JPH05181789A - ディジタル回路 - Google Patents
ディジタル回路Info
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- JPH05181789A JPH05181789A JP35842091A JP35842091A JPH05181789A JP H05181789 A JPH05181789 A JP H05181789A JP 35842091 A JP35842091 A JP 35842091A JP 35842091 A JP35842091 A JP 35842091A JP H05181789 A JPH05181789 A JP H05181789A
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Abstract
ジタルICにおいて、CPUコアと内蔵メモリ間距離を
最短とし、より一層の高速動作を達成する。 【構成】 外部素子がディジタルIC10の内部メモリ
2とのDMAを要求した場合、DMAコントローラ3
は、トライ・ステート・バッファ4に使用不許可を出力
することで、CPUコア1を外部システムバスから切り
離す。これと共に、CPUコア1にインヒビットを出力
して、CPUコア1の内部機能を停止させる。これによ
り、外部素子は、内部パス9を介して内部メモリ2との
アクセスを行うことができる。一方、外部素子からDM
Aの要求がないときは、DMAコントローラ3は、トラ
イ・ステート・バッファ4に使用許可信号を出力する。
これにより、CPUコア1は外部素子とアクセスでき
る。また内部メモリ2と短いバス5を介して、より高速
にアクセスすることができる。
Description
メモリへのアクセスを、より高速に行うことができるデ
ィジタル回路に関し、特に、ICテスタ等の各種電気部
品試験装置のディジタル・シグナル・プロセッサ(DS
P)や、汎用コンピュータの画像処理用,音声処理用等
のDSP等として使用されるディジタルICに関する。
スする場合、アドレス・バス上に所望のアドレスを出力
し、前記メモリの該アドレスに格納されたデータ(オペ
ランド,プログラムデータ,演算の対象となるデータ
等)をデータバスを介して取り込む。そして、必要に応
じて該取り込んだデータをレジスタに格納したり、演算
等を施す等の処理が行われる。マイクロ・プロセッサが
高速動作するためには、マイクロ・プロセッサ自体が高
速動作することはもちろん、メモリのアクセスタイム
や、アドレスバス,データバスの信号の伝搬遅延時間ま
で含めて、(マイクロ・プロセッサによるアドレス出
力)→(メモリのデータ・アクセス)→(メモリからの
データ出力)→(MPUによるデータの取込み)、と言
った一連のループに要する時間を短縮する必要がある。
・ワーク・ステーション(EWS)等のシステムでは、
高速フーリエ変換、画像・音声信号処理等を高速に行う
ために、一のチップ内にCPUコアとメモリとを内蔵し
た上記処理等のために専用に設計されたディジタルIC
も開発されている。このようなICでは、図2に示すよ
うに、マイクロ・プロセッサ(CPUコア11)と内部
メモリ2とを、専用のメモリアクセス用のバス5を介し
て接続し、CPUコア11と内部メモリ2とのデータ転
送速度の向上を図っている。ところで、ホスト・コンピ
ュータ、I/Oポート、外部メモリ等の外部素子(以
下、単に「外部素子」と言う)が上記チップ内メモリに
アクセスする場合には、ダイレクト・メモリ・アクセス
(DMA)によるデータ転送が行われる。
蔵したディジタルIC20にDMAコントローラ13を
接続した様子を示す、従来のDMAによるデータ転送方
式の説明図である。同図では、CPUコア11の一のポ
ートP1と内部メモリ2とは、図2の場合と同様メモリ
アクセス用のバス5で接続されており、外部システムバ
ス7は、DMAコントローラ13を介して前記メモリア
クセス用バス5に接続されている。また、CPUコア1
1は、内部のレジスタやキャッシュメモリ等の、外部と
アクセスする機能を本来有しているので、外部システム
バス6はCPUコア11の内部メモリ2が接続されたポ
ートP1とは異なるポートP2に接続されている。
Uコア11が内部メモリ2と組となって動作する本来の
動作時には、DMAコントローラ13はCPUコア11
にイネーブル信号(EN)を出力し、CPUコア11に
接続されたデータやアドレスの出力がイネーブルとな
り、DMAコントローラ13の出力は不定(トライステ
ート状態)になる。逆に、外部素子が内部メモリ2とア
クセスする場合には、CPUコア11はDMAコントロ
ーラ13にイネーブル信号(EN)を出力し、DMAコ
ントローラ13の出力がイネーブルとなり、CPUコア
11のデータやアドレスの出力はトライステート状態と
なる。すなわち、DMAコントローラ13は、DMA要
求があったときは、I/Oポート7を介して外部素子と
内部メモリ2とのDMAを実行することができる。ま
た、CPUコア11は、内部メモリとある程度の高速で
アクセスすることができるし、外部素子とI/Oポート
7を介してアクセスすることができる。
では、メモリアクセス用バス5を、CPUコア11とD
MAコントローラ13とで共有しているため、バスの長
さが長くなり、CPUコア11のアドレス出力の負荷が
重くなり(すなわち、負荷電流が増大する)、データや
アドレスの伝搬遅延時間が長くなり、内部メモリ2への
アクセス速度が低下するという不都合がある。上述のよ
うに、DMAコントローラ13をディジタルIC20と
別素子として構成する場合は、アドレスバス等のバスの
引き回しが長くなるが、DMAコントローラ13をディ
ジタルIC20に内蔵したとしても、該バスがメモリと
CPUコア11との距離を最短にする際の制限ともな
り、上記アドレスの伝搬遅延時間の大きくするという不
都合を解消することはできず、本来のCPU動作速度を
低下させる。
コア及びメモリを内蔵するディジタル回路(特に、ディ
ジタルIC)において、CPUコアと内蔵メモリ間距離
を最短とし、より一層の高速動作を達成するディジタル
回路を提供することを目的とする。
って説明する。本発明において、ディジタルICは、内
部パスにより相互に接続されてなる複数ポートを有する
CPUコアと、前記複数ポートのうち一のポートにメモ
リアクセス用バスを介して接続された内部メモリとを有
している。そして、ディジタルICのI/Oポートと、
前記内部メモリが接続されたポート以外のポートとの間
に形成した内部システムバス上にDMAコントローラが
備えられる。
MAコントローラが接続されたポートとの間、あるい
は、(ii)前記I/Oポートと、前記CPUコアの複
数ポートのうち、前記DMAコントローラまたは内部メ
モリが接続されたポート以外のポートとの間、に形成し
た内部システムバス上にトライ・ステート・バッファが
備えられている。例えば、外部素子がディジタルICの
内部メモリとのDMAをDMAコントローラに要求した
場合、DMAコントローラは、前記トライ・ステート・
バッファに使用不許可信号を出力することで、前記CP
Uコアを外部システムバスから切り離す。これと共に、
DMAコントローラはCPUコアに内部論理停止信号
(インヒビット信号)を出力して、該CPUコアの内部
機能を停止させる。これにより、外部素子は、前記I/
Oポート、前記DMAコントローラが接続されたCPU
コアのポート、及び前記内部メモリが接続されたCPU
コアのポートを介して、前記内部メモリとのアクセスを
行うことができる。
求がないときは、DMAコントローラは、トライ・ステ
ート・バッファに使用許可信号を出力する。この場合に
は、DMAコントローラは、CPUコアに内部論理停止
信号を出力しないことは勿論である。これにより、該外
部素子は、前記I/Oポート、及び前記トライ・ステー
ト・バッファが接続されたCPUコアのポートを介して
CPUコアのレジスタ等のデータを読み出したり、逆に
CPUコアは外部素子からデータを読み出したりするこ
とができる。
示す説明図である。同図において、ディジタルIC10
は、CPUコア1、内部メモリ(RAM、ROMまたは
これら双方の何れであってもよい)2、DMAコントロ
ーラ3、及びトライ・ステート・バッファ4の回路要素
により構成されている。ここで、CPUコア1のポート
P1と内部メモリ2は、メモリアクセス用のバス5(ア
ドレスバス、データバス、コントロール信号ラインによ
り構成されている)で接続されている。また、外部シス
テムバス6はディジタルIC10のI/Oポート(一の
ポートのみを示す)7に接続され、該I/OポートとC
PUコア1のポートP2とは、2経路の内部システムバ
ス8a及び8bにより接続されている。すなわち、一方
の内部システムバス8aは、DMAコントローラ3を介
してポートに、他方の内部システムバス8bは、トライ
・ステート・バッファ4を介してポートP2に接続され
ている。更に、上記ポート1とポート2とは、CPUコ
ア1の内部パス9により接続状態にある。なお、同図で
は、DMAコントローラ3が接続されるポートと、トラ
イ・ステート・バッファ4が接続されるポートとは同一
ポートP2を使用しているが、異なるポートを使用する
こともできる。
ステート・バッファ4に対してイネーブル信号(EN)
を出力する制御線が接続されている。図1においては、
説明の便宜上、上記構成のみを図示したが、ウオッチド
ッグタイマ等の各種タイマ、A/D変換器、ポート1,
2以外のポート等、通常のDSPやシングルチップマイ
コンに搭載される各種装置が内蔵できる。
説明する。 (1)DMAコントローラ3がDMA動作を行う場合 DMAコントローラ3の動作は、一般のDMA制御と同
様である。DMAコントローラ3の初期化は、通常、図
示しないホストCPU、他のCPU、あるいはCPUコ
ア1が、各種レジスタ(アドレスレジスタ、カウンタレ
ジスタ、制御レジスタ)を設定することで行う。そし
て、DMAコントローラ3がホストCPUあるいは他の
CPU等の外部素子から、外部システムバス6を介して
DMAの要求(DMAREQ)を受けると、DMAコン
トローラ3は、CPUコア1にインヒビット信号を、ト
ライ・ステート・バッファ4に非イネーブル信号を出力
する。これにより、CPUコア1の内部機能は停止する
と共に、トライ・ステート・バッファ4は不活性(外部
論理から見ると不定)となる。そして、DMAコントロ
ーラ3、あるいはホストCPUあるいは他のCPU等の
外部素子(あるいは、場合によってはCPUコア1自身
であってもよい)がCPUコア1のポート1,2を活性
にし、DMAの転送方式(バースト方式,サイクルスチ
ール方式等)に応じたDMA転送が実行される。この場
合、外部システムバス6は、I/Oポート7,DMAコ
ントローラ3,ポート2,内部パス9,ポート1を介し
てメモリアクセス用バス5と接続され、内部メモリ2の
要求された所定アドレスのデータの読み書きが、行われ
る。
を行わない場合 この場合には、DMAコントローラ3はトライ・ステー
ト・バッファ4に、イネーブル信号(EN)を出力し、
トライ・ステート・バッファ4は活性となっており、D
MAコントローラ3は、自ら不活性となっている。ま
た、CPUコア1は、インヒビット信号が入力されない
ので、内部論理は停止しない。このため、CPUコア1
は外部素子と、I/Oポート7,トライ・ステート・バ
ッファ4,ポートP2を介して外部素子とアクセスする
ことができると共に、内部メモリ2にアクセスすること
ができる。CPUコア1が内部メモリ2とアクセスする
には、ポート1に接続したメモリアクセス用バス5を開
始で行われるが、該バスにはDMAコントローラ3が接
続されていないので、CPUコア1の出力が重くなるこ
とはない。なお、以上説明したように、本発明のディジ
タルIC10は、ホトリソグラフ、エッチング、イオン
注入等の工程によりウエハ上にICロジックを形成する
ことで製造することもできるし、ゲートアレイー等を用
いて製造することもできる。以上、ディジタルICにつ
いて説明したが、本発明回路をボード上に形成すること
もできる。この場合、トライ・ステート・バッファ4を
DMAコントローラ3に内蔵することも可能である。
セス用バスを、CPUコアとDMAコントローラとで共
有しないので、システムバス自体の長さを短くすること
ができる。したがって、CPUコアのアドレス出力の負
荷が重くなり、データやアドレスの伝搬遅延時間が長く
なると言った不都合は生じない。また、DMAコントロ
ーラをディジタルICに内蔵できるので、アドレスバス
等のバスの引き回しが長くなると言った不都合も生じな
い。この結果、CPUコアによる、メモリへのアクセス
速度をより高速化することができる。
図である。
メモリとを内蔵したディジタルICの説明図である。
ディジタルICの構成を示す説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 内部パスにより相互に接続されてなる複
数ポートを有するCPUコアと、前記複数ポートのうち
一のポートにメモリアクセス用バスを介して接続された
内部メモリとを有してなるディジタル回路であって、 該ディジタル回路のI/Oポートと、前記内部メモリが
接続されたポート以外のポートとの間に形成した内部シ
ステムバス上にDMAコントローラを備えると共に、 前記I/Oポートと、前記DMAコントローラが接続さ
れたポートとの間、あるいは、前記I/Oポートと、前
記CPUコアの複数ポートのうち、前記DMAコントロ
ーラまたは内部メモリが接続されたポート以外のポート
との間に形成した内部システムバス上にトライ・ステー
ト・バッファを備え、 DMAの要求があったときは、前記DMAコントローラ
は、前記トライ・ステート・バッファに使用不許可信号
を出力して、前記CPUコアを外部システムバスから切
り離すと共に、前記CPUコアに内部論理停止信号を出
力して、該CPUコアの内部機能を停止させ、これによ
り、前記I/Oポート、前記DMAコントローラが接続
されたCPUコアのポート、及び前記内部メモリが接続
されたCPUコアのポートを介して行われる、該外部素
子と前記内部メモリとのアクセスを可能とし、 DMAの要求がないときは、前記DMAコントローラ
は、前記トライ・ステート・バッファを使用許可信号を
出力することで、前記I/Oポート、及び前記トライ・
ステート・バッファが接続されたCPUコアのポートを
介して行われる、CPUコアと該外部素子とのアクセス
を可能とする、ことを特徴とするディジタル回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35842091A JP3408262B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ディジタル回路およびディジタル回路の外部素子とのアクセス方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35842091A JP3408262B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ディジタル回路およびディジタル回路の外部素子とのアクセス方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05181789A true JPH05181789A (ja) | 1993-07-23 |
JP3408262B2 JP3408262B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=18459208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35842091A Expired - Fee Related JP3408262B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ディジタル回路およびディジタル回路の外部素子とのアクセス方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017099496A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 京楽産業.株式会社 | 遊技機 |
JP2017099493A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 京楽産業.株式会社 | 遊技機 |
JP2017099494A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 京楽産業.株式会社 | 遊技機 |
JP2017099497A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 京楽産業.株式会社 | 遊技機 |
JP2017099491A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 京楽産業.株式会社 | 遊技機 |
JP2017099495A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 京楽産業.株式会社 | 遊技機 |
JP2017099492A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | 京楽産業.株式会社 | 遊技機 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP35842091A patent/JP3408262B2/ja not_active Expired - Fee Related
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