KR950012052B1 - 타이머 및 타이머를 구비한 집적 회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

타이머 및 타이머를 구비한 집적 회로

제1도는 본 발명의 제시된 실시예가 그 일부분을 이루는 싱글-칩 마이크로 컴퓨터의 블록 선도.

제2a 내지 2b도는 본 발명의 제시된 실시예를 포함하는 타이머의 메노리 맵을 도시한 도면.

제3도는 제시된 실시예의 타이머의 주요 구성부를 도시한 블록 선도.

제4a 내지 4d도는 제시된 실시예의 타이머 구조를 상세히 도시한 블록 선도.

제4e도는 제4a도 내지 4d도의 관계를 도시한 도면.

제5도는 제시된 실시예에 따른 타이머 채널의 구조를 상세히 도시한 블록 선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 마이크로 컴퓨터 15 : 타이머

17 : 에뮬레이션 버스 21a 내지 21p : 타이머 채널

23 : 서비스 버스 24 : ER 버스

25, 26 : TCR 버스

33, 37, 40, 77, 85, 79, 102, 122, 123 : 멀티플렉서,

100 : 디코더 112 : 스케줄러

130 : 이벤트 레지스터 134, 135, 136, 137 : 전송 게이트

146, 149, 163 : OR 게이트 147, 151 :AND게이트

156, 162 : 인버터

본 발명은 일반적으로 다중 채널 집적 회로 타이머에서 사용하기 위한 타이머 채널에 관한 것으로서, 특히, 일정한 타임 기능을 독립적으로 수행할 수 있는 다중 타이머 채널이 그 목적에 전용되는 싱글 서비스 프로세서에 의해 서비스 되는 타이머 서브 시스템에 관한 것이다.

데이터 프로세서와 함께 사용하기 위한 타이머 서브 시스템은 독립적 형태 및 통합된 형태로 수년동안 비교적 통상적인 것이었다. 모토로라로부터 입수 가능한 6801 마이크로 컴퓨터의 서브 시스템은 종래 기술의 타이머 서브 시스템의 대표적인 한 예이다. 6801에서, 시스템 클럭에 의해 구동되는 싱글 프리-러닝 카운터는 두 개의 개별적인 타이머 기능에 기준을 제공한다. 타이머 서브 시스템으로의 입력에 응답하여 카운터의 상태가 포획되는 입력 카운터 기능 및 카운터가 미리 선택된 카운트에 도달할 때 타이머 서브 시스템의 출력이 트리거되는 출력 기능 모두가 6801에서 실현가능하다.

6801 타이머 서브 시스템은 또한 유용한 타이밍 기능을 수행하기 위해 호스트 프로세서에 상당한 부담이 지원진다는 점에서 종래 기술 시스템의 대표적인 것이다. 예컨대, 엔진 제어기 장치에 있어서, 입력 기능에는 통상적으로 크랭크 샤프트 각도를 경정하는 것이 요구되며 출력 기능에도 점화 타이밍 및 또는 연료 주입을 실행하는 것이 요구된다. 호스트 프로세서는 입력 포획회로에 의해 발생된 인터럽트에 연속적으로 응답하여, 필요한 계산을 실행하고, 다음번 출력 기능을 설정하여야 한다. 요구되는 타이밍 기능의 수와 복잡성이 증가함에 따라, 증가되는 타이머 서비스를 충족시켜중 호스트 프로세서의 능력은 어떤 점에서 초과된다.

이러한 호스트 프로세서의 부담은 타이머 기능의 채널수가 증가함에 따라 더해진다. 예를들어, 모토로라로부터 입수가능한 MC68HC11A8 마이크로 컴퓨터는 3개의 포획 전용 채널 및 5개의 부합 전용 채널을 갖고 잇다. 그런데, 개개 채널의 구조가 호스트 프로세서의 부담을 줄여줄 수 있도록 충분히 발전 되지는 못했다.

따라서, 본 발명의 목적은 다중 채널 타이머 시스템에서 사용하기 위한 개선된 타이머를 제공하려는 것이다.

본 발명의 이러한 목적 및 장점 등은 타이머 기준 신호에 응답하는 타이머에 의해 제공되는데, 타이머는 제1상태에서 제2상태로 스위치하도록 타이머로의 제1입력에 응답하는 전이 검출 래치 수단과 상기 제1상태에서 제2상태로의 상기 전이 검출 래치 수단의 스위치에 응답하여 타이머 기준 신호의 값을 상기 포획 레지스터에 로드하는 포획 논리 수단과, 상기 전이 검출 래치의 상기 제2상태에 응답하여 서비스 요청 신호를 발생시키는 서비스 요청 수단과, 타이머로의 제2입력에 응답하여 상기 전이 검출 레치를 상기 제2상태에서 제1상태로 스위치하는 부정 수단을 구비한다.

본 발명의 이러한 목적 및 장점 등은 본 기술 분야에 숙련된 사람이면 도면과 함께 설명되는 하기의 상세한 설명으로부터 분명히 알 수 있을 것이다.

용어 "단정(assert)", "부정(negate)" 및 여러 가지 문법적 형태의 용어 등은 여기서 "액티브 하이(active high)" 및 "액티브 로우(active low)" 논리 신호와 섞여서 취급할 때의 혼동을 피하기 위해 사용되었다. "단정"은 논리 신호 또는 레지스터 비트를 활성 또는 논리진 상태로 되게 하는 것을 인용하는데 사용되며, "부정"은 논리 신호 또는 레지스터 비트를 비활성 또는 논리 거짓 상태로 되게 하는 것을 인용하도록 사용된다.

제1도는 본 발명의 제시된 실시예가 그 일부가 되는 마이크로 컴퓨터를 도시한다. 마이크로 컴퓨터(10)는 한 개의 집적 회로로 제조되는 것이 좋으며, 중앙 처리 장치(CPU)(11), 모듈간 버스(IMB)(12), 직렬 인터페이스(13), 메모리 모듈(14), 타이머(15), 시스템 통합 모듈(SIM)(16)을 구비한다. CPU(11), 직렬 인터페이스(13), 메모리(14), 타이머(15), SIM(16) 각각은 어드레스, 데이터 및 제어 경보를 교환할 목적으로 IMB(12)에 양방향성으로 결합된다. 또한 타이머(15)는 에뮬레이션 버스(17)에 의해 메모리(14)에 양방향성으로 결합되며 그 목적은 하기의 설명으로 분명해 질 것이다.

직렬 인터페이스(13) 및 타이어(15)는 마이크로 컴퓨터(10) 외부의 장치와 통신하기 위해 각각 다수의 핀 또는 커넥터와 연결된다. 또한 SIM(16)은 외부 버스를 구비하는 다수의 핀과 연결된다.

본 발명의 제시된 실시예를 이루는 타이머(15)는 비교적 자율적인 모듈이다. 타이머(15)의 목적은 가능한 한 CPU(11)의 간섭을 덜 받고 마이크로 컴퓨터(10)에서 필요로 하는 타이밍 작업 모두를 실행하려는 것이다. 마이크로 컴퓨터(10)에서 필요로 하는 타이밍 작업의 예로는 자동차 엔진의 연료 주입 및 점화 타이밍, 전자식 카메라의 셔터 타이밍 등이 있다. 본 발명의 제시된 실시예에서 타이머(15)는 마이크로 컴퓨터와 관련되어 있지만, 설명된 원리는 독립 타이머 모듈과 같은 다른 내용에도 쉽게 적용 될 수 있다.

타이머(15)는 두 개의 클럭 소스와 관계할 수 있다. 두 클럭 소스는 각각 타이머 카운터 레지스터 ＃1(TCR1) 및 타이머 카운터 레지스터 ＃2(TCR2)로 인용되는 프리-러닝 카운터 레지스터 형태를 갖는다. TCR1은 마이크로 컴퓨터(10)의 시스템 클럭과 관련된 내부 클럭 소스에 의해 클럭이 된다. TCR2는 핀에 의해 마이크로 컴퓨터(10)로 공급되는 외부 소스에 의해, 또는 외부 소스 핀에 나타내는 신호에 의해 게이트되는 내부 소스에 의해 클럭이 된다.

제시된 실시예에서, 타이머(15)는 16개의 타이머 "채널"을 가지며 이들 각각은 각자의 핀을 가진다. 제시된 실시예의 시스템에서 인지되는 두가지 기본형 타이머 이벤트는 부합(match) 이벤트와 포획(capture) 이벤트이다. 부합 이벤트는 기본적으로 출력 기능이며 포획 이벤트는 입력 기능이다. 부합 이벤트는 두 타이머 카운트 레지스터중 하나의 레지스터에 저장된 값과 선정된 관계식을 가질 때 발생된다. 포획 이벤트는 미리 규정된 관계식을 가질 때 발생된다. 포획 이벤트는 미리 규정된 천이 현상이 타이머 채널중 하나와 연관된 핀에서 검출될 때 발생하며, 타이머 카운트 레지스터중 하나의 순간적 카운트의 "포획"을 상기 타이머 채널에서 레지스터로 트리거한다. 여러 가지 타이머 채널 기능의 좀더 상세한 설명은 아래에 기재되겠다.

CPU(11)는 때때로 "호스트" CPU로 인용된다. 타이머(15)는 초기화 및 다른 기능용으로 CPU(11)의 제어에 쓰여진다. 본 실시예에서 호스트 CPU는 타이머(15)와 동일한 집적 회로상에 설치되었지만, 이것이 본 발명의 원리를 구현하는데 필수적인 것은 아니다.

타이머(15)의 특성은IMB(12)의 신호 및 기능의 상세한 설명을 참고로 하여 명확히 이해될 것이다.

따라서, 하기의 표에 IMB(12)의 특성들을 요약해 놓았다. IMB(12)는 본 발명의 양수인이 이용가능한 통상의 마이크로 프로세서 및 마이크로 컴퓨터의 버스와 여러면에서 유사하며, 그와 관련하여 잘 이해될 것이다.

표에서의 신호 방향은 타이머(15)내에서 그들의 기능에 관하여 규정되었다.

[표 1]

"방향" 항목에서 별표로 표시된 IMB 신호들은 타이머(15)가 이용하지 않는 것이다. 아래에 설명되는 바와 같이, 타이머(15)는 IMB(12)로 슬레이브-온리 인터페이스를 가지므로 특정 신호의 사용을 요청하지 않는다.

마이크로 컴퓨터(10)의 다른 특성들은 동시 출원중인 미국특허출원 제115, 479호의 주제이다. 상기 발명은 본 실시예와 공통 내용을 제외하면 본 발명과 무관하다.

CPU(11)의 관점에서 보면, 타이머(15)는 CPU(11)의 메모린 맵내의 다수의 위치로서 존재한다. 즉, CPU(11)는 상기 메모리 위치에 위치한 타이머 레지스터를 판독 및 기재함으로서 비록 독점적은 아니지만 기본적으로 타이머(15)와 상호 작용한다. 제2a 내지 2b도는 타이머 레지스터의 위치 및 이름을 도시한다. 어드레스는 16진수행으로, 기능 코드 비트는 2진수형으로 지정되어 있다. 상기 레지스터중 몇가지는 아래에 상세히 설명되겠지만, 하기의 설명은 각각의 기능을 요약한 것이다. 하기의 간단한 설명은 호스트 CPU의 관점에서 이루어진 것이라는 점에 주목해야 한다. 타이머(15)에 의한 여러 타이머 레지스터로의 엑세스는 아래에 설명되지 않겠다. 본 발명과 관련하여, 그 상세한 설명은 차후에 있겠다.

CPU(11)의 슈포 바이저 어드레스 공간에 배타적으로 존재하는(기능 코드 비트 101로 표시된 바와 같이)모듈 구성 레지스터는 타이머(15)의 어떤 속성을 지정하는 6비트 필드를 포함한다. 이러한 속성에는 인터럽트 중재 ID, 다른 레지스터의 슈퍼 바이저/사용자 어드레스 공간 위치, 정지 조건 플랙, 정지제어 비트, TCR2 소스 제어 비트, 에뮬레이션 모드 제어 비트, TCR1 프리-스케일러 제어 비트, TCR2 프리-스케일러 제어 비트 등이 있다.

모듈 테스트 레지스터는 본 발명과는 무관한 타이머(15)의 테스트 모드의 어스팩트(aspect)를 제어하는 비트 필드를 포함한다.

개발 지원 제어 레지스터는 CPU(11)의 개발 지원 특성과 타이머(15)의 인터액션을 결정하는 다수의 비트 필드를 포함한다. 유사하게, 개발 지원 상태 레지스터는 상기 개발 지원 특성에 관하여 타이머(15)의 상태에만 관련된다. 이러한 특성은 본 발명과는 무관하다.

CPU(11)의 개발 지원 특성에 관한 상세한 점은 앞서 언급된 미국특허출원 제115, 479에 설명되어 있다.

인터럽트 레지스터는 타이머(15)에 의해 CPU(11)로 발생되는 인터럽트의 두 가지 특성을 결정하는 2비트 필드를 포함한다. 한 필드는 타이머(15)에 의해 발생되는 모든 인터럽트에 대한 인터럽트 벡터의 최상의 4비트를 지적한다. 다른 한 비트 필드는 타이머(15)에 의해 발생되는 모든 인터럽트의 우선 순위 레벨을 지정한다. 상기 비트 필드를 타이머(15)로부터의 모든 인터럽트를 불가능하게 세트시키며, 타이머(15)로부터의 인터럽트가 CPU(11)에 관하여 최상의 레벨의 우선순위를 갖도록 비트 필드를 세트시키며, 상기 비트 필드를 상기 양극단 사이의 여러 레벨로 세트시키는 것이 가능하다. 유사하게, 인터럽트 우선 순위는 다른 인터럽트 소오스에 타이머 인터럽트의 상대적 우선 순위를 결정하도록 CPU(11)에 의해 사용된다.

위상 인터럽트 인에이블 레지스터는 16개의 1-비트 필드를 포함하는데 1필드는 타이머(15)의 16"채널"의 각각에 대응한다. 각각의 비트 필드는 그 상태에 따라서 상기 비트 필드와 관련된 채널을 서비스하는 동안 타이머(15)의 서비스 프로세서에 의해 인터럽트의 발생을 인에이블 또는 디스에이블시킨다(아래의 제3도에 관한 설명 참조).

4채널 기본 요소 선택 레지스터는 타이머(15)가 특정한 채널을 서비스하고 있을 때 16개의 가능한 기본 요소 또는 타이머 프로그램중 어떤 것이 타이머(15)내의 서비스 프로세서에 의해 실행되는지 판별하는 16개의 4-비트 필드를 포함한다. 16개 비트 필드 각각은 16개 타이머 채널 중 하나와 연관된다. 1필드내의 4비트는 프로세서가 상기 필드와 관련된 채널을 서비스하기 시작할 때 서비스 프로세서내에 제어 기억으로 공급되는 어드레스의 일부분으로서 사용된다. 상기 어드레스에 응답하여 제어 기억에서 되돌려진 데이터는 상기 채널을 서비스하는 동안 실용되는 기본 요소에 대한 엔트리 포인트, 또는 개시 어드레스로서 사용된다. 서비스 프로세서의 제어 기억은 16개 정도의 상이한 기본 요소 및 16채널 각각에 대해 16엔트리 포인트(총 256 엔트리 포인트)를 포함한다. 제어 기업의 전체 크기는 고정되어 있지만, 기본 요소 코드 및 엔트리 포인트의 할당은 변화될 수 있다. 즉, 전체 256엔트리 포인트 위치보다 작게 사용하고 더 많은 기본 요소 코드를 포함하도록 "과도"기억 용량을 사용하는 것이 가능하다.

두 개의 호스트 시퀀스 레지스터는 모듈 구성 레지스터내의 비트 필드중 하나에 따라서 슈퍼 바이저 또는 CPU(11)의 비-제한 어드레스 공간에 있게 된다. 이것은 기능 코드 비트 X01에 의해 지적되는데, 여기서 X는 모듈 구성 레지스터내의 SUPV 비트에 따른다. 호스트 시퀀스 레지스터는 16개의 타이머 채널 각각에 대응하는 16개의 2-비트 필드를 포함한다. 호스트 시퀀스 비트 필드는 브랜치 조건으로서 서비스 프로세서상에서 실행되는 기본 요소에 의해 사용 가능한데, 필수적으로 사용되는 것은 아니다. 다시 말해, 두 개의 호스트 스퀸스 비트의 상태에 따라 기본 요소내의 명령 흐름을 변경하는 것이 가능하다.

두 개의 호스트 서비스 요청 레지스터는 각각의 타이머 채널에 대응하는 16개의 2-비트 필드를 포함한다. 적당한 비트 필드에 기재함으로서, 호스트 CPU는 타이머(15)의 서비스 프로세서가 서비스할 타이머 채널의 스케줄을 잡을 수 있다. 각각의 채널은 호스트 서비스 요청 레지스터 하나당 2비트를 가지므로, 채널당 4가지 값이 가능하다. 각각의 채널에 대해 요청되는 T가지 종류의 서비스가 있으며 이들은 가능한 4가지 값중 3개에 대응한다. 4번째 값은 호스트-요청 서비스가 스케줄 되지 않음을 나타낸다. 호스트-개시 서비스 선택 비트와 유사한 방식으로 이용된다. 호스트 서비스 요청 비트는 엔트리 포인트 어드레스를 얻는데 집적 사용되지는 않지만, 다른 채널 조건 비트와 함께 엔코드 된다.

두 개의 채널 우선순위 레지스터는 각각의 채널에 하나씩 대응하는 16개의 2-비트 필드를 포함한다. 각각의 비트 필드는 연관된 채널에 대한 4가지 가능한 우선순위 레벨중 하나를 지정한다. 상기 우선순위 레벨은 여러채널중 어떤 값이 먼저 서비스를 받을 것인지 결정하도록 타이머(15)의 서비스 프로세서내의 스케줄러에 의해 사용된다. 4가지 가능한 우선순위 레벨은, 불가능, 저중간, 고레벨이다. 서비스 스케줄러는 저레벌 우선순위 채널일지라도 일정한 시간동안 서비스를 받을 수 있도록 서비스 프로세서의 자원을 할당한다. 각각의 채널은 이용 가능한 우선순위 레벨중 어느 것에도 할당될 수 있으며 16개 채널상의 우선순위 레벨의 조합도 가능하다.

위상 인터럽트 상태 레지스터는 16채널의 각각에 대해 1비트를 포함하며 상술한 위상 인터럽트 인에 이블 레지스터와 관련을 갖는다. 서비스 프로세서가 특정한 채널을 서비스하는 동안 인터럽트가 발생되어야 한다고 판별하면, 상기 채널에 대응하는 위상 인터럽트 상태 레지스터네의 비트가 단정(assert)된다. 위상 인터럽트 인에이블 레지스터의 대응 비트가 단정되면, 인터럽트가 발생된다. 그렇지 않다면, 상태 비트는 단정된 채로 있지만, 호스트 CPU에 인터럽트가 발생되지는 않는다.

링크 레지스터는 16타이머 채널 각각에 대해 1비트를 포함한다. 각각의 비트는 대응 채널에 대한 서비스 요청을 개시시키기 위해 특정한 형태의 서비스 요청, 링크 서비스 요청이 단정되었음을 지적한다.

서비스 허가 래치 레지스터는 16개의 1비트 필드를 포함한다. 각각의 타이머 채널은 상기 필드중 하나와 연관된다. 단정될 때, 서비스 허가 래치 레지스터 내의 비트는 관련 채널이 서비스 프로세서에 의해 서비스용 "시간 슬롯"을 허가받았음을 지적한다. 상기 레지스터내의 비트는 서비스 프로세서의 차원을 할당하는 과정에서 서비스 프로세서내의 스케줄러에 의해 이용된다.

디코드된 채널 번호 레지스터는 각각의 타이머 채널당 1비트 필드를 포함하며, 단정되었을 때, 서비스 프로세서가 새로운 채널을 서비스 하기 시작하면 서비스 프로세서가 상기 디코드된 채널 번호 레지스터에서 지적된 채널을 서비스 하고 있었음을 나타낸다. 상기 채널 신원은 실행되는 기본 요소가 서비스 프로세서에 의해 실제로 제어되는 채널의 신원을 변경시키는 "채널 변경"기능을 수행한다. 하더라도 일정하게 유지된다.

타이머(15)의 메모리 맵의 나머지 부분은 호스트 CPU에 의해 관찰되는데, 다수의 채널 파라미터 레지스터를 포함한다. 16개 타이머 채널 각각은 거기에 지적된 6개 파리미터 레지스터를 갖는다. 하기에 상세히 설명되는 바와 같이, 파라미터 레지스터는 호스트 CPU 및 타이머(15)가 서로 정보를 이동시킬 수 있는 공유작업 공간으로서 이용된다.

제3도는 마이크로 컴퓨터(10)의 나머지 부분과 분리된 타이머(15)를 도시한다. 타이머(15)의 주요 기능 구성부는 서비스 프로세서(20), CH0-CH15로 표시된 16개의 타이머 채널(21a-21p), 버스 인터페이스 유니트(BIU)(22)를 구비하는 것으로 여겨진다. 각각의 타이머 채널은 마이크로 컴퓨터(10)의 싱글 핀에 연결된다. 채널 0은 핀 TP0에 연결되고, 채널 1은 핀 TP1에 연결되는 식으로 구성된다. 마이크로 컴퓨터에서 통상적인 바와 같이, 상기 핀 각각은 타이머(15) 및 마이크로 컴퓨터(15)의 다른 기능 모듈 사이에서 "공유"되는 것이 가능하지만, 여기에 설명되어 제시된 실시예에서는 그러하지 않다.

서비스 프로세서(20)와 채널(21a-21p) 사이의 상호 연결부는 서비스 버스(23), 이벤트 레지스터(ER) 버스(24), 타이머 카운트 레지스터 ＃1(TCR1) 버스(25), 타이머 카운트 레지스터 ＃2(TCR2) 버스(26), 다수의 여러 가지 제어 및 상태 라인(27)을 구비한다. 서비스 버스(23)는 채널(21a-21p)에 의해 서비스 프로세서(20)의 서비스를 요청하는데 사용된다. ER버스(24)는 각각의 채널내의 이벤트 레지스터의 내용을 서비스 프로세서(20)에 전달하고 서비스 프로세서(20)로부터 상기 레지스터를 로드하는데 사용된다. 두 개의 TCR 버스는 서비스 프로세서(20)내에 위치한 두 개의 타이머 카운트 레지스터의 현재 내용을 채널(21a-21p)에 전달하는데 사용된다.

BIU(22)는 IMB(12) 및 서비스 프로세서(20) 사이의 인터페이스로서 서비스한다. 상기 버스 인터페이스의 세세한 부분은 본 발명과는 무관한 것이며 본 기술 분야에 널리 알려진 것이다. 제시된 실시예에서 BIU(22)는 "슬레이브-온리" 인터페이스이다. 즉, 타이머(15)는 IMB(12)을 거쳐 전달되는 수신하지만 IMB(12)상으로 전달하지는 않는다.

아래에 상세히 설명되는 바와 같이, 서비스 프로세서(20)는 제어 기억 장치를 포함한다. 제어 기억 장치는 서비스 프로세서에 의해 실행되는 명령을 포함하는 판독 전용 메모리 유니트를 구비한다. 제시된 실시예에서는 마스크-프로그램 가능 ROM으로서 실현된다. 본 기술 분야에 숙련된 사람에게 잘 알려진 바와 같이, 상기 제어 기억 장치는 제어 기억 장치에 불확실하게 프로그램 되는 소프트웨어를 발전시켜준다. 상기 문제점에 대처하기 위해, 에뮬레이션 인터페이스(17)는 서비스 프로세서(20)를 메모리(14)에 결합시킨다. 말하자면, 서비스 프로세서(20)는 제어 기억 장치에 들어 있는 명령 대신에 메모리(14)에 기억된 명령를 실행할 수 있다. 제시된 실시예에서, 메모리(14)는 랜덤 억세스 메모리(RAM)와 같은 변경 가능한 메모리이다. 에뮬레이션 인터페이스(17)는 사용자가 서비스 프로세서(20)에 대해 기본요소를 기재, 실행, 수정할 수 있도록 서비스한다. 완전히 디버그되면, 상기 기본 요소는 제어 기억 장치의 장래의 버전으로 편입될 수 있다.

TCR2 내에 포함된 카운트를 위한 기호를 형성하는 외부 타이밍 소오스는 서비스 프로세서(20)에 결합된다. 상술된 모듈 구성 레지스터내의 비트는 TCR2가 상기 외부 타이밍 소오스에 의해 클릭이 되는지 또는 타이밍 기준에 의해 클럭되는지를 제어한다.

일반적으로, 서비스 프로세서(20)는 구성 채널(21a-21b)에 대해 책임을 가지며, 기본적으로 ER버스(24) 및 제어 라인(27)을 사용하여 선정된 타이밍 타스크를 수행한다. 채널(21a-21b)은 지시된 타스크를 수행하며, 때때로 서비스 요청에 의해 이벤트의 발생 등과 같은 것을 서비스 프로세서(20)에 알려준다. 서비스 프로세서(20)는 특정 채널로부터 서비스 요청에 응답하여 어떠한 액션을 채택할 것인지 결정하며 그러한 서비스를 개시하는 책임을 가진다. 서비스 프로세서(20)는 실행되는 타이밍 기능을 확인하기 위해서 또한 아래에 상세히 설명되는 다른 특정 서비스에 대해서 호스트 CPU(본 경우에 CPU(11)에 의존한다. 서비스 프로세서(20)는 또는 호스트 CPU에 인터럽트 요청을 개시하는 책임을 갖는다. 제시된 실시예에서, 상기 기능은 서비스 프로세서(20)의 제어 기억 장치내에 있는 프로그램의 제어하에 있다.

TCR1 및 TCR2 버스는 16채널 각각을 연속적으로 이용가능하게 하며 각각의 타이머 카운트 레지스터의 새로운 내용을 가지고 선정된 스케줄에 따라 갱신된다. 유사하게, 16채널 각각은 임의의 순간에 서비스 버스(23)를 경유하여 서비스 요청을 단정한다. 그런데, ER 버스(24) 및 제어 및 상태 라인(27)에 관하여, 서비스 프로세서(20)는 임의의 한 순간에 16채널 중 오직 하나하고만 통신한다. ER 버스(24)를 거쳐서 이벤트 레짓터의 판독 및 기재와 제어 및 상태 라이(27)상의 제어 및 상태 신호등은 서비스 프로세서(20)에 의해 현재 서비스되고 있는 상기 한 개의 채널에 대해서만 유효하다. 필요한 정도까지, 각각의 채널은 서비스 프로세서가 다른 채널을 서비스하고 있는 동안 제어 라인(27)에 의해 통신되는 제어 정보를 유지하기 위해 제어 정보를 래치하여야 한다.

서비스 버스(23)를 거쳐서 채널에 의해 개시되는 서비스 요청에 덧붙여서, 서비스 프로세서(20)는 호스트 CPU에 의해 개시되는 서비스 요청에도 응답한다. 상술한 호스트 서비스 요청 레지스터에 적합한 값을 기재함으로서, 호스트 CPU의 특정 채널에 대한 서비스의 스케줄링을 개시할 수 있다. 또한, 서비스 프로세서(20)는 아래에 상세히 설명되는 링크 서비스 요청 매카니즘을 통하여 상기 스케줄링을 스스로 개시할 수 있다.

제4a 내지 4d도는 제4e도에 도시된 방법과 상호 연관된 것으로서, 타이머(15)의 세부 구조를 도시한다. 일반적으로, 제4a도는 서비스 프로세서(20)(제3도)의 마이크로 엔진을 도시하며, 제4b도는 서비스 프로세서(20)의 실행 유니트를 도시하고, 제4c도는 타이머 채널 하드웨어 및 장치의 나머지 부분과의 상호 연결부를 도시하고, 제4d도는 버스 인터페이스, 레지스터 및 서비스 스케줄러를 도시한다.

먼저 제4a도를 참조하면, 마이크로 엔진의 주요기능 구성부는 우선 순위 엔코더(30), 중분기(31), 복귀 어드레스 레지스터(32), 멀티플렉서(33), 멀티플렉서 제어부(34), 마이크로 프로그램 카운터(35), ROM제어 기억 장치(36), 멀티플렉서(37), 마이크로 명령 레지스터(38), 마이크로 명령 디코더(39), 멀티플렉서(40), 브렌치 PLA(41), 다수의 트랙 레지스터(42)로 되어 있다. 일반적으로, 다수의 가능한 소오스로부터 멀티플렉서(33)에 의해 선택된 마이크로 명령 어드레스는 마이크로 프로그램 카운터(35)에 로드되고 다음에 ROM 제어 기억 장치(36)에 공급된다. 상기 어드레스에 의해 선택된 마이크로 명령은 멀티플렉서(37)를 통해서 ROM 제처 기억 장치에 의해 마이크로 명령 레지스터(38)에 제공된다. 디코더(39)는 마이크로 명령 레지스터(38)의 내용을 디코드하며 요청되는 바에 따라 서비스 프로세서를 통하여 제어 신호를 제공한다.

마이크로 명령 디코더(39)가 싱글 유니트로서 설명되고, 제어 신호가 타이머의 나머지 부분에 분산되어 있는데, 본 기술 분야에 숙련된 사람이라면, 상기 체계를 변경하는 것이 유익하다는 것을 알 수 있을 것이다. 마이크로 명령 레지스터(38)로부터의 비트 출력의 수가 디코드 논리장치(39)로부터의 제어 신호의 수보다 작으므로, 타이머를 통하여 마이크로 명령 레지스터(38)로부터의 출력을 분산시키고 여러 위치에 다중, 분산된 디코더를 제공하는 것이 유익하다. 절약된 신호 루팅과 디코드 논리 사이의 교환은 경우별로 이루어져야 할 복잡한 설계상의 결정 사항이다.

상술한 에뮬레이션 인터페이스(제1도 및 제3도에서 도면 번호(171))는 상기 관점에서 에뮬레이션 라인(50), 메모리 사이클 개시 라인(51), 마이크로 명령 어드레스 라인(52), 마이크로 명령 라인(53)을 구비하는 것으로 여겨진다. 에뮬레이션 모드가 유효할 때, 에뮬레이션라인(50)상의 신호의 상태에 의해 지시된 바와 같이, RAM은 라인(53)상에 마이크로 명령을 발생시키기 위해 라인(52)상의 어드레스에 응답한다. 멀티플렉서(37)는 ROM 제어 기억 장치(36)에 의해 공급된 마이크로 명령 대신에 상기 마이크로 명령을 선택하여 RAM에서 발생된 마이크로 명령을 마이크로 레지스터(38)에 제공한다. 에뮬레이션 라인(50)의 상태는 모듈 구성 레지스터내의 에뮬레이션 모드 제어 비트에 의 제어되며, 따라서 호스트 CPU의 제어하에 있다. 메모리 사이클 개시 신호는 단순히 시스템 클럭에서 유도된 타이밍 신호이다.

제4a도에 도시된 마이크로 엔진의 상세한 특성 및 동작을 본 발명의 실시에 필요한 정도까지 이해하기 위해서, 제4a도는 아래에 좀더 상세히 설명되겠다.

제4b도로 돌아가서, 서비스 프로세서의 실행 유니트를 설명하겠다. 실행 유니트는 2개의 16비트 양방향성 버스, A버스(60) 및 B버스(61)를 포함한다. 이벤트 레지스터 전송 레지스터(62)는 A버스(60)에 양방향성으로 연결된다. 유사하게, 타이머 카우트 레지스터 ＃1(64) 및 타이머 카운트 레지스터 ＃2(65)도 A버스(60)에 양방향성으로 연결된다. 또한, 증분기(66)가 연결되어 증분기 제어기(67)로부터 제어 입력을 수신하고, 라인(68)을 거쳐서 제4a도의 멀티플렉서 제어(34) 및 마이크로 프로그램 카운터(35)에 출력을 제공한다. 시프트 레지스터(69)가 A버스(60)에 양방향성으로 연결되며 출력을 제공하기 위해 B버스(61)에 연결된다. 시프트 레지스터(69)는 시프트(70)로부터 입력을 수신하도록 연결된다. 시프트(70)는 A버스(60)에 양방향성으로 연결된다.

시프트(70)는 또한 연산 기구(AU)(71)로부터 입력을 수신하도록 결합된다. AU(71)는 두개의 입력래치 Ain(72) 및 BIN(73)로부터 입력을 수신한다. 래치(72) 및 (73)는 각각 A버스(60) 및 B버스(61)로부터 입력을 수신하도록 연결된다. AU(71)는 다수의 조건 코드 출력을 브랜치 PLA(41)에 제공한다.

범용 누산기(A)(74)는 A버스(60)에 양방향성으로 연결되며 B버스(61)에 출력을 제공하도록 연결된다. 파라미터 프리-로드 레지스터(75)는 A버스(60)에 양방향성으로 연결되며 B버스(61)에 출력을 제공하도록 연결된다. 또한, 파라미터 프리-로드 레지스터(75)는 라인(76)에 의해 제4c도의 채널 제어하드웨어 출력을 제공하도록 연결된다. 레지스터(75)는 멀티플렉서(77)에 양방향성으로 연결된다.

데이터 입력-출력 버퍼(DIOB) 레지스터(89)는 A버스(60)에 양방향으로 연결되며 B버스(61)에 출력을 제공하도록 연결된다. DIOB(78)는 또한 멀티플렉서(77)에 양방향성으로 연결되며 멀티플렉서(79)에 출력을 제공하도록 연결된다. 멀티플렉서(79)는 파라미터 RAM 어드레스 레지스터(80)에 출력을 제공하도록 연결된다.

멀티플렉서(85)는 A버스(60) 및 라인(86)으로부터 입력을 수신하도록 연결되는데, 이는 제4d도의 서비스 스케줄러에서 발생한다. 멀티플렉서(85)의 출력은 채널 레지스터(87)에 입력으로서 제공된다. 채널레지스터(87)는 라인(201)에 의해 A버스(60)로, 또한 라인(89)에 의해 제4c도의 채널 제어 하드웨어로 출력을 제공한다. 채널 레지스터(87)의 내용에 의해서 여러 가지 제어 신호 및 ER버스 사이클은 제4c도에 도시된 채널 제어 하드웨어에서 현재 서비스되고 있는 특정 채널로 적절히 향하게 된다. 서비스 프로그램 또는 기본 요소를 실행하는 동안 채널의 신원을 변경할 수 있는 상기 설명된 장치의 능력에 기인하여, 채널레지스터(87)의 내용은 제2a 및 2b 번호 레지스터의 내용과 향상 일치하지는 않는다. 후자의 레지스터가 현재 실행중인 기본 요소의 실행이 시작되었던 채널의 신원을 포함하는 반면, 채널 레지스터(87)는 제어 신호가 현재 향하고 있는 채널의 신원을 포함한다. 이러한 구별이 본 발명의 이해에 중요하다면 아래에 상세히 설명되겠다.

링크 레지스터(88)는 A버스(60)로부터 입력을 수신하고 디코더(89)에 출력을 제공하도록 결합된다. 링크 레지스터(88)의 4비트는 디코더(89)에 의해 디코드 되어 16비트를 발생시키며, 이를 각각은 타이머 채널중 하나와 연관된다. 상기 16비트는 제4a도의 브랜치 PLA(41)에 결합되며 라인(90)에 의해 제4d도의 서비스 스케줄러에 결합된다. 링크 레지스터(88)는 서비스 프로세서가 원하는 채널의 신원을 링크 레지스터(88)에 단순히 기재함으로서 마이크로 명령 제어하에서 임의의 채널에 대한 서비스를 스케줄할 수 있는 수단을 제공한다. 링크 레지스터(88)는 제2a 및 2b도에 관해서 상술된 링크 레지슬와는 구별된다. 링크 레지스터(88)는 링크 서비스 프로세서에 의해 현재 개시되고 있는 레지스터의 신원을 포함한다. 제2a 및 2b도에 관해서 상술된 링크 레지스터는 단순히 링크 서비스 요청이 개시되었음을 가리키는 채널 각각에 대한 플랙 비트를 포함하지만 거기에 응답되지는 않는다.

제4b도에 도시된 실행 유니트의 특성 및 동작의 상세한 이해가 본 발명의 실시에 필요하다면, 제4b도는 아래에 좀더 자세히 설명되겠다.

이제제4c도를 참고로 하면, 채널 하드웨어가 도시되어 있다. 싱글 채널의 상세한 구성부는 제5도를 참고하여 아래에 설명, 도시되겠다. 타이머의 나머지 부분을 보면, 채널 하드웨어는 ER0-ER15로 표시된 16개의 이벤트 레지스터, 16개 디코더(100)중 하나, 제어 논리 장치의 블록(100)으로 나타난다. TCR버스 각각은 16개 이벤트 레지스터의 각각에 연결된다.

ERT 레지스터(63)(제4b도)와 양방향성 통신을 제공하는 ER버스는 디코더(100)에 연결된다. 이러한 수단에 의해, 이벤트 레지스터중 임의의 하나와 제4b도에 도시된 실행 유니트 사이에서 값이 전달될 수 있다. 타이머 카운트 값은 정함 이벤트를 설정하도록 실행 유니트에서 이벤트 레지스터로 전달되며 포획 이벤트에 응답하여 이벤트 레지스터에서 실행 유니트로 전달된다.

채널 레지스터(87)(제4b도)로부터의 라인(89)은 제어 논리 장치(101)에 연결되어 현재 서비스를 받는 채널을 지적해준다. 제어 논리 장치(101)는 또한 마이크로 명령 디코더(39)(제4a도)로부터 멀티플렉서(102)를 통하여 직접적으로 다수의 입력을 수신한다. 덧붙여서, 제어 논리 장치(101)는 브랜치 PL(41)(제4a도)에 출력을 제공한다. 마지막으로, 서비스 버스(105)는 여러 채널로부터의 서비스 요청을 제4d도의 스케줄러에 전달하기 위한 수단을 제어 논리 장치(101)에 제공한다. 채널 하드웨어의 기능은 좀더 상세히 설명되겠다.

이제제4d도를 보면, 타이머의 호스트 이터페이스 부분이 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, BIU(22)는 필수 슬러이브-온리 인터페이스를 IMB(12)에 제공하며, 호스트 CPU가 타이머의 레지스터에 억세스하도록 해준다. BIU(22)는 RAM(110)에 양방향성으로 연결되며 파라미터 RAM 어드레스 버스(111)에 출력을 제공하도록 연결된다. 제4d도에 도시된 장치의 나머지 부분은 스케줄러(112), 시스템 레지스터(113), 파라미터 RAM(114), 기본 요소 선택 레지스터(115), 호스트 서비스 요청 레지스터(116)를 구비하는데, 이들은 모두 RAM 버스(110)에 양방향성으로 결합된다.

스케줄러(112)는 16개 타이머 채널에 서비스 프로세서의 자원을 할당시키는 수단을 구비한다. 도시된 바와 같이, 두 개의 채널 우선순위 레지스터, 링크 레지스터, 디코드된 채널 번호 레지스터, 서비스 허가 래치 레지스터 모두 제2a 및 2b도내에 배치되는 것으로 여겨지며, 이들 모두는 RAM 버스(110)에 양방향성으로 연결된다.

스케줄러(112)는 특정 채널의 서비스가 완결되었음을 나타내는 입력의 신호 비트를 마이크로 명령디코더(39)로부터 수신한다. 다음에는, 서비스 요청중 어떤 것을 다음번에 서비스할지를 스케줄러(112)가 결정하는 과정이 시작된다. 스케줄러(112)는 또한 현재 서비스가 스케줄되어 있는 채널이 없음을 나타내는(이것은 "휴식"조건으로도 인용됨) 출력의 신호 비트를 마이크로 명령 디코더(39)에 제공한다.

스케줄러(112)는 라인(105)으로부터 16비트, 라인(90)을 거쳐서 디코더(89)로부터 16비트, 호스트 서비스 요청 레지스터(116)로부터 16비트가 연결되어 이루어진 48비트를 포함하는 서비스 버스(120)로부터 입력을 수신한다. 상기 48비트는 채널 하드웨어 자체가 현재 서비스를 요청하고 있는 채널, 링크 레지스터(88)에 의해 현재 서비스가 요청되고 있는 채널, 호스트 서비스 요청 레지스터(116)에 의해 서비스가 요청되고 있는 채널을 각각 나타낸다. 스케줄러(112)는 상기 입력을 수신하고, 채널 우선순위 레지스터내의 값에 따라 서비스가 요청된 채널의상대적 우선 순위를 고려하여, 어떤 채널이 다음에 서비스될지를 결정한다. 선택된 채널의 4비트 지정자는 라인(86)을 거쳐서 멀티플렉서(85), 기본 요소 선택 레지스터(115), 호스트 서비스 요청 레지스터(116)로 출력된다.

상술한 바와 같이, 각각의 채널은 우선순위 레지스터내의 대응 비트에 의해 지정된 4개의 우선순위 레벨중 하나를 갖는다. 스케줄러(112)가 서비스 요청에 대하여 채널을 스케줄하는 상기 체계에서는 낮은 우선순위의 채널이라도 궁극적으로 서비스를 받도록 해준다. 이러한 특성은 다른 기능을 서비스하는데 필요한 시간 때문에 타이밍 기능이 빠뜨려지는 것을 방지하는데 중요하다. 동일한 우선순위를 가진 채널들에서는 스케줄러(112)는 라운드 로빈 방식으로 서비스를 할당한다.

스케줄러(112)가 서비스할 새로운 채널을 선택하는(예를 들면, 최소한 하나의 서비스 요청이 진행중이며 현재 서비스되고 있는 채널이 없는 경우) 각각의 기회를 시간 슬롯 경계로 인용한다. 스케줄러(112)에 의해 사용되는 체계에서는 7개의 이용가능한 시간 슬롯중 4개를 고레벨 우선순위를 가진 채널에 할당하고, 2개를 중간 레벨 우선순위 채널에, 1개를 저레벨 우선순위 채널에 할당한다. 특정하게 사용되는 스퀸스는 고, 중간, 고, 저, 고, 중간, 고레벨이다. 시간 슬롯 경계 동안에 서비스가 요청중인 적절한 우선순위 레벨을 가진 채널이 없다면, 스케줄러(112)는 하기의 체계에 따라 다음 우선순위 레벨로 이동한다 : 고-중간-저, 중간-고-저, 저-고-중간).

스케줄러(112)내에는 임의의 종류의 서비스 요청이 채널에 요청될 때마다 세트되는 채널 각각에 대해 서비스 요청 래치가 존재한다. 상기 래치는 시간 슬롯이 그 채널에 할당되었을 때 스케줄러(112)에 의해 소거되며 서비스가 완결될 때까지 재-단정되지 않는다. 상기한 바는 슬롯 사이에 휴식 상태가 없고 다른 채널이 현재 요청중인 서비스 요청을 갖지 않는다면, 두 개의 연속적인 시간 슬롯에 채널이 할당되지 않는다는 것을 말해준다.

동일한 우선순위를 가진 채널들 사이에서, 스케줄러(112)는 서비스가 요청되는 모든 채널이 그들중 하나가 두 번 서비스되기 전에 서비스 되도록 해준다. 동일한 우선순위 채널들 중에서 최하위 번호의 채널이 먼저 서비스 된다.

물론, 제한된 프로세싱 자원으로 억세스하려는 경쟁적인 요구들에 우선순위를 할당하는 체계는 공지되어 있는 것이다. 이러한 체계중 다른 것들이 방금 설명한 체계를 대신할 수도 있다. 설명된 체계는 가장 낮은 우선순위 요청자에게도 확실한 서비스를 제공하기 때문에 타이머 시스템에서 유익한 것으로 믿어진다.

파라미터 RAM(114)은 6개의 파라미터 레지스터를 구비하는데, 이들은 각각 16비트 크기로서, 16개 타이머 채널 각각에, 전체 RAM의 192바이트에 대응한다. 파라미터 RAM(114)은 호스트 CPU 및 서비스 프로세서 모두가 데이터 판독 및 기재를 할 수 있다는 점에서 "듀얼 억세스"이지만, 이들 중 하나만 이 한 시점에서 억세스 할 수 있다. 어드레스 멀티플렉서(122) 및 데이터 멀티플렉서(123)가 서비스 프로세서와 호스트 CPU 중 어떤 것이 억세스 할 것인지를 선택한다. 어떤 가능성 있는 버스 마스터가 억세서할 것인지를 실제로 결정한다. 어드레스 멀티플렉서(122)는 파라미터 RAM 어드레스 버스(11)를 거쳐서 BIU(22) 및 어드레스 레지스(80)로부터 어드레스를 수신하도록 결합된다. 데이터 멀티플렉서(123)는 RAM 버스(110) 및 멀티플렉서(77)에 양방향성으로 결합된다. 파라미터 RAM(114)을 억세스 하기 위해 서비스 프로세서에 의해 어드레스가 발생되는 방법에 대해서는 본 발명과 관련된 정도까지 아래에 상세히 설명되겠다. 그런데, 어드레스는 채널 레지스터(87)(4b도)의 현재 내용에 따라서 또는 오프셋 값을 더하여 수정된 내용에 따라서 발생될 수 있다. 현행 채널에 관련하여 파라미터 RAM어드레스가 지정되는 어드레싱 모드는 서비스 프로세서에 의해 실행하고자 하는 기본 요소의 작성에 있어서 상당히 증가된 유연성을 제공한다.

파라미터 RAM(114)의 설계에서 또 다른 중요한 점을 일치의 문제이다. 호스트 CPU가 예를 들어 채널 0을 사용하여 파리미터들을 파라미터 RAM에 기재하는 공정중에 있다면, 서비스 프로세서에 의해 실행되는 어떤 서비스 루틴도 기재된 파라미터 몇 개를 사용할 수 없는 것이 중요하다. 복수-바이트를 사용한 동일한 문제점이 반대의 방향, 즉, 파라미터가 서비스 프로세서에서 호스트 CPU로 전달되는 방향에서 존재한다. 일치의 문제를 다룬 여러 가지 방법들이 그 기술 분야에서 공지되어 있다. 완벽하게 하기 위해, 제시된 실시예에서 사용된 일치 체계를 요약된 형태로 설명하겠다.

파라미터 RAM(114)을 구성하는 16-비트 어드중 하나가 일치 테이타 제어 레지스터(CDC)로서 사용하도록 지정되어 있는데, 여기서 상기 워드는 채널 0의 파라미터 레지스터(5)로서 지정되어 있다(제2b도 참조). 상기 레지스터의 비트 15는 시마포어(semaphore) 비트로 사용된다. 서비스 프로세서 또는 호스트 CPU가 파라미터(114)를 억세스 하고자 할 때, 시마포어 비트가 먼저 검사된 다음, 그것이 세트되었다면, 일치 데이터 전송용으로 사용되는 위치로의 억세스는 시마포어 비트가 소거될 때까지 지체된다. 가능한 버스 마스터중 하나가 일치 전송을 하고자 한다면, 먼저 시마포어 비트를 세트한 다음, 전송을 실행하고, 다음에 시마포어 비트를 소거한다. 이러한 체계가 수행되었는지 관찰하는 것은 호스트 CPU 및 서비스 프로세서에 의해 실행될 프로그램을 작성하는 프로그래머의 일이다.

비트 14는 3개 또는 4개의 파라미터(각각 16비트)가 일치되게 전송되었는지를 나타내는 모드 비트로 지정된다. 만약 3개의 파라미터가 전송된다면, 채널 1의 파라미터 레지스터 0-2로서 지정된 워드가 보호 기억장소로 사용된다. 4개의 파라미터가 전송되면, 채널 1의 파라미터 레지스터 3가 사용된다.

제시된 실시예에서 사용된 일치 체계의 자세한 부분은, 그 문제점 및 해결 방법이 그 기술에 숙련된 사람에게는 공지되어 있는 것이기 때문에 여기에서 중요한 것은 아니다.

기본 요소 선택 레지스터(115)는 상술한 4채널 기본 요소 선택 레지스터를 포함한다. 상기 레지스터는 RAM 버스(110)와 양방향성으로 결합되어 있으며 라인(86)으로부터 서비스되는 채널을 가리키는 입력을 수신한다. 채널 기본 요소 선택 레지스터의 출력은 마이크로 엔진의 기본 요소 선택 논리에 제공된다.

호스트 서비스 요청 레지스터(116)는 상술한 2개의 호스트 서비스 요청 레지스터를 구비한다. 호스트 서비스 요청 레지스터(116)는 RAM 버스(110)에 양방향성으로 결합되어 16비트 출력을 서비스 버스(120)에 제공한다. 상술한 바와 같이, 호스트 서비스 요청 레지스터(116)는 현재 서비스되고 있는 채널을 가리키는 입력을 스케줄러(112)로부터 수신한다. 또한, 호스트 서비스 요청 레지스터(116)는 브랜치 PLA(41)로부터 입력을 수신하고 출력을 제공한다.

제4d도 이외에 도시되지 않는 레지스터의 나머지 부분은 단순히 시스템 레지스터를 특정지워지며 블록(113)으로 도시된다. 상기 그룹에 포함되는 것은 호스트 시퀀스 레지스터로서 이것은 입력을 브랜치 PLA(41)에 제공한다. 모듈 구성 레지스터, 모듈 테스트 레지스터, 위상 인터럽트 인에이블 레지스터등과 같은 다른 레지스터들은 인터럽트 발생 논리와 같은, 상기관점으로 설명되지 않는 타이머 논리의 부분으로 출력을 제공한다.

제4d도에 도시된 호스트 인터페이스 및 스케줄러 부분의 특성 및 동작의 상세한 이해가 본발명의 실시에 필요한 정도까지는, 아래에 좀더 상세히 제4d도를 설명하겠다.

제4a도 내지 4d도에 도시된 장치가 설명된 바와 같이 완벽하게 시스템의 논리구조 각각을 포함할 수 있다고 여겨지지는 않는다. 그러나, 설명된 타이머의 전체 구조 및 기능은 본 기술 분야에 숙련된 사람이라면 잘 알 수 있을 것이다.

이제 제5도를 보면, 싱글 타이머 채널의 제어 하드웨어가 도시되어 있다. 제시된 실시예에서, 16개 타이머 채널 각각은 다른 타이머 채널들과 여러면에서 완전히 동일하다. "채널 직교성"으로 인용되는 시스템의 중요한 특성중 하나가 되는 상기 특성은 한 채널에 의해 수행되는 기능이 임의의 다른 채널에 의해서도 수행될 수 있음을 의미한다. 그러므로, 제5도에 도시된 하드웨어는 아래에 특별히 언급한 부분을 제외하면 제시된 실시예의 16개 채널 타이머 동작을 그대로 만들어 놓은 것이다.

각각의 타이머 채널의 이벤트 레지스터(130)는 실제로 포획 레지스터(131), 부합 레지스터(132), 이상 또는 동등 비교기(133)를 구비한다. 포획 레지스터(131)의 내용이 ER 버승 로드되도록 하기 위해 포획 레지스터(131)는 전송 게이트(134)를 통하여 ER 버스에 결합된다. 부합 레지스터(132)는 전송게이트(135)를 통하여 ER 버스에 양방향성으로 결합된다. 포획 레지스터(131)는 전송 게이트(136)에 의해 TCR1 버스 또는 TCR2 버스로부터 로드된다. 유사한 전송 게이트(137)는 비교기(133)로 입력되는 것이 TCR1 버스인지 TCR2 버스인지를 제어한다. 비교기(133)의 다른 입력은 항상 부합 레지스터(132)이다.

제5도에 도시된 장치의 반대편 끝으로 가면, 상기 타이머 채널과 연관되어 있는 핀(140)이 핀 제어논리의 블록(141)에 결합된다. 핀 제어 논리 장치(141)는 핀(140)이 입력 타이머 핀으로 구성되는지, 출력 타이머 핀으로 구성되는지를 결정한다. 핀(140)이 입력 타이머 핀으로 구성될 때, 핀 논리 제어 장치(141)는 포휘 이벤트를 트리거 하기 위한 양방향 전이 또는 음방향 전이를 인지하도록 만들어질 수 있다. 출력에 대하여 구성될 때, 핀 제어 논리 장치(141)는 논리 고레벨, 논리 저레벨을 발생시키도록, 또는 부합 이벤트의 발생에 따라 레벨을 변경 또는 토글시키도록 프로그램될 수 있다. 또한, 부합 이벤트의 발생에 관계없이 상술한 세가지 가능성 중 어떤 것을 강제하는 것도 가능하다. 서비스 프로세서는 상태 제어(핀 상태가 "강제"됨), 액션 제어(전이가 검출되거나 발생된 레벨이 선택됨), 방향 제어(핀이 "입력" 또는 "출력"으로 구성됨) 입력을 통하여 핀 제어 논리 장치(141)를 제어하며 상태 출력을 이동하여 그 상태를 모니터 할 수 있다..

전이 검출 래치(145)는 핀 제어 논리 장치(141)로부터 입력을 수신하도록 결합되어 있다. 핀(140)에서는 논리 장치(141)에 의해 지정된 전이가 검출될 때, 핀이 입력용으로 구성되었다면 래치(145)는 세트된다. 래치(145)는 마이크로 코드 제어하의 서비스 프로세서에 의해 소거 또는 부정된다. 아래에 상술되는 특정한 상황하에서, 전이 검출 래치는 연속적으로 부정된다.

부합 인식 래치(150)는 핀 제어 논리 장치(141)에 입력을 제공하도록 결합된다. 부합 레지스터(132)의 내용이 TCR 버스중 선택된 하나의 상태에 "부합"하고 다른 논리 조건들이 충족된다면, 부합 인식 래치(150)는 세트된다. 이렇게 될 때, 핀(140)이 출력용으로 구성되었다면 핀 제어 논리 장치(141)에 의해 핀(140)에서 선택된 전이가 발생한다. 부합 인식 래치(150)는 마이크로 코드 제어하의 서비스 프로세서에 의해 부정된다.

전이 검출 래치(145)의 출력은 제1OR 게이트(146) 및 제1AND게이트(147)의 입력에 결합된다. OR 게이트(146)의 출력은 포획 이벤트 논리(148)에 결합된다. 포획 이벤트 논리(148)는 또한 두 개의 카운터중 하나를 나타내는 제어 신호(시간 제어 ＃2)를 수신한다. 포획 이벤트 논리(148)의 출력은 전송 게이트(136)에 결합된다. OR 게이트(146)의 출력이 액티브될 때, 포획 이벤트 논리(148)는 시간 제어 ＃2에 따라서, 전송 게이트(136)가 TCR1 버스 또는 TCR2 버스의 현행값을 포획 레지스터(131)에 로드하도록 만든다. 포획 이벤트는 전이 검출 또는부합 이벤트에 의해 트리거 될 수 있음은 분명하다.

AND게이트(147)의 다른 입력은 서비스 프로세서의 제어하에 있는 제어 신호 MTSRE(부합/전이 서비스 요청 인에이블)이다.AND게이트(147)의 출력은 TDL(전이 검출 래치)로 인용되는 제어 신호로서, 서비스 프로세서의 브랜치 PLA에 결합되며 제2OR 게이트(149)의 한 출력을 포함한다. OR 게이트(149)의 출력은 설명된 채널용 서비스 요청 신호로 생각된다.

제2AND게이트(151)는 부합 인식 래치(150)의 출력에 결합된한 입력 및 MTSRE 제어 신호에 결합된 제2입력을 갖는다. AND게이트(151)의 출력은 MRL(부합 인식 래치)로 인용되는 제어 신호를 포함하며 서비스 프로세서의 브랜치 PLA에 결합되고 OR 게이트(149)로 입력된다.

인버터(162)는 MTSRE 제어 신호에 결합된 입력과 OR 게이트(163)의 한 입력에 결합된 출력을 갖는다. OR 게이트(163)의 다른 입력은 전이 검출 래치(145)를 부정하는 서비스 프로세서로부터의 제어 신호이다. OR 게이트(163)의 출력은 전이 검출 래치(145)의 소거 또는 리세트 입력과 결합된다.

TDL, MRL과는 다른 OR 게이트(149)의 두 입력은 호스트 서비스 요청 래치(153) 및 링크 서비스 요청 래치(154)의 출력이 된다. 이들중 어느 것도 타이머 채널 하드웨어내에 실제로 위치하지는 않는다. 스케즐러내에 위치하는 것으로 생각하는 것이 좀더 정확하다. 제4d도의 스케줄러(112)내에 있는 것으로 여겨지는 OR 게이트(149)의 출력은 상기 채널용 서비스 요청 신호이다.

제3AND게이크(145)는 부합 인식 래치(150)의 입력에 결합된 출력을 가진다.AND게이트(155)의 한 입력은 전이 검출 래치(145)의 출력에 결합된 입력을 가진 인버터(156)의 출력이 된다. AND게이트(155)의 제2입력은 부합 인식 래치(150)의 출력 및 이벤트 레지스터 기재 제어 신호에 결합된 입력을 가진 부합 인식 인에이블 래치(157)의 출력이 된다. ER 기재 제어 신호는 전송 게이트(135)를 제어한다. AND게이트(155)의 제3입력은 비교기(133)의 출력이며, 제4입력은 NAND게이트(160)의 출력이다.

NAND게이트(160)의 한 입력은 부합 인에이블 래치(161)의 출력이다. 부합 인에어블 래치(161)는 16개의 타이머 채널 모두에 공유되며 어느 한 채널의 제어 하드웨어내에 위치하는 것으로 생각하는 것은 적절하지 않다. NAND게이트(160)의 다른 출력은 설명된 채널이 서비스 프로세서에 의해 현재 서비스되고 있음을 지적해 주는 신호이다(즉, 상기 신호는 제4b도의 채널 레지스터(87)의 디코드된 출력에서 유도된다). 부합 인에이블 래치(161)는 서비스 프로세서에 의해 어떤 채널의 서비스가 시작될 때, 즉 각각의 시간 슬롯 경계에서, 세트 신호에 의해 세트된다. 따라서 디폴로 상태는 서비스 되는 채널에 대해 부합이 금지되는 것이다. 시간 슬롯이 할당된 채널에 대한 서비스 프로그램용 앤트리 포인트 또는 초기 마이크로 프로그램 카운트 값내의 부합 인에이블 비트가 세트되었다면, 부합 인에이블 래치(161)는 소거된다. 마이크로 엔진으로부터의 부합 인에이블 신호는, 마이크로 엔진이 휴식을 하여서 서비스 프로세서가 휴식하고 있는 동안 채널 레지스터(87)의 내용에 대응하는 신원을 가진 채널에 대해 부합이 부주의하게 금지되지 않는 때에도 역시 존재한다.

부합 인식 인에이블 래치(157) 및 부합 인에이블 래치(161)의 상세한 기능은 본 발명과 관계되는 정도까지 아래에 상세히 설명하겠다. 요약하면, 부합 인식 인에이블 래치(157)는 부합 레지스터(132)가 서비스 프로세서에 의해 기재될 때까지 다른 부합을 디스에이블 시킴으로서 하나의 부합 레지스터 값에 여러개의 부합을 방지한 역할을 하며, 부합 인에이블 래치(161)는 실행되고 있는 기본 요소에 의해 상기 부합이 특별히 인에이블되지 않는한 현재 서비스 되고 있는 채널상에서 부합의 발생을 불가능하게 한다.

설명된 채널 하드웨어의 중요한 특성은 비교기(133)의 특질이다. 상술한 바와 같이, 상기 비교기는 이상-또는-동등 비교기이다. 그 논리적 기능은 양의 정의 세트와 같은 무한수열의 관점에서 쉽게 이해되지만, 유한한 길이를 가진 프리-러닝 카운터를 사용하는 모듈로 연산과 관련해서는 분명하지가 않다. TCR은 모두 독립된 클럭처럼 시간을 카운트한다. 상기 클럭의 주기는 클럭킹 입력의 주파수에 따르면, 제시된 실시예에서는, 모두 2¹⁶가지 다른 상태를 갖는다. 상기 상태는 0000(hex)에서 FFFF(hex)범위이다. 카운터는 FFFF(hex) 카운트로부터 증가될 때 0000(hex)의 카운트로 진행한다. 특정한 부합 레지스터 값이 현행 TCR 값보다 큰지(클럭 핸드의 앞), 또는 작은지(클럭 핸드의 뒤)를 결정하려할 때, 어떤 경우이든지 TCR 값(클럭 핸드)은 궁극적으로 부합 레지스터 값을 추월하게 되므로 개념적인 어려움이 생긴다.

비교기(13)에 대한 이상-또는 동등 선택의 설정은 하기와 같다 : 클럭 핸드에 바로 앞서가는 클럭 훼이스의 전반부를 현재 시간의 앞이 되는 것으로 규정하며 후반부를 현재 시간의 뒤가 되는 것으로 규정한다. 좀더 자세히 말해서, 선택된 TCR 값에다 8000(hex)보다 작거나 같은 비-네가티브 16진수를 더함으로서(정상 모듈로 FFFF-더하기-1(hex) 연산에 따라 수행되는 합산을 하여 부합 레지스터 값이 얻어질 수 있다면, 선택된 TCR 값은 부합 레지스터 값 이상-또는-동등이 되지는 않는다고 말한다. 상기 관계식이 사실 인한 비교기(133)에 의해 출력이 발생되지 않는다. 상기 관계식이 사실이 아니라면, 선택된 TCR값은 부합 레지스터 값 이상-또는 동등 이라고 말하며, 비교기(133)는 그 출력을 단정한다. 만약 부합 레지스터 값이 선택된 TCR가 이미 부합 레지스터 값이상-또는 동등하게 부합 F지스터(132)에 기재되었다면, 비교기(133)는 그 출력을 크게 단정한다. 부합 기능에 의해 트리거되지만 서비스 프로세서가 부합 레지스터(132)와의 비교값을 "너무 늦게" 기재하기 때문에 "실제"되는 핀(140)에서의 출력은 완전히 실패되는 것은 아니지만 늦게 실행되므로 상기한 바는 중요하게 된다.

종래 기술의 타이머는 대체로 동등 비교기를 사용하므로, 타이머를 사용하도록 기재된 소프트 웨어는 부합값을 기재하기 이전에 TCR 값이 너무 크지 않은지 알아보는 검사를 먼저 할 필요가 있다. 본 발명에 따른 타이머 채널의 상술된 기능은 이러한 문제점을 경감시킨다.

8000(hex) 이외의 값을 가지고서, 상술된 이상-또는-동등 비교 기능을 규정하는 것도 가능하다. 상기한 숫자는 제시된 실시예에서 8000(hex)가 16-비트 카운터의 FFFF(hex) 전체 범위의 절반이 되기 때문에 선택된 것이다. 상기 숫자는 즉시 출력을 발생하지 않고도 부합값이 기재되는 TCR의 전체 범위를 반으로 나누는 크기와 같은 "윈도우"를 효과적으로 만들어준다. 주어진 응용 업무에 대해 선택되는 특정 숫자는 사용되는 카운터의 전체 범위 및 원하는 윈도우 크기에 따른다.

본 발명의 원리는 제시된 실시예의 장치를 도시하는 제5도를 보면 가장 잘 이해 될 것이다.

설명된 장치의 특성에 공헌하는 요소는 MTSRE신호이다. 서비스 프로세서의 독점적 제어하에 있는 상기 신호는 그것이 단정 될 때 전이 검철 및 부합 인식 서비스 요청의 발생을 인에이블시킨다. 제시된 실시예에서, MTSRE 제어 신호는 마이크로 컴퓨터(10)(제1도 참조)가 리세트될 때 부정되어 모든 채널 서비스 요청을 금지시킨다. 전이 및 또는 부합 서비스 요청이 인에이블되는 각각의 채널은 먼저 서비스 프로세서에 의해 서비스된 다음 각각의 MTSRE 신호는 단정되어야 한다. 각각의 채널에 대한 MTSRE 신호의 상태는 래치되어야 서비스 프로세서가 채널을 다시 서비스하고 MTSRE 제어 신호의 상태가 변경될 때까지 그 상태를 유지한다. 서비스 프로세서에 의해 실행 가능한 어떤 마이크로 명령은 MTSRE신호가 서비스 프로세서에 의해 단정 또는 부정되는 수단을 제공하는 비트 필드를 포함한다.

본 발명의 특유한 특성은 핀(140)에서 검출된 전이에 응답하여 TCR 중 하나의 상태를 연속적으로 포획하지만 서비스 요청은 발생시키지 않는 능력을 제공한다. 서비스 프로세서는 핀 제어 논리 장치(141)를 핀(140)에서의 선정된 전이의 검출을 인에어블 시키고, 거기에 응답하여 전이 검출 래치(145)로 입력을 발생시키도록 구성한다. 서비스 프로세서는 또한 그 특정 채널에 대해 MTSRE 제어 신호를 부정시킨다. 전이 검출 래치(145)는 MTSRE 신호가 부정될 때 "자기-부정"을 한다. 다시 말해, 핀(140)에서 선정된 전이가 발생할 때마다, 전이 검출 래치(145)는 세트되어 포획 레지스터(131)에 선택된 TCR 버스의 값을 로드하도록 포획 논리 장치9148)를 트리거 시키며 그 다음 전이 검출 래치(145)는 MTSRE 제어 신호, 인버터(162), OR 게이트(163)에 의해 자동적으로 소거된다. 핀(140)에서 선택된 전이가 다시 나타나면 상기의 과정을 되풀이하여서 이미 포획된 TCR 값은 새로운 TCR 값으로 고쳐 기재된다. 따라서 포획 레지스터(131)는 가장 최근에 발생한 선정된 전이에 대응하는 선정된 TCR 버스의 값을 포한한다.

상기 특성을 실현하는 대안적 방법은 전이 검출 래치(145)를 바이패스하여, 핀 제어 논리 장치(145)의 전이 검출 출력으로부터 직접적으로 포획 논리 장치(148)를 트리거하는 것이다. 논리 장치는 약간 변경되어 MTSRE 제어 신호가 단정될 때만 전이 검출 래치(145)가 세트된다. 이러한 대안적 실시의 전체 기능은 상술한 것과 동일하다.

본 발명의 또다른 특성은, 단일 포획 이벤트를 수행하고, 서비스 요청을 서비스 프로세서로 발생시키며, 포획된 TCR 값을 겹쳐 기재하는 것을 방지하는 능력을 제공한다. 본 발명에 따라 작동하는 제5도의 장치구성은 MTSRE 신호가 단정되는 점을 제외하면 상술된 것과 동일하다. MTSRE 신호의 단점은 AND게이트(147 및 151)를 경유하여 서비스 요청의 발생을 인에이블시키며 전이 검출 래치(145)의 부정 매카니즘을 변경시킨다. MTSRE가 단정되며, 전이 검출 래치(145)는 특정 채널을 서비스 하는 동안 특정 마이크로 명령을 실행하는 서비스 프로세서에 의해서만 부정된다. 따라서, 선정된 전이가 핀(140)에서 발생되고 포획 레지스터(131)가 선정된 TCR 값으로 로드되면, 핀(140)에서 어떤 전이의 또다른 발생은 채널이 서비스 프로세서에 의해 서비스 될 때까지 전이 검출 래치(145) 또는 포획 레지스터(131)의 내용에 어떤 영향도 줄 수 없다. 아마도, 서비스 요청에 응답하여 실행되는 서비스 프로그램(전송 게이트(134)를 통하여 ER 버스로 다음에 서비스 프로세서의 실행 유니트로)은 포획된 TCR 값을 판독하며 전이 검출 래치(145)를 부정한다. 추후에, 만약 바람직하다면, 핀 제어 논리 장치(141)는 원하는 전이를 검출하도록 인에이블된 채로 남아 있을 수 있으며 미리 포획된 TCR 값을 파괴하지 않고도 다른 포획을 이룰 수 있다.

제시된 실시예의 또다른 특성은 포획 이벤트의 발생시에 타임-아웃 조건을 설정하도록 부합 이벤트를 이용하는 능력에 있다. 그렇게 함으로서 특정한 전이를 검출하고 부합 레지스터(132)에 값을 기재하도록 핀 제어 논리 장치(141)가 구성되는 서비스 프로세서를 사용할 수 있다. 또한 MTSRE 신호는 단정된다. 따라서 포획 및 부합 기능이 모두 인에이블 되고 서비스 요청도 인에이블 된다. 부합 이벤트가 발생하기 전에 원하는 전이가 검출된다면, 부합 이벤트는 AND게이트(155)를 통하여 인버터(156)의 출력에 의해 금지될 것이다. 따라서 서비스 프로세서가 포획 이벤트에 의해 발생된 서비스 요청에 응답할 때, MRL 및 TDL 신호의 상태에 의해 지시된 바와 같이 전이 검출 서비스 요청만이 진행된다. 그런데, 부합 이벤트가 먼저 발생한다면, MRL신호는 서비스 프로세서가 응답할 때 단정되며(TDL 신호는 이런 경우 단정되거나 단정되지 않는다) 원하는 전이가 부합 이벤트 이전에 발생되지 않았음을 나타낸다. 따라서 부합 이벤트는 포획 이벤트에 대한 타임-아웃 윈도우 역할을 한다. MRL 및 TDL 신호는 서비스 프로세서에서 이용 가능하기 때문에, 브랜치 조건으로서 제시된 실시예에서, 서비스 프로세서는 신호의 상태로부터 원하는 전이가 부합 이벤트를 선행하는 적절히 응답되었는지 판별할 수 있다.

본 발명의 상기 설명된 실시예는 다중 채널 타이머 시스템에서 사용하기 위한 개선된 타이머 채널 장치를 제공한다. 특히, 본 발명은 전용 서비스 프로세서를 포함한 다중 채널 타이머 시스템을 구비하여 개선된 성능을 제공하는 특정한 타이머 채널 장치를 제공한다.

본 발명이 특정한 실시예를 참고로 하여 도시되고 설명되었지만, 본 기술에 숙련된 사람이면 본 발명의 정신 및 범주내에서 여러가지 수정 및 변경이 가능함을 알 것이다.

Claims (3)

1. 타이머 기준 신호에 응답하는 타이머에 있어서, 포획 레지스터와, 상기 포획 레지스터에 상기 타이머 기준신호의 값을 저장하기 위한 포획 논리 장치와, 타이머로의 제1입력에 응 답하여 전이 검출 출력을 발생시키는 전이 검출 수단과, 제1서비스 요청 신호를 발생시키기 위한 제1서비스 요청 수단과, 상기 포획 레지스터, 상기 포획 논리 장치, 상기 제1서비스 요청 수단을 제1모드 및 제2모드 중 하나에서 작동시키기 위한 제어 수단을 구비하며, 여기서 상기 모드중 하나는 타이머로의 제1제어 신호 입력에 의해 선택되고, 상기 제1모드에서 상기 제어 수단은 상기포획 논리 수단 및 제1서비스 요청 수단 작동에 의해 상기 전이 검출 수단의 상기 출력에 한번 응답하여, 상기 제2모드에서 상기 제어 수단은 상기 포획 논리 수단만을 포함함으로서 상기 전이 검출 수단의 상기 출력에 연속적으로 응답하는 것을 특징으로 하는 티어머.
2. 타이머 기준 신호에 응답하는 타이머를 구비한 집적 회로에 있어서, 상기 타이머는 포획 레지스터와 상기 포획 레지스터에 상기 타어머 기준 신호의 값을 저장하기 위한 포획 논리 장치와 타이머로의 제1입력에 응답하여 전이 검출 출력을 발생시키는 전이 검출 수단과, 제1서비스 요청 신호를 발생시키기 위한 제1서비스 요청 수단과, 상기포획 레지스터, 상기 포획 논리 장치, 상기 제1서비스 요청 수단을 제1모드 및 제2모드중 하나에서 작동시키기 위한 제어 수단을 구비하며, 여기서 상기 모드중 하나는 타이머로의 제1제어 신호 입력에 의해 선택되고, 상기 제1모드에서 상기 제어 수단은 상기 포획 논리 수단 및 상기 제1서비스 요청 수단 작동에 의해 상기 전이 검출 수단의 상기 출력에 한번 응답하며, 상기 제2모드에서 상기 제어 수단은 상기 포획 논리 수단만을 포함함으로서 상기 전이 검출 수단의 상기 출력에 연속적으로 응답하는 것을 특징으로 하는 집적 회로.
3. 타이머 기준 신호에 응답하는 타이머에 있어서, 포획 레지스터와, 포획 레지스터에 타이머 기준 신호의 값을 저장하기 위한 포획 논리 장치와, 타이머로의 제1입력에 응답하여 전이 검출 출력을 발생시키는 전이 검출 수단과, 제1서비스 요청 신호를 발생시키기 위한 제1서비스 요청 수단과, 부합 레지스터와 상기 부합 레지스터에 결합되어 만약 상기 타이머 기준 신호가 상기 부합 레지스터의 내용과 선정된 관계식을 가지면 출력을 발생시키기 위한 비교기 수단과, 제2서비스 요청 신호를 발생시키기 위한 제2서비스 요청 수단과, 전이 검출 출력에 응답하여 제2서비스 요청 신호의 발행을 방지하기 위한 부합 금지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 타이머.

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