(57)【要約】【課題】任意のバス要求信号に対しバス獲得の機会を臨機応変に変更し、バス使用効率を向上させる。【解決手段】Ｎ個のバス要求信号を入力し割付テーブルからの割付情報に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス要求信号を送出するバス要求信号割付制御部１と、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス要求信号を入力しラウンドロビン方式に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス許可信号を送出するラウンドロビンアービタ３と、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス許可信号を入力し割付テーブルからの割付情報に従ってＮ個のバス許可信号を送出するバス許可信号割付制御部２と、任意のバス要求信号に対しあらかじめ定められた優先権に従ってバス許可信号を割付ける割付情報を保持しそれを前記バス要求信号割付制御部および前記バス許可信号割付制御部に通知する割付テーブル４とを有する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ個のバス要求信号を入力し割付テーブルからの割付情報に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス要求信号を送出するバス要求信号割付制御部と、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス要求信号を入力しラウンドロビン方式に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス許可信号を送出するラウンドロビンアービタと、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス許可信号を入力し割付テーブルからの割付情報に従ってＮ個のバス許可信号を送出するバス許可信号割付制御部と、任意のバス要求信号に対しあらかじめ定められた優先権に従ってバス許可信号を割付ける割付情報を保持しそれを前記バス要求信号割付制御部および前記バス許可信号割付制御部に通知する割付テーブルとを有することを特徴とするバスアービトレーション装置。
【請求項２】
請求項１記載のバスアービトレーション装置において、前記バス要求信号割付制御部は、Ｎ個のバス要求信号に対し最大Ｎ＋ｎ個のセレクタを備え、それぞれのセレクタは前記割付情報に従ってバス要求信号を一つ選択しそれを割付済バス要求信号として送出することを特徴とするバスアービトレーション装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のバスアービトレーション装置において、前記バス許可信号割付制御部は、Ｎ＋ｎ個の割付済バス許可信号に対し最大Ｎ個のセレクタを備え、それぞれのセレクタは前記割付情報に従って割付済バス許可信号を選択しそれをバス許可信号として送出することを特徴とするバスアービトレーション装置。
【請求項４】
請求項１，２，または３記載のバスアービトレーション装置において、前記割付テーブルは、前記バス要求信号割付制御部が割付済バス要求信号を生成するとき、任意の１個のバス要求信号に対し０〜複数個の割付済バス要求信号を生成することにより該当のバスを獲得する優先権を制御することを特徴とするバスアービトレーション装置。
【請求項５】
請求項１，２，３，または４記載のバスアービトレーション装置において、前記割付テーブルは、前記バス許可信号割付制御部がバス許可信号を送出するとき、０〜複数個の割付済バス許可信号に対し該当のバスを獲得する優先権を付与することを特徴とするバスアービトレーション装置。
【請求項６】
任意のバス要求信号に対しあらかじめ定められた優先権に従ってバス許可信号を割付ける割付情報を保持し、　Ｎ個のバス要求信号を入力し前記割付情報に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス要求信号を送出し、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス要求信号を入力しラウンドロビン方式に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス許可信号を送出し、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス許可信号を入力し前記割付情報に従ってＮ個のバス許可信号を送出することを特徴とするバスアービトレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバスアービトレーション装置および方法に関し、特にバスを獲得する優先順位を動的に変更することができるバスアービトレーション装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
様々なバスにバスアービタは必須である。そしてどのデバイスに優先的にバスの獲得権利を与えるかにより、バスの使用効率は変わってくる。この優先権を決定する要因の一つは、バスに接続されるデバイスであるが、バスには色々なデバイスが接続され、外部バスにおいては、その時々によって接続されるデバイスは変化する。
【０００３】
また、接続されているデバイスに変化がない場合でも、システムやデバイスの状態の変化も要因となりえる。
【０００４】
したがって、バスの優先権利は、その時々のシステムやデバイスの状態によって、動的に変更できることが望ましい。また、当然のことながら、簡単なアーキテクチャで、かつ、詳細な優先順位付けができることが望ましい。
【０００５】
従来、競合するバス要求に対して特に優先順位を定めず、均等にバス獲得の機会を与える方法がある。
【０００６】
たとえば、ラウンドロビン方式では、ある定められた順序で単純に割付を繰返すことにより、バスを獲得させている。しかしながら、この方法ではバス獲得の平等性を保つことができるが、上記のような事情によりバスの使用効率が低下することが多い。
【０００７】
通常、バスの使用効率はシステムを構成するデバイスの特性やシステムの運用状態によって変化するので、これらの条件を見定めながら適宜に割付順位を変更できるようにすることが望ましい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来、バスの使用効率を向上させるために、種々の方法が提案され実用されているが、いずれも万能のものではない。すなわち、システムの構成やその運用の状況に対応してバス獲得の優先順位を変更し、バスの使用効率を低下させないようにすることは困難である。
【０００９】
本発明の目的は、上記のような欠点を改善するために、任意のバス要求信号に対しバス獲得の機会を容易に変更することができるようにしたバスアービトレーション装置および方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のバスアービトレーション装置は、Ｎ個のバス要求信号を入力し割付テーブルからの割付情報に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス要求信号を送出するバス要求信号割付制御部と、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス要求信号を入力しラウンドロビン方式に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス許可信号を送出するラウンドロビンアービタと、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス許可信号を入力し割付テーブルからの割付情報に従ってＮ個のバス許可信号を送出するバス許可信号割付制御部と、任意のバス要求信号に対しあらかじめ定められた優先権に従ってバス許可信号を割付ける割付情報を保持しそれを前記バス要求信号割付制御部および前記バス許可信号割付制御部に通知する割付テーブルとを有することを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明のバスアービトレーション装置において、前記バス要求信号割付制御部は、Ｎ個のバス要求信号に対し最大Ｎ＋ｎ個のセレクタを備え、それぞれのセレクタは前記割付情報に従ってバス要求信号を一つ選択しそれを割付済バス要求信号として送出することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明のバスアービトレーション装置において、前記バス許可信号割付制御部は、Ｎ＋ｎ個の割付済バス許可信号に対し最大Ｎ個のセレクタを備え、それぞれのセレクタは前記割付情報に従って割付済バス許可信号を選択しそれをバス許可信号として送出することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明のバスアービトレーション装置において、前記割付テーブルは、前記バス要求信号割付制御部が割付済バス要求信号を生成するとき、任意の１個のバス要求信号に対し０〜複数個の割付済バス要求信号を生成することにより該当のバスを獲得する優先権を制御することを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明のバスアービトレーション装置において、前記割付テーブルは、前記バス許可信号割付制御部がバス許可信号を送出するとき、０〜複数個の割付済バス許可信号に対し該当のバスを獲得する優先権を付与することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のバスアービトレーション方法は、任意のバス要求信号に対しあらかじめ定められた優先権に従ってバス許可信号を割付ける割付情報を保持し、Ｎ個のバス要求信号を入力し前記割付情報に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス要求信号を送出し、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス要求信号を入力しラウンドロビン方式に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス許可信号を送出し、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス許可信号を入力し前記割付情報に従ってＮ個のバス許可信号を送出することを特徴とする。
【００１６】
すなわち、本発明によれば、バスのアービトレーションにおいて、一つのラウンドロビン方式のアービタを用いながら動的にバスの獲得優先順位を変更することにより、バスの使用効率を向上させることができるものである。
【００１７】
具体的には、ラウンドロビンアービタに、バス要求信号割付制御部，バス許可信号割付制御部，および割付テーブルを付加した構成とする。
【００１８】
バス要求信号割付制御部は、実バス上のＮ本のバス要求信号を割付テーブルの情報に従い、ラウンドロビンアービタに接続されるＮ＋ｎ本のバス要求信号割付済バス要求信号に割付を行う。この時、実バス上の１本のバス要求信号に対して０本から複数本を割り付けることを可能とする。
【００１９】
ラウンドロビンアービタは、上記のＮ＋ｎ本のバス要求信号をアービトレーションし、Ｎ＋ｎ本のバス許可信号割付済バス許可信号を出力する。
【００２０】
バス許可信号割付制御部は、これを割付テーブルの情報に従いＮ本の実バス上のバス許可信号に逆割付を行う。
【００２１】
上記において、割付テーブルの情報を操作することにより、ラウンドロビン方式の平等性および優先順位付けによるバスの使用効率の向上を実現させる。
【００２２】
すなわち、割付テーブルの情報を動的に適宜更新することにより、そのときのシステムに適した優先順位を設定し、さらにバスを効率よく使用することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は本発明の実施の一形態を示す構成図である。同図において、本発明によるバスアービトレーション装置は、　Ｎ個のバス要求信号を入力し割付テーブルからの割付情報に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス要求信号を送出するバス要求信号割付制御部１と、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス要求信号を入力しラウンドロビン方式に従ってＮ＋ｎ個の割付済バス許可信号を送出するラウンドロビンアービタ３と、前記Ｎ＋ｎ個の割付済バス許可信号を入力し割付テーブルからの割付情報に従ってＮ個のバス許可信号を送出するバス許可信号割付制御部２と、任意のバス要求信号に対しあらかじめ定められた優先権に従ってバス許可信号を割付ける割付情報を保持しそれを前記バス要求信号割付制御部および前記バス許可信号割付制御部に通知する割付テーブル４とを有する。
【００２５】
図１を参照すると、バスからきた実際のバス要求信号をバス要求信号割付制御部１が受け取り、バス要求信号割付制御部１は、割付テーブル４の情報に従い、１つのバス要求を０本から複数本のバス要求としてラウンドロビンアービタ３に送り出す。
【００２６】
図２はバス要求信号割付制御部１の具体的な例を示す説明図である。同図において、バス要求信号割付制御部１が出力する割付済バス要求信号１つ１つにセレクタ５〜７が対応しており、各セレクタはバス要求信号割付制御部１に入力されるバス要求信号のうちの１つを割付テーブル４の情報に従い、選択し、これを出力する。
【００２７】
図３は割付テーブル４の例を示す説明図である。同図において、割付テーブル４は、各割付済バス要求／許可信号をどのバス要求／許可信号に割り付けるかを示す情報を保持している。このテーブルを動的に変更可能とすることにより、随時適したデバイスにバスの優先権を与えることができる。
【００２８】
たとえば、図３に示すように、バス要求信号（１）を多くの割付済バス要求に割り付けることにより、優先権を与えている。また、割り付け方によっては、１つのバス要求信号に続けてバスを与えることも可能となる。
【００２９】
再び、図１を参照すると、バス要求信号割付制御部１から出力されたＮ＋ｎ個の割付済バス要求信号は、ラウンドロビンアービタ３により順番にアービトレーションされる。
【００３０】
一般的に、Ｎ個の要求信号をもつラウンドロビン方式のアービタとは、１→２→３→・・・・Ｎ−１→Ｎ→１→２・・・・と順番に要求を受け付けていくアービタである。
【００３１】
上記のようなラウンドロビンアービタ３によりアービトレーションされた結果として割付済バス許可信号が出力される。
【００３２】
バス許可信号割付制御部２は、これを割付テーブル４の情報を元にバス許可信号に逆割付を行い、バスに対してバス許可信号を出力する。
【００３３】
次に、上記のバスアービトレーション装置の動作について説明する。
【００３４】
具体的に、たとえば、割付テーブル４が上述した図３に示すと通りであるとすれば、バス要求信号割付制御部１は図４と等価となる。このようにして、一つのバス要求信号が０本から複数本の割付済バス要求信号となる。
【００３５】
このようなバス要求信号割付制御部１から出力されたＮ＋ｎ個の割付済バス要求信号は、そのひとつひとつがラウンドロビンアービタ３により、対等に評価され、アービトレーションされる。また、アービトレーションされた結果として、Ｎ＋ｎ個の割付済バス許可信号が出力される。
【００３６】
このＮ＋ｎ個の割付済バス許可信号を、バス許可信号割付制御部２は、割付テーブル４の情報を元にバス許可信号に逆割付を行い、バスに対してバス許可信号を出力する。
【００３７】
ここでも、割付テーブル４を図３のように仮定すると、バス許可信号割付制御部２は図５と等価となる。
【００３８】
また、割付テーブル４は、動的に更新可能とする。たとえば、Ｎ＝４，ｎ＝６と仮定し、割付テーブル４を仮に図６に示すように更新すると、バス要求信号（１）は、４本の割付済バス要求信号に割り付けられ、バス要求信号（１）がバスを獲得できる確率は４／（Ｎ＋ｎ）＝４／（４＋６）＝４０％となる。
【００３９】
さらに、４個のバス要求がすべてきたときのアービトレーション例を図７に示す。
【００４０】
なお、図６に示した割付テーブルの例では、４つのバス要求／許可信号それぞれに４本，３本，２本，１本の割付済バス要求／許可信号を割り付けているが、これに制限はない。
【００４１】
また、図７では、１つのバス許可信号が終わると同時に、次のバス許可信号をアクティブにしているが、その間にどのデバイスにもバス許可を与えていない期間があることも考えられる。
【００４２】
ここでは、各信号をすべてＨｉｇｈアクティブとしたが、すべて、あるいは一部がＬｏｗアクティブな信号を使用できる。
【００４３】
さらに、４個のバス要求信号をすべてアクティブとしたが、これに制限はない。
【００４４】
さらにまた、１つのバス許可信号の期間が同一と見えるが、これに制限はない。
【００４５】
また、図２を参照すると、バス要求信号割付制御部１は、１つのセレクタにすべてのバス要求信号が入力されているが、割付テーブル４の情報、すなわち更新データに制限を設けることにより、セレクタの入力信号数を減らすことが可能である。
【００４６】
たとえば、割付済バス要求信号（１）は、バス要求信号（１）またはバス要求信号（２）のいずれかという制限を設ければ、セレクタ５の入力は２つの信号となり、回路規模の縮小を実現することができる。また、これはバス許可信号割付制御部２にも適用することが可能である。
【００４７】
なお、本発明では、ラウンドロビン方式のアービタによりアービトレーションを実現しているが、これを他の方式のアービタに置換しても本発明と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
さらに、本発明では、Ｎおよびｎは正の整数とし、Ｎ＜Ｎ＋ｎの場合について説明したが、ｎを負とし、Ｎ＞Ｎ＋ｎとなっても制限されることはない。
【００４９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、割付テーブルの情報により一つのバス要求を０〜複数のバス要求に設定し、さらに割付制御部の動作を決定しているので、次の効果が得られる。
【００５０】
第一の効果は、ラウンドロビン方式の簡単なアービタを使い、同じアーキテクチャを使用しながら、細かいバス獲得の優先順位を変更できることである。これにより、バスの使用効率の向上がはかれる。
【００５１】
第二の効果は、ある１つのデバイスに連続的にバスを許可することが可能であるということである。また、あるデバイス、たとえば異常が検出されたデバイスに対してバスの許可を与えないということも可能である。
【００５２】
さらに、第三の効果は、変動するシステムの状態に迅速に適合するようにバス獲得の優先順位を変更することができる。その理由は、割付テーブルの設定を動的に変更することが容易にできるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す構成図。
【図２】バス要求信号割付制御部の構成を示す説明図。
【図３】割付テーブルの例を示す説明図。
【図４】バス要求信号割付制御部の具体例を示す説明図。
【図５】バス許可信号割付制御部の具体例を示す説明図。
【図６】割付テーブルの他の例を示す説明図。
【図７】本発明の動作例を示す説明図。
【符号の説明】
１　　バス要求信号割付制御部
２　　バス許可信号割付制御部
３　　ラウンドロビンアービタ
４　　割付テーブル
５〜７　　セレクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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