
２，３及び全てのスレーブデバイス４，５は、判別用信
号ＳDISが出力されているクロックサイクルＣ２におい
て、バス情報を取り込むこととなる。

【００５６】そして、バスコントローラ７は、クロック
サイクルＣ３となると、バス情報の送信を中止し、対応
する判別用信号ＳDISの出力も中止する。一方、バスマ
スタ装置１は、クロックサイクルＣ２で取り込んだバス
情報の中に自己にバスの使用が許可された旨を表す識別
子が含まれているので、クロックサイクルＣ３におい
て、データマルチプレクスバス２３にアドレスデータを
出力する。

【００５７】そして、アドレスデータの出力が終了した
クロックサイクルＣ４〜クロックサイクルＣ６におい
て、データマルチプレクスバス２３にデータを出力す
る。そして、クロックサイクルＣ７において、データの
転送を終了し、バス使用要求信号ＲＥＱ１を“Ｈ”レベ
ルとして、データの転送が終了した旨をバスコントロー
ラ７等に通知することとなる。

【００５８】以上の説明のように、アドレスデータとデ
ータとを時分割で伝送するデータマルチプレクスバスを
用いた場合であっても、バス情報を確実に送信でき、バ
スマスタ装置１，２，３は、バス情報に基づいてより適
切なバス使用要求を行うことが可能となって、実効的な
転送効率を向上させることができる。

【００５９】［４］ 第４実施形態 上記第３実施形態は、データマルチプレクスバス２３に
おいて、表現可能なアドレスデータのビット幅Ｘと、実
際のアドレスデータのビット幅Ｙとが同一の場合（Ｘ＝
Ｙ）に対応するものであるが、本第４実施形態は、デー
タマルチプレクスバス２３のビット幅で表現可能なアド
レス空間が実際に表現することが必要とされるアドレス
空間よりも大きい、すなわち、アドレスデータとして意
味を有さないビットが存在し、実際のアドレスデータの
ビット幅Ｙが、データマルチプレクスバス２３において
表現可能なアドレスデータのビット幅Ｘよりも小さい場
合（Ｘ＞Ｙ）の実施形態である。

【００６０】この場合においては、実施に必要とされる
アドレス空間が、データマルチプレクスバス２３のビッ
ト幅Ｘよりも小さいビット幅Ｙ（Ｘ＞Ｙ）で表現可能で
あるため、データマルチプレクスバス２３でアドレスデ
ータを送信している場合には、上位（Ｘ−Ｙ）ビットは
無意味なデータとなっている。

【００６１】そこで、データマルチプレクスバス２３の
ビット幅Ｘを上位（Ｘ−Ｙ）ビットの第１バスグループ
Ｇ１及び下位Ｙビットの第２バスグループＧ２に分割
し、データマルチプレクスバス２３を当該データマルチ
プレクスバス２３に接続された全てのバスマスタ装置
１，２，３及び全てのスレーブデバイス４，５が使用し
ていない場合には、第１バスグループＧ１及び第２バス
グループＧ２の双方、すなわち、全ビット幅Ｘを用いて
バス情報を送信し、データマルチプレクスバス２３上で
アドレスデータが転送されている場合には、第１バスグ
ループＧ１、すなわち、上位（Ｘ−Ｙ）ビットを利用し
てアドレスデータの転送と並行してバス情報を送信する
のである。

【００６２】［４．１］ 第４実施形態の動作 次に第４実施形態のバス制御システムの動作を図７を参
照して説明する。図７は第４実施形態のバス制御システ
ムにおけるバスマスタ装置１の動作を主体とする動作タ
イミングチャートである。

【００６３】バスを使用しようとするバスマスタ装置１
はクロックサイクルＣ１において、バス使用要求信号Ｒ
ＥＱ１を“Ｌ”レベルとして、バスコントローラ６に対
してバスの使用の許可を要求する。これによりバスコン
トローラ７は、バスマスタ装置１の使用要求に対し、バ
スの調停を行い、データマルチプレクスバス２３に接続
されたバスマスタ装置２，３あるいはスレーブデバイス
４，５のいずれもデータマルチプレクスバス２３を使用
していないクロックサイクルＣ２、すなわち、図示しな
いバスイネーブル信号が“Ｈ”レベルにあるクロックサ
イクルＣ２を利用して、データマルチプレクスバス２３
の第１バスグループＧ１上に第１のバス情報を出力し、
第２バスグループＧ２上にバス使用が許可されたバスマ
スタ装置１の識別子を含む第２のバス情報を出力する。

【００６４】これと並行して、バスコントローラ７は、
マルチプレクスバス２３上にバス情報を出力している旨
を通知するための判別用信号ＳDISを専用の判別用信号
線を介してバスマスタ装置１，２，３及びスレーブ装置
４，５に送信する。この結果、データマルチプレクスバ
ス２３に接続された全てのバスマスタ装置１，２，３及
び全てのスレーブデバイス４，５は、判別用信号ＳDIS
が出力されているクロックサイクルＣ２において、バス
情報を取り込むこととなる。

【００６５】一方、バスマスタ装置１は、クロックサイ
クルＣ２で取り込んだバス情報の中に自己にバスの使用
が許可された旨を表す識別子が含まれているので、クロ
ックサイクルＣ３において、データマルチプレクスバス
２３の第２バスグループＧ２上にアドレスデータを出力
する。これに伴い、バスコントローラ６は、クロックサ
イクルＣ３となると、第２バスグループＧ２を介したバ
ス情報の送信を中止するが、第１バスグループＧ１にを
介したバス情報の送信は継続する。

【００６６】その後、バスコントローラ７は、クロック
サイクルＣ４となると、第１バスグループＧ１を介した
バス情報の送信を中止し、対応する判別用信号ＳDISの
出力も中止する。バスマスタ装置１は、アドレスデータ
の出力が終了したクロックサイクルＣ４〜クロックサイ
クルＣ６において、データマルチプレクスバス２３の第
１グループＧ１及び第２グループＧ２を介してデータを
出力する。

【００６７】そして、クロックサイクルＣ７において、
データの転送を終了し、バス使用要求信号ＲＥＱ１を
“Ｈ”レベルとして、データの転送が終了した旨をバス
コントローラ７等に通知することとなる。以上の説明の
ように、アドレスデータとデータとを時分割で伝送する
データマルチプレクスバスを用い、アドレスデータのビ
ット幅がデータマルチプレクスバスのビット幅よりも小
さい場合には、使用されていないビットを利用してバス
情報を送信することが可能となり、より多くのバス情報
に基づいてバスマスタ装置１，２，３は、より適切なバ
ス使用要求を行うことが可能となり実効的な転送効率を
向上させることができる。

【００６８】［５］ 第５実施形態 上記各実施形態においては、全てのバスマスタ装置がバ
ス情報を利用することが可能な場合であったが、本第５
実施形態は、複数のバスマスタ装置にバス情報を利用す
ることができない従来型のバスバスマスタ装置を含む場
合の実施形態である。

【００６９】［５．１］ 第５実施形態のバス制御シス
テムの概要構成 図８に第５実施形態のバス制御システムの概要構成ブロ
ック図を示す。バス制御システム３００は、データマル
チプレクスバス２３を介してバス情報を受信可能な複数
のバスマスタ装置１，２と、バス使用要求を出力し、当
該バス使用要求に対応するバス使用許可が与えられるこ
とにより，データマルチプレクスバス２３を介してデー
タ転送を行う従来型のバスマスタ装置８と、複数のバス
スレーブ装置４，５と、バスマスタ装置１、２，８及び
スレーブデバイス４，５が接続され、後述するバス情
報、アドレスデータ及びデータを転送するためのデータ
マルチプレクスバス２３と、バスマスタ装置１、２、８
から出力されるバス使用要求信号ＲＥＱ１〜ＲＥＱ３並
びにデータマルチプレクスバス２３の使用状況を表す図
示しないバスイネーブル信号に基づいてバスの使用の調
停を行い、バスの使用を許可するバスマスタ装置を識別
するためのバスマスタ識別子を含むバス情報をデータマ
ルチプレクスバス２３の未使用期間を利用して、全ての
バスマスタ装置１，２及びスレーブ装置４、５に送信
し、データマルチプレクスバス２３上にバス情報を出力
している旨を通知するための判別用信号ＳDISを専用の
判別用信号線を介してバスマスタ装置１、２及びスレー
ブ装置４，５に送信するとともに、バスマスタ装置８に
対してバスの使用許可を与える場合には使用許可信号Ｇ
ＮＴ８を出力するバスコントローラ９と、を備えて構成
されている。

【００７０】［５．２］ 第５実施形態の概要動作 本第５実施形態において、バスマスタ装置１、２及びス
レーブデバイス４、５の動作については、第３実施形態
の動作と同様であるので、バスマスタ装置８の動作を主
として説明する。バスマスタ装置８は、バスを使用しよ
うとする場合には、バス使用要求信号ＲＥＱ３を“Ｌ”
レベルとして、バスコントローラ９に対してバスの使用
の許可を要求する。

【００７１】これによりバスコントローラ９は、バスマ
スタ装置８の使用要求に対し、バスの調停を行い、バス
マスタ装置８にバス使用許可を与える場合には、バス使
用許可信号ＧＮＴ８を“Ｌ”レベルとする。これにより
バスマスタ装置８は、データマルチプレクスバス２３を
介してデータを転送することが可能となる。

【００７２】この場合において、バスコントローラ９
は、データマルチプレクスバス２３に接続されたバスマ
スタ装置１、２、８あるいはスレーブデバイス４、５の
いずれもデータマルチプレクスバス２３を使用していな
いクロックサイクルを利用して、データマルチプレクス
バス２３上にバス使用が許可されたバスマスタ装置８の
識別子を含むバス情報を出力する。

【００７３】これと並行して、バスコントローラ９は、
マルチプレクスバス２３上にバス情報を出力している旨
を通知するための判別用信号ＳDISを専用の判別用信号
線を介してバスマスタ装置１、２及びスレーブ装置４、
５に送信する。この結果、マルチプレクスバス２３に接
続された全てのバスマスタ装置１，２及び全てのスレー
ブデバイス４，５は、判別用信号ＳDISが出力されてい
るクロックサイクルにおいて、バス情報を取り込み、第
３実施形態の場合と同様の動作を行うこととなる。

【００７４】以上の説明のように、本第５実施形態にお
いて、従来型のバスマスタ装置８は、データマルチプレ
クスバス２３を介して送信されるバス情報を受信するこ
とはできないが、バス使用許可信号ＧＮＴ８によりバス
使用許可情報を得ることができる。

【００７５】一方、バスマスタ装置１，２及びスレーブ
デバイス４，５に対しては、バスマスタ装置８がデータ
マルチプレクスバス２３を使用していない期間にバス情
報を受け取ることとなるため、バスマスタ装置８は、バ
ス情報の送信による影響を受けずにバスマスタ装置とし
て正常に機能を果たすことが可能となる。以上の説明の
ように、本第５実施形態によれば、バス情報をバスを介
して受信することができないバスマスタ装置をシステム
に組み込むことが可能となり、従来型のバス制御システ
ムからの移行が容易となる。

【００７６】［６］ 実施形態の効果 以上の説明のように、本実施形態によれば、バスコント
ローラからバスを介してバス情報を送信することによ
り、ハードウェアの構成やハードウェア規模に大きな影
響を与えることなく、多くのバス情報を複数のバスマス
タ装置に送信することができるため、バスマスタ装置側
で、バス使用状況及びバスマスタ装置内部の状況に基づ
いて判断を行うことにより、より効率的なデータ転送が
可能となる。

【００７７】また、バス情報をバスを介して受信するこ
とができない従来型のバスマスタ装置に対しては、従来
と同一の構成でバスコントローラと接続することがで
き、バス情報をバスを介して受信できるバスマスタ装置
とバス情報をバスを介して受信することができない従来
型のバスマスタ装置とを混在させたバス制御システムを
構築することができ、柔軟なバス制御システムを構築で
きるとともに、従来型のバス制御システムからの移行が
容易となる。

【００７８】さらに、バス使用許可情報（＝バスマスタ
装置の識別子）をバス情報に含め、バスを介して送信す
るため、新たなバスマスタ装置をバス制御システムに接
続する場合でも、バスコントローラの入出力信号線の増
加などのハードウェア構成や規模に与える影響が少な
い。さらにまた、バス上にバス情報を出力することで、
スレーブデバイスもバスの使用状況を監視することが可
能となり、実際にバスマスタ装置によって、アクセスが
開始される前にデータプリフェッチ等の処理を行うこと
が可能となり、バスの実効的な転送効率をより向上する
ことが可能となる。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、バスコントローラによ
りバスの使用状況などのバス情報がバスマスタ装置に対
しバスの空き時間を利用してバスを介して送信されるた
め、各バスマスタ装置は、バス情報及び自己の実際の動
作状態に応じた効率のよいバス使用要求を行うことがで
き、効率的なデータ転送を行うことが可能となる。

【００８０】さらにバスを介して送信されたバス情報
は、スレーブデバイスによっても利用することができ、
実際にバスマスタ装置によって、アクセスが開始される
前にデータプリフェッチ等の処理を行うことが可能とな
り、バスの実効的な転送効率をより向上することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態のバス制御システムの概要構成
ブロック図である。

【図２】 第１実施形態の処理タイミングチャートであ
る。

【図３】 バス情報の利用についての説明図である。

【図４】 第２実施形態の処理タイミングチャートであ
る。

【図５】 第３実施形態のバス制御システムの概要構成
ブロック図である。

【図６】 第３実施形態の処理タイミングチャートであ
る。

【図７】 第４実施形態の処理タイミングチャートであ
る。

【図８】 第５実施形態のバス制御システムの概要構成
ブロック図である。

【図９】 従来のバス制御システムの概要構成ブロック
図である。

【符号の説明】

１００、２００、３００ バス制御システム １、２，３，８ バスマスタ装置 ４，５ スレーブデバイス ６，７，９ バスコントローラ ２１ アドレスバス ２２ データバス ２３ データマルチプレクスバス

フロントページの続き (72)発明者 小原 隆司 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 海野 泰直 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 長谷川 健 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のバスマスタ装置が接続されたバス
   における前記バスの前記バスマスタ装置によるバス使用
   要求の調停を行うバスコントローラにおいて、 前記バスが使用されていないバス未使用期間を検出する
   バス未使用期間検出手段と、 前記バス未使用期間に前記バスを介して前記バスの使用
   についての情報であるバス情報を送信するバス情報送信
   手段と、 を備えたことを特徴とするバスコントローラ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のバスコントローラにおい
   て、 前記バス情報は、前記バスの使用が許可される前記バス
   マスタ装置を識別するための識別子を含むことを特徴と
   するバスコントローラ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のバスコン
   トローラにおいて、 前記バス情報は、データ転送情報を含むことを特徴とす
   るバスコントローラ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
   載のバスコントローラにおいて、 前記バスの使用が許可される前記バスマスタ装置の前記
   バスの使用に関する優先度を示すバス優先度情報を含む
   ことを特徴とするバスコントローラ。
5. 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項４のいずれ
   かに記載のバスコントローラにおいて、 前記バスには、スレーブデバイスが接続されており、 前記バス情報は、前記バスの使用を許可された前記バス
   マスタ装置によってデータ転送の対象となる前記スレー
   ブデバイスを特定するためのスレーブ識別情報を含むこ
   とを特徴とするバスコントローラ。
6. 【請求項６】 請求項１、請求項２、請求項５のいずれ
   かに記載のバスコントローラにおいて、 前記バスのビット幅がアドレスデータのビット幅よりも
   大きい場合に、アドレスデータにより使用されないビッ
   トを用いて前記バス情報を送信することを特徴とするバ
   スコントローラ。
7. 【請求項７】 請求項１、請求項２，請求項５のいずれ
   かに記載のバスコントローラにおいて、 前記バスはアドレスデータを転送するアドレスバス及び
   各種データを転送するデータバスを備えて構成されてお
   り、前記アドレスバス及び前記データバスが使用されて
   いないバス未使用期間に前記アドレスバス及び前記デー
   タバスの双方を介してバス情報を送信することを特徴と
   するバスコントローラ。
8. 【請求項８】 請求項１、請求項２、請求項５のいずれ
   かに記載のバスコントローラにおいて、 前記バスはアドレスデータを転送するアドレスバス及び
   各種データを転送するデータバスを備えて構成されてお
   り、前記データバスを介して前記各種データの転送期間
   中であって、前記アドレスバスにおいて前記データバス
   を介して転送している前記各種データに対応するアドレ
   スデータの転送が終了後の前記アドレスバスの未使用期
   間中に前記アドレスバスを介して前記バス情報を送信す
   ることを特徴とするバスコントローラ。
9. 【請求項９】 請求項１ないし請求項８のいずれかに記
   載のバスコントローラに接続されるバスマスタ装置であ
   って、 前記バス未使用期間に前記バスコントローラに代わっ
   て、前記バス情報を送信する代理バス情報送信手段を備
   えたことを特徴とするバスマスタ装置。
10. 【請求項１０】 請求項４記載のバスコントローラに接
    続されるバスマスタ装置において、 前記バスの使用が認められない場合に、前記バスの使用
    が許可される前記バスマスタ装置の前記バスの使用に関
    する優先度を示すバス優先度情報に基づいて、前記優先
    度よりも高い優先度のバス使用要求を行う高優先度バス
    使用要求手段を備えたことを特徴とするバスマスタ装
    置。
11. 【請求項１１】 バスと、前記バスに接続された複数の
    バスマスタ装置と、前記バスマスタ装置によるバス使用
    要求の調停を行うバスコントローラとを備えたバス制御
    システムの制御方法において、 前記バスが使用されていないバス未使用期間を検出する
    バス未使用期間検出工程と、 前記バス未使用期間に前記バスを介して前記バスの使用
    についての情報であるバス情報を送信するバス情報送信
    工程と、 前記バス情報に基づいて前記バスマスタ装置の前記バス
    の使用調停を行う使用調停工程と、 を備えたことを特徴とするバス制御システムの制御方
    法。