KR0152940B1 - High speed bus system by loading dispersion of bus - Google Patents
High speed bus system by loading dispersion of busInfo
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Abstract
본 발명은 마이크로 컨트롤러와 같은 디지털 시스템의 버스시스템에 관한 것으로, 특히 버스의 로딩분산에 의하여 고속동작을 실현한 버스의 로딩 분산에 의한 고속 버스 시스템에 관한 것으로, 종래에는 하나의 버스선을 공통으로 사용하게되어 로딩이 집중됨으로써 다른 신호선보다 기생저항 및 커패시턴스가 커져서 신호지연이 발생하고, 이로인해 전 시스템의 동작속도를 낮게 제한시키는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 버스의 로딩을 분산시킴으로써 버스의 신호지연시간을 줄일 수 있게 되어 마이크로 컨트롤러와 같은 디지털 시스템의 전체적인 동작 속도를 개선할 수 있는 효과가 있게 된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bus system of a digital system such as a microcontroller, and more particularly, to a high speed bus system by loading distribution of a bus that realizes high speed operation by loading distribution of a bus. As the loading is concentrated, parasitic resistance and capacitance are larger than other signal lines, resulting in signal delay, thereby limiting the operation speed of the entire system. However, in the present invention, the signal delay of the bus is distributed by distributing the bus loading. This saves time and can improve the overall operating speed of digital systems such as microcontrollers.
Description
제1도는 종래의 버스 시스템을 나타낸 도.1 illustrates a conventional bus system.
제2도는 본 발명 버스의 로딩 분산에 의한 고속 버스 시스템을 나타낸 도.2 is a diagram showing a high speed bus system by load distribution of the bus of the present invention.
제3도는 제2도 버스 로딩 분산부의 상세도.3 is a detailed view of the FIG. 2 bus loading dispersion.
제4도는 제1도 및 제2도의 버스 로딩 등가 회로도.4 is a bus loading equivalent circuit diagram of FIGS. 1 and 2;
제5도는 제1도 및 제2도의 신호지연시간 측정을 위한 회로도.5 is a circuit diagram for measuring the signal delay time of FIGS.
제6도는 제5도에 의하여 제1도 및 제2도의 신호지연시간 측정결과를 나타낸 도.FIG. 6 is a diagram illustrating signal delay time measurement results of FIGS. 1 and 2 according to FIG. 5. FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
200 : 중앙처리장치 210 : 롬200: central processing unit 210: ROM
220 : 램 230 : 주변장치/입출력부220: RAM 230: Peripheral device
240 : 버스로딩 분산부 250 : 씨버스240: bus loading dispersion unit 250: seabus
260 : 피버스 241, 242 : 3상태 인버터260: Fibus 241, 242: three-state inverter
본 발명은 마이크로 컨드롤러와 같은 디지털 시스템의 버스시스템에 관한 것으로, 특히 버스의 로딩(Loading)분산에 의하여 고속동작을 실현한 버스의 로딩 분산에 의한 고속 버스 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bus system of a digital system such as a microcontroller, and more particularly to a high speed bus system by load distribution of a bus that realizes high speed operation by loading distribution of a bus.
종래의 버스 시스템은 제1도에 도시된 바와같이, 중앙처리장치(100)는 롬(110)으로부터 명령을 읽어와서 이를 해독하고, 램(120)을 데이터 메모리로 사용하여 상기 롬(110)으로부터 읽은 명령에 해당하는 데이터를 램(120)으로부터 읽어와서 주변장치/입출력부(130)를 동작시키게 된다.In the conventional bus system, as shown in FIG. 1, the central processing unit 100 reads a command from the ROM 110 and decrypts it, and uses the RAM 120 as a data memory from the ROM 110. FIG. The data corresponding to the read command is read from the RAM 120 to operate the peripheral / input / output unit 130.
이러한 각 블럭간의 데이터를 주고받는 일련의 동작들은 항시 버스선(140)을 통하여 가능하게 된다.A series of operations of exchanging data between each block is always possible through the bus line 140.
따라서, 그 버스선(140)의 신호지연시간은 전 시스템의 동작속도를 결정하는 중요한 요소중의 하나가 된다.Therefore, the signal delay time of the bus line 140 becomes one of important factors for determining the operating speed of the entire system.
그런데, 이와같은 경우에 하나의 버스선을 공통으로 사용하게 되어 로딩이 집중됨으로써 다른 신호선보다 기생저항(Resistance) 및 커패시턴스(Capacitance)가 커져서 신호지연이 발생하고, 이로인해 전 시스템의 동작속도를 낮게 제한시키는 문제점이 있었다.However, in such a case, one bus line is used in common, and the loading is concentrated, so that parasitic resistance and capacitance are larger than other signal lines, resulting in signal delay, thereby lowering the operating speed of the entire system. There was a limiting problem.
따라서, 본 발명은 종래의 이러한 문제점을 감안하여 버스선에 집중된 로딩을 분산시킴으로써 고속동작을 실현케 하는데 목적이 있는 것으로, 이와같은 목적을 갖는 본 발명을 상세히 설명한다.Accordingly, the present invention aims at realizing a high speed operation by dispersing the load concentrated on the bus line in view of such a conventional problem, and the present invention having such an object will be described in detail.
제2도는 본 발명 버스의 로딩 분산에 의한 고속 버스 시스템을 나타낸 도로서 이에 도시한 바와같이, 중앙처리장치(200) 및 롬(210) 그리고 램(220)간에 연결되어 상호 데이터를 교류하도록 하는 씨버스(250)와, 상기 씨버스(250)로부터 주변장치/입출력부(230)를 분리시킴으로써 씨버스(250)의 로딩을 분산시키는 버스로딩 분산부(240)와, 상기 씨버스(250)로부터 분리된 주변장치/입출력부(230)를 버스로딩 분산부(240)와 연결하여 상호 데이터를 교류하는 피버스(260)로 구성한다.2 is a diagram showing a high-speed bus system by the load distribution of the bus of the present invention. As shown therein, a CPU is connected between the central processing unit 200 and the ROM 210 and the RAM 220 to exchange data with each other. Bus loading disperser 240 for distributing the load of the seabus 250 by separating the switch 250 and the peripheral / input / output unit 230 from the seabus 250 and from the seabus 250. The separated peripheral / input / output unit 230 is connected to the bus-loading distributing unit 240 and configured as a picus 260 that exchanges data with each other.
한편, 상기의 버스로딩 분산부는 제3도에 도시한 바와같이, 입출력 리드/라이트신호(I/O RD/WR)에 따라 씨버스선(BUS_CO)의 데이터 피버스선(BUS_PO)으로 전달되게 하거나, 또는 피버스선(BUS_PO)의 데이터가 씨버스선(BUS_CO)으로 전달되게 하는 서로 방향이 다른 두 개의 3상태 인버터(Tri-State Inverter)(241)(242)로 구성하며, 이와같은 3상태 인버터(241)(242)는 버스선의 개수에 따라 그에 대응되게 확장할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 3, the bus-loading dispersing unit is transferred to the data bus line BUS_PO of the seabus line BUS_CO according to the input / output read / write signals I / O RD / WR. It consists of two tri-state inverters 241 and 242 that are different in direction from each other so that data of the bus line BUS_PO is transferred to the sea bus line BUS_CO. 242 may be expanded accordingly according to the number of bus lines.
이와같의 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 상세히 설명한다.The operation and effects of the present invention thus constructed will be described in detail.
중앙처리장치(200) 및 롬(210) 그리고 램(220)간에는 씨버스(250)를 통해 상호간 데이터가 교류되고, 버스로딩 분산부(240)에 의해 상기 씨버스(250)와 주변장치/입출력부(230)를 분리시킴으로써 기생저항 및 커패시턴스를 분산시키게 된다.Data is exchanged between the central processing unit 200, the ROM 210, and the RAM 220 through the Seabus 250, and the bus loading distribution unit 240 is connected to the Seabus 250 and the peripheral / input / output. By separating the unit 230, parasitic resistance and capacitance are dispersed.
또한, 상기 버스로딩 분산부(240)와 주변장치/입출력부(230)는 피버스(260)로 연결되어 상호간 데이터가 교류되며, 이는 궁극적으로 씨버스(250)와 피버스(260)간의 데이터 교류는 버스로딩 분산부(240)에 의해 원활히 이루어 지게 되어 신호의 지연시간을 줄일 수 있게 된다.In addition, the bus-loading disperser 240 and the peripheral device / I / O 230 is connected to the bus 260, the data exchange between each other, which ultimately data exchange between the sea bus 250 and the bus 260 The bus loading distribution unit 240 is made smoothly to reduce the delay time of the signal.
한편, 상기 버스로딩 분산부(240)에 대하여 제3도를 참조하여 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the bus loading dispersion unit 240 will be described in more detail with reference to FIG. 3 as follows.
3상태 인버터(241)(242)는 입출력 리드/라이트신호(I/O RD/WR)에 의해 제2도의 피버스(260)로 연결된 주변장치/입출력부(230)로부터 데이터를 읽어들일 수 있도록 하던지, 또는 씨버스(250)로부터의 데이터를 피버스(260)로 출력할 수 있도록 동작하게 되는데, 만일 입출력 리드/라이트신호(I/O RD/WR)가 고정위의 신호라면 부변장치/입출력부(230)로부터 피버스선(BUS_PO)을 통해 데이터를 읽어들일 수 있도록 3 상태 인버터(242)가 인에이블되어 동작된다.The tri-state inverters 241 and 242 can read data from the peripheral / input / output unit 230 connected to the Fig. 260 bus by the input / output read / write signal (I / O RD / WR). Or, it is operated to output the data from the sea bus 250 to the fibus 260, if the input / output read / write signal (I / O RD / WR) is a fixed position signal The three-state inverter 242 is enabled and operated so that data can be read from the 230 through the bus line BUS_PO.
반면에, 상기 입출력 리드/라이트신호(I/O RD/WR)가 저전위의 신호라면 씨버스선(BUS_CO)으로부터의 데이터를 피버스선(BUS_PO)으로 출력할 수 있도록 3 상태 인버터(241)이 동작됨으로써 버스의 로딩분리 동작이 가능하게 된다.On the other hand, when the input / output read / write signal I / O RD / WR is a low potential signal, the three-state inverter 241 operates to output data from the sea bus line BUS_CO to the bus line BUS_PO. As a result, the bus may be separated from the load.
제4도는 종래의 버스 시스템의 버스 로딩 등가회로와 본 발명 버스의 로딩 분산에 의한 고속 버스 시스템의 로딩 등가회로를 나타낸 것으로, 종래에는 (a)에 도시된 바와같이 씨버스의 기생저항(RC) 및 커패시턴스(CC)와 피버스의 기생저항(RP) 및 커패시턴스(CP)가 분산되지 못함을 나타낸 것이고, (b)는 씨버스의 기생저항(RC) 및 커패시턴스(CC)와 피버스의 기생저항(RP) 및 커패시턴스(CP) 사이에 3 상태 인버터를 추가하여 이를 분산시킴을 나타낸다.The fourth turning parasitic of ssibeo switch as shown in shows an load equivalent circuit of the high-speed bus system according to the load distribution of the bus load equivalent circuit in the present invention the bus of a conventional bus system, conventionally, (a) the resistance (R C ) And capacitance (C C ) and parasitic resistance (R P ) and capacitance (C P ) of the fiber are not dispersed, (b) is the parasitic resistance (R C ) and capacitance (C C ) and A three-state inverter is added to distribute the parasitic resistance (R P ) and capacitance (C P ) of the bus.
또한, 제5도는 종래의 버스 시스템의 버스 로딩 등가회로와 본 발명 버스의 로딩 분산에 의한 고속 버스 시스템의 신호지연시간측정을 위한 회로도이며, 제6도는 그에 대하여 신호지연시간을 측정한 결과를 나타낸 것으로써, 이에 도시한 바와같이 버스의 로딩분산에 의한 지연시간을 최악의 경우로 모델링하여 종래와 비교하여 본 결과 입력(Din)에 대하여 본 발명에 의한 출력(DOUT1)이 종래의 버스 시스템의 출력(DOUT2)보다 상승부분에서는 28% 정도, 하강부분에서는 32% 정도의 신호지연시간의 개선효과가 나타났다.5 is a circuit diagram for measuring a signal delay time of a high speed bus system using a bus loading equivalent circuit of a conventional bus system and a load distribution of a bus of the present invention, and FIG. 6 shows a result of measuring a signal delay time. As a result, as shown in the drawing, the delay time due to the load distribution of the bus is modeled as the worst case, and as a result, the output D OUT1 according to the present invention has a conventional bus system with respect to the input D in . The signal delay time was improved by 28% in the rising part and 32% in the falling part than the output (D OUT2 ) of.
이로써, 본 발명에 의하여 버스의 로딩 등가회로와 본 발명 버스의 로딩 분산에 의한 고속 버스 시스템의 신호지연시간 측정을 위한 회로도이며, 제6도는 그에 대하여 신호지연시간을 측정한 결과를 나타낸 것으로써, 이에 도시한 바와같이 버스의 로딩분산에 의한 지연시간을 최악의 경우로 모델링하여 종래와 비교하여 본 결과 입력(Din)에 대하여 본 발명에 의한 출력(DOUT1)이 종래의 버스 시스템의 출력(DOUT2)보다 상승부분에서는 28% 정도, 하강부분에서는 32% 정도의 신호지연시간의 개선효과가 나타났다.Thus, a circuit diagram for measuring a signal delay time of a high-speed bus system by a load equivalent circuit of a bus according to the present invention and a load distribution of the bus of the present invention, and FIG. 6 shows a result of measuring a signal delay time. As shown in the drawing, the delay time caused by the load distribution of the bus is modeled as the worst case, and compared with the conventional method, and the output D OUT1 according to the present invention is the output of the conventional bus system (D in ). D OUT2 ) improved the signal delay time by 28% in the rising part and 32% in the falling part.
이로써, 본 발명에 의하여 버스의 로딩 즉, 기생저항 및 커패시턴스를 분산 시킴으로써 버스의 신호지연시간을 줄일 수 있게 되어 마이크로 컨트롤러와 같은 디지털 시스템의 전체적인 동작속도를 개선할 수 있는 효과가 있게 된다.As a result, the signal delay time of the bus can be reduced by distributing the loading of the bus, that is, parasitic resistance and capacitance, thereby improving the overall operating speed of a digital system such as a microcontroller.
Claims (3)
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KR1019950024107A KR0152940B1 (en) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | High speed bus system by loading dispersion of bus |
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Publications (2)
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KR970012180A KR970012180A (en) | 1997-03-29 |
KR0152940B1 true KR0152940B1 (en) | 1998-10-15 |
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- 1995-08-04 KR KR1019950024107A patent/KR0152940B1/en not_active IP Right Cessation
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