(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バス要求信号発生のための初期バス要求周期を示す周期値が設定されたカウンタと、
前記カウンタが発生した出力値に基づいてバス要求信号を発生するバス要求信号発生回路と、
前記バス要求信号発生回路のバス要求信号の発生回数が第１しきい値に到逹したか否かを判断し、該判断に従ってパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、
前記パルス信号に応答し、前記バス要求信号発生のために与えられた処理周期が終了したか否かを判断して出力信号を発生する判断回路と、
前記判断回路から発生した前記出力信号に基づいて、前記バス要求信号発生のための前記処理周期を示す周期値を調節する前記カウンタを制御する制御回路と、を備えることを特徴とするバス要求信号発生制御装置。
【請求項２】
前記判断回路から出力信号を受信したか否かによって、前記制御回路は前記カウンタを制御して前記周期値を増加、減少、又は維持するようにすることを特徴とする請求項１に記載のバス要求信号発生制御装置。
【請求項３】
前記パルス信号発生回路は、
出力値を発生するために前記バス要求信号発生回路が前記バス要求信号を発生する回数を算出するバス要求回数算出部と、
前記出力値が前記第１しきい値と一致する場合に、前記パルス信号を発生する比較器と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のバス要求信号発生制御装置。
【請求項４】
前記判断回路は、
前記バス要求信号を発生するために与えられた前記処理周期の開始を示す開始信号に応答してカウント動作を実施して出力値を発生する処理周期算定部と、
前記パルス信号が活性化されると、前記処理周期算定部が発生した出力値が前記処理周期の終了時点を示す第２しきい値に到逹したか否かを検出する検出回路と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のバス要求信号発生制御装置。
【請求項５】
初期バス要求周期を示す周期値に従ってバス要求信号を発生する段階と、
前記バス要求信号の発生回数及び第１しきい値の関数としてパルス信号を発生する段階と、
前記パルス信号に応答して前記バス要求信号発生のために与えられた処理周期が終了したか否かを判断して判断結果を発生する段階と、
前記判断結果に基づいて、前記バス要求信号を発生するための前記処理周期を制御するように前記周期値を調整する段階と、を有することを特徴とするバス要求信号発生を制御する方法。
【請求項６】
前記周期値を調整する段階は、前記判断結果に基づいて、選択的に前記周期値を増加、減少、又は維持するようにする段階を含むことを特徴とする請求項５に記載のバス要求信号発生を制御する方法。
【請求項７】
前記パルス信号を発生する段階は、
前記バス要求信号が発生した回数を算出して出力値を発生する段階と、
前記出力値が前記第１しきい値と一致する場合に、前記パルス信号を発生する段階と、を含むことを特徴とする請求項５に記載のバス要求信号発生を制御する方法。
【請求項８】
前記判断結果を発生する段階は、
前記処理周期の開始を示す開始信号に応答してカウント動作を実行して出力値を発生する段階と、
前記パルス信号が活性化された場合に、前記出力値が前記処理周期の終了時点を示す第２しきい値に到逹したか否かを検出する段階と、を含むことを特徴とする請求項５に記載のバス要求信号発生を制御する方法。
【請求項９】
カウンタによる制御の下でバス要求信号を発生するバス要求信号発生回路と、
前記バス要求信号発生回路がバス要求信号を発生した回数及び第１しきい電圧値の関数としてパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、
前記パルス信号の関数として、前記バス要求信号を発生するために与えられた処理周期が終了したか否かを示す判断結果を発生する判断回路と、
前記判断結果に基づいて、前記バス要求信号を発生するための前記処理周期を調整する前記カウンタを制御する制御回路と、を備えることを特徴とするバス要求信号発生制御装置。
【請求項１０】
前記判断回路から判断結果が受信されたか否かに基づいて、前記制御回路は前記カウンタを制御して前記処理周期が増加、減少、又は維持されるようにすることを特徴とする請求項９に記載のバス要求信号発生制御装置。
【請求項１１】
前記パルス信号発生回路は
前記バス要求信号発生回路が前記バス要求信号を発生する回数を算出して出力値を発生するためのバス要求信号算出回路と、
前記出力値が前記第１しきい値と一致する時、前記パルス信号を発生する比較器と、を含むことを特徴とする請求項９に記載のバス要求信号発生制御装置。
【請求項１２】
前記判断回路は、
前記バス要求信号発生のために与えられた前記処理周期の開始を示す開始信号に応答してカウント動作を実行して出力値を発生する処理周期算定部と、
前記パルス信号が活性化されると、前記処理周期算定部が発生した出力値が前記処理周期の終了時点を示す第２しきい値に到逹したか否かを検出する検出部と、を含むことを特徴とする請求項９に記載のバス要求信号発生制御装置。
【請求項１３】
与えられた処理周期でバス要求信号を発生する段階と、
前記与えられた処理周期において前記バス要求信号が発生した回数及び第１しきい電圧値の関数としてパルス信号を発生する段階と、
前記バス要求信号を発生するために与えられた前記処理周期が終了したか否かを示す判断結果を前記パルス信号の関数として示す段階と、
前記判断結果に基づいて前記バス要求信号を発生するための前記処理周期を制御する段階と、を有することを特徴とするバス要求信号発生を制御する方法。
【請求項１４】
前記処理周期を制御する段階は、前記判断結果に基づいて前記処理周期を選択的に増加、減少、又は維持する段階を含むことを特徴とする請求項１３に記載のバス要求信号発生を制御する方法。
【請求項１５】
前記パルス信号を発生する段階は、
前記バス要求信号が発生した回数を算出して出力値を発生する段階と、
前記出力値が前記第１しきい値と一致する時、前記パルス信号を発生する段階と、を含むことを特徴とする請求項１３に記載のバス要求信号発生を制御する方法。
【請求項１６】
前記判断結果を前記パルス信号の関数として示す段階は、
前記処理周期の開始を示す開始信号に応答してカウント動作を実行して出力値を発生する段階と、
前記パルス信号が活性化される場合に、前記出力値が前記処理周期の終了時点を示す第２しきい値に到逹したか否かを検出する段階と、を含むことを特徴とする請求項１３に記載のバス要求信号発生を制御する方法。
【請求項１７】
バスと、
前記バスに連結され、各々のバス要求信号発生器を有する複数のサブシステムと、を備え、
前記サブシステムのうちの一つに含まれた前記バス要求信号発生器のうちの少なくとも一つは、バス要求信号を発生するように請求項１に記載のバス要求信号発生制御装置を有し、与えられた処理周期においてバス要求時点を分散し、
前記他のサブシステムに含まれた他のバス要求信号発生器の各々は与えられたバス要求時点に従ってバス要求信号を発生することを特徴とするバス要求信号発生を制御するシステムオンチップ。
【請求項１８】
バスと、
前記バスに連結され、各々のバス要求信号発生器を有する複数のサブシステムと、を備え、
前記サブシステムのうちの一つに含まれた前記バス要求信号発生器のうちの少なくとも一つは、バス要求信号を発生するように請求項９に記載のバス要求信号発生制御装置を有し、与えられた処理周期においてバス要求時点を分散し、
前記他のサブシステムに含まれた他のバス要求信号発生器の各々は与えられたバス要求時点に従ってバス要求信号を発生することを特徴とするバス要求信号発生を制御するシステムオンチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子装置に関するものであり、さらに具体的にはバスを効率的に制御することができるバス要求信号発生制御装置及び制御方法とそれを含むシステムオンチップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、システムオンチップ(Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ、以下ＳＯＣという)の集積度が高くなることによってＳＯＣが漸次的に複雑になり、市場先進入(ｔｉｍｅ−ｔｏ−ｍａｒｋｅｔ)に対応するための迅速な開発が必要であるので、ＳＯＣはプラットホームを基本として設計されている。このような場合において、ＳＯＣを構成する大部分のサブシステムはバスを使ってシステムメモリを共有するようになる。したがって、ＳＯＣ内のサブシステムはその大部分がバスに連結され、バスはサブシステムの間のデータ伝送を担当する。しかし、このような構造はバスという媒介を通じてすべてのデータが動くので、バスバンド幅(ｂｕｓ ｂａｎｄ ｗｉｄｔｈ)に影響を受け、高性能ＳＯＣにおいては、データトラフィックの増大によって性能向上の限界にぶつかるようになる。すなわち、サブシステムが現在のバスバンド幅と関係なくメモリをアクセスするのでバストラフィックが大きくなる区間がよく発生し、これは全体性能が低下する結果をもたらす。
【０００３】
そのような問題を解決するための一つの方法は、バス集中現象を防止するようにサブシステムのバスアクセスを制限することである。これは全体バスバンド幅を計算し、逆に各サブシステムに適当なバスアクセスタイムを割り当てることによって達成される。しかし、このような方法では、さまざまな機能を実行する複雑なシステムの平均バスバンド幅の変化に追随し難く、これを解決するためには各機能に対するバスアクセス時間を計算して頻繁にバスアクセス時間を設定しなければならない困難がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、バス集中現象を減らすことができるバス要求信号発生制御装置及び制御方法とそれを含むシステムオンチップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴によるバス要求信号発生制御装置は、バス要求信号発生のための初期バス要求信号を示す周期値が設定されたカウンタと、前記カウンタが発生した出力値に基づいてバス要求信号を発生するバス要求信号発生回路と、前記バス要求信号発生回路のバス要求信号の発生回数が第１しきい値に到逹したか否かを判断し、該判断に従ってパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、前記パルス信号に応答し、前記バス要求信号発生のために与えられた処理周期が終了したか否かを判断して出力信号を発生する判断回路と、前記判断回路から発生した前記出力信号に基づいて、前記バス要求信号発生のための前記処理周期を示す周期値を調節する前記カウンタを制御する制御回路と、を備える。
【０００８】
本発明の一特徴によるシステムオンチップ（ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ｃｈｉｐ：ＳＯＣ）は、バスと、前記バスに連結され、各々のバス要求信号発生器を有する複数のサブシステムと、を備え、前記ザブシステムのうちの一つに含まれた前記バス信号発生器のうちの少なくとも一つは、バス要求信号を発生するように前記バス要求信号発生制御装置を有し、与えられた処理周期においてバス要求時点を分散し、前記他のバスシステムに含まれた他のバス要求信号発生器の各々は与えられたバス要求時点に従ってバス要求信号を発生する。
【０００９】
本発明の一特徴によるバス要求信号発生を制御する方法は、初期バス要求周期を示す周期値に従ってバス要求信号を発生する段階と、前記バス要求信号の発生回数及び第１しきい値の関数としてパルス信号を発生する段階と、前記パルス信号に応答して前記バス要求信号発生のために与えられた処理周期が終了したか否かを判断して判断結果を発生する段階と、前記判別結果に基づいて、前記バス要求信号を発生するための前記処理周期を制御するように前記周期値を調整する段階と、を有する。
【００１０】
本発明の他の特徴によるバス要求信号発生制御装置は、カウンタによる制御の下でバス要求信号を発生するバス要求信号発生回路と、前記バス要求信号発生回路がバス要求信号を発生した回数及び第１しきい電圧値の関数としてパルス信号を発生するパルス信号発生回路と、前記パルス信号の関数として、前記バス要求信号を発生するために与えられた処理周期が終了したか否かを示す判断結果を発生する判別回路と、前記判断結果に基づいて、前記バス要求信号を発生するための前記処理周期を調整する前記カウンタを制御する制御回路と、を備える。
【００１１】
本発明の他の特徴によるバス要求信号発生を制御する方法は、与えられた処理周期でバス要求信号を発生する段階と、前記与えられた処理周期において前記バス要求信号が発生した回数及び第１しきい電圧値の関数としてパルス信号を発生する段階と、前記バス要求信号を発生するために与えられた前記処理周期が終了したか否かを示す判断結果を前記パルス信号の関数として生成する段階と、前記判断結果に基づいて前記バス要求信号を発生するための前記処理周期を制御する段階と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バスアクセス時点が適切に分散させるようにバス要求時点を制御することによって、システムオンチップのバス集中現象を減らすことができ、その結果、システムオンチップの性能が向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の例示的な実施形態が参照の図面に基づいて以下詳細に説明される。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態のシステムオンチップを概略的に示すブロック図である。図１を参照すれば、本発明の一実施形態のシステムオンチップ１００は、複数個（例えば、３個）のサブシステム１１０、１２０、１３０、およびメモリ１４０を含む。サブシステム１１０、１２０、１３０は、メモリ１４０を共有するためにバス１６０に共通に連結されている。サブシステム１１０、１２０、１３０は、バス要求信号発生ブロック１１１、１２１、１３１を各々含む。各バス要求信号発生ブロックは、決められたタイミングによってバス要求信号を発生するように構成される。決められたタイミングによってバス要求信号を発生するバス要求信号発生ブロックは、カウンタを利用して容易に実現される。本発明の一実施形態のシステムオンチップにおいて、特に、サブシステム１１０、１２０、１３０のうちの少なくとも一つは、バス要求タイミングが決められた動作区間の中で自動的に調節されるように（例えば、増加するように、または減少するように）設計されたバス要求信号発生ブロックを含む。これはバス集中現象を防止して全体システムの性能を向上させる。
【００１５】
図２は本発明の例示的な実施形態による図１に示したサブシステム（例えば、１１０）のバス要求信号発生ブロック１１１を示すブロック図である。図２を参照すれば、バス要求信号発生ブロック１１１は、カウンタ２００、バス要求信号発生部２１０、処理周期算定部２２０、バス要求回数算定部２３０、比較部２４０、検出部２５０、および制御部２６０を含む。
【００１６】
カウンタ２００は、所定周期でバス要求信号を生成するのに必要な値(周期値)を保持し、カウンタ２００に保持された値は、制御部２６０による制御に従って変更される。バス要求信号発生部２１０は、カウンタ２００に保持された値に応答してバス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱを発生し、バス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱの周期は、カウンタ２００に保持された値によって決められる。例えば、カウンタ２００に保持された値が増加すれば、バス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱの周期は、その増加した値だけ長くなる。処理周期算定部２２０は、開始信号ＳＴＡＲＴ＿ＰＯＩＮＴに応答して処理周期を算定する。例えば、処理周期算定部２２０は、カウンタで実現され、開始信号ＳＴＡＲＴ＿ＰＯＩＮＴが活性化されると、それに応答してカウント動作を実行する。バス要求回数算定部２３０は、バス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱが何回生成されたかを検出する。比較部２４０は、処理区間を示す基準値Ｍとバス要求回数算定部２３０の出力値とを比較してパルス信号を発生する。例えば、要求回数算定部２３０の出力値が処理区間を示す基準値Ｍに到逹すると、それに応答して比較部２４０がパルス信号を発生する。検出部２５０は、パルス信号が生成されると、それに応答して、処理周期算定部２２０の出力値が所定の基準値に到達したか否かを検出する。ここで、検出部２５０の基準値は、処理周期の終了時点を示す。制御部２６０は、検出部２５０の検出結果に従ってカウンタ２００を制御する。例えば、処理周期算定部２２０の出力値が所定の基準値に到逹しない場合は、制御部２６０は検出部２５０の出力に応答してカウンタ２００の値が増加するようにする。
【００１７】
ここで、バス要求時点を制御するためにバス要求信号の生成周期が減少する制御方式を使用することができることは、この分野の通常の知識を有する者に自明である。
【００１８】
図３は本発明の一実施形態のバス信号発生ブロックの動作を説明するためのタイミング図である。本発明の一実施形態のバス信号発生ブロックの動作が参照図面に基づいて以下詳細に説明される。
【００１９】
図１のサブシステム１２０、１３０のバス要求が特定時点で互いに違うように行われ、サブシステム１１０のバス要求が与えられた処理区間内で決められた回数だけいつでも行われることができると仮定すれば、サブシステム１２０、１３０のバス要求が特定時点で互いに違うように行われるので、サブシステム１２０、１３０のバスアクセスは集中しない。しかし、ザブシステム１１０のバスアクセスは与えられた処理区間内で決められた回数だけいつでも行われ、これはサブシステム１２０、１３０のバス要求を制限するようになる。すなわち、バス集中現象が発生してシステム性能の低下をもたらす。この問題は、サブシステム１１０のバス要求を性能に影響がない限度内でバスアクセスを適切に分散させることによって解決することができる。これをさらに具体的に説明すれば、次のとおりである。
【００２０】
まず、所定周期でバス要求信号を生成するために必要な値がカウンタ２００に格納される。バス要求信号発生部２１０は、カウンタ２００に保持された値に応答してバス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱを発生し、前述のように、バス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱの周期は、カウンタ２００に保持された値によって決められる。カウンタ２００の値が初期に設定された値のまま一定に維持される場合は、図３に示したように、初期に設定された値の周期を有するバス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱ１が生成される。これと同時に、処理周期算定部２２０は、開始信号ＳＴＡＲＴ＿ＰＯＩＮＴが活性化されると、それに応答してカウント動作を実行する。バス要求回数算定部２３０は、バス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱが何回生成されたかを検出する。比較部２４０は、処理区間を示す基準値Ｍとバス要求回数算定部２３０の出力値とを比較してパルス信号を発生する。要求回数算定部２３０の出力値が基準値Ｍより小さい場合は、比較部２４０はパルス信号を発生しない。パルス信号が生成されない場合は、検出部２５０は動作せず、その結果、制御部２６０は、カウンタ２００の値が決められた値だけ増加するようにする。
【００２１】
そのように増加した値に従ってバス要求信号発生部２１０がバス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱを周期的に発生し、図３に示したように、その増加した値の周期を有するバス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱ２が生成される。バス要求回数算定部２３０は、バス要求信号ＢＵＳ＿ＲＥＱが何回生成されたかを検出する。比較部２４０は、処理区間を示す基準値Ｍとバス要求回数算定部２３０の出力値とを比較してパルス信号を発生する。要求回数算定部２３０の出力値が基準値Ｍより小さい場合は、比較部２４０はパルス信号を発生しない。パルス信号が生成されない場合は、検出部２５０は動作せず、その結果、制御部２６０は、カウンタ２００の値が決められた値だけ増加するようにする。処理区間を示す基準値Ｍがバス要求回数算定部２３０の出力値と一致すれば、すなわちバス要求が決められた回数だけ行われれば、パルス信号を発生する。パルス信号が発生されることによって、検出部２５０は、処理周期算定部２２０の出力値が処理区間の終了時点を示すか否かを検出する。処理周期算定部２２０の出力値が処理区間の終了時点を示すと、制御部２６０による制御に従ってカウンタ２００の値は、最後に増加した値に一定に維持される。処理周期算定部２２０の出力値が処理区間の終了時点の以前を示すと、次の処理区間でバス要求時点は前の説明のような方法によって再調整される。
【００２２】
本発明による実施形態において、バス要求時点を制御する時、バス要求信号の生成周期が増加する制御方式が説明された。しかし、これと反対に、バス要求時点を制御する場合において、バス要求信号の生成周期が減少する制御方式を使用することができことは、この分野の通常の知識を持つ者に自明である。以上では、本発明による回路の構成及び動作を上述の説明及び図面によって説明したが、これは例をあげて説明したことに過ぎず、本発明の技術的思想及び範囲を逸脱しない範囲内で多様な変化及び変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の例示的な実施形態のシステムオンチップを概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態による図１に示した任意のサブシステムのバス要求信号発生ブロックを示すブロック図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態のバス信号発生ブロックの動作を説明するためのタイミング図である。
【符号の説明】
【００２４】
１００  システムオンチップ
１１０,１２０,１３０  ザブシステム
１４０  メモリ
２００  カウンタ
２１０  バス要求信号発生部
２２０  処理周期算定部
２３０  バス要求回数算定部
２４０  比較部
２５０  検出部
２６０  制御部
【図１】
0004621032.tif 000002
【図２】
0004621032.tif 000003
【図３】
0004621032.tif 000004