WO2013094031A1 - 情報処理装置、その装置を用いた記録装置 - Google Patents

情報処理装置、その装置を用いた記録装置 Download PDF

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memory
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data
circuit
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Inventor
枝里子 西谷
聡 北井
Original Assignee
キヤノン株式会社
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/20Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
    • G06F13/24Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using interrupt

Definitions

  • the present invention relates to an information processing apparatus and a recording apparatus using the apparatus, and more particularly to access control to a memory.
  • Patent Literature 1 in order to guarantee the access order of reading to the memory and writing to the memory, it is determined whether or not there is a write request having the same address as the input read request and the address of the read request. To do.
  • the read request is once registered in the buffer, and then it is determined whether or not there is a write request having the same address as the read address. It is described that when there is a write request to the same address and waiting is necessary, a write request is issued in advance by issuing a flag indicating whether or not waiting is necessary.
  • bus master 4 is connected to the bus 2
  • bus master 5 is connected to the bus 3.
  • the first problem is that in order to access memory via buses with different protocols, it is necessary to implement an address comparison circuit that matches each bus protocol. This complicates the order guarantee circuit and increases the scale of the order guarantee circuit.
  • the second problem is inconsistency in write and read operations between bus masters with different connections. This inconsistency will be described below.
  • the bus master 4 outputs data 21 and a write request 16 for storage in the memory 20. Data 21 is stored in the buffer 8 provided during the bus transfer.
  • the bus master 4 outputs the interrupt signal 14 to the interrupt signal control circuit 9 after outputting the data.
  • the interrupt signal control circuit 9 transmits a notification signal 15 to the CPU 2.
  • the CPU 2 instructs the bus master 5 to read the data written to the memory 2 by the bus master 4 according to a predetermined procedure.
  • the bus master 5 Based on an instruction from the CPU 2, the bus master 5 outputs a read request 17 for reading data 21 from the memory 20, and reads data 18 from a predetermined address (address 1000) of the memory 20.
  • the data 21 that should be stored at a predetermined address (address 1000) of the memory 20 is still held in the buffer 8. This state occurs when the bus 3 process (read request 17) is processed before the bus 2 process (write request 16).
  • the bus master 5 cannot read the desired data 21, resulting in data inconsistency. This occurs when the read request 17 is transmitted to the memory before the write request 16 according to the priority of access to the memory of the bus.
  • the third problem is that when the access order is guaranteed by software control, it takes a long time to access the memory in order to secure time until the execution of the multiple read operations and the write processing are completed. Therefore, real-time performance is reduced.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an information processing apparatus capable of guaranteeing the order of accessing memories.
  • an information processing apparatus is connected to a first bus and a second bus, and writes data into and reads data from the memory.
  • An information processing apparatus including a memory control unit for controlling, and a control unit for controlling the information processing apparatus and the first bus, outputting a data write request to the memory control unit, and a notification signal Is connected to the first bus, outputs a data read request to the memory control unit based on the notification signal, and interrupts based on a response to the data read request
  • a second circuit device that outputs a signal to the control unit and the second bus connected to the second bus, and stored in the memory based on an instruction from the control unit that has input the interrupt signal
  • a third circuit device for outputting a read request over data to the memory controller characterized in that it comprises a.
  • a circuit device connected to a predetermined bus of a plurality of buses writes data to the memory
  • a circuit device connected to another bus reads the data from the memory. Can be guaranteed.
  • FIG. 1 schematically shows a circuit configuration of an information processing apparatus.
  • 1 mainly includes a CPU 202, an interrupt signal control circuit 209, a memory 200, a memory controller (memory control unit) 201, bus masters 203 and 205, an order guarantee circuit 210, and an arbiter 206 as circuit devices (also referred to as circuit blocks).
  • the CPU 202 controls the information processing apparatus.
  • the control unit of the information processing apparatus includes a CPU 202 and an interrupt signal control circuit 209.
  • the circuit devices (circuit blocks) described above are connected to the bus 214 and the bus 215 as shown in FIG.
  • the arbiter (arbitration unit) 206 arbitrates requests for access to the memory 200 from the circuit block (write request, read request).
  • the interrupt signal control circuit 209 transmits a notification signal 15 to the CPU 202.
  • the CPU 202 instructs the bus masters 203 and 205 to access the memory 200.
  • the signal line from the CPU 202 to the bus master 203 and the signal line from the CPU 202 to the bus master 205 are omitted so as not to complicate FIG.
  • a memory or the like holding a program to be executed by the CPU 202 is also omitted.
  • the bus master 203 includes a write DMA unit
  • the bus master 205 includes a read DMA unit.
  • the write DMA means is a transfer means for performing DMA (direct memory access) transfer in order to store data in the memory.
  • the data transfer method is not limited to DMA transfer, and other methods may be used.
  • the read DMA means is a transfer means for performing DMA (direct memory access) transfer when reading data from the memory.
  • the information processing apparatus is provided with a plurality of bus masters, so that the bus master 204 is connected to the bus 215 as shown in FIG. If the information processing apparatus is a recording apparatus or an image reading apparatus, these bus masters are, for example, circuit blocks that process image data.
  • the color components of red (R), green (G) and blue (B) are converted into cyan (C), magenta (M) yellow (Y) and black (K) color components.
  • the image data processing includes multi-value binary conversion processing for converting multi-value data into binary data, thinning-out processing for image data, vertical / horizontal conversion processing for image data, decompression processing for compressed data, and the like.
  • the bus master is also used for a circuit block for controlling a drive circuit of a motor, a recording head, and a reading sensor. In such a circuit block, the drive data of the motor and the recording head is processed.
  • the arbiter 206 arbitrates the memory access order of the circuit blocks connected to the buses 214 and 215, respectively. This arbitration accepts circuit block requests in a predetermined order when access (write, read) requests are issued simultaneously from the circuit blocks.
  • This arbitration method includes a round robin method in which priorities are sequentially switched and a method in which priorities are fixed.
  • the memory controller 201 is a circuit block that controls access to the memory 200.
  • the memory controller 201 is connected to two buses 214 and 215 as shown in FIG.
  • the priority of the access request to the memory 200 of the buses 214 and 215 is determined by the setting of the memory controller 201.
  • the memory controller 201 enables access (write, read) to the bus 214 and the bus 215 in a time division manner according to the set priority. In other words, the memory controller 201 switches the connection of the two buses 214 and 215 in a time division manner.
  • the memory controller 201 stores the data transferred via the validated bus in the memory 200, reads the data stored in the memory 200, and outputs it to the bus.
  • the memory controller 201 and the arbiter 206 include a buffer for sequentially storing requests for circuit blocks as necessary.
  • the bus master 205 In response to an instruction from the CPU 202, the bus master 205 reads data written by the bus master 203 to the address H1000 of the memory 200, and performs predetermined processing based on the data.
  • the bus master 203 outputs data to the bus 215 for data writing. After outputting this data, the bus master 203 outputs an interrupt signal 216 to the order guarantee circuit 210 as a notification signal.
  • the order guarantee circuit 210 receives the interrupt signal 216, the order guarantee circuit 210 reads data via the bus 215. After performing this reading, the order guarantee circuit 210 outputs an interrupt signal 219 to the interrupt signal control circuit 209 as a notification signal.
  • the interrupt signal control circuit 209 outputs a notification signal 15 to the CPU. Based on the notification signal 15, the CPU 202 instructs the bus master 205 to read data from the memory 200.
  • the bus master 205 makes a data read request.
  • the bus master 205 can reliably read the data stored in the memory 200 by the bus master 203. Regardless of the priority of access to the bus of the memory controller 201 or the storage in the buffer, it is possible to guarantee the consistency of writing and reading of data of the device.
  • the order guarantee circuit 210 determines that data can be read from the memory 200 when a response signal corresponding to the read request output from the order guarantee circuit 210 is received from the memory controller 201.
  • the order assurance circuit 210 receives data, it is determined that the data can be read from the memory 200. If the order guarantee circuit 210 cannot receive the response signal and data described above, the data output from the bus master 203 to the bus 215 can be regarded as not yet stored in the memory 200.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the timing of bus data and interrupt signals in the circuit configuration of FIG.
  • the numbers on the left side of FIG. 2 correspond to the interrupt signals 216, 218, 219 and buses 214, 215 shown in FIG.
  • the bus master 203 outputs a write command (W) to the address H1000 of the memory 200 as a write request to the bus 215 (timing t1). Thereafter, the bus master 203 outputs an interrupt signal 216 (timing t2). After receiving the interrupt signal 216, the order guarantee circuit 210 outputs a read command (R) at the address H2000 of the memory 200 as a read request (timing t3).
  • W write command
  • R read command
  • the order guarantee circuit 210 If the order guarantee circuit 210 can read data from the memory 200, the order guarantee circuit 210 outputs an interrupt signal 219 (timing t4).
  • the interrupt signal 219 is input to the interrupt signal control circuit 209, the CPU 202 outputs an operation instruction to the bus master 205.
  • the bus master 205 In response to an instruction from the CPU 202, the bus master 205 outputs a read command (R) for the address H1000 of the memory 200 (timing t5).
  • the bus master 205 outputs the interrupt signal 218 when the reading is completed (timing t6).
  • the memory address designated by the order assurance circuit 210 may be different from the address designated by the bus master 203. This is because the address from which data is read and the data to be read are meaningless and the purpose is to access the memory 200 via the bus 215. Further, a write request and a read request may be output from each circuit device to the memory controller using a dedicated signal line for a write request and a dedicated signal line for a read request.
  • the rise edge, the next entry, and the current entry are signal names inside the order assurance circuit 210.
  • the DMA status indicates an internal state of the order guarantee circuit 210.
  • the DMA status shifts to idle, and an interrupt signal 219 output to the interrupt signal control circuit 209 is issued (timing t36).
  • the interrupt signal control circuit 209 In response to the interrupt signal 219, the interrupt signal control circuit 209 notifies the CPU 202. Under the control of the CPU 202, a read request or a write request from the next bus master is issued. It is detected that the interrupt signal 216 from the bus master 203 has changed from the high level to the low level (timing t37), and the interrupt signal 219 is also changed from the high level to the low level (timing t38).
  • the number of read DMA operations performed by the order guarantee circuit 210 is determined according to the bus arbitration method.
  • the bus arbitration defines the processing order of requests when at least two requests (requests) among the bus master 203, the bus master 204, and the order guarantee circuit 210 are simultaneously made to the memory controller.
  • FIG. 4A while the memory controller 201 validates the access state with the bus 215, the bus master 203 outputs an access request (203Req) (timing t41). Thereafter, when the order guarantee circuit 210 outputs an access request (210Req) (timing t42), the memory controller determines that the bus master 203 has requested access to the memory controller prior to the order guarantee circuit 210. it can. However, as shown in FIG. 4B, when 210Req is output after 203Req while the memory controller 201 invalidates the access state with the bus 215, it is determined that 203Req and 210Req are output simultaneously. . This is because the memory controller 201 makes the access state with the bus 215 valid from invalid at timing t43 after the output of 203Req and 210Req.
  • bus arbitration is round robin, read DMA operation is performed twice.
  • the bus arbitration is a fixed priority method and the order of the order guarantee circuit 210 is lower than the order of the bus master 203, the read DMA operation is performed once.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining the round robin method for the priority order of bus arbitration.
  • the bus master given the highest priority of the bus use right is given the lowest priority for the next bus use right.
  • the first priority order of the right to use the bus is sequentially switched.
  • FIG. 5A three states with predetermined priorities are defined. For example, in state 1, the request priority of the bus master 203 is the highest, and the request priority of the bus master 204 is the second.
  • the priority of the request of the order guarantee circuit 210 is the third (lowest).
  • state 1 when a command is received and processed in state 1, state 1 is changed to state 2. By repeating this process, the three circuit blocks can equalize the opportunity to increase the priority.
  • the second read DMA operation is performed so that the read DMA operation is performed after the writing of the bus master 203.
  • the order assurance circuit 210 outputs a read request (read request) at least twice.
  • the order guarantee circuit 210 may output a read request once. .
  • FIG. 6 illustrates a second embodiment of the information processing apparatus. Description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and differences will be described.
  • a bus master 221 is connected to the bus 215.
  • the bus master 221 includes write DMA means. For this reason, the bus master 221 outputs the interrupt signal 222 to the order guarantee circuit 210 as in the case of the bus master 203.
  • the order guarantee circuit 210 outputs interrupt signals 219 and 223 to the interrupt signal control circuit 209.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of the order assurance circuit 210 in the configuration of FIG. 216, 219, 222, and 223 in FIG. 7 correspond to the signal 216, the signal 219, the signal 222, and the signal 223 in FIG. 6, respectively. A description of the same operation as in the first embodiment will be omitted.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation timing when the order assurance circuit 210 receives the interrupt signal 216 prior to the interrupt signal 222. A description of the same operation as in the first embodiment will be omitted.
  • the order guarantee circuit 210 performs processing of the rise edge 1, the next entry 1, and the current entry 1.
  • the DMA status of the order guarantee circuit 210 shifts from idle to read 1 (timing t72) and performs a read DMA operation. Thereafter, the order guarantee circuit 210 outputs an interrupt signal 219, and the DMA status of the order guarantee circuit 210 shifts from read 1 to idle (timing t74).
  • the order guarantee circuit 210 detects the interrupt signal 222 at the timing of executing the read DMA operation, it performs processing of the rise edge 2 and the next entry 2.
  • the order assurance circuit 210 processes the current entry, the DMA status shifts from idle to read 2 (timing t75) and executes a read DMA operation. An interrupt signal 223 is output.
  • FIG. 8 illustrates a third embodiment of the information processing apparatus. Description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and differences will be described.
  • the bus master 231 and the order guarantee circuit 232 are connected to the bus 214.
  • An arbiter 206 is connected to the bus 214.
  • the bus master 231 includes write DMA means.
  • the bus master 231 outputs an interrupt signal 234 to the order guarantee circuit 232 in the same manner as the bus master 203.
  • the order guarantee circuit 232 outputs an interrupt signal 235 to the interrupt signal control circuit 209. In this way, if a circuit block for writing to a memory is connected to a certain bus, an order assurance circuit is connected to that bus.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of the order assurance circuits 210 and 232 in the configuration of FIG. 9 shows the operation of the order guarantee circuit 210, and the lower stage of FIG. 9 shows the operation of the order guarantee circuit 232.
  • 216, 219, 234, and 235 in FIG. 9 correspond to the signal 216, the signal 219, the signal 234, and the signal 235 in FIG. 8, respectively.
  • the bus master 203 and the bus master 231 output a write request (write request).
  • the order guarantee circuit 210 receives the interrupt signal 216
  • the order guarantee circuit 232 receives the interrupt signal 234.
  • the order guarantee circuit 210 Since the read request of the order guarantee circuit 210 is received by the memory controller 201 prior to the read request of the order guarantee circuit 232, the order guarantee circuit 210 performs the read DMA operation before the order guarantee circuit 232. The DMA status moves from idle to lead 3 at timing t91, and from lead 3 to idle at timing t92. While performing the read DMA operation of the order guarantee circuit 210 (timing t91 to t92), the order guarantee circuit 232 is in a state of waiting for a bus response. The operation of the order guarantee circuit 232 is prolonged from the issuance of a read request (timing t91) to the completion of reading (timing t93).
  • FIG. 10 illustrates a fourth embodiment of the information processing apparatus. Description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and differences will be described.
  • three buses are connected to the memory controller 201. Since the protocol of the bus 213 and the protocol of the bus 214 are different, the bus 213 and the bus 214 are connected via the bus bridge 207.
  • a bus master 203 and an order guarantee circuit 210 are connected to the bus 213.
  • the bus master 203 outputs data to the bus 213 for data writing.
  • the data output to the bus 213 is transferred to the bus 214 via the bus bridge 207 and transferred to the memory controller 201.
  • the bus bridge 207 includes a buffer 208, and data output from the bus master 203 is also temporarily held in the buffer 208. Even in such a system configuration, when the interrupt signal 216 is input, the order guarantee circuit 210 outputs a read request and reads data from the memory 200 via the bus 214, the bus bridge 207, and the bus 213. After performing this reading, the order guarantee circuit 210 outputs an interrupt signal 219 to the interrupt signal control circuit 209. As described above, even in a configuration including such a bus bridge 207, the order of access to the memory 200 is guaranteed by the order assurance circuit 210.
  • the configuration in which the order guarantee circuit operates (order guarantee control by hardware) using the interrupt signal of the bus master as a hardware trigger has been described.
  • the interrupt signal (soft trigger) by software control is used.
  • the order guarantee control will be described.
  • the circuit configuration of the first to fourth embodiments described above can be configured by incorporating software that generates a soft trigger signal.
  • a control program is prepared in the system so that the CPU generates the soft trigger signal.
  • the bus master 203 outputs the interrupt signal 216 to the CPU 202 instead of outputting it to the order assurance circuit 210.
  • the CPU 202 is configured to output a trigger signal to the order assurance circuit 210 based on the control program. This is the difference between the fifth embodiment realized by software and the first embodiment realized by hardware.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the operation timing of the order assurance circuit. Also in FIG. 11, the internal signals of the order assurance circuit are the same as those in FIG.
  • the bus master 203 After outputting the write request to the bus, the bus master 203 outputs a bus master interrupt signal to the CPU 202 (timing t100).
  • the CPU 202 outputs a soft trigger signal based on this notification (t101 to t102).
  • the order guarantee circuit 210 operates in the same manner as the processing of FIG. 3 based on the soft trigger signal, shifts from the idle state to the read state (t103), and executes the read DMA operation. When the reading is completed, an interrupt signal 219 is output (t104). As described above, the order guarantee circuit 210 receives the interrupt signal from the CPU 202 and executes the read operation.
  • the configuration may be such that one interrupt signal is a hard trigger and the other interrupt signal is a soft trigger.
  • the read DMA operation corresponding to the previously input interrupt signal may be performed.
  • FIG. 12 is a perspective view of the ink jet recording apparatus 1.
  • An ink jet recording apparatus (hereinafter referred to as a recording apparatus) includes a recording head 3 that performs recording by discharging ink in accordance with an ink jet method.
  • a driving force generated by the carriage motor M1 is transmitted from the transmission mechanism 1004 to the carriage 1002, and the carriage 2 is reciprocated in the direction of arrow A.
  • a recording medium P such as recording paper is fed by a paper feeding mechanism 1005 and conveyed to a recording position. Recording is performed by discharging ink from the recording head 3 to the recording medium P at the recording position.
  • a transport roller 1007 transports the recording medium P, and is driven by a transport motor M2.
  • an ink cartridge 1006 for storing ink to be supplied to the recording head 3 is mounted.
  • the ink cartridge 1006 is detachable from the carriage 1002.
  • the recording apparatus 1 shown in FIG. 12 is capable of color recording.
  • the carriage 2 contains four inks containing magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) inks, respectively.
  • An ink cartridge is installed. These four ink cartridges are detachable independently.
  • the carriage 1002 and the recording head 1003 can achieve and maintain a required electrical connection by properly contacting the joint surfaces of both members.
  • the recording head 1003 selectively discharges and records ink from a plurality of discharge ports by applying energy according to a recording signal.
  • the recording head 1003 employs an ink jet system that ejects ink using thermal energy. For this reason, the recording head 1003 is provided with an electrothermal transducer to generate thermal energy.

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Abstract

 バスマスタがメモリへ書き込んだデータを、別のバスマスタがメモリからデータを読み出す処理を行おう場合に、その順序を保証する。 第1のバスと第2のバスと接続し、メモリへのデータの書き込みと前記メモリからのデータの読み出しを制御するメモリ制御部と、前記情報処理装置を制御する制御部と、前記第1のバスに接続し、データの書き込み要求を前記メモリ制御部に出力するとともに、通知信号を出力する第1の回路デバイスと、前記第1のバスに接続し、前記通知信号に基づいて前記メモリ制御部に対してデータの読み出し要求を出力し、前記データ読み出し要求の応答に基づいて割り込み信号を前記制御部へ出力する第2の回路デバイスと、 前記第2のバスと接続し、前記割り込み信号を入力した前記制御部からの指示に基づき、前記メモリに格納されたデータの読み出し要求を前記メモリ制御部に出力する第3の回路デバイスと、を備える。

Description

情報処理装置、その装置を用いた記録装置
 本発明は、情報処理装置、その装置を用いた記録装置に関し、特にメモリへのアクセス制御に関する。
 特許文献1には、メモリへのリードとメモリへのライトのアクセス順序を保証するために、入力されたリードリクエストと、そのリードリクエストのアドレスを同じアドレスのライトリクエストが存在するか否かを判別する。このために、リードリクエストを一旦バッファに登録し、その後リードしたアドレスと同じアドレスのライトリクエストが存在しているか否かを判別する。同じアドレスへのライトリクエストが存在し、待ち合わせが必要である場合、待ち合わせが必要か否かを示すフラグを発行することにより、ライトリクエストが先行して行われる構成を有することが記載されている。
特開2001-331363号公報
 しかしながら、図13に示すような、メモリ20に接続する複数のバス2、3を有し、バスマスタ4はバス2に接続され、バスマスタ5がバス3に接続されているシステム構成を想定すると、以下のような3つの課題がある。
 1つ目の課題は、プロトコルの異なるバスを介してメモリにアクセスするために、それぞれのバスプロトコルに合わせたアドレス比較回路の実装が必要となる。このため、順序保証回路が複雑になり、順序保証回路の規模が増大してしまう。
 2つ目の課題は、接続が異なるバスマスタ間での書き込み動作と読み出し動作の不整合が発生する。この不整合について以下に説明する。図13のシステムでは、バスマスタ4がメモリ20に格納するためにデータ21とライトリクエスト16を出力する。データ21はバスを転送する途中、設けられているバッファ8に格納される。バスマスタ4はデータを出力した後、割り込み信号制御回路9へ割り込み信号14を出力する。割り込み信号制御回路9はCPU2に通知信号15を送信する。CPU2は予め定められた手順により、バスマスタ4がメモリ2に書き込んだデータを読み出すようにバスマスタ5に対して指示する。
 バスマスタ5はCPU2からの指示に基づき、メモリ20からデータ21を読み出すためのリードリクエスト17を出力し、メモリ20の所定のアドレス(1000番地)からデータの読み出し18を行う。しかし、図13に示すように、メモリ20の所定のアドレス(1000番地)に格納されているべきデータ21は、いまだバッファ8に保持された状態である。この状態はバス2の処理(ライトリクエスト16)よりもバス3の処理(リードリクエスト17)が先に処理されてしまったときに発生する。このように、本来読み出すべきデータ21の前に格納されていたデータ23がバッファ6を介してバスマスタ5に読み出されるため、バスマスタ5は所望したデータ21を読み出せず、データの不整合となる。これは、バスのメモリへのアクセス優先順位によって、リードリクエスト17がライトリクエスト16より先にメモリに伝達される場合に発生する。
 3つ目の課題は、アクセス順序の保証をソフトウエア制御で行う場合に、複数回のリード動作の実行やライト処理が完了するまでの時間を確保するために、メモリへのアクセス処理時間が長くなり、リアルタイム性が低下する。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、メモリにアクセスする順序の保証をできる情報処理装置を提供することである。
 上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明の情報処理装置は、第1のバスと第2のバスと接続し、メモリへのデータの書き込みと前記メモリからのデータの読み出しを制御するメモリ制御部を備える情報処理装置であって、前記情報処理装置を制御する制御部と、前記第1のバスに接続し、データの書き込み要求を前記メモリ制御部に出力するとともに、通知信号を出力する第1の回路デバイスと、前記第1のバスに接続し、前記通知信号に基づいて前記メモリ制御部に対してデータの読み出し要求を出力し、前記データ読み出し要求の応答に基づいて割り込み信号を前記制御部へ出力する第2の回路デバイスと、前記第2のバスと接続し、前記割り込み信号を入力した前記制御部からの指示に基づき、前記メモリに格納されたデータの読み出し要求を前記メモリ制御部に出力する第3の回路デバイスと、を備えることを特徴とする。
 本発明の構成によれば、複数のバスの所定のバスに接続する回路デバイスがメモリへ書き込んだデータを、別のバスに接続する回路デバイスがメモリからデータの読み出しを行う場合に、その順序を保証することができる。
第1の実施形態における情報処理装置のブロック図である。 図1の構成におけるデータアクセスのタイミングの説明図である。 図1の構成における順序保証回路の動作タイミングの説明図である。 メモリコントローラが行う処理の説明図である。 メモリコントローラが行う処理の説明図である。 アービタが行う調停を説明する図である。 アービタが行う調停を説明する図である。 第2の実施形態における情報処理装置のブロック図である。 第2の実施形態における順序保証回路の動作タイミングの説明図である。 第3の実施形態における情報処理装置のブロック図である。 第3の実施形態における順序保証回路の動作タイミングの説明図である。 第4の実施形態における情報処理装置のブロック図である。 第5の実施形態における順序保証回路の動作タイミングの説明図である。 記録装置の斜視図である。 課題を説明するための図である。
 [第1の実施形態]
 次に本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、情報処理装置の回路構成を概略的に示す。図1は、回路デバイス(回路ブロックとも称す)として、主としてCPU202、割り込み信号制御回路209、メモリ200、メモリコントローラ(メモリ制御部)201、バスマスタ203、205、順序保証回路210、アービタ206を備える。CPU202は、情報処理装置を制御する。情報処理装置の制御部は、CPU202と割り込み信号制御回路209を備えている。上述した回路デバイス(回路ブロック)は、図1に示すようにバス214とバス215に接続している。アービタ(調停部)206は、回路ブロックからのメモリ200へのアクセスの要求(ライトリクエスト、リードリクエスト)の調停を行う。割り込み信号制御回路209は、割り込み信号が入力されるとCPU202へ通知信号15を送信する。CPU202は、バスマスタ203、205にメモリ200へのアクセスの指示出す。図1が煩雑にならないように、便宜的にCPU202からバスマスタ203への信号線やCPU202からバスマスタ205への信号線は省略している。また、同様の理由で、CPU202が実行するためのプログラムを保持するメモリ等も省略している。バスマスタ203はライトDMA手段を備え、バスマスタ205はリードDMA手段を備えている。ライトDMA手段はデータをメモリへ格納するためにDMA(ダイレクト・メモリ・アクセス)転送を行う転送手段である。なお、データの転送方法は、DMA転送に限定するものではなく、他の方法でも構わない。リードDMA手段はデータをメモリから読み出すときDMA(ダイレクト・メモリ・アクセス)転送を行う転送手段である。なお、情報処理装置においては、複数のバスマスタが設けられているケースが多いので、図1に示すように、バスマスタ204をバス215に接続している。なお、情報処理装置が記録装置や画像読取装置であれば、これらのバスマスタは、例えば、画像データを処理する回路ブロックである。画像データの処理には、例えば、レッド(R),グリーン(G)ブルー(B)の色成分を、シアン(C)マゼンタ(M)イエロ(Y)ブラック(K)の色成分に変換する色変換処理がある。このほかにも、画像データの処理には、多値データを2値データに変換する多値2値変換処理、画像データの間引き処理、画像データの縦横変換処理、圧縮データの伸張処理等が含まれる。この他に、バスマスタは、モータや記録ヘッド及び読取センサの駆動回路を制御する回路ブロックにも使われる。このような回路ブロックであれば、モータや記録ヘッドの駆動データの処理を行う。
 アービタ206は、バス214、215に接続する回路ブロックのメモリアクセスの順序をそれぞれ調停する。この調停は、回路ブロックから同時にアクセス(ライト、リード)の要求が出たときに、予め定めた順序で、回路ブロックの要求を受け付ける。この調停方法は、優先順位を順に入れ替えるラウンドロビン方式と優先順位を固定する方法とがある。
 メモリコントローラ201は、メモリ200とのアクセスを制御する回路ブロックである。メモリコントローラ201は、図1に示すように、2つのバス214、215と接続している。バス214、215のメモリ200に対するアクセスの要求の優先度は、メモリコントローラ201の設定により定められている。メモリコントローラ201は設定された優先度に従って、時分割でバス214、バス215とのアクセス(ライト、リード)を有効にする。言い換えると、メモリコントローラ201は、時分割で2つのバス214、215の接続を切り替えている。メモリコントローラ201は、有効にしたバスを介して転送されるデータをメモリ200への格納を行い、メモリ200に格納されているデータを読み出してバスへ出力する。なお、メモリコントローラ201やアービタ206には、必要に応じて回路ブロックの要求を順に記憶するバッファを備える。
 次に、回路デバイス(回路ブロック)とメモリとのアクセスについて説明する。バスマスタ205は、CPU202からの指示を受けて、バスマスタ203がメモリ200のアドレスH1000に書き込んだデータを読み出し、そのデータに基づいて所定の処理を行う。
 次に、順序保証回路210の役割について説明する。バスマスタ203は、データの書き込みのためにデータをバス215へ出力する。バスマスタ203は、このデータを出力した後、通知信号として割り込み信号216を順序保証回路210へ出力する。順序保証回路210は割り込み信号216を入力すると、バス215を介してデータの読み出しを行う。順序保証回路210は、この読み出しを行った後、通知信号として割り込み信号219を割り込み信号制御回路209へ出力する。割り込み信号制御回路209はCPUへ通知信号15を出力する。CPU202は、この通知信号15に基づき、バスマスタ205にメモリ200からのデータの読み出しを指示する。バスマスタ205は、データ読み出し要求を行う。このような制御構成により、バスマスタ203がメモリ200に格納したデータを、バスマスタ205は確実に読み出すことができる。メモリコントローラ201のバスへのアクセスの優先度やバッファでの格納によらずに、デバイスのデータの書き込みと読み出しの整合性を保証することができる。
 順序保証回路210は、例えば、順序保証回路210が出力した読み出し要求に対応する応答信号をメモリコントローラ201から受ければ、メモリ200からのデータの読み出しができたと判断する。あるいは、順序保証回路210がデータを受信すれば、メモリ200からのデータの読み出しができたと判断する。仮に、順序保証回路210は、上述した応答信号やデータ受信ができなければ、バスマスタ203がバス215へ出力したデータは、まだメモリ200に格納されていないとみなすことができる。
 図2は、図1の回路構成におけるバスのデータと割り込み信号のタイミングを説明する図である。図2の左側の数字は、図1に示される割り込み信号216、218,219、バス214、215に対応している。バスマスタ203が、ライトリクエストとしてメモリ200のアドレスH1000へ書き込み命令(W)をバス215へ出力する(タイミングt1)。その後、バスマスタ203は割り込み信号216を出力する(タイミングt2)。順序保証回路210は、この割り込み信号216を受信した後、リードリクエストとしてメモリ200のアドレスH2000の読み出し命令(R)を出力する(タイミングt3)。順序保証回路210がメモリ200からのデータの読み出しができれば、順序保証回路210は、割り込み信号219を出力する(タイミングt4)。割り込み信号制御回路209に割り込み信号219が入力されると、CPU202は、バスマスタ205へ動作の指示を出力する。バスマスタ205は、CPU202からの指示に応じて、メモリ200のアドレスH1000の読み出し命令(R)を出力する(タイミングt5)。バスマスタ205は、読み出しを終えると割り込み信号218を出力する(タイミングt6)。
 なお、順序保証回路210が指定するメモリのアドレスは、バスマスタ203が指定したアドレスと異なるアドレスで構わない。なぜなら、データを読み出すアドレスや読み出すデータそのものに意味はなく、バス215を介してメモリ200にアクセスすることが目的だからである。また、ライトリクエストのための専用の信号線、リードリクエストのための専用の信号線を用いて、各回路デバイスからメモリコントローラへライトリクエストとリードリクエストを出力する形態でも構わない。
 次に、図3で順序保証回路210の動作の説明をする。216は図1の割り込み信号216に対応し、219は図1の割り込み信号219に対応している。ライズエッジ、ネクストエントリ、カレントエントリは順序保証回路210の内部の信号名である。DMAステイタスは、順序保証回路210の内部の状態を示す。バスマスタ203からの割り込み信号216が順序保証回路210に入力されると(タイミングt33)、割り込み信号216の立ち上がりを検出し、ライズエッジをハイレベルにした後、ライズエッジをロウレベルにする。この検出によって、ネクストエントリに記憶される(タイミングt34)。エントリされている信号が他にない場合、ネクストエントリはすぐにカレントエントリへ移り、DMAステイタスはアイドルからリード(任意のアドレスに対してリードDMAが発行される)に移る(タイミングt35)。このリードのDMAステイタスでは、リードDMA動作が実行されている状態であり、リードDMA動作はリードリクエストが発行されてからデータをメモリ200から読むまでの動作である。従って、メモリ200に対するリードDMA動作が完了するということは、その直前に行われたバスマスタ3のライトDMA動作によって、メモリ200へデータがライトされたとみなすことができる。このリードDMA動作により確実にメモリへのデータ転送が完了することが保証される。
 順序保証回路210によるリードDMA動作が終了すると、DMAステイタスはアイドルに移り、割り込み信号制御回路209へ出力される割り込み信号219が発行される(タイミングt36)。この割り込み信号219を受けて、割り込み信号制御回路209は、CPU202に通知を行う。そして、CPU202の制御により、次のバスマスタからのリードリクエスト、もしくはライトリクエストが発行される。バスマスタ203からの割り込み信号216がハイレベルからロウレベルに変化したのを検知して(タイミングt37)、割り込み信号219もハイレベルからロウレベルに変化させる(タイミングt38)。
 なお、順序保証回路210が行うリードDMA動作の回数は、バスの調停(アービトレーション)方法に応じて定められる。バスの調停は、バスマスタ203、バスマスタ204、順序保証回路210のうち少なくとも2つの要求(リクエスト)がメモリコントローラに対して同時に行われる場合に、その要求の処理順序を規定する。
 2つの要求がメモリコントローラに対して同時に行われる場合について図4A,4Bを用いて説明する。図4Aに示すように、メモリコントローラ201がバス215とのアクセス状態を有効にしている間に、バスマスタ203はアクセスの要求(203Req)を出力する(タイミングt41)。その後、順序保証回路210がアクセスの要求(210Req)を出力する(タイミングt42)場合には、メモリコントローラは、バスマスタ203が順序保証回路210より先にメモリコントローラにアクセスの要求を行ったことを判断できる。しかし、図4Bに示すように、メモリコントローラ201がバス215とのアクセス状態を無効にしている間に、203Reqの後に210Reqが出力された場合には、203Reqと210Reqは同時に出力されたと判断される。この理由は、203Reqと210Reqの出力後のタイミングt43で、メモリコントローラ201がバス215とのアクセス状態を無効から有効にしたためである。
 バスの調停がラウンドロビン方式であれば、リードDMA動作を2回行う。一方、バスの調停が固定優先順位方式であり、順序保証回路210の順位がバスマスタ203の順位より低ければリードDMA動作を1回行う。
 図5A,5Bは、バスの調停の優先順位についてラウンドロビン方式を説明する図である。ラウンドロビン方式は、バスの使用権の1位の優先順位が与えられたバスマスタは、次のバスの使用権について最下位の優先順位が与えられる。このように、バスの使用権の1位の優先順位は、順に入れ替わる。図5Aに示すように、優先順位を定めた3つの状態を定められている。例えば、状態1では、バスマスタ203の要求の優先順位が一番高く、バスマスタ204の要求の優先順位は2番目である。順序保証回路210の要求の優先順位は3番目(最下位)である。図5Bのように、状態1において、コマンドを受け付け処理すると、状態1を状態2に変える。この処理を繰り返すことで、3つの回路ブロックは、優先順位を高くする機会を等しくすることができる。
 ラウンドロビン方式において、リードDMA動作を2回行う理由は、図5の状態2や状態3の場合には、順序保証回路210が行う1回目のリードDMA動作はバスマスタ203の書き込みの後に行う処理ではないので、上述した順序保証を実現できていない。このため、バスマスタ203の書き込みの後に、リードDMA動作を行うように、2回目のリードDMA動作を行う。このように、ラウンドロビン方式でバスの調停を行う場合、順序保証回路210はリードリクエスト(読み出し要求)を少なくとも2回出力する。一方、バスマスタ203の優先順位が順序保証回路210の優先順位より高くした状態を維持してバスの調停を行う場合(優先順位固定方式)、順序保証回路210は読み出し要求を1回出力すればよい。
 [第2の実施形態]
 図6は、情報処理装置の第2の実施形態を説明する。第1の実施形態と同じ構成については説明を省き、相違する点について説明する。図6では、バス215にバスマスタ221が接続している。バスマスタ221はライトDMA手段を備えている。このため、バスマスタ221は、バスマスタ203と同様に、順序保証回路210へ割り込み信号222を出力する。順序保証回路210は、割り込み信号制御回路209へ割り込み信号219、223を出力する。
 図7は、図6の構成における順序保証回路210の動作の説明図である。図7の216、219、222、223は図6の信号216、信号219、信号222、信号223にそれぞれ対応している。第1の実施形態と同様の動作の説明は省く。図7は、順序保証回路210が、割り込み信号222より先に割り込み信号216を受け付けた場合の動作タイミングを説明する図である。第1の実施形態と同様の動作の説明は省く。順序保証回路210は、ライズエッジ1、ネクストエントリ1、カレントエントリ1の処理を行う。順序保証回路210のDMAステイタスは、アイドルからリード1に移り(タイミングt72)、リードDMA動作を行う。その後、順序保証回路210は、割り込み信号219を出力し、順序保証回路210のDMAステイタスは、リード1からアイドルに移る(タイミングt74)。一方で、順序保証回路210はリードDMA動作を実行しているタイミングで割り込み信号222を検知すると、ライズエッジ2とネクストエントリ2の処理を行う。順序保証回路210はカレントエントリの処理を行うと、DMAステイタスはアイドルからリード2に移り(タイミングt75)、リードDMA動作を実行する。割り込み信号223を出力する。
 [第3の実施形態]
 図8は、情報処理装置の第3の実施形態を説明する。第1の実施形態と同じ構成については説明を省き、相違する点について説明する。図8では、バスマスタ231、順序保証回路232がバス214に接続している。バス214にはアービタ206が接続されている。バスマスタ231は、ライトDMA手段を備えている。バスマスタ231は、バスマスタ203と同様に、順序保証回路232へ割り込み信号234を出力する。順序保証回路232は、割り込み信号制御回路209へ割り込み信号235を出力する。このように、あるバスにメモリへ書き込みを行う回路ブロックが接続されていれば、そのバスには順序保証回路を接続する。
 図9は、図8の構成における順序保証回路210、232の動作の説明図である。図9の上段側が順序保証回路210の動作を示し、図9の下段側が順序保証回路232の動作を示す。図9の216、219、234、235は図8の信号216、信号219、信号234、信号235にそれぞれ対応している。第1の実施形態と同様の動作の説明は省く。バスマスタ203とバスマスタ231がライトリクエスト(書き込み要求)を出力する。タイミングt90で、順序保証回路210は割り込み信号216を入力し、順序保証回路232は割り込み信号234を入力する。順序保証回路210のリードリクエストが順序保証回路232のリードリクエストより先にメモリコントローラ201に受けつけられたため、順序保証回路210が順序保証回路232より先にリードDMA動作を行う。DMAステイタスは、タイミングt91でアイドルからリード3に移り、タイミングt92でリード3からアイドルに移る。順序保証回路210のリードDMA動作を行う間(タイミングt91~t92)、順序保証回路232はバスの応答を待っている状態になる。順序保証回路232は動作として、リードリクエストの発行(タイミングt91)から読み出しが完了する(タイミングt93)までリードの状態が長くなる。
 [第4の実施形態]
 図10は、情報処理装置の第4の実施形態を説明する。第1の実施形態と同じ構成については説明を省き、相違する点について説明する。図10に示すように、メモリコントローラ201に3つのバスが接続されている。バス213のプロトコルとバス214のプロトコルが異なるために、バス213とバス214はバスブリッジ207を介して接続されている。バスマスタ203と順序保証回路210がバス213に接続されている。バスマスタ203は、データの書き込みのためにデータをバス213へ出力する。バス213に出力されたデータは、バスブリッジ207を介してバス214へ転送され、メモリコントローラ201へ転送される。バスブリッジ207は、バッファ208を備えており、バスマスタ203が出力したデータも、バッファ208で一旦保持される。このようなシステム構成においても、順序保証回路210は、割り込み信号216を入力すると、リードリクエストを出力し、バス214、バスブリッジ207、バス213を経由してメモリ200からデータの読み出しを行う。順序保証回路210は、この読み出しを行った後、割り込み信号219を割り込み信号制御回路209へ出力する。以上のように、このようなバスブリッジ207を備えた形態であっても、順序保証回路210により、メモリ200へのアクセス順序は保証される。
 [第5の実施形態]
 これまでは、バスマスタの割り込み信号をハードトリガとして、順序保証回路が動作する構成(ハードウエアによる順序保証制御)を説明したが、第5の実施形態では、ソフト制御による割り込み信号(ソフトトリガ)による順序保証制御について説明する。ソフトトリガによって順序保証回路を動作させるためには、上述した実施形態1~実施形態4の回路構成において、ソフトトリガ信号を発生させるようなソフトウエアを組み込むことで構成できる。このソフトトリガ信号は、CPUが生成するように制御プログラムをシステムに用意する。第5の実施形態での構成は、例えば、図1を用いて説明するならば、バスマスタ203は、割り込み信号216を順序保証回路210へ出力する代わりに、CPU202へ出力する。CPU202は、割り込み信号216を受信すると制御プログラムに基づいて、トリガ信号を順序保証回路210へ出力する構成となっている。この点が、ソフトウエアで実現する第5の実施形態とハードウエアで実現する第1の実施形態との違いである。
 図11は、順序保証回路の動作のタイミングを説明する図である。図11においても、順序保証回路の内部信号は、図3と同様である。バスマスタ203は、バスにライトリクエストを出力した後、バスマスタ割り込み信号をCPU202へ出力する(タイミングt100)。CPU202は、この通知に基づいてソフトトリガ信号を出力する(t101~t102)。順序保証回路210は、ソフトトリガ信号に基づいて図3の処理と同様に動作を行い、アイドル状態からリード状態に移り(t103)、リードDMA動作を実行する。リードを完了すると割り込み信号219を出力する(t104)。このように、順序保証回路210が割り込み信号をCPU202から受けることで、読み出し動作を実行する。なお、順序保証回路に2つのバスマスタから通知を受けて動作を行う構成では、一方の割り込み信号をハードトリガに、もう一方の割り込み信号をソフトトリガにする形態でも構わない。この場合には、先に入力した割り込み信号に対応したリードDMA動作を行う構成にすればよい。
 [インクジェット記録装置の説明]
 次に、上述した実施形態に適用するインクジェット記録装置の説明をする。図12はインクジェット記録装置1の斜視図である。インクジェット記録装置(以下、記録装置という)は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行う記録ヘッド3をキャリッジ1002に搭載している。キャリッジ1002には、キャリッジモータM1によって発生する駆動力を伝達機構1004より伝え、キャリッジ2を矢印A方向に往復移動させる。記録時には、例えば、記録紙などの記録媒体Pを給紙機構1005によって給紙し、記録位置まで搬送する。その記録位置において記録ヘッド3から記録媒体Pにインクを吐出することで記録を行う。1007は記録媒体Pを搬送する搬送ローラであり、搬送モータM2によって駆動される。
 記録装置1のキャリッジ1002には記録ヘッド1003を搭載するのみならず、記録ヘッド3に供給するインクを貯留するインクカートリッジ1006を装着する。インクカートリッジ1006はキャリッジ1002に対して着脱自在になっている。
 図12に示した記録装置1はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ2にはマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロ(Y)、ブラック(K)のインクを夫々、収容した4つのインクカートリッジを搭載している。これら4つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。
 さて、キャリッジ1002と記録ヘッド1003とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド1003は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、この記録ヘッド1003は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用している。このため、記録ヘッド1003には熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備えている。
 本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。

Claims (7)

  1.  第1のバスと第2のバスに接続し、メモリへのデータの書き込みと前記メモリからのデータの読み出しを制御するメモリ制御部を備える情報処理装置であって、
    前記情報処理装置を制御する制御部と、
     前記第1のバスに接続し、データの書き込み要求を前記メモリ制御部に出力するとともに、通知信号を出力する第1の回路デバイスと、
    前記第1のバスに接続し、前記通知信号に基づいて前記メモリ制御部に対してデータの読み出し要求を出力し、前記データ読み出し要求の応答に基づいて割り込み信号を前記制御部へ出力する第2の回路デバイスと、
     前記第2のバスに接続し、前記割り込み信号が入力された前記制御部からの指示に基づき、前記メモリに格納されたデータの読み出し要求を前記メモリ制御部に出力する第3の回路デバイスと、
     を備えることを特徴とする情報処理装置。
  2.  前記第1のバスに接続し、データの書き込み要求を前記メモリ制御部に出力するとともに、第2の通知信号を前記第2の回路デバイスへ出力する第4の回路デバイスを備え、
    前記第2の回路デバイスは、前記通知信号と前記第2の通知信号に応じて、前記メモリ制御部に対してデータの読み出し要求をそれぞれ出力することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  3.  前記第1のバスに出力される要求に対して前記第1の回路デバイスの優先順位が前記第2の回路デバイスの優先順位より高くした状態を維持して調停を行う場合、前記第2の回路デバイスは読み出し要求を1回出力することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  4.  前記第1のバスに出力される要求に対してラウンドロビン方式で調停を行う場合、前記第2の回路デバイスは読み出し要求を少なくとも2回出力することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  5.  前記メモリ制御部は、前記第1のバスとのアクセスと前記第2のバスとのアクセスを時分割で行うことを特徴とする請求項3又は4に記載の情報処理装置。
  6.  前記制御部は、前記第1の回路デバイスから前記通知信号を受信し、第2の回路デバイスへ第3の通知信号を出力し、
     第2の回路デバイスは、前記第3の通知信号に基づいて前記メモリ制御部に対してデータの読み出し要求を出力し、前記データ読み出し要求の応答に基づいて割り込み信号を前記制御部へ出力することを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  7.  請求項1乃至6のいずれか1項の情報処理装置と記録ヘッドとを備えた記録装置。
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