KR910006685Y1 - Arbitration circuit for implementing multiprocessor using shared system bus - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 고안에 따른 공용시스템 버스를 이용한 멀티프로세서 시스템도.1 is a multiprocessor system diagram using a common system bus according to the present invention.
제2도는 본 고안에 따른 시스템 인터페이스의 구성도.2 is a block diagram of a system interface according to the present invention.
제3도는 본 고안에 따른 병렬 우선순위 선택 방식도.3 is a parallel priority selection scheme according to the present invention.
제4도에 본 고안에 따른 직렬 우선순위 선택 방식도.4 is a serial priority selection scheme according to the present invention.
제5도는 본 고안에 따른 중재회로(23)의 구체회로도.5 is a detailed circuit diagram of the arbitration circuit 23 according to the present invention.
제6도는 본 고안에 따른 부분 파형도.6 is a partial waveform diagram according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
20 : 어드레스 버퍼 21 : 트랜시버20: address buffer 21: transceiver
22 : 컨트롤 버퍼 23 : 중재회로22: control buffer 23: arbitration circuit
본 고안은 여러개의 프로세서(processor)를 사용하는 멀티프로세싱 컴퓨터(Mutiprocessing Computer) 및 스스템(system)에 관한 것으로, 특히 공용시스템 버스(BOS)를 사용하는 멀티프로세서 시스템을 구현하기 위한 중재회로에 관한 것이다.The present invention relates to a multiprocessing computer and a system using multiple processors, and more particularly to an arbitration circuit for implementing a multiprocessor system using a common system bus (BOS). .
일반적으로 마이크로프로세서의 가격이 싸짐에 딸 여러개의 프로세서를 사용한 멀티프로세서 시스테스템이 가격이나 기능면에서 더 좋다. 그래서 종래의 멀티프로세서 시스템에서 각 통신을 하기 위해서 공용시스템 버스를 사용하는데 구현하기 위한 중재회로가 없는 문제점이 있었다.Generally, microprocessors are cheaper, so multiprocessor systems that use multiple processors are better in price or functionality. Thus, there is a problem in that there is no arbitration circuit for implementing a common system bus for each communication in a conventional multiprocessor system.
따라서 본 고안의 목적은 여러개의 마이크로세서를 사용하는 시스템에서 각 프로세서간의 통신을 하기 위해 공용시스템 버스 방식을 구현하기 위한 중재회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an arbitration circuit for implementing a common system bus method for communication between processors in a system using multiple microprocessors.
이하 본 고안은 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
제1도는 본 고안에 따른 공용시시템버스를 이용한 멀티프로세서 시스템도이다.1 is a multiprocessor system diagram using a common system bus according to the present invention.
제2도는 본 고안에 따른 시스템 버스 인터페이스의 구성도로서, 어드레스 버퍼(20)와, 리드/라이트신호(R/W)에 의해 데이터 트랜시버의 방향 선택단자(S/R)를 선택하는 트랜시버(21)와, 컨트롤 버퍼(22)와, 어느 프로세서가 시스템버스(SB)를 사용할 것인가를 결정하는 중재회로(23)로 구성된다.2 is a configuration diagram of a system bus interface according to the present invention. The transceiver 21 selects the direction selection terminal S / R of the data transceiver by the address buffer 20 and the read / write signals R / W. ), A control buffer 22, and an arbitration circuit 23 for determining which processor is to use the system bus SB.
제3도는 본 고안에 따른 병렬 우선순위 선택방식도이다.3 is a parallel priority selection scheme according to the present invention.
제5도는 본 고안에 따른 중재회로(23)의 구체회로도이다.5 is a detailed circuit diagram of the arbitration circuit 23 according to the present invention.
제4도는 본 고안에 따른 직렬우선순위 선택방식도이다.4 is a serial priority selection method according to the present invention.
제6도는 본 고안에 따른 부분 파형도이다.6 is a partial waveform diagram according to the present invention.
상술한 구성에 의거 본 고안을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Based on the above-described configuration will be described in detail the present invention with reference to the drawings.
우선 공용버스 방식은 제1도와 같이 프로세서 A,B,C…N 각각에 딸린 롬(ROM), 램(RAM), 입출력부를 로컬버스(LB)에 연결하고 이를 시스템 버스 인터페이스(10,11,12) 각각을 통해 시스템버스(SB)에 연결한다. 상기 시스템 버스(SB)는 프로세서(A,B,C…N) 각각에 의해 공유되고, 각 프로세서간의 통신을 위하여 이 시스템버스(SB)에 글로블 램(Global RAM)과 글로블 입출력부가 연결되어 있다.First of all, the common bus system uses processor A, B, C… as shown in FIG. The ROM, RAM, and input / output units of each N are connected to the local bus LB, and are connected to the system bus SB through the system bus interfaces 10, 11, and 12, respectively. The system bus SB is shared by each of the processors A, B, C ... N, and a global RAM and a global input / output unit are connected to the system bus SB for communication between the processors. have.
상기 시스템 버스(SB)는 어느 순간에 한 프로세서만이 사용할수 있으므로 어느 프로세서가 이 시스템 보스(SB)를 사용할 것인가를 결정하는 중재회로가 필요하다. 상기 시스템버스 인터페이스(interface)는 제2도와 같이 드레스버스(AB)와 컨트롤버스(CB)에 연결된 어드레스 버퍼(20)와 콘트롤 버퍼(22)의 출력 인에이블단자는 중재회로(23)의 버스 그랜트신호에 의해 인에이블딘다. 또한 데이터버스(DB)에 연결된 데이터 트래시버(21)의 방향선택단자(S/)는 리드/라이트신호(R/)에 의해 결정되게 된다. 여기서 상기 중재회로(23)는 제3도의 병렬 우선순위 선택방식과 제4도의 직렬우선순위 선택방식을 모두 구현할수 있는데, 먼저 상기 병렬 우선순위 선택방식은 인코우더와 디코우더를 사용하여 구현할 수 있다.Since the system bus SB can only be used by one processor at a time, an arbitration circuit is needed to determine which processor will use this system boss SB. The system bus interface has an output enable terminal for the address buffer 20 and the control buffer 22 connected to the dress bus AB and the control bus CB as shown in FIG. Is the bus grant signal of the arbitration circuit 23 Enabled by In addition, the direction selection terminal S / of the data transceiver 21 connected to the data bus DB. ) Is the lead / light signal (R / Will be determined by Here, the arbitration circuit 23 may implement both the parallel priority selection method of FIG. 3 and the serial priority selection method of FIG. 4. First, the parallel priority selection method may be implemented using an encoder and a decoder. Can be.
제3도에서, 상기 중재회로의 요구단자를 인코우더의 입력단자에 연결하고, 디코우더의 출력단자을 각중재회로의 인에이블 입력단자에 연결하면, 각 마스터의 우선순위가 정해진다. 상기 마스터들중 마스터1과 마스터2가 상기신호를 로우상태로 한다면 인코우더의 동작에 의해 출력단자에 000가 되어 디코우더의 입력단자로 입력한다. 상기 디코우더는 이를 디코우딩하여 출력단자가 로우가 되어 마스터1의 인에이블 입력단자로 입력되므로 이 마스터1이 시스템버스(SB)를 사용할 수 있게 된다. 따라서 우선순위는 마스터1의 가장 높고 마스터N이 가장 낮게 된다.In Figure 3, the required terminal of the arbitration circuit Input terminal of encoder To the decoder, and the output terminal of the decoder Enable input terminal of each intermediate circuit When connected to, each master is prioritized. Master 1 and Master 2 of the masters If the signal goes low, the output terminal is activated by the encoder operation. The input terminal of the decoder Enter The decoder decodes the output terminal. Becomes low and enables input terminal of master1 This master 1 can use the system bus (SB). Therefore, the priority is the highest of master 1 and the lowest of master N.
한편 제4도의 상기 직렬우선순위 선택 방식은 마스터1의단자는 항상 로우로 인에이블되어 있어 가장 높은 우선 순위를 갖게 되고 마스터N이 가장 낮은 순위를 가지게 된다.On the other hand, the serial priority selection scheme of FIG. The terminal is always enabled low, so it has the highest priority and the MasterN has the lowest priority.
여기서 상기 병렬우선순위 선택방식과 직렬우선순위 선택방식의 차이점을 설명하면, 전자는 각 마스터에서신호를 내보내더라도 인코더에 연결된 순서에 따라서 우선순위가 결정된다. 후자는 데이지 체인(daisy chain)으로 연결되어 있어 상위 우선순위 마스터에서신호가 없는 경우에 선택이 된다. 상기 병렬 및 직렬 우선순위 선택방식을 적용하여 공용버스 시스템을 구현하기 위한 중재회로(23)는 제5도에 나타나 있다. 먼저 버스요구단자는 각 프로세서가 시스템 버스(SB)를 사용하고자 할때 로우 상태로 인에이블시키는 단자로서 제6도의 (b)파형과 같다.단자는 시스템 버스(SB)가 어느 프로세서에게 할당이 되었다는 것을 알려주는 단자로 제6도 (f)파형과 같고,단자는 중재회로(23)를 인에이블시켜주는 입력단자로 제6도 (d)파형과 같다. 또한 아비트레이션클럭단자는 각 중재회로를 동기시키는 클럭으로 제6도의 (a)파형과 같고, 인에이블 출력단자는 직렬 우선순위 선택방식에서 근접한 중재회로를 인에이블시켜주는 출력단이다.단자는 프로세서의신호를 받아서 각 중재회로에 알리는 출력단자로 제6도의 (c)파형과 같고, 클리어단자(CLEAR)는 중재회로(23)를 초기상태로 만들어주는 단자이며,단자는 현재 프로세서가 시스템버스(SB)를 사용하고 있다는 것을 알리는 단자로 제6도의 (e)파형과 같다. 상기 중재회로(23)의 동작을 살피면, 프로세서가 시스템버스(SB)를 사용하기 위해서 상기 버스요구단자의 신호를 로우 상태로 한다. 상기 로우신호는 제5도 플립플롭(6)의 입력단자(J2)에 로우로 입력되고, 인버터(2)에 의해 반전된 신호인 하이신호는 입력단자(K2)로 입력된다. 따라서 상기 플립플롭(6)의 출력은 출력단자(Q2)를 통해 다음의 폴링 에지에서 로우가 되어 상기단자로 출력된다. 이때가 하이이면 이 하이신호가 인버터(4)에의 로우신호로 되면 앤드게이트(1)의 출력이 로우가 되므로 플립플롭(2)의 입력단자(J1,K1)에는 0,0가 되면서 이 플립플롭(2)의 출력은 변화가 없다. 반대로 상기단자가 로우이면 이 로우신호가 인버터(4)를 통해 반전된 하이신호가 되어 앤드게이트(1) 제2입력단자로 입력한다. 또한단자로 부터 인가되는 하이신호가 앤드게이트(1)의 제1입력단자로 입력하고, 상기 플립플롭(6)의 반전 출력단자로 부터 출력되는 하이신호가 앤드게이트(1) 제3입력단자로 입력한다. 따라서 상기 앤드게이트(1)에 의해 상기 입력된 3개 신호는 논리곱되어져서 그 결과인 하이신호가 플립플롭(2)의 입력단자(J1)로 입력한다.Here, the difference between the parallel priority selection method and the serial priority selection method will be described. Even if you send a signal, priority is determined by the order in which it is connected to the encoder. The latter are daisy chained together from the higher priority master It is selected when there is no signal. Arbitration circuit 23 for implementing the common bus system by applying the parallel and serial priority selection scheme is shown in FIG. First bus request terminal A terminal is a terminal for enabling each processor to use a low state when using the system bus (SB), the waveform of Figure 6 (b). The terminal is a terminal that indicates to which processor the system bus (SB) is allocated. It is the same as the waveform of FIG. 6 (f), The terminal is an input terminal for enabling the arbitration circuit 23, as shown in FIG. 6 (d) waveform. Abitation clock terminal Is a clock that synchronizes each arbitration circuit with the same waveform as (a) in FIG. Is an output stage that enables an arbitration circuit in close proximity in the serial priority selection scheme. The terminals of the processor The output terminal that receives the signal and informs each arbitration circuit is the same as the waveform (c) of FIG. 6, and the clear terminal CLEAR is the terminal that makes the mediation circuit 23 initial. The terminal indicates that the processor is currently using the system bus (SB) and is the same as the waveform (e) of FIG. Looking at the operation of the arbitration circuit 23, the bus request terminal for the processor to use the system bus (SB) Set the signal to low. The low signal is input low to the input terminal J2 of the fifth flip flop 6, and the high signal, which is a signal inverted by the inverter 2, is input to the input terminal K2. Therefore, the output of the flip-flop 6 is next through the output terminal (Q2) Goes low at the falling edge of Output to the terminal. At this time Is high, the output of the AND gate 1 becomes low when the high signal becomes the low signal to the inverter 4, and the flip-flop (0, 0 becomes 0, 0 at the input terminals J1, K1 of the flip-flop 2). The output of 2) does not change. On the contrary If the terminal is low, this low signal becomes an inverted high signal through the inverter 4 and is input to the second input terminal of the AND gate 1. Also The high signal applied from the terminal is input to the first input terminal of the AND gate 1, and the inverted output terminal of the flip-flop 6 is input. The high signal output from is inputted to the third input terminal of the AND gate (1). Accordingly, the three signals inputted by the AND gate 1 are logically multiplied so that the resulting high signal is input to the input terminal J1 of the flip-flop 2.
그러면 상기 플립플롭(2)의 입력단자(J1,K1)에는 1,0가되어 다음의 폴링 에지에서 출력단자(Q1)에는 하이가 출력되고, 반전출력단자에는 로우가 출력된다. 상기 플립플롭(2)의 출력신호는 인버터(3)를 통해 로우신호가 되므로 상기단자에는 로우신호가 출력된다. 또한 상기 플립플롭(2)의 반전 출력신호는단자로 인가되어 이 단자에는 로우신호가 걸린다. 상기 상태로신호가 로우인 기간동안에는 해당 프로세서가 시스템버스(SB)를 사용할 수 있게 된다.Then, the input terminals J1 and K1 of the flip-flop 2 become 1,0, and the next High is output to the output terminal Q1 at the falling edge of the Outputs low. Since the output signal of the flip-flop 2 becomes a low signal through the inverter 3, The low signal is output to the terminal. In addition, the inverted output signal of the flip-flop 2 It is applied as a terminal and a low signal is applied to this terminal. In the above state While the signal is low, the processor can use the system bus (SB).
상기 제4도의 직렬 우선순위 선택방식에서는 가장 우선순위가 높은 마스터1의신호가 항상 로우상태이므로 마스터1의신호를 로우로 인에이블 하지 않을 경우에 플립플롭(6) 입력단자(J2,K2)는 걸리는 신호는 1,0가 되어 반전출력단자로 로우가 출력된다. 상기 로우신호와신호를 낸드게이트(7)를 통해 낸드게이팅하여 출력되는 로우신호는단자로 출력된다. 상기 로우신호와단자에 입력하여 상위 우선순위의 마스터가 시스템 버스를 요구하지 않을 경우에 그 다음 우선순위의 마스터가 시스템버스(SB)를 사용할 수 있게 된다.In the serial priority selection method of FIG. 4, the master 1 having the highest priority Since the signal is always low, If the signal is not enabled low, the signal applied to the flip-flop (6) input terminals (J2, K2) becomes 1,0 and the inverted output terminal Low is output. The low signal The low signal output by NAND gating the signal through the NAND gate 7 is Output to the terminal. The low signal By inputting to the terminal, if the higher priority master does not require the system bus, the next priority master can use the system bus (SB).
그러나 상기 제3도의 병렬 우선순위 선택방식에서는 각 마스터가신호를 내보내면, 인코우더에 연결된 순서에 위해 디코우더의 출력이 중재회로의단자에 인가된다. 그러면 마스터의 중재회로를 인에이블시켜 가장 높은 우선순위의 마스터가 시스템 버스(SB)를 사용할 수 있도록 한다. 현재 상시 시스템 버스(SB)를 점유하고 있는 프로세서가 일을 마치면신호를 하이로 출력하면 상기 플립플롭(6)의 입력단자(J2)에는 하이가 되고 입력단자(K2)에는 로우가 된다. 상기 플립플롭(6) 클럭단자(CLK)로 인가되는신호의 폴링에지에서신호도 하이가 되고, 플립플롭(2)의 입력단자(J1,K1)가 1,1이기 때문에신호의 폴링 에지에서 출력단자(Q1,)의 출력이 토글(Toggle)된다. 즉신호가 하이가 되고신호가 하이가 되어 시스템버스(SB)는 다음 우선순위의 마스터가 사용할 수 있게 된다.However, in the parallel priority selection method of FIG. When the signal is sent out, the decoder's output is routed to the Is applied to the terminal. This enables the master's arbitration circuitry so that the highest priority master can use the system bus (SB). When the processor currently occupying the system bus (SB) is finished When the signal is output high, the input terminal J2 of the flip-flop 6 goes high and the input terminal K2 goes low. The flip-flop 6 is applied to the clock terminal CLK. At the polling edge of the signal Since the signal is also high and the input terminals J1, K1 of the flip-flop 2 are 1, 1 On the falling edge of the signal, the output terminal (Q1, ) Is toggled. In other words The signal goes high The signal goes high so that the system bus SB can be used by the master of the next priority.
상술한 바와 같이 멀티프로세서를 사용하는 시스템에서 각 프로세서간의 통신을 하기 위해 공용시스템 버스 방식을 구현하기 위한 중재회로를 이용하므로 저렴한 가격으로 멀티 프로세서 성능을 높이는 이점이 있다.As described above, since an arbitration circuit for implementing a common system bus method is used for communication between processors in a system using a multiprocessor, there is an advantage of increasing multiprocessor performance at a low price.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR2019880020119U KR910006685Y1 (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Arbitration circuit for implementing multiprocessor using shared system bus |
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KR2019880020119U KR910006685Y1 (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Arbitration circuit for implementing multiprocessor using shared system bus |
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KR910006685Y1 true KR910006685Y1 (en) | 1991-08-31 |
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Family Applications (1)
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KR2019880020119U KR910006685Y1 (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Arbitration circuit for implementing multiprocessor using shared system bus |
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- 1988-12-06 KR KR2019880020119U patent/KR910006685Y1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
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