(57)【要約】【課題】複数マスタデバイスからメモリへとアクセス可能なシステムにおいてメモリデバイスの温度閾値を超えた場合にアクセスを制限する時、マスタデバイスの動作を破綻させずにメモリアクセスを制限する。【解決手段】記憶素子の温度閾値を検知する手段と、温度状況によりマスタデバイスからのメモリへのアクセスを許可不許可をマスタ毎に決定するレジスタと、レジスタ値と温度状況によりアクセス要求信号を伝達するメモリへのバス、スイッチへのインターフェースと、温度状況によりマスタ毎のアクセス間隔を変化させるタイマーを備える。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶素子に対して複数のマスタデバイスからのアクセスがスイッチを介して接続可能であるシステムにおいて、記憶素子の温度の閾値超過を検知する手段と、検出結果をスイッチ調停機構へと伝達する手段を持つメモリコントローラを有し、記憶素子の閾値状況により記憶素子へアクセスするマスタデバイスのスイッチングの優先順位を動的に制御する手段をもつスイッチ調停機構を有するシステム。
【請求項２】
記憶素子に対して複数のマスタデバイスからのアクセスがバスを介して接続可能であるシステムにおいて、記憶素子の温度の閾値超過を検知する手段と、検出結果をバス調停機構へと伝足する手段を持つメモリコントローラを有し、記憶素子の閾値状況により記憶素子へアクセスするマスタデバイスのバス所有権の優先順位を動的に制御する手段を持つバス調停機構を有するシステム。
【請求項３】
請求項１に示されるシステムにおいて、スイッチ調停機構にスイッチングの間隔を動的に制御する手段を持つシステム。
【請求項４】
請求項２に示されるシステムにおいて、バス調停機構にスイッチングのバス所有権許可する間隔を動的に制御する手段を持つシステム。
【請求項５】
請求項１に記されるシステムにおいて、スイッチがスイッチングの優先順位の設定を制御するレジスタを有し、設定に従いスイッチングの優先順位を動的に制御する手段を有するシステム。
【請求項６】
請求項２に記されるシステムにおいて、スイッチがバス所有権の優先順位の設定を制御するレジスタを有し、設定に従いバス所有権の優先順位を動的に制御する手段を有するシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシステムＬＳＩにおけるシステム制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年半導体の技術の向上に伴い、高速化、高密度化が進んでおりＣＰＵや周辺回路が高速な周波数で動作するにしたがって、主記憶素子へのアクセスを高速化することが求められており、ＲａｍｂｕｓＤＲＡＭといった高速メモリアクセス技術が用いられる。
【０００３】
しかしながら、ＲＤＲＡＭのような高速にアクセスすることが可能な記憶素子においては、周波数が高いため発熱、温度に対する処置を行い、熱によるデータ、メモリデバイスの破壊を防ぐ必要がある。
ＲＤＲＡＭにおいてはデバイス内に温度を感知し、閾値を超えるとその情報を伝達する手段を有しており、閾値を超えた場合は何らかの対処を行う必要がある。
ＲＤＲＡＭにおいてはＲＤＲＡＭ内部の温度情報の検知を許可するレジスタを設定することによって、メモリコントローラ側からキャリブレーションコマンドを発行されたタイミングにＲＤＲＡＭからのデータバス上のビットに温度閾値を超えたか否かの情報をメモリコントローラに対して発行させることができる。
メモリコントローラはＲＤＲＡＭの各デバイスに対して少なくとも１００ｍｓに一回キャリブレーションコマンドを発行する必要があり、メモリコントローラは内部にタイマーを有して規定のタイミング以内でキャリブレーションコマンドを発行する。
【０００４】
ＲＤＲＡＭの各デバイスは内部にレジスタと温度判定機構を有しており、レジスタに温度判定許可ビットを、温度閾値に対して超過しているか否かの状態を示すビットを持っている。
【０００５】
温度判定許可ビットが設定されている場合、ＲＤＲＡＭの各デバイスは温度閾値に対して超過しているか否かを状態ビットに反映させる。
【０００６】
ＲＤＲＡＭは温度判定許可ビットが設定させている場合は、メモリコントローラからのキャリブレーションコマンドをデバイス毎に発行させ、そのタイミングで、データバスＤＱＡ上の第５ビットに状態ビットと第３ビットにキャリブレーションを発行したデバイスが存在するかを出力し、メモリコントローラ側はデバイスが存在しているか否か、そして温度閾値を超えていないか否かを判定することができる。
【０００７】
温度条件の閾値を超えた場合、一般的にはソフト的にアクセスを一律に中止、あるいは制限することによってメモリアクセスを減少させることにより発熱を押さえ、メモリ内のデータの破壊を阻止するといった手法や、割り込みやＮＭＩにより対処するといった手法が用いられる。
【０００８】
例えば、下記特許文献１によると、メモリシステムの温度条件が閾値を超過した場合にメモリデバイスのインターフェースにおいて、後続アクセスに対して一律に遅延を入れる、あるいは省電力モードで動作させるといった手法が述べられている。
【０００９】
【特許文献１】
ＵＳＰ６０２２１０７６
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複合機器の制御装置といったシステムにおいてはメモリへのアクセス制限がデータの破壊あるいはシステムの破綻をもたらすことが多々ありうる。
複数機器の制御装置においては、スキャナ、プリンタ、イーサネット（登録商標）、ＵＳＢ等々の様々な機器が接続され、それぞれ記憶素子へとアクセスを行いそれぞれ処理が行われる。
【００１１】
またしばしば画像処理や信号処理ブロックを実装し、主体的に記憶素子へのアクセスを行って変換等の処理を行う。
こういった記憶素子へとアクセスを行うデバイス、つまり記憶素子に対してマスタとなるデバイスはＤＭＡ転送により記憶素子への読み書きを行い、それぞれ処理を行う。
【００１２】
内部の処理ブロックやその他記憶素子へのアクセスの応答時間に影響を受けないようなマスタデバイスに関しては、アクセスが制限された場合でも処理が復帰することはできるが、回路外部からのデータ転送といった処理に関してはアクセスが制限されると期待のバンド幅を実現できずすると、データの欠落やデータの破損といった状況をもたらしうる。
【００１３】
たとえばスキャナやプリントの動作においては動作が開始されると処理が開始されるとエンジンは停止しないため処理を停止することはできないため、エンジン速度に対して処理が遅れないようにＤＭＡアクセスにより記憶素子へのデータの書き込み、読み込みが連続に行われる必要がある。
スキャナやプリントの動作中にメモリへのアクセスが制限された場合、ＤＭＡの転送速度がエンジンの速度に対して遅れてしまうため、スキャナの場合はバッファが一杯になりデータが取り込めずにデータが欠落する、プリンタの場合はプリンタエンジンに出力するデータが読み込めていないため印刷が欠落してしまうといった状況を招いてしまう。
【００１４】
記憶素子の温度条件により一律にアクセスを停止あるいは制限することにより、読み取ったデータを記憶素子へ書き込めない、あるいは記憶素子から読み取り、エンジンへと出力する処理が間に合わないという状況を招き、処理が正しく行われないという可能性が生じる。
ＵＳＰ６０２２１０７６に示される調停機構にアクセス間隔をあける手法あるいは省電力モードを用いた場合においては、すべてのマスタデバイスに対してのアクセスが減少するが、それぞれのマスタデバイスがアクセス権を所有し、均一的にアクセスが制限される状況となる。したがって、メモリアクセスを行うマスタデバイスが競合した時にアクセス速度が制限されると、メモリへのアクセス速度が要求されるマスタデバイスの必要とするのバンド幅を達成することができないという可能性が生じる。
【００１５】
本発明においては、記憶素子の温度条件が閾値を超えた場合に、記憶素子へのアクセスを制限することにより動作、処理の正確性を損なうマスタデバイスと、制限しても動作、処理に対して悪影響を及ぼさないマスタデバイスに分類し、記憶素子アクセスの優先順位をつけアクセスを制限することにより、処理動作の正確性を維持したまま制御を行うことを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
記憶素子１０２に対して複数のマスタデバイス１０４からアクセスが可能なシステムにおいて、記憶素子１０２へのアクセスを制御するメモリコントローラ部１０１と、複数のマスタデバイス１０４からメモリコントローラ部１０１へのアクセスを制御するアクセス調停機構２０４を有する。
【００１７】
メモリコントローラ部１０１は、記憶素子１０２からの温度閾値超過を検知する手段２０５と、検出結果をアクセス制御機構へと伝達する手段２０２を有する。
【００１８】
アクセス調停機構２０４は、メモリコントローラ部１０１へアクセスするマスタデバイス１０４を識別する手段と、各マスタデバイス１０４毎のアクセス優先度が示されたレジスタ５０１，５０２と、温度閾値の超過を検出する手段２０２を有し、温度閾値超過の判定にしたがってアクセスマスタデバイスを限定する手段２０１とアクセス間隔を変更する手段５０３を有する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施例）
実施の形態として、特開平１１−４５２２５に示される複数機器の制御装置といった、記憶素子１０２に対して複数のマスタデバイス１０４を持ち、各マスタデバイスはスイッチ１０３あるいはバス３０１を介して記憶素子１０２に対してアクセスを行うシステムを用いる。
【００２０】
接続する記憶素子１０２として、記憶素子デバイス内の温度情報を検知し伝達する手段をもつＲＤＲＡＭを用いる。
【００２１】
ＲＤＲＡＭ１０２は内部の温度情報を検知を許可するレジスタを設定することにより、メモリコントローラ側からキャリブレーションコマンドを発行したタイミングに、ＲＤＲＡＭからのデータバス上のビットに温度閾値を超えているか否かの情報をメモリコントローラに対して発行することができる。
【００２２】
図面１に示すされるようにＲＤＲＡＭ１０２に対してマスタデバイスとしてアクセスできるデバイス１０４が複数存在し、ＲＤＲＡＭ１０２へのアクセスを制御するメモリコントローラ部１０１にスイッチ１０３を介して接続される。
【００２３】
メモリコントローラ部１０１はＲＤＲＡＭのプロトコルに準じたパケットを発行しＲＤＲＡＭ１０２の制御を司る。
【００２４】
メモリコントローラ部１０１には、キャリブレーションコマンドを発行する際に、ＲＤＲＡＭ１０２からデータバス上に発行されるＲＤＲＡＭ内素子の温度情報を検知する機構２０５を備える。
【００２５】
メモリコントローラ部１０１はＲＤＲＡＭ１０２の温度閾値超過情報を受け取ると、温度超過を示すフラグ２０２を立てて、各マスタデバイス１０４とスイッチ１０３間に実装されるスイッチインターフェース部２０１へと伝達する。
アクセス調停機構２０４は、各マスタデバイス１０４からのアクセス要求４０２を受け取り、スイッチ１０３の接続を調停する。
【００２６】
各マスタデバイス１０４は、記憶素子１０２へとアクセスを行う際アクセス要求信号４０２を発行し、スイッチ１０３の接続権を獲得した後、記憶素子１０２へのアクセスを開始する。
【００２７】
スイッチの接続権は、アクセス調停機構２０４からのレディ信号５０４等を受け取ることにより確立される。
【００２８】
各マスタデバイス１０４からスイッチ１０３へはスイッチインターフェース部２０１を介して接続される。
【００２９】
スイッチインターフェース部２０１は、温度超過フラグ２０２の状態とアクセス優先度レジスタ４０１の内容に基づいて、マスタデバイス１０４からのアクセス要求を伝達する。
【００３０】
アクセス優先度レジスタ４０１は、各マスタデバイス１０４のアクセス優先度を示し、温度超過フラグ２０２が立っているときのみ有効となる。
【００３１】
アクセス優先度レジスタ４０１にはマスタデバイス１０４の数と同数のビットを実装し、記憶素子１０２の温度閾値が超過したときにもアクセスを行う必要があるマスタデバイスに対してはビットを立て、必要のないマスタデバイスに対するビットはクリアしておく。
【００３２】
たとえば、スキャナやプリンタの制御を行うＤＭＡを持つブロックがマスタデバイスであった場合は、メモリアクセスを停止することが動作の破綻につながるため優先度ビットを立てておく。
【００３３】
スイッチインターフェース部２０１は温度超過ビット２０２が立っている場合は、マスタデバイス１０４からのアクセス要求信号４０２は各マスタデバイス１０４の優先度レジスタビット４０１が立っている場合は要求がアクセス調停機構２０４へと伝達されるが、優先度レジスタビット４０１が立っていない場合、要求はインターフェース部２０１で止められ、アクセス要求はアクセス調停機構２０４へとは伝達されない。
【００３４】
温度超過ビットが立っていない場合は、アクセス要求はそのままスイッチ調停機構へと伝達される。
【００３５】
アクセス調停機構がアクセス要求を受け取ると、調停プロトコルにしたがってアクセスを調停し、アクセス要求したマスタデバイスに対してレディ信号を発行することによりスイッチ使用権を与える。
【００３６】
アクセス調停機構では、マスタデバイス毎にスイッチの使用権を与える間隔をレジスタで、設定し、スイッチまたはバスが混雑している場合は指定された間隔にしたがって、混雑していない場合はアクセス可能なタイミングで発行する。
【００３７】
この手法はバスまたはスイッチの混雑時にはＢＵＳＹ信号を発行し、指定された間隔でアクセスを発行するためのタイマーを起動してアクセスの調停を行う。
【００３８】
間隔の指定は各マスタデバイス毎に設けられた、アクセス間隔設定レジスタにより指定される。
【００３９】
本手法は、（提案番号４１３３０１７）において示される手法であり、本手法を用いることによりスイッチ使用権獲得の優先順位を指定することができる。
本実施例においては、アクセス間隔設定レジスタのほかに温度超過時のアクセス間隔設定レジスタを実装し、優先順位付けをするとともに、アクセスの間引きを行う。
【００４０】
アクセス間隔は、各マスタデバイス毎にレジスタで設定されでおり、アクセス間隔タイマーはレジスタに設定された回数分カウントを行った後、スイッチが使用可能になった時点でマスタデバイスに対してレディ信号を発行する。
【００４１】
温度超過ビットが立っていない場合は、アクセス間隔は通常時のアクセス間隔レジスタ値が、温度超過ビットが立っている場合は温度超過時のアクセス間隔レジスタ値が選択され、タイマーに読み込まれる。
【００４２】
通常時のアクセス間隔レジスタには、通常動作時にスイッチを与える間隔を指定し、温度超過時のアクセス間隔レジスタには、マスタデバイスの動作の破綻を起こさない間隔を指定する。
【００４３】
たとえば、スキャナやプリンタの場合は処理に必要なバンド幅を最低限満たすだけの間隔を指定することによって動作の破綻をもたらすことはない。
また、温度超過フラグが立っている場合にアクセスを行うことができると設定されているマスタデバイス内での優先順位付けをすることが可能となる。
【００４４】
その他、アクセス調停機構の調停方法は、任意の手法を用いて行われる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明を用いることにより、複数機器の制御装置といった複数マスタデバイスから記憶素子へとアクセスを行い処理をする場合、記憶素子の動作温度を超過し記憶素子へのアクセスを限定する必要がある場合においても、一律に制限するのではなく各マスタデバイス毎にメモリアクセスの許可、不許可および、メモリアクセスの間隔の変更を行うことにより、動作破綻をもたらすことなく記憶素子へのアクセスを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合機器の制御回路の概念図である。
【図２】スイッチを用いた本発明の概念図である。
【図３】バスを用いた本発明の概念図である。
【図４】スイッチインターフェーズ部およびバスインターフェース部の回路図である。
【図５】アクセス間隔タイマー周辺回路ブロック図である。
【図６】本発明の適用した際のスイッチ、バス使用権の遷移例である。
【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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