JPS62229353A - 共通バス調停方式 - Google Patents

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】 Ｃ発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は複数のバスマスタからのシステムバスに対する
アクセス（バスの使用要求）を効果的に調停し得る共通
バス調停方式に関する。

（従来の技術） システムバスを共用した複数の計算機（プロセッサ）間
で、上記システムバスを介してデータ伝送を行うシステ
ムにあっては、上記システムバス上でデータ伝送の衝突
が生じることがある。そこで従来より上記システムバス
を主体的に使用する各計算機をそれぞれバスマスタとし
、これらのバスマスタからバスの使用要求信号をそれぞ
れ発生させ、これに対してバスの使用許可信号を上記バ
スマスタに選択的に与えることが行われている。

この際、複数のバス要求信号が同時に発生することがあ
る。この為、これを調停して成る１つのバスマスタに対
してのみバスの使用許可信号を与えるべく調停回路（ア
ービタ）が用いられる。

ところでこのようなバスの調停方式には次の３つの方式
がある。

その１つは直列優先度決定方式（ディージ−チェーン）
と称されるものであり、複数のバスマスタ１ａ、　ｌｂ
、〜１ｎを第４図に示す如く直列に接続して構成される
。

そして各バスマスタは、その上位側のバスマスタがバス
要求を発生していないときに限りバス要求を発生し得る
ようになっている。換言すれば、バス要求を発生したバ
スマスタは、その下位側のバスマスタに対してバス要求
の発生を禁止するものとなっている。

ところがこのバス調停方式は、その調停処理が非常に簡
単である反面、チェーンを構成するバスマスタの数に比
例して調停処理の為の遅延時間が長くなり、またその優
先度が固定的に定められてしまうと云う問題がある。

一方、第５図に示すような並列優先度決定方式は、マル
チパスシステムにおいて複数のバスマスタｌａ、　ｌｂ
、〜１ｎから、相互に同期して出力されるバス要求を、
プライオリティ・エンコーダおよびプライオリティ・デ
コーダからなる調停回路２に並列的に入力し、所定の優
先度で上記バス要求を受゛付てそのバスマスタに対して
バスの使用許可を与えるものである。

この方式によれば、前述した遅延時間の問題が解消され
る。しかし、バス要求に対する優先度が固定的に決定さ
れると云う問題を解消することはできない。

これに対して調停回路側から各バスマスタに対して巡回
的にバス要求が成るか否かを間合せ、バス要求を発生し
ているバスマスタが検出された時点でそのバスマスタに
対してバスの使用許可を与えるラウントロピン方式があ
る。

この方式によれば、各バスマスタのバス要求が順に巡回
的にサーチされる為、そのバス要求を平等に受付ること
か可能となる。しかしバスマスタの数が増大するに従っ
て、それらのバスマスタを巡回的にサーチする為の時間
（バス調停時間）が長くなると云う問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） このように上述した各調停方式にあっては、その調停処
理時間が長くなったり、またバス要求に対する優先度が
固定的に定められてしまう等の問題がある。

例えばラウントロピン方式によりバス要求を平等に扱い
、且つその調停処理時間を短くしようとすると、極めて
高速なサーチ回路が必要となり、その実現が著しく困難
となる等の問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、複数のバスマスタからのバス要
求を平等に扱い、しかも高速にバス調停を行うことので
きる実用性の高い共通バス調停方式を提供することにあ
る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、例えばマルチパスシステムにおいて複数のバ
スマスタから相互に同期して出力されるバス要求信号を
所定の優先度で選択する第１のプライオリティ争エンコ
ーダと、この第１のプライオリティ・エンコーダへの上
記バス要求信号の人力をマスク・パターンに従って選択
的に阻止するマスク回路と、所定の制御信号、例えば外
部から与えられる信号、または前回の調停結果に従って
内部的に発生される信号に従って上記マスク・パターン
を変化させる手段と、前記第１のブライオリティ・エン
コーダが作動しないときに前記バスマスタからのバス要
求信号を所定の優先度で選択する第２のプライオリティ
・エンコーダとを備えたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明によれば、マスク・パターンに従って第１のプラ
イオリティ・エンコーダに対するバス要求信号の入力が
阻止されるので、この第１のプライオリティ・エンコー
ダにおけるバス要求に対する優先度を上記マスク・パタ
ーンに応じて変化させて、その調停を行わせることがで
きる。そしてマスク回路にて第１のプライオリティ・エ
ンコーダへの入力が阻止されたバス要求だけが与えられ
た場合には、第２のプライオリティ・エンコーダが上記
第１のプライオリティ・エンコーダをバックアップして
バス要求に対する調停を行うことになる。

この結果、複数のバスマスタからのバス要求が平等に扱
われ、またその調停が並列処理により高速に行われるこ
とになる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例方式につき説明す
る。

第１図は第１の実施例方式を適用して構成されるマルチ
パスシステムにおける調停回路の概略構成図である。

この調停回路は、そのイネーブル制御端子をカスケード
に接続して複数のバスマスタからのバス要求信号をそれ
ぞれ並列的に入力する第１および第２のプライオリティ
・エンコーダ１１．１２、これらの第１および第２のプ
ライオリティ・エンコーダ１１．１２の出力をワイヤー
ド・オアして入力し、前記バスマスタに対して択一的に
バス使用許可信号を出力するプライオリティ・デコーダ
１３、制御信号に従ってマスクパターンを発生するシフ
トレジスタ１４、およびこのシフトレジスタ１４が発生
するマスクパターンに従って前記第１のプライオリティ
・エンコーダ１１に始する前記バスマスタからのバス要
求信号を選択的に阻止するマスク回路１５とによって構
成される。

第１および第２のプライオリティ・エンコーダ１１、１
２は、バスマスタからのバス要求信号を並列入力し、予
め設定された優先順位でそのバス要求信号を受付けて、
そのバス要求信号に対応した出力を生成するものである
。ここでは０番から７番までのバス要求信号に対して、
番号値の大きいバス要求信号を優先的に受付けるものと
なっている。

尚、第１のプライオリティやエンコーダ１１のイネーブ
ル制御端子は接地されており、バス要求信号が入力され
たとき、それらのバス要求信号に対する優先選択動作を
常時行うものとなっている。

また第２のプライオリティ・エンコーダ１２のイネーブ
ル制御端子は上記第１のプライオリティφエンコーダ１
１のイネーブル制御出力に接続されており、該第１のプ
ライオリティ・エンコーダ１１が動作しないときにのみ
、その入力バス要求信号に対する優先選択動作を行うも
のとなっている。

ここでマスク回路１５は、１番から７番までのバス要求
信号の入力をそれぞれ選択的に阻止する７つのゲート回
路によって構成されており、０番のバス要求信号につい
てはそのまま第１のプライオリティ・エンコーダ１１に
入力するようになっている。

またシフトレジスタ１４は外部入力される制御信号をク
ロックとし、優先順位の最も高い側のバス要求信号が順
にマスクするマスクパターンを巡回的に発生している。

つまり最初のクロック拳タイミングで７番のバス要求信
号だけをマスクするマスクパターンを発生し、次のクロ
ック・タイミングでは７番と６番のバス要求信号をマス
クするマスクパターンを発生している。そして次々とマ
スクするバス要求信号の数を増やしながら、７番から１
番までのバス要求信号をそれぞれマスクするマスクパタ
ーンを発生した後、次のタイミングでその全てをリセッ
ト（マスクパターンの出力停止）している。

以後、このように変化するマスクパターンを前記クロッ
クに同期して巡回的に発生している。

前記マスク回路１５は、このようにしてシフトレジスタ
１４が発生するマスクパターンに従って前記第１のプラ
イオリティ・エンコーダ１１に対する１番から７番まで
のバス要求信号の入力をそれぞれ選択的に阻止している
。

一方、第２のプライオリティ・エンコーダ１２には、上
記マスク回路１５によって選択的に入力阻止される１番
から７番までのバス要求信号が、上記第１のプライオリ
ティ舎エンコーダ１１と同じ優先順位で入力されている
。モして０番のバス要求信号は第１のプライオリティ争
エンコーダ１１に無条件に入力さることから、この第２
のプライオリティ・エンコーダ１１には入力されないよ
うになっている。

前記プライオリティ拳デコーダ１３は、このようにして
マスク制御されて動作する第１のプライオリティ・エン
コーダ１１の出力、或いはこの第１のプライオリティ・
エンコーダ１１が動作しないときに第２のプライオリテ
ィ・エンコーダ１２から得られる出力に従って、優先的
に受付けられたバス要求信号を発生したバスマスタに対
してバスの使用許可信号を択一的に出力している。

このように構成された調停回路によれば、複数のバスマ
スタからのバス要求信号に対スルハスの使用許可信号の
発生は次のようになる。

今、成る１つのバスマスタからのみバス要求信号が与え
られ、そのバス要求信号の第１のプライオリティ舎エン
コーダ１１への入力がマスク回路１５によって阻止され
ていない場合には、第１のプライオリティ９エンコーダ
１１による受付けられる。

この結果、第１のプライオリティ・エンコーダ１１はそ
のバス要求信号の受付は番号に応じた出力をプライオリ
ティ・デコーダ１３に与え、上記バス要求を発生したバ
スマスタに対してバスの使用許可信号が与えられること
になる。また前記マスク回路１５によって上記バス要求
信号の第１のプライオリティ・エンコーダ１１への入力
が阻止されている場合には、該第１のプライオリティ９
エンコーダ１１は動作しないことになる。この結果、第
２のプライオリティ・エンコーダ１２が上記バス要求信
号を受付け、該第２のプライオリティ・エンコーダ１２
の出力を受けるプライオリティ・デコーダ■３は、上記
バス要求を発生したバスマスタに対してバスの使用許可
信号を与えることになる。

一方、複数のバスマスタから同時にバス要求信号が与え
られ、それが第１のプライオリティ・エンコーダ１１に
入力されると、該プライオリティ・エンコーダ１１は前
述した優先順位で１つのバス要求信号だけを受付けるこ
とになる。この際、上述したマスクパターンに従って、
その優先度が上側のバス要求信号がマスクされていると
、第１のプライオリティ・エンコーダ１１は、マスクさ
れることなく入力されたバス要求信号の中で優先的に定
まるバス要求信号を選択することになる。従って複数の
バス要求信号に対する優先度が変更されることになる。

また複数のバス要求信号の全てがマスク回路１５愕よっ
て入力阻止されている場合には第１のプライオリティ・
エンコーダ■１が動作しないことになり、これに代って
第２のプライオリティ・エンコーダ１２が動作する。従
って第１のプライオリティ・エンコーダ１１のマスク処
理による機能停止が第２のプライオリティ・エンコーダ
１２によってバックアップされ、所定の優先順位でバス
要求信号が受付けられることになる。

このように本調停回路によれば、プライオリティ・エン
コーダ１１．１２による並列的なバス要求の受付は選択
動作によって高速にバス調停が行われる。同時に、ママ
スフパターンに従うマスク回路１５の動作によって、上
記プライオリティ・エンコーダにおいて優先順位の高い
方のバス要求信号から順にマスクされるので、その優先
順位を変更することが可能となる。この結果、複数のバ
ス要求信号に対する受付けの平等化を図ることが可能と
なる。

ところで上述した実施例では外部から与えられる制御信
号によってマスクパターンを順に変化させるようにした
が、これを内部的に制御することも可能である。

第２図はその実施例を示す調停回路の概略構成図である
。尚、第１図に示すものと同じ部分に同一符号を付して
示しである。

この調停回路が先の実施例と異にするところは、マスク
パターンの発生回路として前述したシフトレジスタ１４
に変えて前記プライオリティ・エンコーダ１１．１２の
出力を受けて動作するデコーダ１６を用いた点にある。

このデコーダ１６は、第３図にその動作モードを示すよ
うに成るタイミングでバス要求信号に対する調停が行わ
れたときに第１または第２のプライオリティ・エンコー
ダ１１．１２の出力をラッチし、そのラッチデータに応
じたマスクパターンを次のタイミングで発生するように
したものである。

具体的には、成る優先順位のバス要求信号が受付けられ
たとき、次のタイミングでは上記バス要求信号を受付け
た優先順位、およびそれよりも高い優先順位のバス要求
信号の全てを入力阻止するマスクパターンを発生させる
ようにしたものである。

このようにして前回の調停結果に従って、内部的にその
バス要求に対する優先度を最低とするようなマスクパタ
ーンを発生させることによって、複数のバス要求信号に
対する平等化を更に図ることが可能となる。従って前述
した実施例と同様な効果が奏せられる。

尚、本発明は上述した各実施例に限定されるものではな
い。例えば調停対象とするバス要求の数や、それに対す
るプライオリティ・エンコーダにおける優先順位は任意
に設定可能なものである。

またマスクパターンの発生法、およびマスクパターンの
変更制御の形態も適宜変形可能である。要するに本発明
はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施するこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、複数のバス要求を
平等に扱うことが可能となり、またその調停処理を高速
に、つまり短時間に実行することが可能となる。

従ってシステムバスの効率の良い使用が可能となり、全
システムのスルーブツトの向上を図り、更にはシステム
バスを共用する複数のプロセッサの処理能力をそれぞれ
向上させることができる等の実用上多大なる効果が奏せ
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す調停回路の概略構
成図、第２図は本発明の第２の実施例を示す調停回路の
概略構成図、第３図は第２の実施例におけるデコーダの
動作モードを示す図、第４図および第５図はそれぞれ従
来のマルチパスシステムにおける調停方式を説明する為
の図である。 １１・・・第１のプライオリティ・エンコーダ、１２・
・・第２のプライオリティ・エンコーダ、１３・・・プ
ライオリティ・デコーダ、１４・・・シフトレジスタ（
マスクパターン発生回路）、１５・・・マスク回路、Ｉ
Ｂ・・・デコーダ（マスクパターン発生回路）。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第５図 手続ネｒｌｉ正書（自発〉 昭和　　年６１．１ｑ、３１　日 特許庁長官　黒１）明Ｍｉ　　殿 １、事件の表示 特願昭６１−７２１３２号 ２、発明の名称 共通バス調停方式 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）株式会社　東芝 ４、代理人 東京都千代田区霞がＩＩ！１３丁目７番２号ＵＢＥビル
６、補正の対象 明１Ｂ書　および　図面 ７、補正の内容 （１）明Ｉ８書、第９頁第２行目に「バスマスタ」とあ
る前に［例えばＴＩ社！ｊＩＪ（型名：　１３３７１＆
　）の半導体回路（チップ）であり、］なる字句を加入
する。 （２）同、第１１頁第１３行目に「このよう」とある前
に「例えばＴＩ社製（型名：　Ｌ３１３ａ　＞の半導体
回路（チップ）であり、」なる字句を加入する。 （３）図面、第１図を別紙の通り訂正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のバスマスタからのシステムバスに対するア
   クセスを調停する調停回路を備えたシステムにおいて、 調停回路は、前記バスマスタからのバス要求信号を所定
   の優先度で選択する第１のプライオリティ・エンコーダ
   と、この第１のプライオリティ・エンコーダへの上記バ
   ス要求信号の入力をマスク・パターンに従って選択的に
   阻止するマスク回路と、上記マスク・パターンを所定の
   制御信号に従って変化させる手段と、前記第１のプライ
   オリティ・エンコーダが作動しないときに前記バスマス
   タからのバス要求信号を所定の優先度で選択する第２の
   プライオリティ・エンコーダと、上記第１または第２の
   プライオリティ・エンコーダの出力に従って前記バスマ
   スタに対するバス使用許可信号を択一的に発生するデコ
   ーダとを具備したことを特徴とする共通バス制御方式。
2. （２）第２のプライオリティ・エンコーダは、第１のプ
   ライオリティ・エンコーダからのイネーブル信号を受け
   て作動するものである特許請求の範囲第１項記載の共通
   バス調停方式。
3. （３）マスク・パターンを変化させる所定の制御信号は
   、調停の終了時点で内部的に発生され、或いは外部から
   与えられるものである特許請求の範囲第１項記載の共通
   バス調停方式。
4. （４）マスク・パターンの変化は、前回選択されたバス
   マスタに対する選択優先度を最低とするものである特許
   請求の範囲第１項記載の共通バス調停方式。