(57)【要約】【課題】外部入力機器からの非同期のアクセスでデータを内部へ取り込むインターフェース回路において、状態遷移保護回路の個数を削減し、外部入力機器からのアクセスサイクル数を削減する。【解決手段】外部入力機器１０１からのデータを安定化する状態遷移保護回路と、外部入力機器からの安定化されたデータと内部回路１０４で発生したデータとの一致を検出し、一致情報を外部入力機器へ通知する比較回路１０２と、外部入力機器からのデータと内部回路１０４で発生したデータとの不一致を検出し、不一致情報を外部入力機器に通知する比較補助回路１０３とを備える。【選択図】  図１
2004171202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部入力機器からの非同期のアクセスでデータを内部へ取り込むインターフェース回路であって、
前記外部入力機器からのデータを安定化する状態遷移保護手段と、
前記外部入力機器からの安定化されたデータと内部回路で発生したデータとの一致を検出し、一致情報を前記外部入力機器へ通知する比較手段と、
前記外部入力機器からのデータと前記内部回路で発生したデータとの不一致を検出し、不一致情報を前記外部入力機器に通知する比較補助手段とを備えるインタフェース回路。
【請求項２】
前記比較補助手段は、前記外部入力機器からのデータと前記内部回路で発生したデータとの不一致情報を逐次前記外部入力機器に通知する請求項１記載のインターフェース回路。
【請求項３】
前記状態遷移保護回路は、前記外部入力機器から供給されるクロックで前記外部入力機器からの書込許可信号を保持する第１のフリップフロップと、前記第１のフリップフロップの出力を前記内部回路の内部クロックで保持し、かつ、その出力を前記第１のフリップフロップのリセット信号に用いる第２のフリップフロップと、前記第２のフリップフロップの出力を書込許可信号として前記外部入力機器からのデータを保持する第３のフリップフロップとを備える請求項１記載のインターフェース回路。
【請求項４】
請求項１記載のインターフェース回路を構成する状態遷移保護回路の制御方法であって、
前記外部入力機器から供給されるクロックで前記外部入力機器からの書込許可信号を保持する第１のフリップフロップの出力を前記内部回路の内部クロックで作動する第２のフリップフロップで保持し、前記第２のフリップフロップの出力を前記外部入力機器からのデータを保持する第３のフリップフロップの書込許可信号として用い、かつ前記第２のフリップフロップの出力を前記内部回路の内部クロックで保持する第４のフリップフロップの出力を前記第１のフリップフロップのリセット信号として用いる状態遷移保護回路の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部入力機器からの非同期のアクセスでデータを内部へ取り込むインターフェース回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、従来の外部入力機器からの非同期のアクセスでデータを内部へ取り込むインターフェース回路の構成を示す図である。図２において、３０１は外部入力機器、３２１は割り込み信号を外部入力機器３０１へ出力する比較回路、３２３は内部クロックで作動する内部回路、３２４、３２５は状態遷移保護回路である。
【０００３】
外部入力機器３０１は、書込許可信号３１１を状態遷移保護回路３２５へ入力した後、書込データ３１２を外部入力機器３０１からのクロック３１５で状態遷移保護回路２２に書き込む。書込データ３１２と内部回路３２３で生成された比較対象信号３１４は比較回路３２１で比較され、比較結果が一致すると割り込み信号３２２が外部入力機器１へ出力される。
【０００４】
比較対象信号３１４と書込データ１０２との比較を比較回路３２１で行う場合、外部入力機器３０１と内部回路３２３の動作が非同期であるため、バスのばらつき等により、比較回路３２１が誤った比較結果を出力する可能性がある。このため、状態遷移保護回路３２５は外部入力機器３０１からの書込データ３１２を一旦保持して安定させてから比較回路３２１に出力するようにして、誤動作を防止している（特許文献１、２等）。
【０００５】
また、外部入力機器１は比較を行うことが可能な時間帯を知るため、即ち、比較誤判定防止のために、予め、機能回路２の内部状態を把握する必要がある。更に外部入力機器１は、意図する比較判定結果を得ることができるように、予め読み出した機能回路２の内部状態に基づいて機能回路２に書き込むべき値を算出し、その後に、この値の書き込み動作を行うため、外部入力機器１における演算処理が必要であった。
【０００６】
そこで、外部入力機器１は機能回路２の内部状態を把握するための内部データの読み込みが必要であるが、上記と同様の理由で、内部回路２１の生成値（比較対象信号）１０１を状態遷移保護回路２４に一旦保持して安定させ、その後、外部入力機器１が読出許可信号８５を状態遷移保護回路２４に出力して読み出すようにしている。（例えば、特許文献１、２参照）
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１６９６８７号公報  （第５頁、第１図）
【特許文献２】
特開平７−３８６２３号公報  （第６頁、第１図）
【０００８】
図３は内部回路３２３がフリーランカウンタである場合のカウンタ値の変化を示す波形図である。この場合、フリーランカウンタによって逐次変化する値が内部回路３２３で生成される比較対象信号３１４となる。フリーランカウンタは、０からＮまでカウントした後、０へ自動的にリセットされる。ここで、カウンタにおける任意のカウント値Ｍ、時刻ｔ１に着目する。
【０００９】
外部入力機器３０１は、カウント値Ｍのときにインターフェース回路からの割り込み信号３０１を受け取りたい場合は、予め、時刻ｔ１までの間に、書込データ３１２（値Ｍ）をインターフェース回路へ与えておく必要がある。もしも、時刻ｔ１以降に書込データ３１２を与えた場合は、次にカウント値がＭとなる時刻ｔ２の時点で割り込み信号３０１を受け取ることになる。
【００１０】
これを回避するためには、外部入力機器３０１は、予め、インターフェース回路の内部状態、この例では、カウンタの値を読み込み、現在のカウント値がＭより小さいことを確認しなくてはならない。もしも、Ｍより大きかった場合は、読み出したカウント値より大きい値をインターフェース回路に書き込むか、一度カウンタが０リセットされるのを待って、再度、カウンタの値を確認し、書き込みを行うといったような処置を選択するために、外部入力機器３０１内で演算処理を行わなくてはならなかった。また、読み出しの誤動作を回避するため、状態遷移保護回路３２４が必要であった。状態遷移保護回路３２４は、外部入力機器からのクロック３１５で作動し、外部入力機器３０１は読出許可信号３１３で比較対象信号３１４を読み出す。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成では、外部入力機器が予め内部状態を把握するために、インターフェース回路へのアクセスを必要とし、その際の読み出しの誤動作を回避するために状態遷移保護回路が必要であった。
【００１２】
本発明は、この点に鑑みてなされたものであり、状態遷移保護回路の個数の削減、外部入力機器からのアクセスサイクル数の削減を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１のインターフェース回路は、外部入力機器からの非同期のアクセスでデータを内部へ取り込むインターフェース回路であって、前記外部入力機器からのデータを安定化する状態遷移保護手段と、前記外部入力機器からの安定化されたデータと内部回路で発生したデータとの一致を検出し、一致情報を前記外部入力機器へ通知する比較手段と、前記外部入力機器からのデータと前記内部回路で発生したデータとの不一致を検出し、不一致情報を前記外部入力機器に通知する比較補助手段とを備える。
【００１４】
上記構成によれば、外部入力機器からのデータと内部回路で発生したデータとの一致情報を外部入力機器へ割り込み通知する比較手段に加え、外部入力機器からのデータと内部回路で発生したデータとの不一致情報を外部入力機器に通知する比較補助手段を設けることにより、外部入力機器からのアクセスなしでインターフェース回路の内部状態を外部入力機器へ通知することができる。また、外部入力機器からの読み出しアクセスがないため、読み出し誤動作防止のために必要とされていた状態遷移保護回路を削除することができる。
【００１５】
請求項２のインターフェース回路は、請求項１記載のインターフェース回路において、前記比較補助手段は、前記外部入力機器からのデータと前記内部回路で発生したデータとの不一致情報を逐次前記外部入力機器に通知するものである。
【００１６】
上記構成によれば、外部入力機器への不一致情報の通知を逐次行うことで、外部入力機器からインターフェース回路へのデータの書き込みタイミングを短い時間間隔で知ることができ、書き込みアクセスの即応性を高めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を示すブロック図である。図１において、１０１はＤＳＰ、ＣＰＵ等の外部入力機器、１０２は割り込み信号（一致情報）を外部入力機器１０１へ出力する比較回路、１０３は割り込み信号（不一致情報）を外部入力機器１０１へ出力する比較補助回路、１０４は内部クロックで作動し、比較対象信号を生成する内部回路、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は書込データ１０７を安定させる状態遷移保護回路を構成するフリップフロップである。
【００１８】
外部入力機器１０１は、書込許可信号１０６および書込データ１０７を状態遷移保護回路に出力する。フリップフロップＦ１で保持された書込許可信号１０６は内部クロック１０９で作動するフリップフロップＦ２で保持される。フリップフロップＦ２の出力は書込許可信号としてフリップフロップＦ３に入力される。また、フリップフロップＦ２の出力は内部クロック１０９で作動するフリップフロップＦ４で保持され、フリップフロップＦ４の反転出力がフリップフロップＦ１のリセット信号になる。
【００１９】
内部回路１０４は内部クロック１０９で作動するフリーランカウンタであり、比較対象信号を比較回路１０２に出力する。また、フリップフロップＦ３は内部クロック１０９で作動し、外部入力機器１０１からの書込データ１０７を保持する。フリップフロップＦ３の出力は比較回路１０２に出力される。これにより、比較回路１０２には、比較対象信号と安定化された書込データ１０７が同期して入力される。
【００２０】
外部入力機器１０１からの書込データ１０２が状態遷移保護回路を介して比較回路１０２で比較対象信号と比較され、比較回路１０２の比較結果が比較補助回路１０３に入力される。比較補助回路１０３は比較結果から現在のカウント値（比較対象信号）と希望したカウント値Ｍ（書込データ１０７）との大小関係を求め、外部入力機器１０１へ割り込み信号１０５で通知する。
【００２１】
外部入力機器１０１は、現在のカウント値が希望したカウント値Ｍよりも小さい場合、外部入力機器１０１は、比較回路１０２からの正規の割り込み信号１０３（一致情報）が出力されるまで何もする必要は無い。
【００２２】
一方、外部入力機器１０１は、希望カウント値Ｍ（書込データ１０２）より現在のカウント値（比較対象信号）が大きい場合、再度、別の値の書込データ１０２を書き込み。この動作は、現在のカウント値が希望カウント値Ｍよりも小さいという比較補助回路１０３からの割り込み通知を受け取るまで繰り返される。
【００２３】
本実施の形態によれば、比較回路における比較対象信号と書込データの一致比較だけでなく、比較補助回路における比較対象信号と書込データの大小関係を求め、不一致情報として外部入力機器に割り込み通知することにより、外部入力機器は読み出し動作なしでインターフェース回路の内部状態を把握することができる。また、読み出し動作が不要なため、安定した読み出し動作のために必要であった状態遷移保護回路を削減することができる。また、外部入力機器は書き込み動作のみを行えばよいため、外部入力機器の負荷を減らし処理の高速化を図ることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部入力機器からのデータと内部回路で発生したデータとの一致情報を外部入力機器へ割り込み通知する比較手段に加え、外部入力機器からのデータと内部回路で発生したデータとの不一致情報を外部入力機器に通知する比較補助手段を設けることにより、外部入力機器からのアクセスなしでインターフェース回路の内部状態を外部入力機器へ通知することができる。また、外部入力機器からの読み出しアクセスがないため、読み出し誤動作防止のために必要とされていた状態遷移保護回路を削除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるインターフェース回路の構成を示すブロック。
【図２】従来のインターフェース回路の構成を示すブロック図。
【図３】内部回路の生成値（カウント値）の時間変化を示す波形図。
【符号の説明】
１０１  外部入力機器
１０２  比較回路
１０３  比較補助回路
１０４  内部回路によって生成される比較対象信号
１０５  割り込み信号
１０６  書込許可信号
１０７  書込データ
１０８  外部入力機器からのクロック信号
１０９  内部回路へのクロック信号
Ｆ１〜Ｆ４  フリップフロップ
３０１  外部入力機器
３１１  書込許可信号
３１２  書込データ
３１３  読出許可信号
３１４  読出データ
３１５  外部入力機器からのクロック信号
３２１  比較回路
３２２  割り込み信号
３２３  内部回路によって生成される比較対象信号
３２４、３２５  状態遷移保護回路
３２６  内部回路へのクロック信号
【図１】
2004171202.tif 000003
【図２】
2004171202.tif 000004
【図３】
2004171202.tif 000005