KR19990040389A - 버스 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범에위 기재된 발명이 속한 기술분야

초고밀도 집적회로(Very Large Scale Integration,VLSI) 설계

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

계층 구조의 버스를 사용하여 시스템 버스의 전체 부하를 줄여 동작 속도를 개선하고, 전력 소모를 줄일 수 있는 시스템 버스를 포함하는 버스 장치를 제공하고자 함.

3. 발명의 해결 방법의 요지

시스템 버스에 직접 연결되어 있는 다수개의 블록을 일정한 기능의 블록들끼리 묶어 상위블록을 구성하고, 그 상위 블록 내에 내부 지역 버스를 따로 두어 시스템 버스와 연결되어지는 계층 구조를 가지는 버스 장치를 제공하고자 함.

4. 발명의 중요한 용도

VLSI의 버스 장치 설계에 적용가능함.

Description

버스 장치

본 발명은 마이크로프로세서나 디지털신호프로세서 등과 같은 초고밀도 집적회로(Very Large Scale Integration,VLSI) 내의 버스 장치에 관한 것으로서, 특히 다계층 구조를 가지는 시스템 버스를 포함하는 버스 장치에 관한 것이다.

도1은 종래의 시스템 버스를 포함하는 버스 장치를 개념적으로 도시한 블록도로서, 칩 내에 구현되는 하나의 시스템 버스에 칩을 구성하는 다수개의 블록들이 삼중 버퍼 및 입력 버퍼를 통해 직접 연결되어 구성된다. 상기와 같이 시스템 버스를 구현할 경우, 다수개의 블록들이 직접 그리고 한꺼번에 하나의 시스템 버스에 연결되어있음으로해서 시스템 버스에 큰 부하가 걸려 동작 속도가 느려지고, 전력 소모 또한 커지게 되는 문제점이 발생하게된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 계층 구조의 버스를 사용하여 시스템 버스의 전체 부하를 줄여 동작 속도를 개선하고, 전력 소모를 줄일 수 있는 시스템 버스를 포함하는 버스 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 종래의 버스 장치를 개념적으로 도시한 블록도.

도2는 본 발명의 개념을 개략적으로 도시한 블록도.

도3은 본 발명의 개념을 적용한 일실시예를 도시한 블록도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 초고밀도 집적회로 내 다수개의 기능블록, 시스템 버스 및 상기 모든 기능블록과 시스템 버스를 직접 연결하는 연결부를 포함하는 버스 장치에 있어서, 시스템 버스; 소정의 기능을 갖도록 상기 기능블록들을 나누어 포함하는 다수개의 상위블록에서 상기 상위블록 내의 상기 각 기능블록과 제1 연결수단을 통해 각각 연결되는 내부 지역 버스; 및 상기 시스템 버스와 상기 각 상위블록 내의 상기 내부 지역 버스를 각각 연결하는 다수개의 제2 연결수단을 포함하여 이루어지는 계층 구조를 가지는 버스 장치를 포함하여 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 살펴본다.

도2는 본 발명의 개념을 개략적으로 도시한 블록도로서, 칩 내부의 시스템 버스, 다수개의 상위 블록(블록A,블록B,블록C,블록D), 및 상위 블록과 시스템 버스 간의 연결을 각각 담당하는 다수개의 상위 연결부(TRB)를 포함하여 이루어지고, 상기 각 상위 블록은 다수개의 하위 블록, 내부 지역 버스 및, 내부 지역 버스와 하위 블록의 연결을 담당하는 다수개의 하위 연결부(trb)로 이루어진다. 상기 상위 연결부(TRB)는 입력 삼중 버퍼 및 출력 삼중 버퍼로 구성되며, 입력 삼중 버퍼의 인에이블 신호는 상위 블록 내의 하위 블록으로부터 출력되는 각 입력 인에이블 신호를 조합하여 발생하고, 출력 삼중 버퍼의 인에이블 신호는 상위 블록 내의 하위 블록으로부터 출력되는 각 출력 삼중 버퍼의 인에이블 신호를 조합하여 발생한다. 상기 하위 연결부(trb)는 입력 버퍼 및 출력 삼중 버퍼로 구성된다.

도2를 참조하여 블록A 내부의 하위 블록 1로부터 블록B 내부의 하위 블록 3에 데이터를 쓰는 경우를 살펴본다. 먼저, 하위 블록 1의 하위 연결부(trb1)의 출력 삼중 버퍼를 인에이블하여 내부 지역 버스를 구동하며, 이때 인에이블 신호는 종래의 계층 구조를 가지지 않은 시스템 버스의 구현에서 발생하는 제어 신호와 동일한 신호이다. 시스템 버스를 구동하기 위해서 블록A의 상위 연결부(TRB1)의 출력 삼중 버퍼를 인에이블한다. 이때 인에이블 신호는 하위 연결부(trb1,trb2,trb5)들의 출력 삼중 버퍼의 인에이블 신호를 조합하여 만들어진다. 시스템 버스로부터 블록B의 하위 블록 3에 데이터를 쓰기 위해서 블록B의 상위 연결부(TRB2)의 입력 삼중 버퍼를 인에이블한다. 이때 인에이블 신호는 블록B의 하위 블록들(3,4)의 라이트 인에이블 신호를 조합하여 만든다. 상기 입력 삼중 버퍼는 블록B의 내부 지역 버스를 구동하고, 블록B의 하위 블록 3의 입력 버퍼를 통해 블록B의 하위 블록 3에 데이터가 쓰여진다.

도3은 본 발명의 개념을 적용한 일실시예로서, 프로그램 실행이 순서에 맞게 수행되도록 하는 PSQ블록과, 프로그램 수행에 필요한 어드레스를 만들어 주는 DAG블록과, 시스템 버스와, PSQ블록과 시스템 버스를 연결하는 입출력 삼중 버퍼(40,41), 및 DAG블록과 시스템 버스를 연결하는 입출력 삼중 버퍼(42,43)로 구성된 계층 구조로 이루어진 시스템 버스를 포함하고 있는 DTAD(Digital Telephone Answering Device) 칩의 일부분으로서, PSQ블록은 내부 지역 버스와, pc_stack, dwncnt, SR의 3개의 기능블록과, 각 기능블록으로부터 인에이블 신호를 입력받아 각 기능블록을 내부 지역 버스에 연결하는 3개의 삼중 버퍼(30,31,32), 및 각 인에이블 신호를 논리합하는 논리합게이트(33)로 구성되고, DAG블록은 내부 지역 버스와, M1regs,M2regs,ILReg1,ILReg2의 4개의 기능블록과, 각 기능블록으로부터 인에이블 신호를 입력받아 각 기능블록을 내부 지역 버스에 연결하는 4개의 삼중 버퍼(34,35,36,37), 및 각 인에이블 신호를 논리합하는 논리합게이트(38)로 구성된다. 또한, 도시되지는 않았지만 PSQ블록과 DAG블록은 데이터를 내부 지역 버스에서 기능블록으로 입력하는 입력 버퍼를 각각 포함하고 있다.

블록 간의 데이터 교환은 시스템 버스를 통해 이루어지고, 각 블록은 내부 지역 버스를 통해 블록 내의 다수개의 기능블록들과 연결된다. 즉, PSQ블록의 경우 기능블록 pc_stack, dwncnt, SR이 각 블록의 인에이블 신호 store_PCTOS, store_CNTR, psqen1에 따라 내부 지역 버스를 구동하게 되고, 각 인에이블 신호를 논리합하여 출력된 신호를 삼중 버퍼의 인에이블 신호로 사용해 PSQ블록이 시스템 버스를 구동한다. DAG블록의 경우 기능블록 M1regs,M2regs,ILReg1,ILReg2이 각 블록의 인에이블 신호 store1M, store2M, dagen1, dagen2에 따라 내부 지역 버스를 구동하게 되고, 각 인에이블 신호를 논리합하여 출력된 신호를 삼중 버퍼의 인에이블 신호로 사용해 DAG블록이 시스템 버스를 구동한다.

DAG블록 내의 ILReg1의 데이터를 PSQ블록 내의 pc_stack에 쓰는 동작을 예로들어 계층 구조를 가진 시스템 버스의 동작을 살펴본다. 먼저, DAG블록의 ILReg1의 인에이블 신호 dagen1 신호가 인에이블되어 삼중 버퍼(36)를 켜 내부 지역 버스를 구동하고, dagen1 신호를 입력으로 받는 논리합게이트(38)의 출력신호가 출력 삼중 버퍼(43)를 켜 시스템 버스를 구동한다. 이때 PSQ블록의 각 인에이블 신호는 모두 디스에이블 상태이므로 시스템 버스로부터 PSQ블록으로 데이터가 들어갈 수 있게 입력 삼중 버퍼(41)가 켜지게 된다. 이 데이터는 PSQ블록의 내부 지역 버스를 구동하게 되고, 이 값을 입력 버퍼를 통해 입력받아 기능블록 pc_stack에 쓰여지게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 도1과 도2에서 보여지듯이 종래의 시스템 버스에는 10개의 버퍼들이 연결되어 있는 반면 본 발명의 시스템 버스에는 4개의 버퍼만이 연결되어 있으므로 계층 구조의 버스를 사용으로 버스 부하를 줄여 빠른 속도에서 동작하는 버스를 구현할 수 있으며, 또한 시스템 버스에 연결된 계층화된 블록들을 삼중 버퍼를 통해 연결해 실제 동작이 일어나는 블록의 삼중 버퍼만 켜져 해당 블록만 동작하게 함으로써 다른 나머지 블록의 불필요한 토글링을 방지하여 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 초고밀도 집적회로 내 다수개의 기능블록, 시스템 버스 및 상기 모든 기능블록과 시스템 버스를 직접 연결하는 연결부를 포함하는 버스 장치에 있어서,

   시스템 버스;

   소정의 기능을 갖도록 상기 기능블록들을 나누어 포함하는 다수개의 상위블록에서 상기 상위블록 내의 상기 각 기능블록과 제1 연결수단을 통해 각각 연결되는 내부 지역 버스; 및

   상기 시스템 버스와 상기 각 상위블록 내의 상기 내부 지역 버스를 각각 연결하는 다수개의 제2 연결수단

   을 포함하여 이루어지는 계층 구조를 가지는 버스 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 연결수단은

   상기 각 기능블록으로부터 출력되어 입력되는 신호를 인에이블 신호로 받아 데이터를 상기 기능블록으로부터 상기 내부 지역 버스로 출력하는 출력 삼중 버퍼링수단; 및

   상기 내부 지역 버스로부터 상기 기능블록으로 데이터를 입력하는 입력 수단

   를 포함하는 계층 구조를 가지는 버스 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 연결수단은

   상기 각 기능블록으로부터 출력되는 인에이블 신호를 논리합하여 인에이블 신호로 받아 데이터를 상기 내부 지역 버스로부터 상기 시스템 버스로 출력하는 출력 삼중 버퍼링 수단; 및

   상기 논리합 신호를 반전하여 인에이블 신호로 받아 데이터를 상기 시스템 버스로부터 상기 내부 지역 버스로 입력하는 입력 삼중 버퍼링 수단

   을 포함하는 계층 구조를 가지는 버스 장치.