マイクロコンピュータ

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【発明の名称】	マイクロコンピュータ
【発明者】	【氏名】伊東功二【氏名】井戸慎一
【要約】	【課題】アクセスタイムとサイクルタイムの規定時間が異なる周辺デバイスに対して効率良くデータ転送を行い、データ転送を高速化することができるマイクロコンピュータを提供する。【解決手段】ＰＣ、モバイルＰＣ、ＰＤＡなどに使用されるマイクロコンピュータであって、バスステートコントローラＢＳＣには可変チップセレクト制御回路２が追加され、この可変チップセレクト制御回路２は、サイクルタイム分のカウント値を設定するコンスタントレジスタ２１と、チップセレクト信号を立ち下げたと同時にコンスタントレジスタ２１の値をロードしてデクリメントを開始するカウンタレジスタ２２と、チップセレクト信号を立ち下げたと同時にセットされ、カウンタレジスタ２２の値が“０”になったと同時にクリアされる可変チップセレクトフラグ２３などから構成されている。

【特許請求の範囲】
【請求項１】チップセレクト信号を入力として周辺デバイスのアクセス処理に合わせた可変チップセレクト信号を生成する可変チップセレクト制御回路を備え、前記可変チップセレクト信号により所望の周辺デバイスを選択してバスとの間のデータ転送を制御するバスステートコントローラを含み、前記可変チップセレクト制御回路は、サイクルタイム分のカウント値を設定する第１のレジスタと、前記チップセレクト信号の非活性化と同時に前記第１のレジスタのカウント値からのデクリメント、または０からのインクリメントを開始する第２のレジスタとを有し、前記第２のレジスタの値が０、または前記カウント値になると同時に前記可変チップセレクト信号を非活性化することを特徴とするマイクロコンピュータ。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロコンピュータ（マイコン）に関し、たとえばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、モバイルＰＣ、ＰＤＡなどのマイコン使用機器に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者が検討した技術として、従来のマイコン使用機器については、以下のような技術が考えられる。たとえば、ＰＣ、モバイルＰＣ、ＰＤＡなどでは、処理速度の高速化が急速に進んでいる。これらマイコン使用機器では、高速に処理を行うため、メモリなどの周辺デバイスとのデータ転送を高速に行う必要がある。データ転送を高速に行うため、マイコンは各周辺デバイスのデータ転送速度に合わせた制御を行う必要がある。各周辺デバイスのデータ転送速度に合わせた制御を行うため、マイコンは、低速のデバイスのアクセスタイムに合わせて、待ちタイム（ウェイト）を挿入する必要がある。
【０００３】なお、このようなマイコン使用機器に関する技術としては、たとえば１９９９年９月２７日、日経ＢＰ社発行の「情報・通信新語辞典２０００年版」Ｐ５２２，５２３（ＰＤＡ）に記載される技術などが挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のようなマイコン使用機器について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。たとえば、前記のようなマイコン使用機器においては、周辺デバイスによってアクセスタイムとサイクルタイムの規定時間が異なるため、マイコンは、連続アクセスを考慮してサイクルタイムの規定時間に合わせて待ちタイムを挿入する。このため、マイコンは、連続アクセスの最後のアクセス、または１回のみのアクセスタイムの規定時間以上の必要ではない待ちタイムを挿入するため、データ転送速度が遅くなることが考えられる。
【０００５】そこで、本発明の目的は、アクセスタイムとサイクルタイムの規定時間が異なる周辺デバイスに対して効率良くデータ転送を行い、データ転送を高速化することができるマイコンを提供するものである。
【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００８】すなわち、本発明によるマイコンは、チップセレクト信号を入力として周辺デバイスのアクセス処理に合わせた可変チップセレクト信号を生成する可変チップセレクト制御回路を備えたバスステートコントローラを含み、可変チップセレクト制御回路が、サイクルタイム分のカウント値を設定する第１のレジスタと、チップセレクト信号の非活性化と同時に第１のレジスタのカウント値からのデクリメント、または０からのインクリメントを開始する第２のレジスタとを有し、第２のレジスタの値が０、またはカウント値になると同時に可変チップセレクト信号を非活性化するものである。
【０００９】よって、前記マイコンによれば、周辺デバイスのアクセス処理に合わせた可変チップセレクト信号を生成することにより、アクセスタイムとサイクルタイムの規定時間が異なる周辺デバイスに対して効率良くデータ転送が行えるので、システム全体としてデータ転送を高速化することができる。また、このようなバスステートコントローラをマイコンに組み込むので、周辺デバイスとのインタフェース回路を不要にすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態のマイコンを示すブロック図、図２は本実施の形態のマイコンにおいて、バスステートコントローラを示すブロック図、図３および図４は周辺デバイスとデータ転送を行う場合の動作を示すタイミングチャート、図５は本実施の形態のマイコンに対する比較例において、周辺デバイスとデータ転送を行う場合の動作を示すタイミングチャートである。
【００１１】まず、図１により、本実施の形態のマイコンの一例の構成を説明する。本実施の形態のマイコンは、たとえばＰＣ、モバイルＰＣ、ＰＤＡなどに使用され、中央演算処理装置ＣＰＵ、デジタルシグナルプロセッサＤＳＰ、ユーザブレークコントローラＵＢＣ、アドバンストユーザデバッガＡＵＤ、Ｘ／ＹメモリコントローラＸＹＣＮＴ、Ｘ／ＹメモリＸＹＭＥＭ、メモリマネージメントユニットＭＭＵ、アドレス変換バッファＴＬＢ、キャッシュメモリコントローラＣＣＮ、キャッシュメモリＣＡＣＨＥ、ＡＳＥメモリＡＳＥＲＡＭ、ユーザデバッグインタフェースＵＤＩ、割り込みコントローラＩＮＴＣ、クロック発振器／ウォッチドッグタイマＣＰＧ／ＷＤＴ、バスステートコントローラＢＳＣ、ダイレクトメモリアクセスコントローラＤＭＡＣ、コンペアマッチタイマＣＭＴ、シリアルコミュニケーションインタフェースＳＣＩ、タイマユニットＴＭＵ、リアルタイムクロックＲＴＣ、ＩｒＤＡ付きシリアルコミュニケーションインタフェースＩｒＤＡ、ＦＩＦＯ付きシリアルコミュニケーションインタフェースＳＣＩＦ、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ、Ｄ／Ａ変換器ＤＡＣ、外部バスインタフェース、Ｉ／Ｏポートなどから構成されている。
【００１２】この構成において、中央演算処理装置ＣＰＵ、デジタルシグナルプロセッサＤＳＰ、ユーザブレークコントローラＵＢＣ、アドバンストユーザデバッガＡＵＤ、Ｘ／ＹメモリコントローラＸＹＣＮＴ、Ｘ／ＹメモリＸＹＭＥＭ、メモリマネージメントユニットＭＭＵ、アドレス変換バッファＴＬＢ、キャッシュメモリコントローラＣＣＮ、キャッシュメモリＣＡＣＨＥはＬバスに接続されている。
【００１３】また、中央演算処理装置ＣＰＵ、デジタルシグナルプロセッサＤＳＰ、Ｘ／ＹメモリコントローラＸＹＣＮＴ、Ｘ／ＹメモリＸＹＭＥＭはＸバスおよびＹバスに接続されている。
【００１４】さらに、Ｘ／ＹメモリコントローラＸＹＣＮＴ、Ｘ／ＹメモリＸＹＭＥＭ、メモリマネージメントユニットＭＭＵ、アドレス変換バッファＴＬＢ、キャッシュメモリコントローラＣＣＮ、キャッシュメモリＣＡＣＨＥ、ＡＳＥメモリＡＳＥＲＡＭ、ユーザデバッグインタフェースＵＤＩ、割り込みコントローラＩＮＴＣ、クロック発振器／ウォッチドッグタイマＣＰＧ／ＷＤＴ、バスステートコントローラＢＳＣ、ダイレクトメモリアクセスコントローラＤＭＡＣ、外部バスインタフェースはＩバスに接続され、外部バスインタフェースを介して外部バスとのデータ転送が行われる。
【００１５】また、バスステートコントローラＢＳＣ、シリアルコミュニケーションインタフェースＳＣＩ、タイマユニットＴＭＵ、リアルタイムクロックＲＴＣは周辺バス（１）に接続されている。
【００１６】さらに、バスステートコントローラＢＳＣ、ダイレクトメモリアクセスコントローラＤＭＡＣ、コンペアマッチタイマＣＭＴ、ＩｒＤＡ付きシリアルコミュニケーションインタフェースＩｒＤＡ、ＦＩＦＯ付きシリアルコミュニケーションインタフェースＳＣＩＦ、Ａ／Ｄ変換器ＡＤＣ、Ｄ／Ａ変換器ＤＡＣ、Ｉ／Ｏポートは周辺バス（２）に接続されている。
【００１７】以上のようなマイコンの構成において、各モジュールはＬバス、Ｘバス、Ｙバス、Ｉバス、周辺バス（１）、周辺バス（２）を通じて任意に接続され、各コントローラモジュールの制御により相互にデータ転送が可能となっている。さらに、このマイコンは、ＰＣ、モバイルＰＣ、ＰＤＡなどに内蔵されて、このマイコンのバスステートコントローラＢＳＣの制御により、メモリ（たとえばＲＡＭ）などの各周辺デバイスに対して効率良くデータ転送が可能となっている。
【００１８】次に、図２により、本実施の形態のマイコンに設けられているバスステートコントローラＢＳＣの一例の構成を説明する。このバスステートコントローラＢＳＣは、各周辺デバイスに対応した最適な可変チップセレクト信号を生成するモジュールとされ、内部バスに接続されるバス制御回路１と、このバス制御回路１に接続される可変チップセレクト制御回路２などから構成され、通常のバス制御回路１に可変チップセレクト制御回路２が追加された構成となっている。
【００１９】バス制御回路１は、内部バスとの間でデータ転送が可能となっており、さらに可変チップセレクト制御回路２に対してチップセレクト信号を出力し、また可変チップセレクト制御回路２からウェイト信号が入力される。また、バス制御回路１は、データ信号が入出力可能となっている。
【００２０】可変チップセレクト制御回路２は、チップセレクト信号を入力として周辺デバイスのアクセス処理に合わせた可変チップセレクト信号を生成する回路であり、サイクルタイム分のカウント値を設定するコンスタントレジスタ２１と、チップセレクト信号を立ち下げたと同時にコンスタントレジスタ２１の値をロードしてデクリメントを開始するカウンタレジスタ２２と、チップセレクト信号を立ち下げたと同時にセットされ、カウンタレジスタ２２の値が“０”になったと同時にクリアされる可変チップセレクトフラグ２３などから構成され、バス制御回路１から入力されたチップセレクト信号に基づいて可変チップセレクト信号が生成されて出力される。
【００２１】このバスステートコントローラＢＳＣにおいて、可変チップセレクト信号を生成するには、予めコンスタントレジスタ２１にサイクルタイム分のカウント値を設定する。さらに、マイコンが、周辺デバイスのサイクルタイムより遅いタイムで再びアクセスするために、チップセレクト信号を立ち下げたと同時に、可変チップセレクト信号を立ち下げ、かつコンスタントレジスタ２１の値をカウンタレジスタ２２にロードしてデクリメントを開始し、なおかつ可変チップセレクトフラグ２３をセットする。この可変チップセレクトフラグ２３は、カウンタレジスタ２２の値が“０”になったと同時にクリアされる。このように、マイコンが周辺デバイスにアクセスするためにチップセレクト信号を立ち下げたときに可変チップセレクトフラグ２３がセットされていた場合、可変チップセレクト信号は可変チップセレクトフラグ２３がクリアされたと同時に立ち下がる。
【００２２】次に、図３～図５により、周辺デバイスとデータ転送を行う場合の一例の動作を説明する。図３は周辺デバイスと連続してデータ転送を行う場合、図４は周辺デバイスと不連続でデータ転送を行う場合、図５は本実施の形態に対する比較例における周辺デバイスとデータ転送を行う場合をそれぞれ示す。
【００２３】図３のように、サイクルタイム以内に連続して周辺デバイスにデータ転送を行う場合、可変チップセレクト信号は、可変チップセレクトフラグ２３が“１”の状態であるので、“１”の状態を保持して次のデータ転送を行わない。また、可変チップセレクト信号は、遅延タイム後、可変チップセレクトフラグ２３が“０”の状態にあるので、“０”の状態にして次のデータ転送を行う。すなわち、可変チップセレクト信号は、マイコンが周辺デバイスに１度アクセスした後、規定されたサイクルタイムより速いタイムでマイコンがアクセスした場合、チップセレクト信号に遅延タイムを追加してサイクルタイムで立ち下がる。
【００２４】図４のように、サイクルタイム以上で周辺デバイスにデータ転送を行う場合、可変チップセレクト信号は、可変チップセレクトフラグ２３が“０”の状態にあるので、“０”の状態にして次のデータ転送を行う。すなわち、可変チップセレクト信号は、マイコンが周辺デバイスに１度アクセスした後、規定されたサイクルタイムより遅いタイムでマイコンがアクセスした場合、チップセレクト信号と同期して立ち下がる。
【００２５】よって、可変チップセレクト信号により、マイコンはアクセスタイムの処理時間を終えた後、別の処理に移行することができる。このように、本発明は、周辺デバイスのアクセスタイムとサイクルタイムのタイム差が大きいほど、多くの処理が可能になり、処理速度が速くなる。これに対して、本実施の形態に対する比較例においては、図５のように、ソフトウェアで待ちタイムを挿入してチップセレクト信号をサイクルタイムに合わせるため、周辺デバイスとデータ転送を行う毎にサイクルタイム時間が必要になり、処理速度が遅くなっていた。
【００２６】従って、本実施の形態のマイコンによれば、バスステートコントローラＢＳＣに、周辺デバイスのアクセス処理に合わせた可変チップセレクト信号を生成する可変チップセレクト制御回路２が備えられることにより、アクセスタイムとサイクルタイムの規定時間が異なる周辺デバイスに対して効率良くデータ転送が行えるため、システム全体としてデータ転送が高速になる。また、このようなバスステートコントローラＢＳＣをマイコンに組み込むため、周辺デバイスとのインタフェース回路が不要になる。
【００２７】以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００２８】たとえば、前記実施の形態においては、チップセレクト信号を立ち下げたと同時に、コンスタントレジスタの値をカウンタレジスタにロードしてデクリメントを開始し、カウンタレジスタの値が“０”になったと同時にクリアされる場合を説明したが、逆にカウンタレジスタで“０”からのインクリメントを開始し、カウンタレジスタの値がコンスタントレジスタの値になったと同時にクリアされる場合にも同様に適用することができる。
【００２９】また、マイコンが周辺デバイスにアクセスするときに、可変チップセレクトフラグを参照し、可変チップセレクトフラグがセットされている場合、アクセス処理を中止して他の処理に移行することも可能である。
【００３０】以上の説明では、主として本発明者によってなされた発明をその属する技術分野であるマイコンを使用したＰＣ、モバイルＰＣ、ＰＤＡに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他のマイコン使用機器全般に広く適用することが可能である。
【００３１】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００３２】（１）周辺デバイスのアクセス処理に合わせた可変チップセレクト信号を生成する可変チップセレクト制御回路を有することで、アクセスタイムとサイクルタイムの規定時間が異なる周辺デバイスに対して効率良くデータ転送を行うことができるので、システム全体としてデータ転送を高速化することが可能となる。
【００３３】（２）可変チップセレクト制御回路を有するバスステートコントローラをマイコンに組み込むことで、周辺デバイスとのインタフェース回路を不要にすることが可能となる。

【出願人】	【識別番号】０００００５１０８【氏名又は名称】株式会社日立製作所【識別番号】０００２３３１６９【氏名又は名称】株式会社日立超エル・エス・アイ・システムズ
【出願日】	平成１２年１０月２５日（２０００．１０．２５）
【代理人】	【識別番号】１０００８０００１【弁理士】【氏名又は名称】筒井大和
【公開番号】	特開２００２－１３２７１０（Ｐ２００２－１３２７１０Ａ）
【公開日】	平成１４年５月１０日（２００２．５．１０）
【出願番号】	特願２０００－３２４９０９（Ｐ２０００－３２４９０９）