JPS6243764A - バス・ステ−ト制御回路 - Google Patents

バス・ステ−ト制御回路

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JPS6243764A
JPS6243764A JP60184723A JP18472385A JPS6243764A JP S6243764 A JPS6243764 A JP S6243764A JP 60184723 A JP60184723 A JP 60184723A JP 18472385 A JP18472385 A JP 18472385A JP S6243764 A JPS6243764 A JP S6243764A
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JP
Japan
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Shinya Kimura
真也 木村
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    • 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
    • G06F13/10Program control for peripheral devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロプロセッサに関し、特にマイクロプロ
セッサによる入出力側WICのアクセス制御に関する。
〔従来の技術〕
従来、マイクロプロセッサが通信制御用ICや磁気ディ
スク制御用ICといった入出力側talcをアクセスす
る場合には、入出力命令を用いて行なっており、命令で
連続して同一の入出力制御ICをアクセスする場合にも
プロセッサの動作周波数が低く、かつ命令のフェッチ動
作が必ず入出力アクセスの間に入るため、入出力制御I
Cのりカバリ一時間、つまり次のアクセスが開始される
までに空けなければならない時間が問題になることはな
かった。
第7図は従来のマイクロプロセッサが入出力命令を連続
して実行した場合の外部アクセスに関するタイミング・
チャートである。ストローブ信号O3は、データをリー
ドあるいはライトするための信号であり、アクティブの
間はアクセス時間を表わし、インアクティブになってか
らふたたびその人出力制御ICをアクセスするためにア
クティブ番こなるまでがリカバリ一時間となる。
〔発1!11が解決しようとする問題点〕現在、LSI
の集積度が向ヒする中で、マイクロプロセッサの性態、
機能もミニ・コンピュータや中型汎用コンピュータにせ
まるものがある。特に、素子技術の面では動作周波数の
向−ヒ、アーキテクチャの面ではパイプライン構造の導
入などがあげられる。
アーキテクチャ面での性旋向F−に伴い、外部をアクセ
スする比率、いわゆるバス・アクセス率が1常に高くな
る。つまり、パイプライン構造のため、逐次的に処理さ
れていた命令フェッチ、命令デコード、オペランドアク
セス、命令実行といった処理が並行して実行されること
になる。従ってオペランドのアクセスも、命令実行レベ
ルにある命・〉以降の命令に必要なオペランドの読出し
が行なわれたり、命令実行レベルで終了した命令に含ま
れていたオペランドの書込みが行なわれることになる。
このため、同−人出力量WICに対して入出力命令が連
続して実行される場合には、入出力制御ICに対するア
クセスのためのバスやサイクルが連続して発生する場合
がありうることになり、リカバリ一時間を保障できない
という問題が出てくる。
これを解決する手段として、入出力命令を連続して実行
しないようにソフトウェアを作成する方式があげられる
。ところが、この方式ではそのマイクロプロセッサのパ
イプライン構造、命令の並行実行の程度、クロー7り周
波数や入出力制御ICのりカバリ一時間といったハード
ウェアーLの要素も考慮しなければならない、従って、
ソフトウェア開発者に対する負担が大きくなり、さらに
上記のハードウェア上の要素の異なった別のシステムで
は同一プログラムが動作しないということが考えられる
0種々のシステムで動作させるために、入出力命令間に
十分な時間をとるようなソフトウェアを作成したとして
も、リカバリ一時間を多く必要としないシステムではそ
の性情を十分に発揮できないことになる。
以上述べたようにソフトウェアでリカバリ一時間を確保
する方式には欠点が多くある。
もう一つの解決手段としては、ハードウェアで入出力の
ためのアクセスの際に常にリカバリ一時間確保の時間を
挿入する方法がある。この方式では、入出力のためのア
クセスが連続しない場合には不必要な時間を要すること
になり、性能低下の原因となってしまうという欠点があ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のバス・ステート制御回路は、アクセスを要求す
る信号が主記憶装置に対するものか入出力装置に対する
ものかを示す信号を入力し、アクセスが主記憶装置に対
するものであったか、入出力装置に対するものであった
かを一定時間の間記憶しておく記憶手段と、入出力装置
に対するアクセス要求が来た時点で、前記記憶手段が、
以前のアクセスが入出力装置に対するものであったこと
を保持している場合には所定の時間間隔を経てからアク
セスを開始し、前記記憶手段が以前のアクセスが主記憶
装置に対するものであったかあるいは入出力装置に対す
るものであったが前記の一定時間を経過してしまったこ
とを保持している場合には直ちにアクセスを開始する手
段を備えたことを特徴とする。
このように、入出力のためのバス・サイクルが連続した
場合のみ後のバス・サイクルの開始を遅延するだけでマ
イクロプロセッサの性能低下を必要最小限にとどめるだ
けで入出方間WICのりカバリ一時間を確保できる。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明のバス・ステート制御回路の一実施例(
2相りロック方式)の構成図、!FSZ図はその状態遷
移図、第3図〜第6図はタイムチャートである。
Dフリップフロー2プ102〜107は第1のクロック
信号PHIIをクロック信号とするDフリップフロッゾ
で、各出力TI、 Tl、 T2. T3. TRが現
在のパスステートを表わしている。ここで、各出力TI
Tl、 T2. T3. TRはそれぞれアイドルの状
態、第1の状態、第2の状態、第3の状態、リカバリー
タイム確保のための状態を示している。Dフリップフロ
ー、ブ108〜+13は第2のクロック信号PH12を
クロック信号とし、現在の状態TI、 Tl、 T2.
 T3゜TRを遅延させるためのDフリップフロップで
ある。Dフリップフロップ114.115はI10アク
セス信号10ACをlクロー2り分だけ遅延させた信号
PIOACを出力する0組合せ論理回路101は、現在
のバスステートの状態TI、 TI、 T2. T3.
 TRを遅延させた信号と、アクセス要求を示すアクセ
ス要求信号ACREQと、アクセス要求信号A(:RE
Qがアクティブの際にそれが入出力に関するものである
ことを示すI10アクセス信号10ACと、I10アク
セス信号10AC:をlクロック分′j!延させた信号
PIOACと、アクセスサイクルのひき延ばしを要求す
るウエート信号−Aビを入力して次のパスステートを決
定する0次表1は組合せ論理回路101の真理値表であ
る。
表1 次に、本実施例の動作を表1を参照して説明する。
まず、バスステート状態TIにあったものとする(St
)、アクセス要求信号ACREQがアクティブになると
T1状態に遷移する(S2) 、次いで、T2状態へ遷
移する(S3) 、 T2状態においてウエート信号W
AITがもしアクティブであるならばT2状態にとどま
り(S4) 、ウェート信号WAITがインアクティブ
ならばT3状態へ遷移する(S5) 、これは入出方間
WICのアクセス時間を保障するために用いられる。 
T3状態においてアクセス要求信号ACREQがインア
クティブであればTI状態へ遷移する(Se) 、アク
セス要求信号ACREQがアクティブの場合には信号P
IOACがインアクティブ、つまり現在のバス・サイク
ルがメモリに対するものであるか、I10アクセス信号
10AC:がインアクティブ、つまり現在のバス・サイ
クルが入出力に対するものであっても次のバス争サイク
ルがメモリに対するものであればTI状態に遷移する(
Se、 S?) 、 T3の状態において、もし現在の
バス・サイクルと次のバス・サイクルが入出力に対する
ものである場合、つまり信号PIOACおよびI10ア
クセス信号10ACがともにアクティブであればリカバ
リ一時間確保のための状gTRへ遷移する(Se) 、
TR状態からはTI状態へ無条件で遷移する(SIO)
 、以上の動作を状態遷移図で表わしたものが第2図で
ある。
第3図はメモリ・アクセスと入出力アクセスが連続した
場合のタイムチャートである。メモリ・アクセス・サイ
クルのT3状態からは入出力アクセス会サイクルのT1
状態へ遷移することが示されている。また、第4図は入
出力アクセスとメモリ・アクセスが連続した場合のタイ
ムチャートである。入出力アクセス・サイクルのT3状
態からメモリ・アクセス・サイクルのTI状態へ遷移す
る。第5図は入出力アクセスが連続した場合のタイムチ
ャートである。初めの入出力アクセス・サイクルのT4
状態からりカバリ一時間確保のためのTR状態へ−たん
遷移した後に次の入出力アクセス・サイクルのTI状態
へ遷移することが示されている。
第6図は入出力アクセス・サイクルがT!状態をはさん
で連続した場合のタイムチャートである。この場合はT
R状態を経由せずともりカバリ一時間を確保されている
ことが示されている。
以上で説明した実施例では、リカバリ一時間確保のため
の状態としてlクロツタ分だけを割当てたが、マイクロ
プロセッサのクロック周波数や。
バス・アクセス・サイクルのクロック数等の要因により
1クロツクでは入出方間WICのりカバリ一時間を保障
できない場合もありうる。この場合には、リカバリ一時
間確保のための状態を必要なだけ増し、入出力アクセス
・サイクルが連続する場合にはこれらの状態を経由した
後に次の入出力アクセスを開始するようにバス番ステー
ト制御回路を構成することにより容易に実現可能である
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、バス・ステート・シーケ
ンサにアクセス要求信号が入出力装置のためのものであ
ることを示す信号と、直前のアクセスが入出力装置のた
めのものであったことを示す信号を入力し、直前のアク
セスが入出力装置のためのものであり、かつ連続して入
出力装置のためのアクセスが発生した場合にのみリカバ
リ一時間確保のためのステートを挿入することにより、
入出力のためのバス・サイクルが連続した場合のみ後の
バス・サイクルの開始を〃延するだけでマイクロプロセ
ンサの性fE低下を必要最小限にとどめるだけで入出力
制御ICのりカバリ一時間を確保できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のバス・ステート制御回路の一実施例の
回路図、第2図は第1図の実施例の状態遷移図、第3図
から第6図は第1図の実施例のタイムチャート、第7図
は逐次処理型のマイクロプロセー2すが入出力命令を連
続した場合のバスのタイムチャートである。 101・・・組合せ論理回路。 102〜115・・・Dフリップフロップ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. バス・ステート制御回路において、アクセスを要求する
    信号が主記憶装置に対するものか入出力装置に対するも
    のかを示す信号を入力し、アクセスが主記憶装置に対す
    るものであったか、入出力装置に対するものであったか
    を一定時間の間記憶しておく記憶手段と、入出力装置に
    対するアクセス要求が来た時点で、前記記憶手段が、以
    前のアクセスが入出力装置に対するものであったことを
    保持している場合には所定の時間間隔を経てからアクセ
    スを開始し、前記記憶手段が以前のアクセスが主記憶装
    置に対するものであったかあるいは入出力装置に対する
    ものであったが前記の一定時間を経過してしまったこと
    を保持している場合には直ちにアクセスを開始する手段
    を備えたことを特徴とするバス・ステート制御回路。
JP60184723A 1985-08-21 1985-08-21 バス・ステ−ト制御回路 Granted JPS6243764A (ja)

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US06/898,667 US4772888A (en) 1985-08-21 1986-08-21 Bus state control circuit
DE3650165T DE3650165T2 (de) 1985-08-21 1986-08-21 Buszustandssteuerungsschaltung.
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