JPS6117030B2

JPS6117030B2 -

Info

Publication number: JPS6117030B2
Application number: JP17824881A
Authority: JP
Inventors: Dei Garuman Jonasan; Esu Baanzu Dabitsudo; Shii Sho Uiriamu
Original assignee: Yokogawa Hewlett Packard Ltd
Current assignee: Hewlett Packard Japan Inc
Priority date: 1980-11-06
Filing date: 1981-11-06
Publication date: 1986-05-06
Also published as: GB2088598A; DE3142665A1; JPS57108916A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はモジユール間の競合動作を解決するた
めのバス・システムに関し、更に詳述すれば、本
発明はデイジイ・チエインにおいて回転式の優先
度を設定するためのシステムに関する。

多くのモジユールを含み、その各々は共有バス
を通してシステムのコントロールのための競合を
しているような共有システムにおいては、モジユ
ール間の競合を解決するための技術が存在しなけ
ればならない。先行技術にあつては、２個の技術
が典型的なものとして使用されている。即ち、直
列的な解決技術と並列的な解決技術とである。並
列的な解決技術においては、競合しているモジユ
ールは、予めまとめられた計画にしたがつて優先
度が割当てられる。これらのモジユールの外部の
分類回路は、次いで、その時点でのモジユールの
優先度に基づいて、これらのモジユールの中のい
ずれがコントロールをもつべきであるかを決定す
る。

直列式の解決のためのものには、通常は、多か
れ少なかれ直線ラインで競合するモジユールをも
つある種のデイジイ・チエイン回路が含まれてい
る。これらのモジユールの優先度は、典型的に
は、モジユールの位置によつて規定されるもので
ある。例えば、デイジイ・チエインの一端におけ
る上流のモジユールは最高の優先度をもち、デイ
ジイ・チエインの対向端における下流のものは最
低の優先度をもつようにされる。例えば米国ヒユ
ーレツト・パツカード社製のバスHP2640は、直
列的な競合解決方法が用いられるときの一例であ
る。

しかしながら、このような技術にはいくつかの
不利な点がある。ひとつの主要な不利な点は、デ
イジイ・チエインの所長の長さを通つて競合信号
を伝播させるために必要とされる時間である。こ
の時間により、デイジイ・チエイン内に存在でき
るモジユールの数が本来的に制限されることとな
る。

直列的に解決する技術に関して、通常の直線ラ
イン優先度システムに対する更に別異の不利な点
は、優先度のインデツクスがモジユールのスロツ
ト位置または個所によつて固定されるということ
である。このようなシステムにおいては、全ての
サイクルを必要とするときには共有バスを完全に
独占するために、単一最高の優先度をもつスロツ
トにすることができる。

最高優先度のスロツトによる独占についてのこ
の問題は、並列的な解決の技術で回避される。し
かし、この方法であつては固有の不利な点を生じ
させるものであり、換言すれば各々のモジユール
をポールし、それらを比較していずれが最高の優
先度をもつているかを規定するために必要とされ
る時間により、長いクロツク周期となることであ
る。更に、システム内の多くのモジユールは、並
列的な解決の技術について、より高価で複雑なバ
ツク・プレインを要することを意味するものであ
る。

本発明による共有バスにおいて、モジユール間
の競合を解決するための技術は、先行技術におけ
る直列的および並列的な解決の技術の多くの不利
な点を克服するものである。この技術には、リニ
アな直列的な解決の体系をそれ自体の周囲に包み
込んで、環状のデイジイ・チエインを形成させる
ことが含まれている。このやり方によると、最低
優先度のモジユールは最高優先度のものと隣接さ
れる。更に本発明によると、結果としての競合リ
ング内のモジユール間の回転的な優先度のインデ
ツクスについての技術は、単一モジユールによる
高い優先度でのバスの独占を防止するために提供
される。

回転的な優先度のインデツクスの個所に関係な
くモジユール間の優先度を設定することにより、
この競合解決の技術は、いずれの重要な不利点も
なく、並列的および直列的な解決技術の利点がも
たらされるものである。

以下、図面を用いて本発明を詳述する。

第１図は、本発明による回転式の優先度インデ
ツクス技術を用いた一例を示すブロツク図であ
る。

共有バスにおいて、多くのバス・モジユール４
がコントロールのために競合される。例えば、本
第１図には６個のバス・モジユールまでに適応さ
れるシステムが描かれている。各々のモジユール
は入力信号GRIN８に応答してGROUT信号６を
生成させてデイジイ・チエインを形成させ、ま
た、バスに対する競合を示すようにされる。デイ
ジイ・チエインは、補助ラインであるループバツ
ク（LOOP BACK）ライン１０上の起点に対し
て、その端部を戻してループ状にすることによつ
て環状にされている。ループバツクライン１０
は、空白または不活性なスロツト１２のいかなる
グループをもこえて、バス許容デイジイ・チエイ
ンのコントロールをジヤンプする。コントロール
における最終のモジユールはバス・サイクルの端
部に向けてGROUT信号を発生させ、デイジイ・
チエインに伝播させる。GROUT信号６は、正常
では、バス・サイクルがバスのコントロールをす
る別異のモジユールと共に終端するときに消える
ものである。コントロールのために競合しない
各々のモジユールは、常にGRIN信号８を
GROUT信号６として直接的に通すだけである。
なお、各々の競合しないモジユールは、GRIN−
GROUT信号をくり返して所定のおくれをもたら
すものである。デイジイ・チエインにおける全体
的なおくれは、所与の解決周期のためにバスがシ
ステムにおいて適応されうるコントロール・モジ
ユールの数を規定する。

コントロールのために競合しているモジユール
は、初めにGROUT信号６がチエインにおいて更
に伝播されることを禁止し、次いでGRIN信号８
を探索して、それがコントロールをするときを規
定する。この態様で、競合するモジユールは次に
コントロールすることを規定し、残りのモジユー
ルがコントロールに入ることを防止する。

各々のモジユールは、ラストアクセス
（LASTACCESS）信号１４を生成させることに
よつて、共有バスのコントロールが維持される状
態情報を保持することができる。このラストアク
セス信号１４は優先インデツクスの位置を規定す
る。それはまたアイドル周期をも許容するもので
あり、このときはモジユールのいずれも共有バス
２のコントロールを競合することはなく、優先イ
ンデツクスについてのロスがない。前記インデツ
クスにより、先のバス・サイクルにおいてコント
ロールとしていたモジユールは、今や最低のアク
セスの優先度しかもたないようにされている。か
くして、アクセス優先度のインデツクスは、コン
トロールをするモジユールの各々の変化とともに
デイジイ・チエインを回つて回転する。この態様
で、ある単一のモジユールは、先行技術における
典型的な直列式解決デイジイ・チエインの場合の
如く、そのスロツトまたは位置による共有コント
ロール・バスの独占から排除される。

１個またはそれより多くのモジユールがデイジ
イ・チエインに結合されていないときのように、
デイジイ・チエインにギヤツプ１６があるときに
は、不活性のスロツト１２を残して、GRIN−
GROUT信号はギヤツプ１６を通して伝播するこ
とができない。この問題をさけるために、２個の
２次的な信号がモジユールによつて伝播される。
即ち、順方向および逆方向の伝播信号である。順
方向の伝播信号１８は、各々のモジユールから次
へと、次のモジユールが初めのモジユールではな
いことを示す信号として再伝播される。あるモジ
ユールが、この伝播されている初めの位置ではな
いことの信号１８を受信しないときは、それは一
連の不活性なスロツトのあとの初めてのモジユー
ルであるときであるとして、そのモジユールはギ
ヤツプ１６のあとの初めてのモジユールであると
して知覚される。同様にして、デイジイ・チエイ
ンに沿つた各々のモジユールは、次のモジユール
は最後のモジユールではないことを示す信号とし
て、逆方向の伝播信号２０を、次へと再伝播させ
る。あるモジユールが、伝播されている、この最
後の位置ではないことの信号２０ではないとき、
それは一連の不活性なスロツト１２の前の最後の
モジユールであるときであるとして、そのモジユ
ールはギヤツプ１６の前の最後のモジユールであ
るとして知覚される。

この状態が生じると、初めのモジユールおよび
最後のモジユールは、夫々に、GRIN８および
GROUT６信号のため、ループバツク１０に対し
て切換えられる。このやり方において、これらの
モジユールの間に介在する不活性なスロツト１２
の存在にも拘らず、初めのモジユールは、
GROUT信号８として最後のモジユールによつて
伝播されたGRIN信号８を受入れる。そのため、
空白のスロツト１２が単一のグループ１６を形成
する限りは、それらの存否で、競合を指示する
GRIN−GROUT信号の伝播を分裂させることは
ない。その通過において、これらの伝播される信
号は静的な信号形式のものである。即ち、本発明
の実施例における如き接地信号であることが注意
されるべきである。

以下の例では、上述されたこの発明の原理につ
いて説明される。第１図には、モジユールのため
の６個のスロツトを含む、代表的な環状のデイジ
イ・チエインが示されている。この例では、４個
のスロツトだけがモジユール４によつて占有され
ており、かくして、２個の空白で不活性なスロツ
ト１２のギヤツプ１６が残されている。これに代
えて、不活性なスロツト１２は物理的に存在する
モジユールにおける結合されていない、または不
活性なモジユール・ボードの結果であり、かくし
て、チエイン内にギヤツプ１６がまだ残つている
ものとすることができる。モジユールは、ギヤツ
プのあとの初めてのモジユールをモジユール１と
指示して、連続的に番号が付される。モジユール
の各々は、初期的にはGROUT信号を伝播させ
て、いずれも共有バス・ライン２のコントロール
の競合はしていないことを表わす。GROUT信号
６は、モジユール１を除いて、各々の次に続くモ
ジユールによつてGRIN信号として受信される。
換言すれば、GRIN−GROUT信号は、デイジ
イ・チエインに沿つて、モジユール１からモジユ
ール２、モジユール３、モジユール４へと再伝播
される。モジユール４もまたGROUT信号を再伝
播するけれども、不活性なスロツト１２のギヤツ
プ１６のために、モジユール１はそれを受信しな
い。

同時に、モジユールは２個の２次的な信号を反
対方向に伝播している。第１の順方向の伝播信号
１８は、先行のモジユールによつて次へと伝播さ
れる。この信号は位置信号である。この信号の存
在により、それが初めのモジユールではないこと
が次のモジユールに対して指示される。これと逆
に、この位置信号の不存在により、それが初めの
モジユールであることが指示される。かくして、
ギヤツプ１６のために、モジユール１はこの位置
信号を受信することがない。それが初めのモジユ
ールであることが知覚され、そのために、ループ
バツクライン１０にしたがつて切換えられて、正
常状態ではGRIN信号８に含まれている競合情報
を受信するようにされる。

同様にして、モジユールは、第２の信号である
逆方向伝播信号２０を、先行のモジユールから次
へと、順方向伝播信号とは反対の方向に伝播させ
る。この位置信号は、それが最後のモジユールで
はないことを、次のモジユールに対して指示す
る。これと逆に、この位置信号の不存在は、それ
が最後のモジユールであることを指示する。かく
して、ギヤツプ１６のために、モジユール４は位
置信号を受信しないこととなる。それが最後のモ
ジユールであることが知覚され、そのために、ル
ープバツク１０ラインにしたがつて切換えられ
て、正常状態下ではGROUT信号６に含まれてい
る競合情報を伝播するようにされる。

この態様において、環状のデイジイ・チエイン
の空白なスロツト１２の存在にも拘らず、GRIN
−GROUTの伝播の完全さは保持される。このこ
とは、デイジイ・チエインにおけるモジユールの
ための回転式の優先度を設けるためには重要なこ
とである。勿論、きまりにより、スロツトがチエ
イン内のある特定の端部から始まつて充たされて
いるときは、当該端のスロツトは常に初めの、ま
たは最後のスロツトであり、それを充たすモジユ
ールは初めの、または最後のモジユールであるも
のと考えられる。このような状態においては、一
端部のモジユールは既に知られていることから、
１個の伝播信号のみが必要とされる。端部のスロ
ツトが最後の、または初めのスロツトのいずれで
あるかと考えられることに依存して、夫々に、順
方向の、または逆方向の伝播信号のいずれかが用
いられる。

この例において、モジユール３が共有バス２の
コントロールのために競合しているときは、
GRIN−GROUT信号の再伝播が禁止される。換
言すれば、デイジイ・チエインに沿つてGROUT
信号６が更に伝播されることはなく、時間および
チエインに沿つた位置の双方において、モジユー
ル３が競合していることが、全ての後続するモジ
ユールに対して指示される。モジユール３が、共
有バス・ライン２のコントロールを許容されたと
きは、優先度インデツクス信号である、LAST
ACCESS信号１４が伝播される。この信号によ
り、モジユール内での次の競合ラウンドにおいて
は、モジユール３が最低の優先度をもつことが示
される。その後続のモジユールであるモジユール
４は、次での最高の優先度に合致される。かくし
て、いずれのモジユールであつても、ある競合ラ
ウンドにおいてデイジイ・チエインの共有バスの
コントロールが許容されると、次のラウンドでは
最低の優先度に合致される。この例においては、
モジユール４，１および２が、モジユール競合の
次のラウンドで、モジユール３のコントロールが
許容されることとなる。これにより、空白なスロ
ツト１２のギヤツプ１６が存在しても、環状のデ
イジイ・チエインにおけるモジユールの回転式の
優先度の状態が構成される。

第２図は、不活性なスロツトをブリツジするた
めにリニア・システムに適用された本発明の技術
を説明した図である。

環状のデイジイ・チエインにおける不活性なス
ロツト１２のグループ１６をブリツジさせるため
の上述された技術は、共有バス２に対して競合す
るモジユールのリニア・チエインについて等しく
適用されうるものである。先行技術の典型的なリ
ニアの順次的な分解システムにおいては、分離さ
れたモジユールは、いかなる競合または優先度の
体系にも含まれることはない。例えば第２図にお
いて、デイジイ・チエインには１から６まで連続
して番号のつけられた６個のモジユールのための
スロツトが設けられているけれども、スロツト
１，２，３および６だけがモジユール４によつて
占有され、かくしてスロツト４および５が空白で
不活性なものとして残されており、このデイジ
イ・チエインは、典型的には、モジユール６の如
く分離されたモジユールに適応させることができ
ない。これは、不活性のスロツトおよび４による
ギヤツプで、競合信号が分離されたモジユール６
に対し伝播されることが妨げられるからである。
先行技術にあつては、モジユール６はスロツト４
に移動されねばならない。これにより、スロツト
５および６がチエインの最終端において空白かつ
不活性にされ、占有され、活性なスロツトはチエ
インの始めにおいて一緒にされ、ここで、競合信
号は全てのモジユールに対してアクセスできるよ
うにされる。本発明によるギヤツプ１６をブリツ
ジする技術において、システムが作用するため
に、占有されたスロツトの単一グループを形成す
べくモジユールを再グループ化させる必要性が除
かれる。

第３図は、上述された本発明による技術を実行
するためのロジツク回路図である。本図において
は、３個のモジユール１００，２００および３０
０が、作用しているシステムを例示するために用
いられている。これらのモジユール内で、GRIN
信号は、競合がないときに、ロジツク回路Q₁お
よびQ₂によつてGROUT信号に変換される。これ
はモジユール２００によつて例示されており、こ
こでモジユール１００のGROUT信号はGRIN信
号として否定入力のANDゲートQ₁に入力され、
GROUT信号としてNORゲートQ₂から出力され
る。同様に、モジユール１００および３００のよ
うに、初めのモジユールと最後のモジユールとの
間にギヤツプまたは不活性なスロツトがあるとき
には、GROUT信号はゲートQ₅によつてループバ
ツクラインへの再径路がとられる。これは、最後
のモジユール３００で示されている。初めのモジ
ユール１００は、次いで、ゲートQ₄をもつてル
ープバツクラインからのGRIN信号を受信する。
そのあとで、上述されてように、GRIN信号は反
転されて次に続くモジユールへの径路がとられ
る。モジユールの１個が共有ラインのコントロー
ルのために競合しているときはいつでも、入力信
号が入力ポートREQOUTに対して印加される。
その結果、２個の事項が生じる。(1)GRIN信号が
Q₁で停止し、そして、(2)REQUEST信号がシス
テム内のマスタ・コントローラに伝送されるこ
と、である。マスタ・コントローラは、ここで、
それが受信した別異の要求信号を分類して、それ
らに対して優先度を付与する。

第４図は、本発明に係る状態図（state
diagram）である。第４図に示した状態図におい
て、本発明による技術を実行するための可能性の
あるハードウエアの例が与えられる。第１の状態
４１では、システムの準備状態が表わされてい
る。即ち、モジユールが分岐点４２および４３に
おける如く、アイドル状態にあるか、または、競
合するべく決定をするかのいずれかであるとき
の、競合段階の直前の段階である。次の２個の段
階４４および４５は、競合しているモジユールが
共有ライン２のコントロールのための要求または
ビツト４４および４５をしているときの競合段階
を表わしている。残りの４個の状態４７−４９お
よび５１ではコントロール段階が構成され、
SETUP状態４７はコントロールのための準備状
態である。一旦コントロールが達成されると、次
に続く状態４８および４９は、その間にデータが
モジユールと共有ライン２との間で交換される状
態である。データの交換が完了したときは、モジ
ユールはHOLD状態５１に入る。そのあとで、共
有ライン２のコントロールを通してアイドル状態
４１に戻る。

第５図は、第４図の各状態を実行するロジツク
を示した詳細な回路図である。４個のフリツプ・
フロツプ１１０，１１２，１１４および１１６の
クロツクされた出力によりモジユールの状態が規
定される。特に、フリツプ・フロツプ１１０〜１
１６の全てが低出力であるときは、モジユール４
１はアイドル状態４１にある。フリツプ・フロツ
プ１１０が高出力であるとき、または、フリツ
プ・フロツプ１１０および１１２の双方が高出力
であつて、残りのフリツプ・フロツプが低出力で
あるとき、モジユールは競合段階にある。即ち、
夫々に、BID１４４またBID２４５の状態にあ
る。セツト・アツプ状態４７にある間、フリツ
プ・フロツプ１１０〜１１６の全出力は高状態に
ある。フリツプ・フロツプ１１０の出力が低にな
り、残りのフリツプ・フロツプが高出力に留まつ
ているとき、モジユールはDATA１４８の状態
にある。フリツプ・フロツプ１１０および１１２
の双方の出力が低であり、残りは高であるとき、
モジユールはDATA２４９の状態にある。

モジユールと共有ライン２との間の情報の交換
のあとで、モジユールはHOLD５１の状態を通
る。このとき、フリツプ・フロツプ１１０〜１１
４の出力は低状態に戻り、フリツプ・フロツプ１
１６の出力のみは高状態にある。モジユールが状
態５１のあとで共有ライン２のコントロールを通
ると、モジユールがコントロールを再び待機する
処理がくり返される。

第５図においてコントロール信号がモジユール
に印加され、フリツプ・フロツプ１１０〜１１６
から所定の出力が生じる。これらのコントロール
信号は、大方、回路の左方にあげられている。そ
れらには、競合に入るための信号が含まれてい
る。（例えばLOCAL ADDRESS）。図示されてい
るロジツク回路の諸種の組合せによつて、印加さ
れたコントロール信号に対する応答信号が発生さ
れる。これらは、大方、回路の右方にあげられて
いる（例えばコントロール段階における
BUFFER ENABLE，BUSYおよびGO）。

回転式の優先度インデツクスを実行するための
回路が第５図に示されている。モジユールが共有
バス２のコントロールを得たとき、そのモジユー
ルは優先度インデツクスのポインタとなる。フリ
ツプ・フロツプ１１８はセツトされ、そのモジユ
ールが共有バス２に対する最終アクセスをしてい
ることが示される。モジユールがそのサイクルを
完了したとき、この最終アクセス・フリツプ・フ
ロツプ１１８はセツト状態に留まり、別異の新た
なモジユールがコントロールを得るまでGROUT
のドライブを続行する。新たなモジユールがコン
トロールを得たとき、それはBUSY信号１２３を
出して、先にコントロール状態にあるモジユール
について、先にセツトされた最終アクセス・フリ
ツプ・フロツプ１１８をクリアする。

第５図において、バス・サイクルの端部で共有
バス２のコントロール放棄をさけるために、クロ
ツク回路１２０が用いられている。上述したモジ
ユールはLOCK信号１２１およびWRITE CLK
信号１２２を出して、LOCK REQUESTをセツ
ト・アツプする。このモジユールは、次いで、正
常の態様でコントロールのための競合をする。コ
ントロールが得られたあと、アイドル状態のとき
でもBUSY信号１２３を出し続けることにより、
該モジユールはコントロール状態に留まる。この
動作により、別異のモジユールが競合していると
きであつても、これら別異のモジユールがコント
ロールを得ることを防止する。所定数のBUSYサ
イクルが完了すると、モジユールはLOCK信号１
２１を出さなくなり、そしてWRITE CLK信号
１２２を再び出してコントロールを放棄し、共有
バス２がその正常な競合モードに戻るようにされ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による回転式の優先度インデ
ツクス技術を用いた一例を示すブロツク図であ
る。２：共有バス、４：モジユール、１２：スロツ
ト。第２図は、不活性なスロツトをブリツジするた
めにリニア・システムに適用された本発明の技術
を説明した図である。第３図は、本発明による技
術を実行するためのモジユール全体を示したブロ
ツク図である。第４図は、本発明による実施例の
状態図である。第５図は、第４図の各状態を実行
するロジツクを示した詳細な回路図である。

Claims

【特許請求の範囲】１複数のモジユールを直列に接続してバス制御
信号の伝送を行うバス・システムにおいて、前記複数のモジユールが並列に接続され得るバ
イパス線路を設け、前記各モジユールには、前段の前記モジユールから第１伝播信号を受取
とともに後段の前記モジユールへ第１伝播信号を
送出する手段と、後段の前記モジユールから第２伝播信号を受取
とともに前段の前記モジユールへ第２伝播信号を
送出する手段と、後段の前記モジユールから前記第２伝播信号が
受取られないことに応答して前記バス制御信号を
前記バイパス線路へ与える手段と、前段の前記モジユールから前記第１伝播信号が
受取られないことに応答して前記バイパス線路上
の信号を前記バス制御信号として受取る手段とを
設け、もつて空きモジユールまたは非活動モジユール
を含むモジユール群をバイパスして前記バス制御
信号を伝送することを特徴とするバス・システム。