JPS61213957A - Bus arbitration system - Google Patents

Bus arbitration system

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Publication number
JPS61213957A
JPS61213957A JP5410885A JP5410885A JPS61213957A JP S61213957 A JPS61213957 A JP S61213957A JP 5410885 A JP5410885 A JP 5410885A JP 5410885 A JP5410885 A JP 5410885A JP S61213957 A JPS61213957 A JP S61213957A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bus
clock
signal
devices
arbiter circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP5410885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumiaki Hirano
文明 平野
Fumiaki Harada
原田 文昭
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP5410885A priority Critical patent/JPS61213957A/en
Publication of JPS61213957A publication Critical patent/JPS61213957A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G06F13/36Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/368Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with decentralised access control
    • G06F13/37Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with decentralised access control using a physical-position-dependent priority, e.g. daisy chain, round robin or token passing

Abstract

PURPOSE:To eliminate the limitation of the number of connectable device in a clock-synchronizing daisy chain type bus arbitration system by stopping a clock temporarily when a device distant from an arbiter takes the leadership in bus use. CONSTITUTION:Plural devices 31-33 are connected to a bus 2 extending from a processor board 1 which has a microprocessor 11 and an arbiter circuit 12 and a bus leadership giving signal BGR is sent from the arbiter circuit 12 to the devices 31-33 in order on a daisy chain basis. Normal clock operation is performed for devices close to the arbiter circuit 12, but the bus clock signal BCLK is stopped for a time long enough to send the BGR from the rising or falling of the signal BGR for devices distant from the arbiter circuit.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロコンピュータシステム等におけるバス
アービトレーション方式に関するものであり、特にクロ
ック同期式バスのデイジーチェイン形バスアービトレー
ション方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a bus arbitration system in microcomputer systems and the like, and particularly to a daisy chain type bus arbitration system for clock synchronous buses.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

マイクロプロセッサと複数のデバイスとがバスを介して
接続されて成るマイクロコンピュータシステムにおいて
、アービタ回路が設けられている。
An arbiter circuit is provided in a microcomputer system in which a microprocessor and a plurality of devices are connected via a bus.

バスを介して、マイクロプロセッサとデバイス又はデバ
イス相互間で情報交換を行う場合、バスの主導権を獲得
したいデバイス又はマイクロプロセッサがアービタ回路
にその旨の要求を出し、アービタ回路は条件が満足した
場合当該デバイスにバス主導権を付与するようにしてい
る。
When information is exchanged between a microprocessor and a device or between devices via a bus, the device or microprocessor that wants to take control of the bus issues a request to that effect to the arbiter circuit, and the arbiter circuit satisfies the conditions. The device is given bus control.

このようなバスアービトレーション方式としてはクロッ
ク非同期式とクロック同期式とがある。
Such bus arbitration methods include a clock asynchronous method and a clock synchronous method.

クロック非同期式は本発明に直接関係するものではない
が、その基本動作はデバイス相互間およびデバイスとア
ービタ回路との間を同期のとれていないクロック信号で
確認応答的に信号交換を行うものである。この方式はア
ービタ回路とデバイスとの距離が大きくても適用できる
という利点があるものの、確認応答に係る時間が大きく
高速で信号変換ができず、また回路が複雑になる。
Although the clock asynchronous type is not directly related to the present invention, its basic operation is to exchange signals between devices and between devices and an arbiter circuit in an acknowledgment manner using unsynchronized clock signals. . Although this method has the advantage that it can be applied even if the distance between the arbiter circuit and the device is large, the time required for acknowledgment is large, and high-speed signal conversion is not possible, and the circuit becomes complicated.

′   一方、クロ・・り同期式はクロ・・り信号に商
期して信号伝送を行うものであり、アービトレーション
時間が短く、回路も簡単であ゛る。クロック同期式には
、バス主導権付与信号を各デバイス毎に並列nに印加す
るパラレル方式と、デイジーチェーン状に印加するデイ
ジーチェーン方式とがある。
' On the other hand, the clock signal transmission type synchronizes the signal transmission with the clock signal, and the arbitration time is short and the circuit is simple. The clock synchronization method includes a parallel method in which a bus initiative grant signal is applied to each device in parallel n, and a daisy chain method in which it is applied in a daisy chain manner.

本発明はデイジーチェーン方式に関するものである。The present invention relates to a daisy chain system.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

デイジーチェーン方式のクロック同期バスアービトレー
ションにおいては、一定のクロック周期に同期させるた
めアービトレーションに係る信号の伝tm時間に制限が
あることから、アービタ回路の近傍にあるデバイスには
短時間でバス主導権付与信号が到達するが、該信号がデ
イジーチェーンされていく終端のデバイスには1クロツ
クパルス内では到達できなくなる場合が生ずる。特に、
伝送スピードを上げるためにクロック周波数を高くとる
と、■クロックパルス周期が短くなるから、バスに接続
し得るデバイスが大幅に制限されるという問題が生しる
In daisy-chain type clock-synchronized bus arbitration, there is a limit to the transmission time of signals related to arbitration due to synchronization with a fixed clock cycle, so devices near the arbiter circuit are given bus control in a short time. A signal may arrive, but the end device in which it is daisy-chained cannot be reached within one clock pulse. especially,
If the clock frequency is increased to increase the transmission speed, the problem arises that (1) the clock pulse period becomes shorter, which greatly limits the number of devices that can be connected to the bus.

かかる問題は、パルス方式では生じないが、パルス方式
では複雑な回路および大きな設備容量を必要とする。
This problem does not occur with the pulse method, but the pulse method requires complex circuitry and large equipment capacity.

従ってクロック同期式デイジーチェーン形アービトレー
ション方式であっても、全体として高周波化による性能
向上を図りつつ接続可能なデバイス数に制限を受けない
ようにすることが要望されている。
Therefore, even in the case of a clock synchronous daisy chain type arbitration system, it is desired to improve the overall performance by increasing the frequency while not being limited by the number of connectable devices.

〔問題点を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本発明は上述の問題点に鑑み、複数のデバイスがバスに
接続され、該複数のデバイス相互がクロック信号に同期
してバスを介して情報伝送を行なう場合、バス主導権要
求を発したデバイスについて複数のデバイスにデイジー
チェーン状に接続されたバス主導権付与信号を与えてバ
ス主導権を獲得するようにしたバスアービトレーション
方式において、所望のデバイスに対するバス主導権獲得
時に前記クロック信号のパルスを所定数禁止するように
したことを特徴とするバスアービトレーション方式を提
供する。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides that when a plurality of devices are connected to a bus and the plurality of devices mutually transmit information via the bus in synchronization with clock signals, the device that has issued the bus control request is In a bus arbitration method in which bus dominance is granted to a plurality of devices connected in a daisy chain to acquire bus dominance, a predetermined number of pulses of the clock signal are applied when a desired device acquires bus dominance. To provide a bus arbitration method which is characterized in that it is prohibited.

〔作 用〕[For production]

アービタ回路の近傍に位置し短時間でバス主導権が獲得
できるものは通常通りのクロックでバス主導権獲得動作
を行う。一方、アービタ回路から遠くバス主導権獲得に
時間を要するものについてはその時間に対応するだけク
ロックパルスを停止(間引)する。
Those located near the arbiter circuit and capable of acquiring bus ownership in a short time perform bus ownership acquisition operations using the normal clock. On the other hand, if the arbiter circuit is far from the arbiter circuit and requires time to acquire bus control, the clock pulses are stopped (thinned) by the time required.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を添付図面を参照して下記に述べる
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明に基づく一実施例としてのアービトレー
ションシステムの構成図である。第1図において当該シ
ステムは、マイクロプロセッサ(μP)11およびアー
ビタ回路12を有するプロセッサボード1、バス2、該
バスを介して接続される複数のデバイス31〜33から
成るデバイス部3で構成されている。デバイス31〜3
3としては、例えば、メモリ部、周辺機器等である。 
    □第1図において、バス主導権付与信号BGR
がアービタ回路12から順次デバイス31 、32.3
3とデイジーチェーン状に伝搬されていく。従って、ア
ービタ回路12の近傍の第1および第2のデバイス31
 、32へは短時間でBGII信号が伝搬されるが、終
段のデバイス33へは相当の時間がかかることになる。
FIG. 1 is a block diagram of an arbitration system as an embodiment based on the present invention. In FIG. 1, the system is composed of a processor board 1 having a microprocessor (μP) 11 and an arbiter circuit 12, a bus 2, and a device section 3 consisting of a plurality of devices 31 to 33 connected via the bus. There is. Devices 31-3
3 is, for example, a memory unit, peripheral equipment, etc.
□In Figure 1, the bus initiative grant signal BGR
sequentially from the arbiter circuit 12 to the devices 31, 32.3
3 and is propagated in a daisy chain. Therefore, the first and second devices 31 in the vicinity of the arbiter circuit 12
, 32 in a short time, but it takes a considerable amount of time to reach the final stage device 33.

第1図において、BGRiはデバイス入口部へのバス主
導権付与信号を示し、BGRoは次のデバイスへのバス
主導権付与信号を示す。
In FIG. 1, BGRi indicates a bus initiative grant signal to the device entrance, and BGRo indicates a bus initiative grant signal to the next device.

第2図は第1図に図示のアービタ回路12のうち本発明
に関係する部分の一部のみを示すものであり、D形フリ
ップフロップ121、排他的N0II(ENOR)ゲー
ト122、および八Nr)ゲート124、が図示の如く
構成されている。第2図に図示の回路は、例えば、終端
のデバイス33に対するバス主専権獲得の際、パスタロ
ック信号B CL Kを必要に応じて間引き(禁止)す
るための回路である。すなわち第3図に動作タイミング
を示すように、D形フリップフロップ121 とENO
Rゲート122によりバス主導権付与信号BGRの立上
り、又は立下りを検出して、この立上り、立下り時には
バスクロック信号BCLKを出力しないようにする。第
2図の回路は、クロック信号CLKの立下り時に応答し
て作動するものとしている。
FIG. 2 shows only a portion of the arbiter circuit 12 shown in FIG. 1 that is relevant to the present invention, including a D-type flip-flop 121, an exclusive N0II (ENOR) gate 122, and an eight Nr) Gate 124 is configured as shown. The circuit shown in FIG. 2 is a circuit for thinning out (inhibiting) the pasta lock signal BCLK as necessary, for example, when acquiring bus mastership for the terminal device 33. That is, as shown in FIG. 3, the D-type flip-flop 121 and ENO
The R gate 122 detects the rise or fall of the bus initiative granting signal BGR, and the bus clock signal BCLK is not output at the time of this rise or fall. The circuit shown in FIG. 2 is assumed to operate in response to the falling edge of clock signal CLK.

第1図に図示のシステムの動作を第4図を参照して下記
に述べる。
The operation of the system shown in FIG. 1 will be described below with reference to FIG.

終端のデバイス33、デバイス番号:n、がバス主導権
を獲得して第1番目のデバイス31、デバイス番号:0
にデータを書込む場合について述べる。
The terminal device 33, device number: n, gains control of the bus, and the first device 31, device number: 0
Let us describe the case of writing data to .

デバイス33はバス主導権を獲得したい旨のバス主導権
獲得要求信号BRQnをバス2を介してアービタ回路1
2に送出する(第4図(C))。アービタ回路12は該
要求信号BRQnに対して次のクロックCLKでバス主
導権付与信号BGI?を送出すクロック内に終端のデバ
イス33まで到達し得ないことが判っているから、アー
ビタ回路内で第2図に図示の如く、バスクロック信号B
CLKを出力させないようにする(第4図(B)及び第
3図)。
The device 33 sends a bus mastership acquisition request signal BRQn to the arbiter circuit 1 via the bus 2 indicating that it wants to acquire bus mastership.
2 (FIG. 4(C)). The arbiter circuit 12 responds to the request signal BRQn with the bus initiative granting signal BGI? at the next clock CLK. Since it is known that the terminal device 33 cannot be reached within the clock that sends out the bus clock signal B, the arbiter circuit transmits the bus clock signal B as shown in FIG.
CLK is not output (FIG. 4(B) and FIG. 3).

BGR信号がデバイス33に受り入れられると、バス主
導権確認信号BAKnを出力する(第4図(E))。こ
れと同時に複数ビットパラレルのバスアドレス信号BA
x及び複数ピントパラレルのバスデータ信号BDxをバ
スに出力する(第4図(H)。
When the BGR signal is accepted by the device 33, it outputs a bus initiative confirmation signal BAKn (FIG. 4(E)). At the same time, a multi-bit parallel bus address signal BA
x and multiple focus parallel bus data signals BDx are output to the bus (FIG. 4(H)).

(J))。(J)).

次のクロックで要求信号BRGnをオフにすると共にバ
スストローブ信号BSTBnを出力する(第4図(C)
、(F))。またバス主導権付与信号BGRがオフとな
る(第4図(D))。また信号BGRの立下りに応答し
てバスクロック信号BCLKが禁止される(第4図(B
))。
At the next clock, the request signal BRGn is turned off and the bus strobe signal BSTBn is output (Fig. 4 (C)).
, (F)). Further, the bus initiative granting signal BGR is turned off (FIG. 4(D)). In addition, the bus clock signal BCLK is inhibited in response to the falling edge of the signal BGR (see Fig. 4 (B
)).

一方、上記バススI・ローブ信号BSTBnによって、
第1のデバイス31にアドレス信号BAxおよびデータ
信号BDxが送出され、デバイス31が受信完了すると
バスデータ確認信号BDAKoを出力して(第4図(G
)) 、データの送受信が終了する。
On the other hand, due to the bus I lobe signal BSTBn,
The address signal BAx and the data signal BDx are sent to the first device 31, and when the device 31 completes reception, it outputs the bus data confirmation signal BDAKo (see FIG.
)) , data transmission and reception ends.

これによりデバイス33側で信号BAKnおよびBST
Bnをオフにし、デバイス31側も次のクロックで信号
BDAKoをオフにする。
As a result, the signals BAKn and BST on the device 33 side
Bn is turned off, and the device 31 side also turns off the signal BDAKo at the next clock.

上記バス2の伝送は、上述の如く部分的に禁止(間引)
されたバスクロック信号BCLKに同期して行なわれる
Transmission on bus 2 is partially prohibited (thinned) as described above.
This is done in synchronization with the bus clock signal BCLK.

上記説明においては、アービタ回路12から位置的に遠
くにありバス主導権付与信号BGRO伝搬に時間がかか
ることから、バスクロック信号BCLK′を1パルスず
つ禁止してその間は信号BGRO伝搬のみでバス制御動
作が行なわれないようにした。  □従って、デバイス
の数が多くなり末端のデバイスまでのBGR信号の伝搬
時間が大きくなるものについては、バスクロック信号B
 C’L Kを、2パルス又はそれ以上間引くようにす
ることができる。勿論、禁止するパルスの数は、クロッ
ク周波数の大きさとデバイスの数によりデイジーチェー
ンにより遅延する伝搬時間との相互関係により任意に決
めることができる。
In the above description, since the bus control signal BGRO is located far away from the arbiter circuit 12 and takes time to propagate, the bus clock signal BCLK' is inhibited pulse by pulse, and during that time the bus is controlled only by the propagation of the signal BGRO. Prevented the action from taking place. □Therefore, in cases where the number of devices increases and the propagation time of the BGR signal to the end device increases, the bus clock signal B
C'L K can be decimated by two pulses or more. Of course, the number of inhibited pulses can be arbitrarily determined depending on the interaction between the magnitude of the clock frequency and the propagation time delayed by the daisy chain due to the number of devices.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に述べたように本発明によれば、クロック周波数の
制限を受けずにバス主導権の獲得を行なうことができる
As described above, according to the present invention, bus initiative can be acquired without being limited by clock frequency.

このようにクロック周波数の制限を受けずにバス主導権
の獲得が可能となることにより、クロック周波数を高く
とることができバス伝送スピードの高速化を図ることが
できる。
By making it possible to obtain bus control without being subject to clock frequency limitations, the clock frequency can be set high and the bus transmission speed can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例としての構成図、第2命は第
1図に図示のアービタ回路の一部の一実施例を示す図、
第3図は第2図の回路動作を示すタイミング図、第4図
は第1図の動作を示すタイミング図、である。 (符号の説明) ■・・・・・・プロセッサボード、 11・・・・・・マイクロプロセッサ、12・・・・・
・アービタ回路、 2・・・・・・バス、 3・・・・・・デバイス部。
FIG. 1 is a configuration diagram as an embodiment of the present invention, and the second diagram is a diagram showing an embodiment of a part of the arbiter circuit shown in FIG. 1.
3 is a timing diagram showing the circuit operation of FIG. 2, and FIG. 4 is a timing diagram showing the operation of FIG. 1. (Explanation of symbols) ■...Processor board, 11...Microprocessor, 12...
・Arbiter circuit, 2...Bus, 3...Device section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数のデバイスがバスに接続され、該複数のデバイ
ス相互がクロック信号に同期してバスを介して情報伝送
を行なう場合、バス主導権要求を発したデバイスについ
て複数のデバイスにデイジーチェーン状に接続されたバ
ス主導権付与信号を与えてバス主導権を獲得するように
したバスアービトレーション方式において、 所望のデバイスに対するバス主導権獲得時に前記クロッ
ク信号のパルスを所定数禁止するようにしたことを特徴
とするバスアービトレーション方式。
[Claims] 1. When a plurality of devices are connected to a bus and the plurality of devices mutually transmit information via the bus in synchronization with a clock signal, a plurality of In a bus arbitration method in which a bus dominance grant signal connected in a daisy chain is given to a device to acquire bus dominance, a predetermined number of pulses of the clock signal are inhibited when a desired device acquires bus dominance. This bus arbitration method is characterized by the following:
JP5410885A 1985-03-20 1985-03-20 Bus arbitration system Pending JPS61213957A (en)

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JP5410885A JPS61213957A (en) 1985-03-20 1985-03-20 Bus arbitration system

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50137636A (en) * 1974-04-22 1975-10-31
JPS5266346A (en) * 1975-11-29 1977-06-01 Tokyo Electric Co Ltd Synch. clock control of microcomputer system
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