JPS61239348A - ダイレクト・メモリ・アクセス・コントロ−ル回路 - Google Patents

ダイレクト・メモリ・アクセス・コントロ−ル回路

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JPS61239348A
JPS61239348A JP8009285A JP8009285A JPS61239348A JP S61239348 A JPS61239348 A JP S61239348A JP 8009285 A JP8009285 A JP 8009285A JP 8009285 A JP8009285 A JP 8009285A JP S61239348 A JPS61239348 A JP S61239348A
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bus
control circuit
memory access
microprocessor
direct memory
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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】 「産業上の利用分野」 本発明は、ダイレクト・メモリ・アクセス装置を接続し
たコンピュータシステムに使用されるダイレクト・メモ
リ・アクセス・コントロール回路に関する。
「従来の技術」 入出力装置から別のメモリ装置に対してデータ転送処理
を行う場合、その効率を向上させるために、入出力装置
にデータ転送処理動作を行う機能を付加したものがある
。これはダイレクト・メモリ・アクセス(以下DMAと
記載する)装置と呼ばれている。このようなりMA装置
を接続したコンビコータシステムの一例を第7図に示す
このシステムは、マイクロプロセッサ(以下C: P 
Uと記載する)10と直接接続される第1のバス111
 と、CPU 10と間接的に接続される第2のバス1
1.とを宥しており、この第1のバス] ]I  ト第
2ノハス11.とはバスコントロール回路12により連
結されている。
第1のバス11.には例えば1台のメモリ装置j41 
(これを第1のメモリ装置と呼ぶ)が接続されている。
また、第2のバス112には、1台のJ、) M A装
置13と1台のメモリ装置I4.(、::れを第2のメ
(す装置と呼ぶ)が接続されている、DMA装置13は
、必要に応じて第1のメモリ装置141 あるいは第2
のメモリ装置142との間で相互にデータ転送処理を行
う。バスコントロール回路12は、DMAMA装置のD
MA要求(DMAリクエスl−)およびその実行のため
の各種の信号の第1のバス11.  と第2のバス11
2の間の転送を制御するために設けられている。
第8図はそのパスラインの構成とバスコントロール回路
12のブロック図である。
(パスラインの構成) 図において、バスコントロール回路12の左方には第1
のバス11.が接続され、バスコントロール回路12の
右方には第2のバス11.が接続されている。
第1のバス111 は図のようにそれぞれ1本もしくは
複数本のパラレルな伝送線から構成された9種の伝送路
から構成され、第2のバス112は同様に8種の伝送路
から構成されている。
各伝送路は、これらの機能に応じた名称で呼び、DMA
要求信号を伝送するDMAリクエス)llz、1121
、DMAを許可する信号を伝送するDMAリクエスト0
K11.2.11,2、アドレス信号を伝送するアドレ
スバス11.3.1128、パスラインが使用中か否か
の信号を伝送するバスアクティブ用い1121、第1図
に示したDMA装置13からメモリ装置141 あるい
は1426にデータの書き込みを行う場合のリード信号
もしくは反対にメモリ装置14..14゜の内容をDM
A装置13に書き込む場合のライト信号を伝送するリー
ド/ライトモード1115.112S、データの書き込
み動作を制御するストローブ信号を伝送するストローブ
111G、11□5、データの書き込みが終了した応答
信号を伝送するりプライ1117.112、、データを
伝送するデータバス11.8.112B、第1図に示し
たcputoの動作の再開のタイミングパルスを伝送す
るりスタート1119から構成されている。
ここで、以後第1のバス11.  に属する伝送路には
「゛第1の」、シいう語を付し、第2のバス112に属
する伝送路には「第2の」というJ吾を付すことにする
(バスコントロール回路)構成> 一方、バスコントロール回Ha 12 ハ、DMA I
Jクエスト/○にコントロール21、アドレスバストラ
ンシーバ22、アドレスデコーダ23、CP Uリスフ
ートタイミングジェネレータ26、タイミングゲートコ
ントロール24、およびデータバストランシーバ25か
ら構成される。
D M A IJクエスト10Kコントロール21 ハ
、第2のDMA !Jクエス)112+の信号を第1の
DMAリクエスト1111に転送し、第1のDMAリク
エスト0K1112の信号を第2のD M Aリクエス
ト0K11□2に転送するようそれぞれを接続しておく
ゲートを有する回路である。
アドレスバストランシーバ22とデータバストランシー
バ25とは、それぞれアドレスおよびデータを指定され
た方向へ転送する双方向ゲートを有する回路である。
アドレスデコーダ23は、第2のバス1123を伝送さ
れるアドレスが第1のバス11、に接続された第1のメ
モリ装置141 のものか第2のバス112に接続され
た第2のメモリ装置142のものかを判定しそれを識別
する信号27を出力する回路である。
タイミングゲートコントロール24は、このアドレスデ
コーダ23の識別信号27をもとにして、アドレスバス
トランシーバ22およびデータバストランシーバ25に
対して先に説明した転送方向の指定信号28を出力する
またこのタイミングゲートコントロール24は、第1の
バス111 と第2のバス112の各リード/ライトモ
ード11.5.1.1□間と、ストローブ11.6.1
126間と、リプライ1111.1121間を、双方向
に接続するゲートと、第1のバスアクティブ11,4と
第2のバスアクティブ112.とを必要に応じて接続す
るゲートを有する回路である。
CPUリスタートタイミングジェネレータ26は、第2
のバスアクティブ1124を監視して、その立下りのタ
イミングでCPUのりスタート信号をリスタート11.
、に対して出力する回路である。
(バスコントロール回! (7) 動作)第8図の回路
の動作を第9図のタイミングチャートを用いて第7図か
ら第9図を対比しながら説明する。
まず、第7図に示すDMA装置13が第2のバス112
に接続された第2のメモリ装置142 との間でデータ
転送処理を行う場合を説明する。
DMA装置13からDMA要求信号が出されるよ第2の
DMAリクエス)1121が立上り(第9図(a))、
この信号はDMAリクエスト10Kコントロール21を
通って第1のDMAリクエスト11.1へそのまま転送
される。
CPU10はこれを受けて、第1のD M A IJク
エスト0K11,2を立上らせる(同図(b))。
そして同時に、今まで使用していた第1のバス111の
使用を停止して第1のバスアクティブ11゜4を立下ら
せる(同図(C))。
第2のDMAリクエスト0K1122が立下ると、DM
A装置13は第2のDMAリクエスト1121を立下ら
せ、第2のバスアクティブ1124を立」二らせる(同
図(d))。そして、モード指定信号を第2のリード/
ライトモード11□5にのせ、アドレス信号とデータと
をそれぞれ第2のアドレスバス1】23と第2のデータ
バス11,8とにのせる。
その後、DMA装置13は1ワ一ド分のデータが第2の
データバス112.に出力されるたびに、ストローブパ
ルスを第2のストローブ112.に出力する(同図(h
))。そして、第2のメモリ装置14□はそのつど応答
信号を第2のりプライ11□りに出力する。
これらの一連のデータ転送処理が終了すると、DMA装
置13は第2のバスアクティブ1124を立下らせる(
同図(d))。これをCP U IJスタートタイミン
グジェネレータ26が検出し、リスタートパルスをリス
ター)11+sに対して出力する。
CPU 10はこのりスタートパルスを受けて第1のバ
スアクティブ1114を立上らせ、動作を再開する。
第10図は、第7図1ミ示したDMA装置13が第1の
バス11.に接続された第1のメモリ装置14、  と
の間でデータ転送処理を行う場合のタイミングチャート
である。
この内容は第9図とほぼ同一であるが、応答信号を第1
のりプライ11,7に出力するのが第1のメモリ装置1
4. である点が相違している。
そして、第9図に示したデータ転送処理の動作中は、第
1のバス11.は全く使用されていないが、第10図に
示したデータ転送処理の動作中は第1のバス11.およ
び第2のバス112の両方が使用されている点が相違し
ている。
・「発明が解決しようとする問題点」 以上のように、第8図に示したようなバスコントロール
回路12を有する第7図のようなコンピュータシステム
は、DMA装置13がデータ転送処理を行っている間は
、無条件にその動作を停止していた。
ところが、DMA装置13が第2のバス11゜に接続さ
れた第2のメモリ装置14□ との間でデータ転送処理
を行うときは、CP[J 10に直接接続されている第
1のバス11.  は全く使用されていない。
この第1のバス11.  には図示しない各種のデバイ
スが接続されており、この間、CP Ll 10を停止
させておくことはその実行効率上好ましくない。
本発明は以上の点に着目してなされたもので、CPUの
実行効率を高めるダイレクト・メモリ・アクセス・コン
トロール回路を提供することを目的とするものである。
「問題点を解決するための手段」 本発明のダイレクト・メモリ・アクセス・コントロール
回路は、マイクロプロセッサと直接接続される第1のバ
スと、マイクロプロセッサと間接的に接続される第2の
バスと、第1のバスと第2のバスとを連結するバスコン
トロール回路とを有し、このバスコントロール回路は、
第2のバスに接続されたダイレクト・メモリ・アクセス
装置が第1のバスに接続された第1のメモリ装置とデー
タ転送処理を行う場合に、マイクロプロセッサの動作を
停止させ、ダイレクト・メモリ・アクセス装置が第2の
バスに接続された第2のメモリ装置とデータ転送処理を
行う場合には、マイクロプロセッサが第1のバスを使用
して動作を行うことを許可することを特徴としている。
このバスコントロール回路において、例えばバスコント
ロール回路は、ダイレクト・メモリ・アクセス装置がマ
イクロプロセッサに対してダイレクト・メモリ・アクセ
ス要求を行ったときマイクロプロセッサの動作を一度停
止させ、ダイレクト・メモリ・アクセス装置がデータ転
送処理の開始の際第2のバスに接続されたメモリのアド
レスを指定したとき、マイクロプロセッサの動作の再開
を許可するようにする。
「作用」 このように本発明のダイレクト・メモリ・アクセス・コ
ントロール回路は、マイクロプロセッサと間接的に接続
された第2のバスが、この第2のバスに接続されている
DMA装置と第2のメモリ装置とによって使用されてい
る間、マイクロプロセッサと直接接続されている第1の
バスを並行使用するようにして、マイクロプロセッサの
実行効率を高めている。
この第1のバスと第2のバスとを分離してそれぞれ独立
に使用できるようにするのがバスコントロール回路で、
このバスコントロール回路がマイクロプロセッサに対し
て動作の停止あるいは許可のための指示信号を出力する
DMA装置がマイクロプロセッサに対してDMA要求を
行ったときは、通常マイクロプロセッサは一度その動作
を停止するが、データ転送処理の開始の際にDMA装置
が第2のバスに接続された第2のメモリ装置のアドレス
を指定したときは、バスコントロール回路がこれを検出
してマイクロプロセッサの動作を再開させるようにする
こうすれば、例えば、従来のバスコントロール回路の構
成を変更するだけで、コンピュータシステムの改善を行
うことができる。
「実施例」 (バスコントロール回路とその動作の概要)本発明のダ
イレクト・メモリ・アクセス・コントロール回路は、第
7図に示したようなコンピュータシステムにおいて使用
された、第8図に示したバスコントロール回路12を第
1図に示したようにその構成を変更したものである。
この図において、第1のバス111 と第2のバス11
□の構成は第8図で説明したものと同一であり、同一部
分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
また、バスコントロール回路32を構成する各ブロック
も、CPUリスタートタイミングジェネレータ36の周
辺の結線を除いてほぼ同一であり、同一部分には同一符
号を付して重複する説明を省略する。− この第1図に示したバスコントロール回路32において
、CPUリスタートタイミングジェネレータはおよそ、
次のような動作を行う。
第8図に示した従来のジェネレータ26は、第2のバス
アクティブ11□4の立下りをとらえて、そのタイミン
グでリスフートパルスを発生させリスター)1119に
送り出すものであった。
これに対して本発明の回路のCP U IJスタートタ
イミングジェネレータ36は、第1図のように、第2の
バスアクティブ11□、とアドレスデコーダ23の出力
する識別信号27を受は入れている。
そして、この識別信号27から、第7図のDMA装置1
3が第1のバス11、に接続された第1のメモリ装置1
4.との間でデータ転送処理を行うか、第2のバス11
2に接続された第2のメモリ装置142 との間でデー
タ転送処理を行うかを判断し、前者の場合は第2のバス
アクティブ1124の立下り時にリスタートパルスを出
力し、後者の場合は、第2のバスアクティブ11□の立
上り時にリスタートパルスを出力する。
第2図はその動作を説明するためのタイミングチャート
である。
はじめに、DMAリクエスト10Kコントロール21は
、第2のDMAリクエスト112Iを第1のDMAリク
エスト1111に接続し、第1のDMAリクエスト○に
1112を第2のDMAリクエス)OK112□に接続
した状態となっている。
DMA装置13が第2のDMAリクエスト1121を立
上らせると(第2ffl(a))、これに応答してcp
utoが第1のDMAリクエスト0K1112を立下ら
せ、はぼ同時に第1のバスアクティブ11.4を立下ら
せる(同図(C))。
これに対してDMA装置13は、第2のバスアクティブ
1124を立上らせ(同図(e))、第2のアドレスバ
ス1123、第2のデータバス1128、第2のリード
/ライトモード1125、第2のストローブ11□6を
使用してデータ転送処理を開始する(同図(f)〜(1
)〉。そして、DMA装置13がデータ転送処理を行う
相手方の第2のメモリ装置142からリプライパルスが
第2のリプライ112.に出力される(同図(j))。
一方、アドレスデコーダ23からは、このとき第2のメ
モリ装置142を使用する旨の識別信号27が出力され
る(同図(d)の実線)。この状態を第2のメモリスペ
ース27が立上った状態と呼ぶ。すなわち、第2のバス
アクティブ1124が立上り第2のメモリ装置14□の
アドレスを指定するアドレス信号が第2のアドレスバス
11,3にのると第2のメモリスペース27が立上るの
である。
この第2のメモリスペース27が立上りかつ第2のバス
アクティブ11□4が立上ったタイミングでリスタート
パルス53がリスター)11+sに出力される(同図(
K)の実線)。
このリスタートパルス53を受けて、CPU10は第1
のバスアクティブ111.を立上らせ、DMA装置13
の動作とは無関係な第1のバス11、を使用して動作を
開始するのである(同図<C)の実線)。
逆に、DMA装置13が第1のメモリ装置14゜との間
でデータ転送処理を行う場合、第2のメモリスペース2
7の信号は立上らない(同図(d)の破線)。このとき
は、第2のバスアクティブ11□が立下る時点でリスタ
ートパルス53′(第2図(K)の破線で示したパルス
)を出力する。
CPUはこのりスタートパルスを受けて第1のバスアク
ティブ113.を立上らせ(同図(C)破線)、動作の
再開をする。
このように、この実施例では、CPUに向けて送るリス
タートパルスを発生させるタイミングを、第2のバスア
クティブ1124の立上り時か立下り時かのいずれか一
方にすることによって、その動作の再開のタイミングを
調整する。
なお、第7図に示したDMA装置13が第1のメモリ装
置14. とデータ転送処理を行うときは、第1図にお
いて、タイミングゲートコントロール24が第1のバス
アクティブ110と第2のバスアクティブ112.とを
直接接続する。逆の場合は、アドレスバス1113.1
123とデータバス1118.112、を含めてタイミ
ングゲートコントロール24で接続している伝送線をす
べて切り離す。
このようなりスタートパルスの発生のための回路は種々
考えられるが、その−例を第3図以下で説明する。
(CPUリスタート タイミングジェネレータの説明) 第3図は本発明のダイレクト・メモリ・アクセス・コン
トロール回路の、バスコントロール回路に設けるのに適
するCPUリスタートタイミングジェネレータ36のブ
ロック図で、第4図はその動作を説明するタイミングチ
ャートである。
このジェネレータは、先に第1図を用いて説明したよう
に、第2のメモリスペース27と第2のバスアクティブ
1124とがその入力側に接続され、リスタート11+
sがその出力側に接続されている。
まず第2のバスアクティブ112.の信号は、立J二り
検出回路41と立下り検出回路42の双方に人力し、前
者からは立上り時のタイミングで立上りパルス51が出
力され、後者からは立下り時のタイミングで立下りパル
ス52が出力される。
第4図(b)に第2のバスアクティブ1124、(C)
に立上りパルス51、(d)に立下りパルス52を表示
した。そして、この立上りパルス51は第2のメモリス
ペース27(同図(a))と共に第3図のアンド回路4
3に入力し、立下りパルス52は第2のメモリスペース
27を反転した信号と共にアンド回路44に入力する。
2つのアンド回路43.44の出力はオア回路45で合
流してリスフート信号とされる。
ここで、第2のメモリスペース27が立上っているとき
は、アンド回路43からは立上りパルス51がそのまま
出力するが、アンド回路44は立下りパルス52を通過
させない。従って、第4図(e)に実線で示したりスタ
ートパルス53がこのジェネレータ36からリスター)
11+sに向けて出力される。
こうして、第2のバスアクティブ11□、の立上りのタ
イミングでリスタートパルス53を出力することができ
る。
一方、第2のメモリスペース27が立上っていないとき
(第4図(a)の破線)、アンド回路43から立上りパ
ルス51が出力されず、アンド回路44から立下りパル
ス52が出力される。これがリスタート111.に向け
て出力されるので、第4図(e)の破線に示すように、
第2のバスアクティブ112.の立下りのタイミングで
リスタートパルス53′が出力される。
第5図は第3図の立上り検出回路41と立下り検出回路
42とをさらに詳細に示したブロック図である。また、
第6図はその動作を説明するタイミングチャートである
この図において、立上り検出回路41は2個の7リツプ
フロツプ41..41. と、アンド回路413および
ディレィライン(DL)414  とから構成されてい
る。また、立下り検出回路42は、インバ・−夕42.
  とアンド回路422とから構成されている。
さて、立上り検出回路41の各フリップフロップ41.
.41□には、クロック信号60が供給され(第6図(
b))、このクロック信号60のタイミングにあわせて
、第2のバスアクティブ1124上の信号が、フリップ
フロップ41.からフリップフロップ412を通りアン
ド回路413へ転送される(同図(c)、(d)、(e
)、(f))。
アンド回路413の一方の端子には、フリッププロップ
41.のQ出力を反転した信号が入力する(同図(f)
)。
アンド回路413のもう一方の端子には第2のバスアク
ティブが直接接続されている(同図(C))。両者のア
ンド出力はディレィライン414を通じてアンド回路4
3に人力する(同図(g))。
一方、立下り検出回路42は、第2のバスアクティブ1
12.上の信号をインパーク42.で反転させてアンド
回路422の一方の端子に人力させ、かつ立上り検出回
路41のフリップフロップ412のQ出力をもう一方の
端子に人力させる(同図(e))。このアンド回路42
2の出力はそのままアンド回路44に入力する(同図(
h))。
ここで、ディレィライン414 は、第2のバスアクテ
ィブ1124が立上って第2のメモリスペース27が立
上るまでやや時間がかかるためそのタイミングを一致さ
せるために設けたものである。
このようにして、立上り検出回路41から立上りパルス
51(同図(g))が得られ、立下り検出回路42から
は立下りパルス52(同図(h))が得られる。
その後、第3図で説明したと同様に、第2のメモリスペ
ース27が立上っているときは第2のバスアクティブ1
124が立上るタイミングでリスク−トバルス53(第
6図(i)の実線)が出力され、第2のメモリスペース
27が立上っていないときは、第2のバスアクティブ1
12.が立下るタイミングでリスフートパルス53′ 
(第6図(lの破線)が出力される。
「発明の効果」 以上説明した本発明のダイレクト・メモリ・アクセス・
コントロール回路は、マイクロプロセッサと間接的に接
続された第2のバスにおいて、この第2のバスに接続さ
れたDMA装置と第2のメモリ装置との間でデータ転送
処理を行っている間、マイクロプロセッサと直接接続さ
れた第1のバスを使用してマイクロプロセッサが他の処
理を行うことができるので、その実行効率を高めること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のダイレクト・メモリ・アクセス・コン
トロール回路に設ケたバスコントロール回路の実施例を
示すブロック図、第2図は本発明のダイレクト・メモリ
・アクセス・コントロール、回路の動作を説明するタイ
ミングチャート、第3図は本発明のダイレクト・メモリ
・アクセス・コントロール回路の要部の実施例を示すブ
ロック図、1 第4図はそのタイミングチャート、第5
図は本発明のダイレクト・メモリ・アクセス・コントロ
ール回路の要部のさらに詳細な実施例を示すブロック図
、第6図はそのタイミングチャート、第7図は本発明の
実施に適するコンビ、−タシステムのブロック図、第8
図は従来のバスコントロール回路の一例を示すブロック
図、第9図と第10図はその動作を説明するタイミング
チャートである。 10・・・・・・マイクロプロセッサ、11、・・・・
・・第1のバス、 112・・・・・・第2のバス、 12・・・・・・バスコントロール回路、13・・・・
・・ダイレクト・メモリ・アクセス装置、14、・・・
・・・第1のメモリ装置、142・・・・・・第2のメ
モリ装置。 出 願 人    富士ゼロックス株式会社代  理 
 人      弁理士  山  内  梅  雉第1
図 第2回 (j)   リスタート              
       1119第8 図 ■

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、マイクロプロセッサと直接接続される第1のバスと
    、マイクロプロセッサと間接的に接続される第2のバス
    と、前記第1のバスと第2のバスとを連結するバスコン
    トロール回路とを有し、このバスコントロール回路は、
    前記第2のバスに接続されたダイレクト・メモリ・アク
    セス装置が前記第1のバスに接続された第1のメモリ装
    置とデータ転送処理を行う場合に、マイクロプロセッサ
    の動作を停止させ、前記ダイレクト・メモリ・アクセス
    装置が前記第2のバスに接続された第2のメモリ装置と
    データ転送処理を行う場合には、マイクロプロセッサが
    第1のバスを使用して動作を行うことを許可することを
    特徴とするダイレクト・メモリ・アクセス・コントロー
    ル回路。 2、バスコントロール回路は、ダイレクト・メモリ・ア
    クセス装置がマイクロプロセッサに対してダイレクト・
    メモリ・アクセス要求を行ったときマイクロプロセッサ
    の動作を停止させ、ダイレクト・メモリ・アクセス装置
    がデータ転送処理の開始の際第2のバスに接続されたメ
    モリのアドレスを指定したとき、マイクロプロセッサの
    動作の再開を許可することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のダイレクト・メモリ・アクセス・コントロ
    ール回路。
JP60080092A 1985-04-17 1985-04-17 ダイレクト・メモリ・アクセス・コントロ−ル回路 Expired - Lifetime JPH067379B2 (ja)

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