JPS58159126A

JPS58159126A - デ−タ処理システム

Info

Publication number: JPS58159126A
Application number: JP4082882A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Onodera; 裕小野寺
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1982-03-17
Filing date: 1982-03-17
Publication date: 1983-09-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、共通バスによって接続されたデータ処理シス
テムに関するもので、％にデータ処理装置からのバス使
用要求信号に対するパス使用！’Ｆ町信号の遅延を少な
、くするための改良に関する。

従来バス構成ｉｓつたデータ処理システムに於ては、バ
スに接続された複数の装置からのバス使用要求’１１４
択してバス上の唯一つの装置にバスの使用確を与える機
構が必要である。これには、従来からディシイ・チェイ
ン方式と呼ばｎるものが使用されている。ディシイ・チ
ェイン方式の概略を第１図に示す。第１図に於て、参照
数字１はバス制御４１装置、参照数字２〜３はデータ処
理装置、参照数字２４はバス使用要求をバス制御装置へ
伝える信号線、参照数字２５．２６．２７はノくス使用
許可信号を伝える信号線で云わゆるディシイ・チエイノ
を構成する。参照数字１３．１５．１７はＡＮＤゲート
、参照数字１０，１１．１２は各装置のバス使用要求を
保持するフリップフロップ（以下単にＦ／Ｆと略す）、
参照数字１４，１６．１８はバス使用要求をバス使用要
求信号線に送出する為のドライバを示す。

今例えば、装置３がバス使用要求を発生したとするとフ
リップフロップ１１がセットされ、ドライバ１６．バス
信号線２４を介してバス制御装置１にバス使用要求信号
が伝えられ、バス制御装置はバス使用許可信号を信号線
２５に送出する。該＃！ｌ：司イ６号は、装置２に於て
フリップフｒ　　；ｔＯの反転出力とゲー）１３で論理
積をとられる。全装置２は、バス使用要求全発生してい
ないのでゲ−）１３ｔ１開いているから、バス使用許可
信号は、信号線２６′ｌｒ介して装置３に伝えられる。

装置３は、バス使用要求を発生しているので）’／Ｆ　
ｌ　ｌの反転出力Ｑは、論理値“θ′″でゲート１５は
閉じているから、バス使用許可信号は装置３より先へ伝
えられる事はない。自装置がバスの使用要求を発しこの
バス使用許可信号を受は取った装置がバスの使用ｍを優
るものである。従ってバスの使用要求に対する優先度は
バス！Ｉｆ）ＩＩ鐸装置Ｋ近いもの程高い０この方式は、ハードウェア量も少く構成も簡単である為
、従来から広く用いられているが、各装ＴｉＩｔを１段
づつ直列にバス使用許可信号が伝播してくる為、優先順
位の低い装置程バス使用賛求信号を発生してからバス使
用許可信号を受は取る迄の時間が余計にかかると云う欠
点がある。例えば第１図のＡＮＤゲート１３，１５．１
７の一段当りの遅延時間は、Ｔ　’ｆ’　Ｌ素子であれ
ば１０ルＳ栓度であるから、例えば２０装置がバスに接
続されている場合は、最下位の装置がＪ＜ス制御Ｉ装置
がバス使用許可信号を発してからバス使用許可信号を受
は取る迄には、１９Ｘ１０＝１９０ｎ８　　かかる事に
なる０又バス使用許可信号は、各装置の７リツプフロソプ出力
とゲートされながら全装置と鎖状に接続されている為、
空きスロットを設けるとこのディシイ・チェインが切断
される事になるので、１Ｉｔｔと装置の間に空きスロッ
トを設ける＃にはできない。

すなわち、各装置の実装上の自由反が制約されるという
欠点がある。

本発明の目的は、バス使用要求信号線及びバス使用ｆＩ
ｆＯｉＴ信号線を複数組設けてグループ化する事により
、従来のディシイ・チェイン方式では優先度の低い装置
がバスの使用要求を発生してからバス使用許可信号を受
信する迄の時間が長くかかるという従来の欠点を解決し
、併せて実装上の制限を少しでも緩和したデータ処理シ
ステムを提供する事にある。

本発明のデータ処理システムは、共通バ２．に接続され
た複数のデータ処理装置と、Ａｉｌ記各データ処理装置
からのバス使用要求信号を受は付はバス使用許可信号を
送出するバス制御装置と１を端えて、前記バス使用許可
信号はディシイ・チェイン方式によって複数のデータ処
理装置に対して直列に与えられるデータ処理システムに
おいて、複数のデータ処理装置を優先順位が異なる複数
のグループに分割し、該グループの数に相当する複数の
バス使用要求線およびこれに対応する同数のバス使用許
可信号線を設け、同一グループ内のデータ処理装置のバ
ス使用要求信号＃′ｉ１本のバス使用要求線に接続し、
該グループに対するバス使用許可信号は対応する１本の
バス使用許可信号線からディシイ・チェイン方式によっ
てグループ内の各データ処理装置に対して直列に与える
ように構成し、前記バス制＃ｇ装置１ｌＦｉ優先願位決
定回ｗ４を備えて、前記複数のバス使用要求線からの要
求信号を優先順位Ｉｆつて処理し対応する前記バス使用
許可信号線にバス使用許可信号を送出することを特徴と
する。

次に本８明ＶＣついて図面全参照して詳細に説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

すなわち、バス使用要求をバス制御装置１　ｔｉｃ伝え
る複数のバス使用要求信号線ＲＱ　Ｏ〜ＲＱ　３を設け
る。優先順位ＶｉＲＱＯが最も高く、ルＱｌ、１ｃＱ２
と続き１（Ｑ３が鰍も低い。バス使用許司信号線Ｇル０
〜ＧＲ３はバス制御装置１から各装置にバス使用許可信
号を伝える信号線でそれぞれＲＱＯ〜ＲＱ３に対応して
いる。今例えば装置３がバス使用要求を発生しドライバ
１６．バス使用貴求信号線ＲＱａによりバス制御装置１
に伝えられる。バス制御装置１は、他の要求信号線ＲＱ
Ｏ、ＫＱｘ　　、ＲＱ２との競合を調べ、ＲＱ３の要求
が受は入れられたときは、バス使用許可信号＃ＭＧル３
にバス使用許可信号を送出する０第２図の装置２，３．
４は、パス使用要求信号線几Ｑ３に接続され優先順位に
ついて１つのグループを形成している。このグループ中
では、装［２が優先順位が尚いのでゲート１３へのバス
便用許可信号は、バス使用許可信号線ＧＲａから信号線
８を介して最初に受は取る。バス使用許可信号を受は取
った装置２は、装置２自身の要求と論理積を取９自装置
が要求していなければ、信号線６により次の装置へバス
使用許可信号を伝達する。このバス使用許ａＩ信号を受
は敗った装置ａＦｉ自装置がバス使用要求を発生してい
るのでＦ／Ｆｌｌの反転出力Ｑｔｉ、論理値“θ′で有
りバス使用許可信号を次の装置へ伝達しない。この様に
バス使用要求信号を同一のバス使用要求信号線に接続し
たものは、バス使用の優先順位について１つのグループ
を構成しそのグループの中で一番優先順位の高い装置が
バス制＃装置に敵も近い位置に置かれてバス使用許可信
号線と接続され、グループ内の他の装置は通常のディシ
イ・チェインと同じＷ４成である。

以上の説明から明らかな様にグループ内の装置は隣接し
である部分に設置されなければならないが、）、くス便
用要求信号線をとの要求信号線（ＲＱＯ〜１ＬＱ３）　
　に接続し、又グループ内最上位の装置をどのバス使用
許可信号縁（ＧｋＬＯ〜（３Ｒ３）に接続するかによっ
て各装置の優先順位は定まるので、各装置がパッケージ
で構成されコネクタのスロットに接続される様な物理的
構造の場合は、前述したグループ単位では、バス制御装
置１からの距離に無関係に優先順位を設定できる。

第３図は、従来技術に於けるバス制御装置、第４図は本
実施例に使用されるバス制御装置ｌの基本的な回路を示
す。第３図においては、バス使用要求信号ＲＱＦｉ、レ
シーバ３１　、　ＡＮＩ）ゲート３２゜遅延回路３３．
インバータ３４を経てＤタイプｉ１／に’３５のクロッ
クに入力されバス使用要求がセットされドライバ３６ｆ
：通ってバス使用許可信号ＧＲが送９出される。バス使
用要求信号ＲＱは、第１図のバス使用要求信号線２４が
ら人力し、バス使用詐り信号ＧＲｉｉ、第１図のバス使
用許可信号縁２５に送出される。第４図に示された本実
施例のバス１ｔｉｌｌ　ｍ　ｇ　＆は、バス使用要求信
号線ＲＱ。

〜几Ｑ３のうちルＱＯが最も優先順位が高く、）ＬＱ３
が最も低いものとする。参照数字４１〜４４は、前記各
要求信号を受信するレシーバである。

ＮＯＲゲート４５で各要求信号の一理和かとられインバ
ータ４６．ゲート４７．遅延回路４８．インバータ４９
を経てクロック信号が出力される。

各バス使用要求信号は該クロック信号に↓すＦ／Ｆ５２
に−Ｈセットされ、゛遅延回路５ｏで遅らせたクロック
でＦ／）１５３にセットされる。ＡＮＤゲー）５４．５
５．５６．５７はＦ／Ｆ５３の出力する谷資求の優先順
位を判定してバス使用許可信号ＧＲＯ〜ＧＲａをバス上
のＩＪ＆重へ送出する。すなわち、本実施例においては
バス制御装置は、複数のバス＃ｌ用要求信号線ｋＬＱＯ
〜ルＱ３及びそれに対応した複数のバス便用許司侶号縁
Ｇ几０〜ＧＲ３を有する為、Ｆ／Ｆ　５２　、５３及び
遅延回路５０による同期化回路によってセントの安定化
を図り、ＡＮＤゲート５４，５５，５６．５７で構成さ
れる優先順位決定回路にＬり要求中の１つを選択する必
要があるから、従来技術のバス制御装置よりもバス制御
装置自身の遅れは層別する。しかし、同一グループ内の
装置ｊＩＬ数が少ないためバス使用許ｔ＋Ｊ侶号がディ
シイ・チェイ／の最後の装置に到達するまでの時間に少
ない。

ここで矢来技術のバスｔｌｉＩＪ両装置と本発明による
バス制し＆ｌＩｇ、直のパス使用値求を受信してからバ
ス使用許可信号を送出する迄の時間を比較してみる。

第３図、第４図に於て谷素子の遅延をショットキーＴＴ
Ｌの代表的Ｍ延で求めると、レシーバ３１゜４１．４２
，４３，４４の遅延’Ｔ　１０　ＡＳ、　ＡＮＩ）グー
）３２．４７．５４．５５．５６．５７の遅鷺ｔ　９”
’　−Ｍ　ｍ　回ｕ　３３　ｅ　４８　Ｏ遅ｇ　ｔ−２
Ｅ　ｎｓ　ｓ遅延回路５０の遅延を５０ｎ８．インバー
タ３４゜４６．４９．５１の遅延１ｒ７ｓｓ、アンプ３
６の遅延を９４８　、Ｆ／Ｆ３５，５２．５３の遅延を
１２　ｎｓ　、　ＮＯＲゲート４５の遅延ｆ　９　ｒＬ
８として求め次結果は、第３図の従来装置で７２　ｎｓ
であり、第４図の本実施例では１４５　ｎｓ　となり同
期化回路の分だけ従来技術より遅くなる。しかし、第５
図に示すような、本発明を適用したデータ処理システム
においては、全体の遅延時間は以下に述べるように従来
装置１より小さくすることができる０第５図に示すシステムは、１４個のデータ処理装置Ｌ）
２〜Ｄ１２およびＤ１６〜Ｄ１８をバス要求信号硼ＲＱ
Ｏ〜ＲＱ３に接続し、複数の優先順位を有するバス使用
要求信号線ＲＱＱ〜ＲＱ３およびこれらに対応するバス
使用許可信号線ＧＲＯ−Ｇａ４を設ける。図示されない
共通バスに接続されている各データ処理装置は、バス使
用要求信号線ＲＱＯ〜ＲＱ３のいずれに接続されるかに
よって優先順位別にグループ分けされている。データ処
理装置Ｄ２〜Ｄ、でグループ＋０を構成し、同様にグル
ープ−４１〜４Ｐ３に群別する。グループとしてＦｉ。

（ｌＰ４＋ｏ　、（ｊルＰ豐１．（ｆＲＰ≠ｚ、′ｏａ
ｐ豐３の順序で優先順位が高い。第５図に於て参照符号
Ｓで示される信号線は、複数のバス使用許可信号線ＧＲ
Ｏ〜ＧＲ３と前述した各グループ中の最優先の装置を接
続する信号線で１本部の信号線は、第２図の信号線６，
７に相当する。今ここで装置Ｄ１１がバス使用要求を発
生しバス制御装置１に伝達されたとき、バス制御装置１
は、他の要求との競合をとりバス使用許可信号をＧａ４
に送出する。

この判定に豐する時間は、前述したように１４５ｎ８で
ある。装［Ｄｌ、はバス使用許可信号線ＧＲ３にイぎ琴
線Ｓで接続されているのでバス使用要求を発生してから
１４５　ｎｓでバス使用許可信号を受は取る。これを第
１図で示したバス使用要求信号線１本、バス使用許可信
号線１本のディシイ・チェイン方式で構成した従来例で
はゲート１３の遅延時間をｌＯルＳとすれば装ｗｌ）、
、より上位に１１個の装置が有るのでバス使用許可信号
が装置Ｄ１−に到達するには、（バス制御ｉ＆籠の処理
時間）＋〔（装置Ｄユ、の上位に接続されている装置数
）×（ゲート・遅延）〕ｔ−要する。すなわち。

７２　ｎＳ＋　１１　Ｘ　１０　＝　１８２　ｉｓ　　
かかる事罠な９本発明によるバス便用許可信号の到達時
間の方が短縮されている事は、明らかである。最も優先
順位の低いデータ処理装置Ｄｕがバス使用要求を発生し
てから、バス使用許可信号が到達する迄の時間は１６５
ルＳであり、同数のデータ処理装置を有する従来例の場
合の２０２ルＳ　よりも早い。バス制＃装置自身の遅延
が大巻い（１４５ルＳ）為ＧＲＰ　Ｏ、ＧＲＰ４１　　
では、従来技術より不利で有るが装置数が多くなれば全
体として従来技術より有利である事は、明らかである。

なお、データ処理システムに於いて、バスの使用要求に
対して優先度の高い装置は、通常ファイル系の装置であ
るが、これらの装置は転送速度は太きいが通常ブロック
転送であり、バスを使用するか否かはあらかじめ早い時
刻に判断できる。従つて、バス使用要求からバス使用ｆ
ｆ町信号を受は取る迄の時間を他の処理とオーバラップ
する事が比較的容易である。これに対してＣＰＵ　（中
央処理装置ｌｌ）等は、通常バス使用要求の優先度に関
してＦｉ蝦下位に置かれるのが普通である。しかしＣＰ
Ｕがバスを介して他の装置と転送を必要とするか否かは
、ＣＰ　Ｕの実行する命令の種類によって異なるから、
バス使用要求を行ってからバス使用許可信号が到達する
迄の時間をあらかじめ予測してバス使用要求を発生する
事は一般に困難である。

その為バス使用要求を発生してからバス使用許可信号を
受信する迄の時間は、ＣＰＵの演算処理能力に直接影響
を与える。例えばメモリからデータｔｇみ出す際、メモ
リの（アクセス・タイム）＋（バス匣用要求信号を発し
てからバスを使用できる様になる迄の時間）の様にメモ
リのアクセス・タイム罠加算される形となりメモリのア
クセス・タイムが長くなったのと同じ影響をもたらす。

この様な場合ＣＰＵがバスの使用費ｙＩｃを発生してか
らバス使用許１１１信号を受は取る迄の時間が短くなる
本発明による方式が大なる効果をもたらす事は明らかで
ある。

又従来の１本のディシイ・チェイン方式では、ＷＪ１図
に示す様にバス便用許可信号線が直列に全装置に接続さ
れる為、中間に空きスロットを設ける事はできなかった
。本発明によれば前述した様に同じバス使用要求信号に
接続されたグループ内では、空きスロットを設ける事は
で色ないが、グループ間で空きスロットを設ける事及び
グループ単位では実装位置も自由に選択できるから、実
装上の自由度が大である。第５図においては装置Ｄ１３
〜Ｄ□５Ｆｉ実装されず空スロットを構成している。

以上の１うに、本発明においては、共通バスに接続され
る複数のデータ処理装置を優先順位別に複数のグループ
に分割して、各データ処理Ｉ１．：ｒｔがらのバス使用
要求信号は、グループ別の優先順位に従って処理され、
要求信号に対する使用許可信号は、同一グループ内の各
データ処理装置のみを直列にしてディシイ・チェイン方
式によって供給されるように構成したから、ディシイ・
ナエイン内の装置数が少なく、優先順位の低いデータ処
理装置に到達するバス使用許可信号の遅鷺時間金小とす
る効果を有する。また、グループごとにディシイ・チェ
インを構成するから、各グループの実装位置は自由であ
り、空スロットを設けることも差支えない。すなわち実
装上の自由度を大にするという利点がある。

【図面の簡単な説明】

８１図は、従来のデータ処理システムの一例を示すブロ
ック図、第２図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第３図は従来のバス制御装置の一例を示す論理回路図、
第４図は本発明の一実施例に（史用するバス制御装置の
一例を示す論理回路図、第５図は本発明の遅延−間の一
例を説明するためのシステム接続図である。図において、ｌ・・・バス制御装置、２〜ｆ＆・・・デ
ータ処理４＆皺、６，７・・・信号線、１０〜１２・・
・クリッププロップ、１３，１５．１７・・・ＡＮＤゲ
ート、１４．１６．１８・・・ドライバ、２４〜２７・
・・信号線、３１・・・し７−バ、３２・・・ＡＮＤゲ
ート、３３・・・遅延回路、３４・・・インバータ、３
５・・・クリッププロップ、３６・・・アンプ、４１〜
４４・・・レシーノ（，４５・・・ＮＯＲゲート、４６
，４９．５１・・・インバータ、４７・・・ゲー）、４
８．５０・・・遅延回路、５２゜５３・・・７リツプフ
ロツプ、５４〜５７・−・Ａｋしｌ−ト、８・・・信号
線、ＲＱＯ〜）ＬＱ３・・・バス筐用費求信号線、ＧＲ
ｏ〜ＧＲ３・・・バス使用許可信号線、Ｌ）２〜Ｄ１８
・・・データ処理Ｉ＆飯。代理人　弁理士　住　１）俊　宗

Claims

【特許請求の範囲】

共通バスに接続された複数のデータ処理装置と、前記各
データ処理装置からのバス使用要求信号を受は付はバス
使用許可信号を送出するバス制御装置とｔｉＩえて、前
記バス使用許可信号はディシイ・チェイン方式によって
置数のデータ処理装置に対して直列に与えられるデータ
処理システムにおいて、複数のデータ処理装置′ｆ：優
先順位が異なる複数のグループに分割し、該グループの
数ＫＪ当する複数のバス使用要求線およびこれに対応す
る同数のバス使用許可信号線を設け、同一グループ内の
データ処理装置のバス使用要求信号は１本のバス使用要
求線に接続し、該グループに対するバス使用許可信号は
対芯する１本のバス使用許可信号線からディシイ・チェ
イン方式によってグループ内の各データ処理装置に対し
て直列に与えるように構成し、前記バス制御ｌｌ装置ｌ
は優先順位決定回路を―えて、前記複数のバス使用要求
線からの要求信号を優先順位に従って処理し対応する前
記バス使用許可信号線にバス使用許可信号を送出するこ
と１ｒ％黴とするデータ処理システム。