JPS6058482B2 - 入出力制御方式 - Google Patents

入出力制御方式

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JPS6058482B2
JPS6058482B2 JP14790980A JP14790980A JPS6058482B2 JP S6058482 B2 JPS6058482 B2 JP S6058482B2 JP 14790980 A JP14790980 A JP 14790980A JP 14790980 A JP14790980 A JP 14790980A JP S6058482 B2 JPS6058482 B2 JP S6058482B2
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JP
Japan
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shift register
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JP14790980A
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正志 富永
宗宏 南
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4204Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus
    • G06F13/4208Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being a system bus, e.g. VME bus, Futurebus, Multibus

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明はマイクロコンピュータにおける直列データの
入出力制御方式に関する。
一般に4ビットマイクロコンピュータ等には外部装置と
の間で、データの授受を行なう入出力インターフェース
が必要である。
特に上記外部装置がテレタイプライタ等の様に直列デー
タを送信、受信する場合、マイクロコンピュータ内部に
おいてはデータ処理装置(以下CPUと称する)等にデ
ータを転送するバスの入出力は通常並列であるため、上
記入出力インターフェースでは受信および送信する直列
データを直並列変換する装置が必要である。そのため上
記入出力インターフェースにおける入出力装置は外部装
置から1ビットづつ入力される直列データを受信するシ
フトレジスタと、このシフトレジスタにデータの送受信
制御信号を送信する制御論理回路とから構成されている
上記の様な入出力装置がいま外部装置から直列データを
受信する場合には、まずシフトレジスタにデータが入力
され、例えば受信データ中のスタートおよびストップビ
ットを検出することによつて制御論理回路より受信終了
信号がCPUに送られる。CPUはバスを介してシフト
レジスタ内のデータを読込み、例えば一度そのデータを
CPU内のバッファレジスタに収納し、その後処理を行
なう。またマイクロコンピュータから直列データを送信
する場合には、CPU等からバスを介して上記シフトレ
ジスタにセットされる。セットされたデー・夕は、例え
ば制御論理回路によりスタートおよびストップビットを
つけられる外部装置に一定のクロックで直列データを送
信する。この様にしてシフトレジスタを用いた入出力装
置によつて直列データを送受信することができるが、上
記の様な構j成の入出力装置を具備したマイクロコンピ
ュータにおいては外部装置とシフトレジスタ間の直列デ
ータ送受信のタイミングと、シフトレジスタとCPU間
のデータ転送のタイミングが直接に影響し合うことによ
つてマイクロコンピュータに特にsCPUの処理効率を
低下させる欠点がある。例えばシフトレジスタから外部
装置へ直列データを送信しているときは、CPUから処
理が終了したデータをシフトレジスタに転送することは
できないし、またシフトレジスタが外部装置から受信し
た直列データをCPUが読込み終了するまで、シフトレ
ジスタは次の直列データを受信することはできない。上
記の様な欠点を解決する手段としてシフトレジスタとバ
スとの間にバッファレジスタを設け、送受信するデータ
を一時このバッファレジスタに保持させる方法が考えら
れる。しかしながらこの様な構成の入出力装置において
も従来の制御方法ではバッファレジスタに保持されてい
るデータがCPUに読込まれる前に、シフトレジスタか
ら新たなデータがバッファレジスタに転送されて旧デー
タが消去されたり、また連続送受信において最終データ
をCPUが読込み、その判断信号をシフトレジスタに送
り、受信終了を行なわせるとき、すでに次のブロックの
最初のデータがシフトレジスタからバッファレジスタへ
転送されている可能性があるなど、不正確なデータの送
受信が発生する欠点かある。この発明は上記の事情を考
慮してなされたもので、シフトレジスタとCPU間のデ
ータ転送のタイミングと、外部装置との直列データの送
受信のタイミングを緩衝させることによつてマイクロコ
ンピュータの直列データ処理効率を高め、しかも正確な
直列データ送受信を行うことのできる入出力制御方式を
提供することを目的とする。
以下図面を参照してこの発明の一実施例について説明す
る。図は1チップマイクロコンピュータの直列データ入
出力装置(以下S−1/Oと称す.る)の構成を示すも
ので、外部装置からの入力データ、および外部装置への
出力データを送受信するシフトレジスタ11と、この入
出力データを一時保持するバッファレジスタ12と、こ
のバッファレジスタ12とマイクロコンピュータのCP
U!等と接続されるバス13とから構成されている。な
おこの発明の動作説明上必要と思われる以外のゲート回
路等の付層回路は省略してある。そして上記のシフトレ
ジスタ11、バッファレジスタ12およびCPU間のデ
ータ転送を制御するための・制御論理回路を具備してい
る。すなわちこの制御論理回路はS−1/Oを動作させ
るイネーブル(Erlable)直列データ入出力フリ
ップフロップ(以下ESIOと称する)14、およびこ
のESIOl4の補助的働きをするフリップフロップ(
以下ESIOAと称する)15を有し、さらにクロック
SCを発生する内部クロック装置16および内部クロッ
ク装置16の代りに外部クロック装置17を動作させる
外部シフトク咄ンクフリツプフロツプ(以下ECKFと
称する)18を具備している。さらに上記シフトレジス
タ11を動作させるシフトパルスφ,を出力するための
シフトクロック回路19、このシフトパルスφ3を計数
し直列デーノタの一データ毎のシフトサイクルを制御す
るシフトカウンタ20、S−1/0の送受信モードを指
示するレシーブモードフリツプフロツプ(以下RMFと
称する)21、および上記バッファレジスタ12のデー
タの有無によつて送受信されるデ.一タ転送を制御する
フリップフロップ(以下SBFと称する)22を有して
いる。上記の様に構成されるS−1/Oについて、まず
外部装置から直列データが入力される場合、すなわち受
信状態の動作を説明する。
いま内部クロック装置16からクロックが発生して、上
記ESIOl4が“1゛にセットされるとS−1/0は
動作状態になる。すなわち、上記ESIOAl5の出力
Qから送られる信号゛1゛によつて、内部クロック装置
16からクロックがゲート回路G1を介して、例えばシ
フトクロック回路19へ送られ、シフトレジスタ11に
シフトパルスφ,を供給する。このシフトパルスφsと
上記シフトカウンタ20によつて、例えばシフトパルス
が4パルス毎に1データの転送を繰返す。この様な基本
動作を行なうS−1/0において、上記RMF2lが“
1゛にセットされると、入力データを受信するシフトレ
ジスタ11から例えばシフトパルスφsが4パルス目で
、受信データが上記バッファレジスタ12へ転送され、
CPUにデータ読込み要求の信号が送られる。CPUは
この信号によつてバス13を介してバッファレジスタ1
2からデータを読込み処理を行なう。S−1/0は上記
の様な動作を所定の回数繰返すことによつて、データを
受信するものであるが、もしシフトレジスタ11からバ
ッファレジスタ12へ受信データが転送されるとき、バ
ッファレジスタ12にまだCPUの読込みが終了してい
ない以前のデータが残つている場合、このデータは消去
されてしまうことになる。これを防ぐために上記SBF
22はバッファレジスタ12にデータが入力された場合
、“1゛にセットされて、ゲート回路G2を介してシフ
トレジスタ11へのシフトパルスφ,の供給を止め待機
状態となる動作をする。但しこのとき、例えば次のデー
タがシフトレジスタ11へ入力されている途中で上記S
BF22がセットされても、上記シフトカウンタ20の
計数状態が3パルス目まではシフトパルスφ8はシフト
レジスタ11へ供給される。そしてバッファレジスタ1
2のデータがCPUに読込まれると同時に、上記SBF
22はリセット、すなわち4゜0゛3にセットされ再度
シフトレジスタ11へシフトパルスφ,が供給される。
このとき、例えばシフトレジスタ11に3ビットまで入
力されているデータの4ビット目が最初のシフトパルス
φsで入力され、同時にバッファレジスタ12へデータ
が転送される。この様な動作が行なわれるには図に示す
ようにRMF2l、シフトカウンタ20、およびSBF
22からの信号によつてバッファレジスタ12が制御さ
れる必要があり、そのためにゲート回路G3,G4が設
けられている。次に連続受信時においてCPUがバッフ
ァレジスタ12内のデータを読込み終了した時点で、そ
のデータが最終データであると判断した場合、CPUは
S−1/0にその判断した結果、例えばデータ受信停止
信号を送ることになる。しかしながらその時点では、す
でにシフトレジスタ11からバッファレジスタ12へ次
のブロックデータの最初のデータが転送されている可能
性がある。そのためS−1/0が最終データを受信完了
した後、直ちにS−1/0の動作を停止する必要かある
。S−1/0の動作を停止するには、上記ESIOl4
をリセットしてゲート回路G1を閉じて、シフトクロッ
クの供給をストップすればよいが、最終データが完全に
受信されるシフトサイクル(例えば4パルス毎で1デー
タ)間はシフトクロック回路19からシフトレジスタ1
1へシフトパルスφ,が供給される必要がある。従つて
上記ESIOl4をリセットするタイミングには精度が
要求されるが、この発明ではその様な高精度のタイミン
グの必要をなくすために上記ESIOAl5が設けられ
ている。すなわちESIOAl5は通常ESIOl4と
同様の動作をするが、ESIOl4がセットからリセッ
トへ(“1゛から“60゛へ)変化しても、ESIOA
l5は直ぐには変化せず、S一1/0の停止をもつて始
めて“0゛になる。すなわちESIOl4がリセットさ
れても1データのシフトサイクル(例えば4パルス)間
は上記シフトカウンタ20の制御によつてシフトレジス
タ11へシフトパルスφsが供給され、終了すると始め
てESIOAl5がリセットされる。上記の様なESI
OAl5の動作によつて、例えば最終データの前のデー
タがCPUに読込まれた後、ESIOl4を゜“1゛か
ら゜゜0゛へ変化させると、シフトパルスφsが4パル
スの1データシフトサイクル完了後、すなわち最終デー
タをバッファレジスタ12へ転送後CPUに読込み要求
の信号を送り、S−1/Oは停止する。
また最終データがすでにシフトレジスタ11に入つてい
る場合には、データはバッファレジスタ12へ転送され
CPUに読込み要求の信号を送り停止する。次にS−1
/0から外部装置へ直列データを送信する場合には、上
訃?SlOl4、ESIOAl5は“1゛にセットされ
、RMF2lぱ゜0゛にセットされた状態で行なわれる
。まずCPU等からバス13を介してバッファレジスタ
12にデータがセットされる。このとき図に示すように
上記SBF22は“1゛にセットされ、ゲート回路G2
を介してシフトクロック回路19に信号が送られるが、
上記RMF2lぱ゜0゛にセットされているため、ゲー
ト回路G5を介して送られる信号によつてシフトレジス
タ11へシフトパルスφsが供給される。この様に前記
受信時にSBF22が“R3にセットされるとシフトレ
ジスタ11へのシフトパル゛スφsが止められるが、送
信時には逆となる。そして最初のシフトパルスφ,でバ
ッファレジスタ12からシフトレジスタ11へデータが
転送されると同時にCPUにデータセット要求の信号が
送られ、例えば4パルス目で外部装置への直列データ送
信を完了する。この様な動作が行なわれるには図に示す
ようにSBF22、RMF2l、およびシフトカウンタ
20からの信号によつてシフトレジスタ11を制御する
必要があり、そのためにゲート回路G6が設けられてい
る。ノ 上記の様にS−1/0は所定の回数だけ送信を
繰返すものであるが、もしバッファレジスタ12にデー
タがセットされない場合には、上記SBF22はリセッ
トされ、シフトレジスタ11へのシフトパルスφsの供
給は停止し、待機状態となる。
次に最終データがCPU等からバッファレジスタ12に
セットされた場合、直ちに上畜旧SIOl4をリセット
“0゛にする。従つて受信時と同様にESIOAl5の
動作によつて最終データのシフトサイクル終了後、すな
わち最終データが完全に送信された後S−1/0は停止
する。また最終データをバッファレジスタ12にセット
しないで、ESlOl4を“60゛にすると、S−1/
Oはその前のデータ送信完了をもつて停止する。上記の
様に、バッファレジスタ12のデータの有無によつて、
上記SBF22を通してシフトレジスタ11へのシフト
クロックを制御することにより必要なデータを消去させ
ることはない。
また最終データの送受信のときに、ES■0A15の動
作によつて、難しいタイミングを要することなくESI
Ol4をリセットするこにより不必要なデータの送受信
を防ぐことができる。なお、上記のS−1/Oに送受信
動作におけるク罎ンクは内部クロックに限ることなく、
外部クロックを用いた場合でも同様の効果を得ることが
できる。
但しその場合には、図に示すようにECKFl8を゜゜
1゛にセットして、ゲート回路G7を介してシフトクロ
ックSCをS−■/Oに供給することになる。さらに、
外部クロック装置17からのクロックレートは受信時に
バツフアレジースタ12のデータ処理がシフトレジスタ
11からバッファレジスタ12への転送に間に合う程度
であること、また送信時にバッファレジスタ12へのデ
ータセットがバッファレジスタ12からシフトレジスタ
11への転送に間合う程度であることが必要である。以
上詳述した様に、この発明によれば直列データを送受信
するシフトレジスタとCPU間のデータ転送をバッファ
レジスタを介して行うことによつてマイクロコンピュー
タの直列データ処理効率を高め、しかも直列データ入出
力装置を動作させるシフトクロックを制御する手段によ
つて正確な直列データ送受信を行うことのできる入出力
制御方式を提供することができる。
【図面の簡単な説明】 図はこの発明の一実施例に係るマイクロコンピュータの
直列データ入出力装置の概略的構成図である。 11・・・・・・シフトレジスタ、12・・・・・・バ
ッファレジスタ、13・・・・・・バス、14,15,
18,21,22・・・・フリップフロップ、16・・
・・・内部クロック装置、17・・・・・外部クロック
装置、19・・・・・・シフトクロック回路、20・・
・・・シフトカウンタ、G1〜G7・・・・・・ゲート
回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 直列データを受信および送信するシフトレジスタと
    、このシフトレジスタまたはデータ処理装置から入力さ
    れるデータを保持するバッファレジスタとを具備し、上
    記バッファレジスタのデータの有無によつて上記シフト
    レジスタの送受信を制御する手段と、送受信される最終
    データが上記バッファレジスタまたはシフトレジスタに
    転送されると上記シフトレジスタの送受信を制御する手
    段とによつて、直列データの入出力を制御することを特
    徴とする入出力制御方式。
JP14790980A 1980-10-22 1980-10-22 入出力制御方式 Expired JPS6058482B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP14790980A JPS6058482B2 (ja) 1980-10-22 1980-10-22 入出力制御方式

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JP14790980A JPS6058482B2 (ja) 1980-10-22 1980-10-22 入出力制御方式

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JPS5771004A JPS5771004A (en) 1982-05-01
JPS6058482B2 true JPS6058482B2 (ja) 1985-12-20

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ID=15440853

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JP14790980A Expired JPS6058482B2 (ja) 1980-10-22 1980-10-22 入出力制御方式

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60241150A (ja) * 1984-05-16 1985-11-30 Fanuc Ltd デ−タ転送装置

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JPS5771004A (en) 1982-05-01

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