JPS5884333A - メモリ制御方式 - Google Patents

メモリ制御方式

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JPS5884333A
JPS5884333A JP18196081A JP18196081A JPS5884333A JP S5884333 A JPS5884333 A JP S5884333A JP 18196081 A JP18196081 A JP 18196081A JP 18196081 A JP18196081 A JP 18196081A JP S5884333 A JPS5884333 A JP S5884333A
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JP
Japan
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data
dma
address
ram2
transfer
Prior art date
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Pending
Application number
JP18196081A
Other languages
English (en)
Inventor
Shingo Yamaguchi
山口 晋五
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5884333A publication Critical patent/JPS5884333A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/20Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
    • G06F13/28Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using burst mode transfer, e.g. direct memory access DMA, cycle steal
    • G06F13/285Halt processor DMA

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Bus Control (AREA)

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f!4は、メモリ装置に8けるデータの書込み。
読出しを制miロセツサ(よるデータのDMA転送によ
って行なわせるメモリ制御方式に関する。
従来、この種のデータのDMム転送方式としてば、lバ
イトのデータの転送ごとKDMA要求を出丁ようにしメ
サイクルスチール転送gよび1回のDMA9求で全デー
タを転送させてしまうバースト転送の各方式が採用され
ているが、両者とも[DMAを要求する周辺装置から制
御プロセッサ(cpu)へバスの明は渡しを要求し、そ
れを受けた劃−プロセッサが通常の処理を中断してバス
を明は渡し1周辺装置はそのバスを使用してメモリ装置
との間でデータの転送な行なわせるようにするものであ
り、その間制御プロセッサによる他の処理を行なわせる
こtができなくなってしまうとともに、最優先の割込中
にもDMA l!求があるとそれを受けつけて割込処理
を中断させること和なってしまい、制御性の悪いものK
なってしまって(、する。
一本発明はこのような点を考慮してなされたもので、メ
モリ装置Kgけるデータの書込み、続出しvDMA動作
によりて行なわせる際、制御プロセツサの処理能力を何
ら低減させることなく周辺装置との間で高速でデータ転
送を行なわせることができるようにしたメモリ制御方式
を提供するものである。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。
第1図は本発明によるメモリ制御方式を具体的VC実施
するためのシステム構成例を示している・同図に2いて
、CPU11’!汎用のマイクロプロセッサであり、ア
ドレス信号ムBとデータバスDBとを有してふり、MI
MRD はCPUIがRAM(ランダムアクセスメモリ
)2またijROM  (リードオンリーメモリ) 3
からメモリの記憶内容を読み出す際のリードストローブ
である。 ROM 3GICPUIの実行10グラムV
記憶して8(プログラム用ROM gよび固定データ(
テーブル)を&1fflしてzくデータROMの機能を
それぞれ有している。アドレスデコーダ4は、アドレス
信号の上位数ビットをデコードしてROM3 V17:
は8謀2の選択信号C81またはCB21に出力するも
のである。普通、小さなシステムではこのアドレスデコ
ーダ4は省略され、アドレスの上位ビット線を直接選択
線とすることが行なわれるが1本発明にあってもその手
段をとることができることばいうまでもない、また、ゲ
ー)Gl 、G2  はそれぞncPUl によりRA
M2を通常にアクセスしてメモリリード、メモリライト
を行なわせるときのリードストローブRD2.ライトス
トローブWR2を作るアンドゲートであり、ゲートG3
はRAM2のライトストローブパルスを作るためのオア
ゲートで、WB2とDMA転送時のライトストローブパ
ルスDMAWRとのオア出力QRAM2のライトイネー
ブル人力WEに送出する。5ばDMムライト時Vcgけ
るRAM2のアドレスを指定するアドレスカウンタであ
り*6G’:!1バイト分のデータのDMA転送(サイ
クルスチール転送)の回数tカウントし、指定回数のD
MA転送が終了したときにDMA動作を終了させるため
のエンド信号EOMを発生させるためのイベントカウン
タであり、それら各カウンタ5,6ともにDMA転送が
行なわれるたびに歩道されル、マルチプレクサ7ハ通常
時[CPU1 が8ムM2 t−アクセスするときはR
AM2 に対してアドレス信号ムBを接続し、DMA転
送時にはアドレスカウンタ5の出力をRAM2 K与え
るRAM2のアドレス切換用のもので、その切換え11
選択人力Sの有無に応じて行なわれる。3ステートバツ
フア8!!双方向のトライステートバッファで、CPU
1がRAM2 vアクセスしているとき(データバスD
BとRAM2のIlo、端とを接続し、それ以外のとき
KはデータバスDBとRAM2  のIlo nAとt
切り離丁ものであり、また3ステートバツフア9は周辺
装置からのデータDATムをDMムライト時vcRAM
2のI / O端に与えるためのものである。フリップ
フロラ710はDMA転送の開始と終了とを制御するた
めのもので9.またフリップフロラ111aDMA 1
iilt送がcPUl のMIMRD (!を号と同期
がとれるように・するためのものである、ゲー)G5は
CPUIがRAM2 、をアクセスしてgらず、かつD
MA l!求が受けつけられたときにアクノーリッジ信
号ACKを出力するアンドゲートでありtゲートG6は
DMA書込パルス信号DMAWRを出力するアンドゲー
トである。な2h RAMP/としては普通半導体メモ
リを用いるが−その他コアメモリ、バブノVメモ9など
を用いることも可能である。また、RAM2の■10ラ
インは入力と出力時に2けるデータラインもあり5I1
0ラインにブータラ与えてライシイネーブルWEを“1
“にすると■10ライン上のデータがRAM2に書込ま
れ、またI10ラインに@続される他の出力・を全て高
インピーダンスにして2き(双方向データバスを用いて
いるのでデータの衝突を防止するために3ステートバッ
フγ8,9を何れもハイインピーダンス状庫にする)、
アウトプットイネーブルOEを611″とするとRAM
2の記憶データ、が■10ラインに1thSηさ、れる
ようKなりている・まず、この実施例ecgける動作を
説明する前にそれが使用される周辺装置について述べる
。この実施例では後述する。ようにDMA転送の速度が
CPUI のMgMRD 信号によって制限されるよう
Kなっている0丁なわち、DMA1l求DMARIQが
出されてからMKMRD 信号の後縁でDMA要求がア
クノーリッジされ1次のMgMRD 信号でDMA転送
されるようにして忘り(82図参照)。
したがってDMA転送には最大メモリリードの2周期分
かかることvCrlる。CPUI は通常2つのサイク
ルをもって動作を行なうelNが命令フェッチサイクル
(オペコードフェッチサイクル)。
第2が実行サイクル(イクズキ轟−トサイクル)である
S RA M 2はCPUI の実行サイグル中にアク
セスされることがあるが、一般的には10グラムエリア
1に:RAM2に設けない限り命令フェッチサイクル中
にアクセスされることがqい、また。
命令フェッチサイクルは1命令の実行にともない必ず1
[は生ずることになる。
本発明によるメモリ制御方式にあっては、m仏転送をC
P−U 1が命令フエ艷チサイクル中に行なえばCPU
I の石垣を中断することがな(なり。
しかもl命令時間内に11141命令フエツチサイクル
が必ず生ずるという点く着目し、その間に中速度のデー
タのDMA転送を行なわせるようにするものである。な
8、その際のDMA転送の速度は最長時に2命令フ工ツ
チサイクル分かかるので高速のDMA転送を行なわせる
ことG1できrj(+N@(7かし、a気テープやフロ
ッピーディスクなどの低速メモリ装置や例えばモデムや
デジタル通信回線などのインターフェースとマイクロプ
ロセッサのRAMの間のデータ転送を行なわせる場合の
ようにデータをシリアル#C転送して(る装置について
は有用である0例えば、l命令フェッチサイクルが2μ
s のCPUを用いた場合にMICMRD信号は2μs
 に1度発生することKなり、DMA要求がきてからD
MA転送が1@行なわれるのに最大4μsかかることに
なる。データバスが8ビツトのとき、8ビツトのデータ
の転送に4μsかかるので1秒間に250K  バイト
のデータ転送が可能となり、これは2Mビット/ s 
e cの転送レートに相当する。
次に、第1図の構成に2いて、CPUI の通常の制#
(よるRAM2 Kgけるデータの書込み2よび読出し
の動作について、以下説明なする。
CPtT1が命令を実行するときに2つのサイクルを要
することは繭(述べたが、その命令フェッチサイクルで
1:ICPUIG!実行中の10グラム番地をアドレス
バスABK出力することKなる・プログラムはROM3
 K格納されているため、その上位ビットがアドレスデ
コーダ4によってデコードされ、その選択信号CB1に
よってROM3が選択され、またその下位ビットがRO
M3のムB瑞に与えられてROM3のアドレスがm足さ
れる。
このようにしてROM3のアドレスが指定されたのちC
PUIからMgMID信号がROM3 Kfflされ、
指定された番地に格納されているデータ丁tわち命令コ
ードがデーグーパスDBK出力される。
命令フエツチサ1クルでROM2がデータバスDBK出
力したデータはCPUI K@り入れられ。
その命令コードによる仕事を行う、この仕事を命令実行
サイクルと言う・命令実行サイクルでは、CPUIはR
AM2をアクセスする事もある6例えば、CPυ1内部
のア牛1−ムレータとRAM2のある番地のデータを比
較するとか加算するとかの命令でG! RA M 2が
アグセースされる。また、単KCPUI の内部レジス
タの内容をRAM2の指定された番地にストアするとか
、逆[RAM2の特定番地のデータvcptrxの内部
レジスタにロードするときもRAM2がアクセスされる
い;(、CPUがRAMの特定番地のデータ1に鱈出丁
ときの動作について述べると、まずCPUIは命令7エ
ツチサイクルと同様にアドレスバスABに読み出したい
RAM20番地を出力する。上位ビットはアドレスデコ
ーダ4により8ムM2の選択信号C82を選択する。下
位ビットはマルチプレクサ7を通って8ムM2のアドレ
ス入カムBK入力される。マルチプレクサ7の選択人力
SばC82vCより′1mとなり、ム・側の入力がマル
チプレクサ7のOUT K出力される。CPUI より
RAM2のアドレスがムBK出力されたのち。
CPUI ばMEMRD (1号’に’l”にする・こ
こで、アンドゲートGlの出力RD2が’1″となって
RAM2の!10端子よりRAM2の指定番地のデータ
が出力゛される。このとき、3ステートバツフア8のイ
ネーブルゲート(d2082により選択され1選択人力
SはRD2により選択されているので3ステートバツフ
ア8のうちAのバッファがアクテープとなり、1kAM
2のデータはCPU1のデータバスDBK出力される。
CPU1はデータバスDB上のデータvMIMRD パ
ルスの出力中の適当なタイミングでサンプリングしてR
AMのデータvIl!み取る。
°次に、CPUIがRAM2 Kデータを書き込むとき
の動作について述べる。CPU1がアドレスバスABK
RAM20指定番地を出力し、マルチプレクサ7のOU
Tがム冨上のアドレスを選択しRAM2 に出力するこ
とは8ムM2からのデータ読出し時と同じである。この
ときCPUI は、データバスDB上に書き込むデータ
1に:出力する・アドレスデコーダ4はC82v選択し
%3ステートバッファ8のG入力を010とTる・この
ときMKMRD冨“0“なので、RDg細“08丁なわ
ち3ステートバツフγ8の1入力は“0″となっている
。したがって、3ステートバツフア80Bバクフアがア
クティブとなり、データバスDB上のデータはRAM2
の■10端子に出力される。
なS、このときCB2GILインバートされ、アントゲ
−)G5を閉じるのでDMAの3ステートバツフア8は
ハイインピーダンス出力となってデータハx DB v
L/中断する。アドレス2よびデータがRAM2 K加
えられたのちMIMWRパルスが出力され、I&AM2
 Kデータが書込まれる。
以上のように通常のCPUからのデー′夕書込みやCP
UからRAMデータの続出しが行なわれる・これらの動
作G!、DMAとは全く関係なく実行さnる。
次に、第1図の構成に忘いて1本発明によるメモリ制御
方式によるDMAのデータ書込時の動作につむ、1て、
@2図の各部信号のタイムチャートとともに以下説明な
する。
まず、DMAによるデータ書込みの開始はCPUIKよ
り8〒ART 信号が出力されることにより行なわれる
。この実施例では5TART 信号とアドレスカウンタ
5の1リセツト値号を同一にしている。8’rAR’r
 信号の出力時にアドレスカウンタ5KgいてDMAで
のIIAM2の先頭アドレスが1リセツトされ、そのプ
リセットアドレスがデータバスDBを通してアドレスカ
ウンタ5に与えられる。その際、RAM2のアドレスの
ビット数がデータバスDBよりも大きいときKは複数回
にプリセットを分けることもできるし、また予め1リセ
ツトアドレスが決tりていてもかまわない・また、5T
ART 信号によりてアドレスカウンタ51にθ番地に
リセット名せるようにしてもよい。
同時に、8TAILT 信号によりDMA転送の回数を
指定するイベントカウンタ6が1リセツトされる。この
実−例ではイベントカリン96の1リセツト値を固定の
ものにしている0例えば、DMAにょるデータ転送り2
56i1で終了させたいとき1イベントカウンタ6ば8
ビツトのバイナリカウンタとして動作し、そのプリ4F
)値t−oとすると255回目のデータ転送後にキャリ
ー出力CYがml−となり、256回@にエンド信号音
OMが出されて7リツプフロツ110をリセットし、そ
れ(よりDMA4!求DMARIQ IF)ゲートG7
を閉じてRBQ信号が7リツプフロツグIIK与えられ
ないよう和している。
次に、g’rART 信号に厄じてセットされたフリッ
プフロップ10のセット出力RUNによってゲート07
が開かれ、そのときDMA !!求DMARICQが与
えられているとフリッグフロッグIIKRIQ信号1に
出力する・RIQ信号は次のMICMRD パルスの後
縁でそれV認識し、C82信号が“0″のときすなわち
RAM2がアクセスしていないときはゲート05からア
クノーリッジ信号ACKが出力される。そのアクノーリ
ッジ信号ムCKf23ステートバッファ9vアクティブ
としてRAM2のI10端子に外部からの書込データD
ATA Q送出させる6そして、次のMl!MRDパル
スでゲートG6が開かれてDMム書込のストローブパル
スDMAWRがゲー)G3v通してRAM2のwg、@
c与えられ、それによりDMA転送によるデータDAT
Aが8ムM2に書込まれることにtる、その際、DMA
WRパルスはアドレスカラン45f1歩進させて次の書
込アドレスを作るとともに:、イベントカウンタ6をも
1歩道させる。また、そのDMAWRパルスは周辺装置
にも送られ。
DMA l!求を出している周辺装置はそのDMWRパ
ルスの前縁でDMAREQ  t’解除Tる。最終的に
、イベントガウン46がカウントアツプされてキャリー
信号CYが出され、最後のデータがDMA転送されると
きのDMAWR信号が発生ずるとゲ−)G4からエンド
信号鳶OMが7リツ1フロツ710に与えられてそれが
リセットされ、そf’LKよりゲー)G7VL中断して
以後のDMA @送な中断させる−7−C2sエンド信
号層OM[よりてCPUIK割込みをかけてDMA転送
の終了t#CPUIに知らせたり、CPUIが7リツプ
フロツグ10のリセット出力RUN t#適宜チェック
したりしてDMA転送の終了を検知し、それによりCP
UIは次のサイクルスタートな行なわせることになる。
また、CPUI IIcgいて時間監視による次サイク
ルのスタートなかけるようにすることもできる。
なz1第2因中RAMl10のタイムチャートにBいて
、グロスした斜線の部分$1 CP U 1 のデータ
バスDB上のデータがRAM2のI10端に出力されて
いる状態時を、また斜線部分はCPUIのアドレスバス
ムBで指定された番地のRAM2のデータがRAM20
I10端に出力されている状態時を、さらに白抜きの部
分は周辺装置から送られてきたデータDA’Tムが8ム
M2のI10端に入力されている状態時をそれぞれ示し
ている。
また、第3図は本発明によるメモリ制御方式に2けるD
MA動作によるデータの胱出しを具体的に実行させるた
めの構成例を示すもので、この場合に%、!RAM2へ
のデータの書込みばCPUIからの書込命令のみによっ
て行なわれ、逆icRAM2からのデータのl!tfl
L、はDMAでも行なわれるので、ゲートG2のWR2
出力がRAM2のwg端に与えられ、またゲー)G3の
出力がRAM2の01g94に与えられるようKHって
いる。また。
DMAのデータラインilRAM2の夏10端から直接
引き出され、またゲートG6の出力がDMAストローブ
DMA87B  として周辺装置に送られてRAM2の
■10端から出力されるデータのサンプリングに使用さ
れるようKなりている。その他の構成および動作につい
ては、第1図の場合と全く同様である。第4図KDMム
動作によるデータの読出し時に2ける各部信号のタイム
チャートを示している。
以上1本発明によるメモリ制御方式にあっては。
制御プロセッサ(CPU)KよりDMA動作によるデー
タ転送を周辺装置とメモリ装置(RA M)との間で行
なわせるメモリ制御システムに2いて、制御プロセッサ
のデータバスとメモリ装置のデータバスとを切り離丁手
段と、制御プロセッサに2いてメモリ装置がアクセスさ
れていないことを検知する手段とをとり、制御プロセッ
サがメモリ装置をアクセスしていない命令フェッチサイ
クルの期間中に制御プロセッサのデータバスとメモリ装
置のデータバスとを切り離してDMA動作によるデータ
転送を行なわせるようにしたもので、CPUtVcgけ
る通常の処理な何ら中断させることなくそれと並行して
DMA動作によるデータ転送を行なわせることができ、
従来のようにDMA動作時にCPUIのデータバスを明
は渡すことな(CPU1の処理を効率良(かつ迅速に行
なわせることができるという優れた利点を有している。
このようなことは1つの制御プロセッサの行なう作業量
を増大させるために有効で、従来DMA動作時にCPH
の処理を中断させなければならないのでバックアップ用
のCPU1を必要としていたシステム′4t1つのCP
Uでまかなうようにすることも可能となり、システムの
制御性を同上させ、その小形化、ローコスト化を容易に
実現させることができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
纂1図は本発明によるメモリ制御方式に2けるDMA!
#作によるデータの書込みを具体的に実施させる場合の
一構成例な示すブロック図、@2図は同実施例における
各部信号のタイムチャート、第3図は本発明によるメモ
リ制御方式に2けるDMA動作によるデータの1!出し
を具体的に実施させる場合の一構暖例を示すブロック図
、!4図は同実施例IICEける各部信号のタイムチャ
ートである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 制御プロセッサによりDMム動作(よるデータ転送を周
    辺装置上メモリ装置との間で行なわせるメモリ制御シス
    テムにgいて、制御プロセッサのデータバスとメモリ装
    置のデータバスとを切り離工手段と、制御プロセッサ(
    gいてメモリ装置がアクセスされていないことを検知T
    る手段とをとり、制御プロセッサがメモリ装置をアクセ
    スしていない命令フェッチサイクルの期間中に制御プロ
    セッサのデータバスとメモ9iI置のデータバスとを切
    り離してDMム勅作によるデ′−タ転送りhなわせるよ
    うにしたメモリ制御方式。
JP18196081A 1981-11-13 1981-11-13 メモリ制御方式 Pending JPS5884333A (ja)

Priority Applications (1)

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JP18196081A JPS5884333A (ja) 1981-11-13 1981-11-13 メモリ制御方式

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JP18196081A JPS5884333A (ja) 1981-11-13 1981-11-13 メモリ制御方式

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01209563A (ja) * 1988-02-18 1989-08-23 Oki Electric Ind Co Ltd プロセッサ間通信方式
JPH03282667A (ja) * 1990-03-29 1991-12-12 Nec Corp コンピュータ装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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