JPH0997177A - コンピュータシステムの割り込み制御方式 - Google Patents

コンピュータシステムの割り込み制御方式

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JPH0997177A
JPH0997177A JP7253266A JP25326695A JPH0997177A JP H0997177 A JPH0997177 A JP H0997177A JP 7253266 A JP7253266 A JP 7253266A JP 25326695 A JP25326695 A JP 25326695A JP H0997177 A JPH0997177 A JP H0997177A
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JP
Japan
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interrupt
serial
serial data
signals
bus
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Application number
JP7253266A
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English (en)
Inventor
Makoto Sakai
誠 酒井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Information Transfer Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】特に拡張ユニットの使用可能なラップトップ型
やノートブック型等のパーソナルコンピュータにおい
て、複数の割り込み信号を最小限の信号線により転送で
きるようにして、拡張ユニットの信号数の使用範囲の拡
大やシステムの信号線の配線構成の簡単化を図ることに
ある。 【解決手段】特に拡張ユニットの使用可能なラップトッ
プ型やノートブック型等のパーソナルコンピュータに適
用する割り込み制御方式であって、複数の割り込み信号
をシリアルデータSIDに変換して、シリアルデータバ
ス2,3を介して転送するシリアル割り込み転送方式で
ある。IENC4,5は複数の割り込み信号をエンコー
ドしてシリアルデータSIDに変換する。IDEC1
は、シリアルデータSIDを元の複数の割り込み信号に
変換してPICに与える。このような方式により、例え
ば16本の割り込み信号を例えば数本の最小限の信号線
により、割り込み要求元からPICに転送することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータに適用するコンピュータシステムの割り込み制御
技術に関係し、特にシリアル割り込み転送方式に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ラップトップ型やノートブック型
等のパーソナルコンピュータは、例えば拡張カード(P
CI拡張カードやISA拡張カードなどのオプションカ
ード)を接続して、各種の拡張機能を付加できるように
構成されている。
【0003】拡張カードは、通常ではデスクステーショ
ンまたはドッキングステーションと称する拡張ユニット
(以下DSと称する)を介して、システム本体に接続さ
れる。DS内には、ISAスロット等の接続インターフ
ェースを構成する拡張スロットが設けられている。
【0004】このような拡張ユニットには、システム本
体内のプロセッサ(CPU)に対して割り込み要求を行
なうための割り込み信号を入力するための信号線が設け
られている。例えばATアーキテクチャ仕様(IBM社
のパーソナルコンピュータ仕様)のコンピュータシステ
ムでは、16本の割り込み信号IRQ0〜IRQ15が
用意されており、この中の11本の割り込み信号線がI
SAスロットに用意されている。
【0005】具体的には、ISAスロットに用意されて
いる11本の割り込み信号線は、割り込み信号IRQ3
〜IRQ7、IRQ9〜IRQ12、IRQ14,IR
Q15に対応する信号線である。この中で、割り込み信
号IRQ10,11,15以外は標準的な用途が定義さ
れている場合が多い。例えば、IRQ3はシリアルポー
ト(#2,COM2)、IRQ5はパラレルポート(#
2,LPT2)、IRQ6はフロッピーディスクコント
ローラ、IRQ9はソフトウエア割り込み(INT0A
h)、IRQ14はハードディスクコントローラ等であ
る。
【0006】また、割り込み信号IRQ0〜IRQ2、
IRQ8,IRQ13は、システムの内部で予約されて
おり、他の目的に利用することはできない。IRQ0は
インターバルタイマ割り込み(PIT)であり、IRQ
1はキーボード割り込み、IRQ2はPIC(#2)か
らの割り込み要求(カスケード接続用)、IRQ8はリ
アルタイムクロック割り込み(RTC)、IRQ13は
コプロセッサエラー処理である。
【0007】システム本体には、割り込みコントローラ
としてPIC(programmable inter
rupt controller)が設けられており、
前記の各割り込み信号を処理する。即ち、PICは、割
り込み信号IRQ0〜IRQ15の発生を認識し、所定
の割り込み優先レベルに従ってCPUに通知する割り込
み信号を決定する。
【0008】ここで、PICの割り込み発生の認識方式
として、ATアーキテクチャ仕様ではエッジトリガモー
ドが採用されている。エッジトリガモードは、割り込み
信号のロー(Low)レベルからハイ(High)レベ
ルへの遷移のみに意味を有し、この立上がりエッジで割
り込み発生を認識する。なお、割り込み発生の認識方式
としてはレベルトリガモードもある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、IS
Aスロット等の拡張スロットを有するDSにより、シス
テムには各種の拡張機能を付加することができる。シス
テム本体とDSとを接続するためには接続インターフェ
ースが必要となる。接続インターフェースは、ドッキン
グコネクタと称するコネクタからなるが、ピン数に制限
があるため、信号本数の増加は容易でない。
【0010】特に、前述の拡張ユニットに用意されてい
る11本の割り込み信号をそのままパラレルにコネクタ
経由で転送することは、それ以外の信号数を大幅に制限
することになり、システムの拡張性を低下させる。ま
た、システム本体内の各チップからも複数本の割り込み
信号があり、これらの割り込み信号の全てを回路基板上
で配線実装することは設計や製造の工程を複雑化する要
因となる。
【0011】本発明の目的は、特に拡張ユニットの使用
可能なラップトップ型やノートブック型等のパーソナル
コンピュータにおいて、複数の割り込み信号を最小限の
信号線により転送できるようにして、拡張ユニットの信
号数の使用範囲の拡大やシステムの信号線の配線構成の
簡単化を図ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、特に拡張ユニ
ットの使用可能なラップトップ型やノートブック型等の
パーソナルコンピュータに適用する割り込み制御方式で
あって、複数の割り込み信号をシリアルデータに変換し
て転送するシリアル割り込み転送方式である。
【0013】割り込みエンコーダ手段は、プロセッサに
対して割り込み要求を行なう要求元装置からの複数の割
り込み信号をシリアルデータに変換する。シリアルデー
タは、シリアルデータバスを介して割り込みデコーダ手
段に転送される。割り込みデコーダ手段は、シリアルデ
ータを元の複数の割り込み信号に変換して、割り込みコ
ントローラ(PIC)に与える。
【0014】このような方式により、例えば16本の割
り込み信号を例えば数本の最小限の信号線により、割り
込み要求元からPICに転送することができる。この方
式を拡張ユニットに適用すれば、例えば11本の割り込
み信号を転送するための信号線を削減できるため、制限
されている信号本数の使用範囲を拡大することができ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図1は本実施形態に関係するシリア
ル割り込み転送方式を説明するためのブロック図であ
り、図2は本実施形態に関係するパーソナルコンピュー
タのシステム構成を示すブロック図である。 (システム構成)本実施形態のシリアル割り込み転送方
式は、特に拡張ユニットの使用可能なラップトップ型や
ノートブック型のパーソナルコンピュータに適用し、例
えば16本の割り込み信号IRQ0〜IRQ15を処理
するプログラマブル割り込みコントローラ(PIC)を
有する。
【0016】本実施形態のパーソナルコンピュータは、
図2に示すように、例えばATアーキテクチャ仕様のチ
ップセット(複数のLSI)からなるコンピュータシス
テムを想定し、システム本体のボード上にはプロセッサ
バス11、内部PCI(Peripheral Com
ponentInterconnect)バス13、お
よび内部ISA(IndustryStandard
Architecture)バス16が配設されてい
る。
【0017】システム本体のボード上には、プロセッサ
(CPU)10、CPU/PCIブリッジ回路12、シ
ステムメモリ14、PCI−ISAブリッジ回路15、
PCI−DSブリッジ回路21、PCカードコントロー
ラ19などが設けられている。
【0018】一方、拡張ユニットであるDS(デスクス
テーションまたはドッキングステーション)23は、D
Sコネクタ22を介してシステム本体に接続される。D
S23の内部には、外部PCIバスと外部ISAバスが
配設されている。
【0019】さらに、DS23の内部には、DS−PC
I/ISAブリッジ回路、PCI拡張カードを装着でき
るPCI拡張スロットやISA拡張カードを装着できる
ISA拡張スロットが設けられている。PCI拡張スロ
ットは外部PCIバスに接続されている。また、ISA
拡張スロットは外部ISAバスに接続されている。
【0020】システムメモリ14は、CPU10の動作
に必要なOS、デバイスドライバ、アプリケーションプ
ログラム、および処理データなどを格納するDRAMか
らなる。
【0021】CPU/PCIブリッジ回路12は、プロ
セッサバス11と内部PCIバス13との間を連絡する
バス中継回路であり、内部PCIバス13のバスマスタ
の1つとして機能する。また、CPU/PCIブリッジ
回路12は、プロセッサバス11と内部PCIバス13
との間で、データとアドレスを含むバスサイクルを双方
向で変換する機能や、メモリバスを介してシステムメモ
リ14のアクセス制御する機能などを有する。
【0022】PCI−ISAブリッジ回路15は、内部
PCIバス13と内部ISAバス16の間を連絡するバ
ス中継回路であり、内部PCIバス13のバスマスタで
ある。
【0023】PCI−ISAブリッジ回路15は、本実
施形態に関係するPIC25を有する。また、図示しな
いが、PCIインタフェース、ISAコントローラ、D
MAコントローラ、システムタイマ(PIT)等の要素
を有する。
【0024】PIC25は、例えば82C59相当の割
り込み処理機能を持つプログラマブル割り込みコントロ
ーラであり、例えばATアーキテクチャ仕様のシステム
に用意されている16本の割り込み信号IRQ0〜IR
Q15を入力する。
【0025】本実施形態では、PIC25は、後述する
ように、専用のシリアルデータバス24を介してシリア
ル転送されるシリアルデータをデコードした複数の割り
込み信号を入力し、所定の割り込み処理を実行する。即
ち、入力された複数の割り込み信号において、優先レベ
ルの高い割り込み要求の割り込み要求信号を決定し、C
PU10に通知する。
【0026】また、本実施形態のPIC25は、割り込
み信号のロー(Low)レベルからハイ(High)レ
ベルに遷移するときの立上がりエッジで割り込み発生を
認識するエッジトリガモードで動作する。
【0027】内部ISAバス16には、キーボードコン
トローラ(KBC)17、ハードディスク装置(HD
D)18や、図示しないBIOS ROM、リアルタイ
ムクロック(RTC)、I/Oポートコントローラなど
が接続されている。
【0028】PCカードコントローラ19は内部PCI
バス13のバスマスタの1つであり、PCMCIA(P
ersonal Computer Memory C
ardInternational Associat
ion)規格の拡張カードスロット20に装着されるP
Cカード(PCMCIA規格のICカード)を制御す
る。
【0029】PCカードコントローラ19は、後述する
割り込みエンコードコントローラ(IENC)を有し、
PCカードからの割り込み要求(IRQx)をシリアル
データに変換し、シリアルデータバス24を介してPI
C25にシリアル転送する機能を有する(図1を参
照)。
【0030】PCI−DSブリッジ回路21は、内部P
CIバス13と、DS23に導出されるPCIバス相当
のドッキングバスとを連絡するバス中継回路である。D
S23には、前述のようにDS−PCI/ISAブリッ
ジ回路が設けられている。DS−PCI/ISAブリッ
ジ回路は、DSコネクタ22を介してシステム本体の内
部PCIバス13と、外部PCIバスまたは外部ISA
バスとを連絡するバス中継回路である。
【0031】さらに、DS23のDS−PCI/ISA
ブリッジ回路は、PCI拡張スロットやISA拡張スロ
ットからの割り込み要求(IRQx)をシリアルデータ
に変換し、シリアルデータバス24を介してシリアル転
送する機能を有する(図1を参照)。 (シリアル割り込み転送方式の構成)本実施形態のシリ
アル割り込み転送方式は、図1に示すように、システム
本体側のシリアルデータバス(primaryバス)2
と外部(拡張ユニット側)のシリアルデータバス(se
condaryバス)3とを有する。
【0032】primaryバス2は、図2に示すシス
テム本体内の専用のシリアルデータバス24に相当す
る。secondaryバス3は、DS23に接続され
る専用のシリアルデータバス24に相当する。
【0033】各シリアルデータバス2,3は、割り込み
ブリッジコントローラ(IBRG)6により中継されて
いる。IBRG6は、図2に示すPCI−DSブリッジ
回路21に含まれる中継機能に相当する。
【0034】primaryバス2は、シリアルデータ
SIDを転送する信号線2A及びシリアルクロック信号
SICを転送する信号線2Bの2本の信号線からなる。
同様に、secondaryバス3は、シリアルデータ
SIDを転送する信号線3A及びシリアルクロック信号
SICを転送する信号線3Bの2本の信号線からなる。
【0035】シリアルデータSIDは、割り込みエンコ
ードコントローラ(IENC)4,5から出力されるシ
リアル割り込み要求信号である。システム本体内のIE
NC4は、例えば図2に示すように、PCカードコント
ローラ19に含まれる割り込みコントローラに相当し、
各割り込み信号(割り込み要求IRQx)をシリアルデ
ータSIDに変換(エンコード)して出力する。
【0036】また、外部のIENC5は、例えば図2に
示すように、DS23に含まれる割り込みコントローラ
に相当し、PCI拡張スロットやISA拡張スロットか
らの各割り込み信号(割り込み要求IRQx)をシリア
ルデータSIDに変換して出力する。
【0037】割り込みデコードコントローラ(IDE
C)1は、信号線2Aを介してIENC4から転送され
たシリアルデータSIDを入力し、元の割り込み信号に
変換(デコード)してPICに与える。IDEC1は、
図2に示すように、PIC25の内部に含まれているコ
ントローラである。
【0038】また、IDEC1は、secondary
バス3とIBRG6を経由して、IENC5から転送さ
れたシリアルデータSIDを入力し、元の割り込み信号
に変換してPICに与える。
【0039】なお、IDEC1、IENC4,5,IB
RG6はオープンドレイン出力仕様であるため、プルア
ップ抵抗7を介して信号線2A,3Aに接続している。
さらに、各オープンドレイン出力は立上がり高速化仕様
の場合には電流制限抵抗も必要となる。
【0040】以下、各構成要素毎の具体例を図3〜図1
1を参照して説明する。なお、説明上で特に断り書きの
ないものは、システム本体側のprimaryバス2に
関するものである。説明上、primaryバス2とs
econdaryバス3とを区別する必要がある場合に
は、各名称の末尾にprimaryを意味する「p」ま
たはsecondaryを意味する「s」を付加する。
例えば、シリアルクロックSICp、シリアルデータS
IDsなどである。 (シリアルデータ形式)シリアルクロックSICは、図
3(A)に示すように、ハイ(High)とロー(Lo
w)とが周期的に繰り返すクロック波形であり、各コン
トローラ間の同期を取るために使用されるクロックパル
スである。
【0041】シリアルクロックSICのある立上がりエ
ッジから次の立上がりエッジまでを、サイクルと呼ぶ。
各サイクルには「1」から「12」までの番号が割り付
けられて区別される(サイクル1,サイクル2…)。こ
の12サイクルを1単位としてフレームと称し、各フレ
ームはフレームn−1,フレームn,フレームn+1の
ように区別されて扱われる。
【0042】ここで、primaryバス2では、ID
EC1がドライブして、IENC4とIBRG6にシリ
アルクロックSICを供給する。また、seconda
ryバス3では、IBRG6がドライブして、IENC
5にシリアルクロックSICを供給する。
【0043】シリアルデータSIDは、ロー(Low)
アクティブのオープンドレイン信号であり、割り込み発
生(立上がりエッジ)をシリアル転送するために使用さ
れるデータである。
【0044】全てのコントローラのいずれもがドライブ
していないときには、プルアップ抵抗7によりハイイン
ピ−ダンス(Hi−Z)の状態に保持されている。pr
imaryバス2では、必要に応じてIDEC1、IE
NC4またはIBRG6により、1サイクル(又はそれ
以上)の期間、シリアルデータSIDはロー(Low)
にドライブされる。
【0045】ここで、オープンドレインでのロー(Lo
w)レベルからHi−Zへの遷移を高速化するために、
シリアルデータSIDはロー(Low)のサイクルが切
れた直後、短時間だけハイ(High)レベルにドライ
ブされる。ただし、このときに他のIENC4またはI
BRG6がロー(Low)をドライブする可能性がある
ので、各コントローラの出力側に電流制限抵抗が付加さ
れている。この電流制限抵抗の抵抗値は、プルアップ抵
抗7の抵抗値と比較して十分に小さい値に設定される必
要がある(Lowレベルの電圧値が各コントローラのL
ow入力仕様を満たすこと)。
【0046】シリアルデータSIDは、各サイクルの後
縁(シリアルクロックSICの立上がりエッジ)で、I
DEC1(secondaryバス3ではIBRG6)
によりサンプリングされる。
【0047】ここで、アイドルサイクルでは、図3
(A)に示すように、各フレーム(n−1,n,フレー
ムn+1)中のサイクル1のみが、IDEC1によりL
owにドライブされる。残りの11サイクルはいずれの
コントローラからもドライブされない(点線で示すHi
−Z状態)。IENC4とIBRG6は、シリアルクロ
ックSICをカウントしてアイドルサイクルを検出する
ことにより、内部の同期を取る。 (割り込み要求サイクル)IENC4に繋がるデバイス
(例えばPCカードコントローラ19)から割り込みが
発生すると(割り込み要求)、IENC4はその割り込
み信号の立上がりエッジを検出し、特定のサイクルをL
owにドライブする。
【0048】各サイクルと割り込みの種類(番号IRQ
x)との対応関係は、図3(B)に示すように設定され
ている。サイクル1は、前記のように同期を取るための
アイドルサイクルである。
【0049】本実施形態では、ATアーキテクチャ仕様
のシステムを想定しているため、16本の割り込み信号
IRQ0〜IRQ15の中で、IRQ0〜IRQ2、I
RQ8,IRQ13はシステムの内部で予約されてお
り、他の目的に利用することはできない。したがって、
サイクル2〜サイクル12には、11本の割り込み信号
IRQ3〜IRQ7、IRQ9〜IRQ12、IRQ1
4,IRQ15が割り当てられている。
【0050】いま仮に、フレームnにおいて、IENC
4が割り込みIRQ4を発生し、かつ同一フレームで別
または同一のIENC4が割り込みIRQ11を発生し
たと想定する(図3(C)を参照)。
【0051】ここで、該当サイクルをLowにドライブ
するのは、1フレームのみである。換言すれば、IDE
C1への割り込み状態のシリアル転送は、割り込み信号
IRQxの立上がりエッジの情報のみである。
【0052】IENC4に繋がるデバイスが割り込みの
発生を継続している期間(IRQxがHighの間)、
および割り込みの発生を停止したとき(IRQxの立ち
下がりエッジ)、さらには割り込み発生がない期間(I
RQxがLowの間)の状態では、IDEC1には割り
込み状態は伝達されない。したがって、割り込みの立ち
下がりエッジは、IDEC1の内部で(IRQxとは無
関係に)生成することになる。その生成には、例えばP
IC25の内部タイミングを使用すればよい。
【0053】PIC25は、通常では割り込みを受け付
けると、内部サービスレジスタ(ISR:In−Ser
vice Register)の該当ビットをセットす
る機能を有する。そのPIC25の内部タイミングを利
用して、IDEC1の内部にセットされた割り込み状態
を解除(リセット)すればよい。内部タイミングは、具
体的には該当ビットのセットに伴って発生するエッジセ
ンスラッチ(CESL)をクリアするタイミングであ
る。
【0054】割り込み信号は、該当サイクルの直前まで
に発生した立上がりエッジにより、そのサイクルでシリ
アル転送される。該当サイクル中、および該当サイクル
の直後以後、次の該当サイクルの直前までに発生した立
上がりエッジは、次の該当サイクルで転送される。
【0055】但し、実際には、割り込みIRQxをシリ
アルクロックSICに同期化させるために、1サイクル
分の時間を要するので、該当サイクルの1サイクル前
(の直前)の状態が転送されることになる。したがっ
て、割り込み発生が、IENC4とIDEC1を経由し
てPIC25に伝達されるには、最短で2サイクル(+
α)、最長で14サイクル(−α)の遅延が発生する。
なお、割り込み信号のHighパルス幅、およびLow
パルス幅は、最低「1サイクル+α」が必要となる。
【0056】図4は例えば割り込み信号IRQ3をシリ
アル転送するときの最短ケース(同図(A))と最長ケ
ース(同図(B))を示している。即ち、フレームnの
サイクル12までに発生した割り込み(の立上がりエッ
ジ)が、フレームn+1のサイクル2でシリアル転送さ
れる。
【0057】以上説明した各処理は、各割り込み信号
(IRQx)毎に独立して動作する。即ち、IRQx毎
にIENC4とIDEC1は変換回路を有する。また、
複数のコントローラが同一の割り込み信号をドライブす
ることはできない。 (IBRG6の構成)IBRG6は、前述したように、
secondaryバス3とprimaryバス2とを
中継しており、secondaryバス3からの割り込
み信号をprimaryバス2に経由している。
【0058】secondaryバス3は、図5に示す
ように、IBRG6の内部でprimaryバス2と同
期化する関係上、primaryバス2よりも常に1サ
イクルだけ早いタイミングで動作している。
【0059】即ち、IBRG6は、primaryバス
2のアイドルサイクル(サイクル1)に基づいて、それ
よりも1サイクルだけ早いアイドルサイクルを生成し、
secondaryバス3に出力する。
【0060】IBRG6は、IENC5(IENCs)
に繋がるデバイスからの割り込み発生に伴うシリアルデ
ータSIDsをサンプリングする。即ち、IBRG6
は、secondaryバス3上でIENCsがドライ
ブしたLowのサイクル(サイクル5)を検出すると、
それをprimaryバス2のタイミングに合わせて、
そのシリアルデータSIDsをprimaryバス2に
出力する。
【0061】ここで、1段のIBRG6を通過すること
により、1サイクルの遅延が発生する。IBRG6の段
数については特に制限はないが、その分だけ遅延が累積
されることになる。
【0062】要するに、IBRG6は、primary
バス2のアイドルサイクルを検出して、seconda
ryバス3の同期を取る機能、secondaryバス
3の割り込みシリアルデータSIDsをprimary
バス2に転送する機能、およびシリアルデータSIDs
のオープンドレイン出力の立上がりの高速化する機能
(LowからHigh、HighからHi−Z)を有す
るコントローラである。
【0063】図10は、primaryバス2のアイド
ルサイクルを検出し、secondaryバス3のアイ
ドルサイクルを生成すると共に、secondaryバ
ス3の割り込みシリアルデータSIDsのラッチパルス
を生成するためのロジック回路の一例である。即ち、こ
のロジック回路は、インバータ60,64,67、ノア
(NOR)ゲート61、ナンド(NAND)ゲート6
2、同期アップカウンタ63、アンドゲート65,6
8,81、オアゲート69、およびフリップフロップ7
0からなるシフトレジスタ、遅延回路(15ns)8
0、遅延回路(10ns)85、およびI/Oバッファ
回路(オープンドレイン出力)82,83からなる。
【0064】また、図11は、secondaryバス
3の割り込みシリアルデータSIDsをprimary
バス2に伝達するためのロジック回路の一例を示す。即
ち、このロジック回路は、インバータ110、オアゲー
ト111、入力バッファ回路112、フリップフロップ
113、出力バッファ回路114、遅延回路(15n
s)80、アンドゲート81、およびI/Oバッファ回
路(オープンドレイン出力)82,83からなる。 (IDEC1とIENC4,5の構成)IENC4,5
は、アイドルサイクルを検出して同期を取る機能、割り
込み信号の立上がりエッジのみを確実に検出する機能、
そのエッジ検出を割り込み信号線毎に独立して実行する
機能、およびシリアルデータSIDのオープンドレイン
出力の立上がりの高速化する機能(LowからHig
h、HighからHi−Z)を有するコントローラであ
る。
【0065】図6は、IENC4,5において、アイド
ルサイクルを検出して、各割り込み信号のラッチパルス
(IRQxLPバーで示す)を生成するためのロジック
回路の一例である(図3(A)を参照)。即ち、このロ
ジック回路は、インバータ60,64,67、ノア(N
OR)ゲート61、ナンド(NAND)ゲート62、同
期アップカウンタ63、アンドゲート65,68、入力
バッファ回路66、オアゲート69、およびフリップフ
ロップ70からなるシフトレジスタからなる。
【0066】また、図7は、IENC4,5において、
割り込み信号の立上がりエッジを検出して、シリアルデ
ータSIDを出力するロジック回路の一例である(図4
を参照)。即ち、このロジック回路は、フリップフロッ
プ71,72,74,77、アンドゲート73,79,
81、遅延回路(15ns)75,80、ナンド(NA
ND)ゲート76、I/Oバッファ回路(オープンドレ
イン出力)82,83からなる。
【0067】IDEC1は、同期クロックを生成する機
能、アイドルサイクルを生成する機能、各割り込み信号
の立上がりエッジ情報に基づいてPICへの内部割り込
み要求を生成する機能、各割り込み毎のISR(PIC
25の内部サービスレジスタ)で内部割り込み要求を解
除する機能、およびシリアルデータSIDのオープンド
レイン出力の立上がりの高速化する機能(LowからH
igh、HighからHi−Z)を有するコントローラ
である。
【0068】図8は、IDEC1において、アイドルサ
イクルを検出して、各割り込み信号のラッチパルス(I
RQxLPバーで示す)を生成するためのロジック回路
の一例である。このロジック回路は、同期アップカウン
タ63、インバータ64,67、アンドゲート65,6
8,81、出力バッファ回路84、オアゲート69、お
よびフリップフロップ70からなるシフトレジスタ、遅
延回路(15ns)80、遅延回路(10ns)85、
およびI/Oバッファ回路(オープンドレイン出力)8
2,83からなる。
【0069】ここで、同期クロックSICは、例えばA
Tアーキテクチャ仕様で標準的に使用されている発振器
(14.31818MHz)に基づいて生成される。こ
の場合、1サイクルは69.8nsで、1フレームは8
38nsとなる。したがって、割り込み発生が最終的に
PIC25に伝わるまでに、最短で139.6ns+
α、最長で977.2ns−αを要する。また、割り込
み信号のHighパルス幅、およびLowパルス幅は最
低69.8ns+αが必要となる。
【0070】図9は、IDEC1において、各割り込み
の立上がりエッジ情報に基づいて、PIC25への内部
割り込み要求(IRQx)を生成するためのロジック回
路の一例である。即ち、このロジック回路は、フリップ
フロップ90〜95、インバータ96、アンドゲート9
7,100〜102、ノア(NOR)ゲート98、およ
びオアゲート99からなる。図9において、CESL
(CLR of EDGE SENSE LATCH)
は、ISRの該当ビットのセットに伴って発生するPI
C25の内部タイミング信号であるエッジセンスラッチ
をクリアするタイミング信号である。
【0071】以上のように本実施形態によれば、例えば
ATアーキテクチャ仕様のシステムにおいて、システム
内部の割り込み信号以外に割り当てられた11本の割り
込み信号IRQ3〜IRQ7、IRQ9〜IRQ12、
IRQ14,IRQ15を、シリアルデータにSIDに
変換してPICにシリアル転送する。したがって、シス
テムの拡張ユニットであるDS23から、11本の割り
込み信号を転送する場合に、シリアルクロック信号線を
含めて2本の信号線からなるシリアルデータバスによ
り、割り当てられた割り込み信号の全てをPICに転送
することが可能となる。
【0072】これにより、システム本体とDS23とを
接続する接続インターフェースにおいて、ドッキングコ
ネクタ22の信号数から割り込み信号用として使用する
信号数(ここでは11本)を大幅に削減することができ
る。したがって、結果的にドッキングコネクタ22の信
号本数の用途制限を緩和し、使用範囲の拡大を図ること
ができる。また、割り込み信号をシステム本体内の回路
基板上で配線実装する場合に、信号線数を大幅に削減で
きるため設計や製造の工程の簡単化を図ることが可能と
なる。
【0073】なお、本実施形態では、ATアーキテクチ
ャ仕様のシステムを想定しているので、PICはエッジ
トリガモードで割り込み発生を認識する方式について説
明したが、使用可能であれば別の方式(例えばレベルト
リガモード)でもよい。
【0074】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、特
に拡張ユニットの使用可能なラップトップ型やノートブ
ック型等のパーソナルコンピュータにおいて、複数の割
り込み信号をシリアル転送方式により、最小限の信号線
で転送することができる。したがって、拡張ユニットか
らの割り込み信号を転送するための信号線数を大幅に削
減できるため、拡張ユニットにおいて使用可能な信号本
数を拡大することが可能となる。これにより、結果的に
拡張ユニットの用途範囲の拡大を図ることができる。ま
た、システムの内部における割り込み信号線の本数を削
減できるため、割り込み信号線の配線実装に関係する工
程の簡単化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に関係するシリアル割り込み
転送方式を説明するためのブロック図。
【図2】本実施形態に関係するパーソナルコンピュータ
のシステム構成を示すブロック図。
【図3】本実施形態に関係するシリアル割り込み転送方
式の基本的動作を説明するため図。
【図4】本実施形態に関係するシリアル割り込み転送方
式の動作を説明するためタイミングチャート。
【図5】本実施形態に関係するシリアル割り込み転送方
式の動作を説明するためタイミングチャート。
【図6】本実施形態に関係するIENCのロジック回路
の一例を示すブロック図。
【図7】本実施形態に関係するIENCのロジック回路
の一例を示すブロック図。
【図8】本実施形態に関係するIDECのロジック回路
の一例を示すブロック図。
【図9】本実施形態に関係するIDECのロジック回路
の一例を示すブロック図。
【図10】本実施形態に関係するIBRGのロジック回
路の一例を示すブロック図。
【図11】本実施形態に関係するIBRGのロジック回
路の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
1…IDEC(割り込みデコーダ手段) 2…シリアルデータバス(primaryバス、シリア
ル転送手段) 3…シリアルデータバス(secondaryバス) 4…IENC(割り込みエンコーダ手段) 5…IENC(拡張用シリアル転送手段) 6…IBRG(バスブリッジ制御手段) 7…プルアップ抵抗 10…プロセッサ(CPU) 11…プロセッサバス 12…CPU/PCIブリッジ回路 13…内部PCIバス 14…システムメモリ 15…PCI−ISAブリッジ回路 16…内部ISAバス 17…キーボードコントローラ(KBC) 18…ハードディスク装置(HDD) 19…PCカードコントローラ 20…拡張カードスロット 21…PCI−DSブリッジ回路 22…DSコネクタ 23…DS(ドッキングステーション、拡張ユニット) 24…専用シリアルデータバス 25…PIC(プログラマブル割り込みコントローラ)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の割り込み信号を入力し、各割り込
    み信号毎に予め決定された用途の種類を認識する割り込
    みコントローラを有するコンピュータシステムの割り込
    み制御方式において、 前記プロセッサに対して割り込み要求を行なう要求元装
    置からの複数の割り込み信号をシリアルデータに変換す
    る割り込みエンコーダ手段と、 前記シリアルデータを転送するためのシリアル転送手段
    と、 前記シリアル転送手段により転送された前記シリアルデ
    ータを元の複数の割り込み信号に変換して前記割り込み
    コントローラに与える割り込みデコーダ手段とを具備し
    たことを特徴とするコンピュータシステムの割り込み制
    御方式。
  2. 【請求項2】 割り込み信号の立上がりエッジで割り込
    み発生を認識するエッジトリガモード方式であって、各
    割り込み信号毎に予め決定された用途の種類を認識し、
    所定の割り込み優先レベルに従ってプロセッサに通知す
    る割り込み信号を決定する割り込みコントローラを有す
    るコンピュータシステムの割り込み制御方式において、 前記プロセッサに対して割り込み要求を行なう要求元装
    置からの複数の割り込み信号をシリアルデータに変換す
    る割り込みエンコーダ手段と、 前記シリアルデータを転送するためのシリアル転送手段
    と、 前記シリアル転送手段により転送された前記シリアルデ
    ータを元の複数の割り込み信号に変換して前記割り込み
    コントローラに与える割り込みデコーダ手段とを具備し
    たことを特徴とするコンピュータシステムの割り込み制
    御方式。
  3. 【請求項3】 割り込み信号の立上がりエッジで割り込
    み発生を認識するエッジトリガモード方式であって、各
    割り込み信号毎に予め決定された用途の種類を認識し、
    所定の割り込み優先レベルに従ってプロセッサに通知す
    る割り込み信号を決定する割り込みコントローラを有す
    るコンピュータシステムの割り込み制御方式において、 前記プロセッサに対して割り込み要求を行なう要求元装
    置からの複数の割り込み信号をシリアルデータに変換す
    る割り込みエンコーダ手段と、 前記シリアルデータを元の複数の割り込み信号に変換し
    て前記割り込みコントローラに与える割り込みデコーダ
    手段と、 前記割り込みエンコーダ手段と前記割り込みデコーダ手
    段とを接続し、前記シリアルデータを転送するためのシ
    リアル転送手段と、 システムの拡張装置から出力された割り込み信号に対応
    するシリアルデータを転送するための拡張用シリアル転
    送手段と、 前記拡張用シリアル転送手段と前記シリアル転送手段と
    を中継し、前記拡張用シリアル転送手段を介して転送さ
    れる前記シリアルデータを前記シリアル転送手段に中継
    するためのバスブリッジ制御手段とを具備したことを特
    徴とするコンピュータシステムの割り込み制御方式。
  4. 【請求項4】 前記シリアル転送手段は、前記シリアル
    データを転送するためのシリアルデータ信号線と前記シ
    リアルデータの転送用同期クロック信号を転送するため
    のシリアルクロック信号線とを含むシリアルデータバス
    からなることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項
    3のいずれか記載のコンピュータシステムの割り込み制
    御方式。
  5. 【請求項5】 システム内部のローカルバスに接続され
    た前記割り込みコントローラを有し、外部バスに接続さ
    れた前記拡張装置と接続するためのコネクタ手段を有す
    る前記コンピュータシステムであって、 前記割り込みエンコーダ手段からのシリアルデータを前
    記割り込みデコーダ手段に転送するためのシリアル転送
    手段は前記ローカルバスとは独立の第1の専用シリアル
    信号線からなり、 前記拡張装置からのシリアルデータを前記割り込みデコ
    ーダ手段に転送するための拡張用シリアル転送手段は前
    記外部バスとは独立の第2の専用シリアル信号線からな
    り、 バスブリッジ制御手段は前記第1の専用シリアル信号線
    と第2の専用シリアル信号線との中継機能を有すること
    を特徴とする請求項3記載のコンピュータシステムの割
    り込み制御方式。
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