JP4772210B2 - Arbitration control method and circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交換装置やバスアクセスなどの調停に用いられる調停制御回路に関し、さらに詳しくは複数の基本的に平等な扱いをされるべき要求元がある場合であって特に調停アルゴリズムが各要求元が提示するデータ値のうち最大値または最小値を選択してその値を提示している要求元を選択結果とする手順をとる場合、最大値または最小値に相当する値が複数の要求元から提示されているときに、最終的に1つの要求元を決定するためにラウンドロビン(回転優先)制御を適用する調停制御方法および回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
交換装置やバスアクセスの調停などに用いられるラウンドロビン方式は歴史も古く、多くの実現方式が提案されている。ラウンドロビン方式は、基本的に平等な扱いをされるべき要求元に対し、共用帯域やバスなどの共用資源を公平にアクセスする権利を与えるべく調停するものである。
【0003】
この種のラウンドロビンについての従来技術として、特開平11−219335号公報がある。この従来技術には、要求の有無を示す1ビットの要求信号のビット列と、1ビットのみが1である検索信号とを用い、検索信号が1であるビット位置から要求信号のビット列を検索し、最初に要求信号が1であるビットに対応した許可信号を1とし、他のビットに対応する許可信号は0とするラウンドロビンスキャンを、加算回路や論理回路などの組み合わせ論理回路によって実現することが示されており、組み合わせ論理回路のみによって一意にラウンドロビン結果を求めることができるため、高速処理が可能である。
【0004】
この従来技術においては、検索要因(要求信号)として用いることができるのは、あくまでも0か1かを示す1ビットのフラグであり、それらを何段か重ねて処理することは可能である。しかし、この従来技術において、調停アルゴリズムが様々の要因から算出した複数ビットから成る数値を比較して要求元を選択していく場合には、結局比較のための回路を前段に用意し、その結果をあらためてフラグ化してこのラウンドロビン制御回路に入力する必要がある。このようにこの従来技術においては、要求元が提示するデータが複数ビットの場合には、調停結果を出すまでに、結局2段階以上の処理が必要となり、回路規模が増大するとともに、処理速度をいまひとつ向上させることができない問題がある。
【0005】
一方、調停アルゴリズムとラウンドロビンによる比較を同時に行う従来技術として、特開平1−296365号公報がある。この従来技術には、共通バスにアクセスする複数のインタフェース装置毎にカウンタを設け、各インタフェース装置はカウンタ値を出力し、各インタフェース装置は自分の出力したカウンタ値と全装置から出力されたカウンタ値の最大値を比較して一致、不一致を判定し、一致したインタフェース装置がバスの使用権を獲得し、バスの使用権を獲得した装置のカウンタ値よりも小さいカウンタ値をもつ全てのインタフェース装置はカウンタをカウントアップし、バスの使用権を獲得したインタフェース装置はカウンタを最小値にセットすることが示されている。
【0006】
この従来技術の問題点は、まず比較を行うのに必要な条件として、比較値(カウンタ値)が各要求元(各インタフェース装置)別に全て異なっていなければならないことである。
【0007】
また、この従来技術には、前記カウンタ値の最上位ビットの上に優先順位情報を付加して出力し、比較を行うことが開示されているが、この従来技術において、一括して調停結果を出力するには、優先順位情報も元々の調停比較値(カウンタ値)と同様に、要求元毎に全て異なる値を出力できなければならない。この上位に付加する値が要求元毎に必ずしも全て異なっていない場合には、この従来技術にも示されているように、各インタフェース装置にカウンタを2つずつ用意し、まず上位ビット(第1のカウンタ)の出力の比較結果を認識するための手順を踏み、その結果第2の比較に参加することを許された要求元だけが第2のカウンタの内容を調停バスに出力するという2段階の手順を踏む必要がある。
【0008】
この従来技術では、第1のカウンタと第2のカウンタは共通バスに接続されているが、各カウンタのバスを別々にし、第1のカウンタと第2のカウンタの値を各インタフェース装置が同時に送出した場合を想定する。例えば第1のカウンタが最大値、第2のカウンタが2番目の値を持つ要求元Aと、第1のカウンタが2番目の値、第2のカウンタが最大値を持つ要求元Bがあったとき、要求元Aでは第1のカウンタの出力による比較結果は最大値を示すが、第2のカウンタの出力による比較結果は最大値であることを示さない。このように、この従来技術では、2つのカウンタの出力を同時に出力した場合は、自分が選択されるべきかどうかを判断することはできない。すなわち、この従来技術では、要求元Bが第1のカウンタによる結果から自分は第1のカウンタにおける選択段階で脱落したことを認識し、第2のカウンタの出力を取り下げることによって、初めて要求元Aの第2のカウンタにおける比較結果が最大であることを認識することが可能となる。
【0009】
これは、結局、第1段目にあたる特定の要因による要求元選択をまず実施し、複数の要求元が並立した場合に、次の第2段目であらためて最終的に必ず一意に決定することが可能な調停回路を用いる前者の従来技術と特に異なるものではない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
このように上記従来技術においては、調停アルゴリズムに固有の要因による計算値を比較して調停するとき、そのときのラウンドロビンつまり最終的な一意選択を行うための手順がどうしても分離されて、2ステップ以上の手順を要してしまう。このため、従来技術では、その回路構成がわかりにくく複雑かつ大規模になる。また、クロックステップが多くなり、高速処理をなし得ず、高速で調停を行う必要のあるシステムでは、速度ネックとなる。
【0011】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、調停アルゴリズムによる要求元候補の選択とラウンドロビンによる最終的な要求元選択を一括して行うようにして、回路の単純化および高速化を実現する調停制御回路を得ることを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためこの発明にかかる調停制御方法は、複数の要求元が提示するデータ値のうち最大値または最小値を選択し、該最大値または最小値を提示している要求元を選択結果とする調停アルゴリズムに適用され、最大値または最小値に相当する値が複数の要求元から提示されている場合に、最終的に1つの要求元を決定するべくラウンドロビン制御を用いる調停制御方法において、上位のMビットを調停アルゴリズム用に各要求元が提示する第1の比較数値データとし、下位のNビットを前回の調停結果に各要求元毎にそれぞれ異なる所定の演算を施した全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の第2の比較数値データとし、複数の要求元分の第1および第2の比較数値データをM+Nビットの符号なし整数として比較することにより前記M+Nビットのデータの最大値または最小値を検索する事に基づいて今回の調停結果を求めることを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、上位のMビットを調停アルゴリズム用に各要求元が提示する第1の比較数値データとし、下位のNビットを前回の調停結果に各要求元毎にそれぞれ異なる所定の演算を施した全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の第2の比較数値データとし、複数の要求元分の第1および第2の比較数値データをM+Nビットの符号なし整数として比較することにより前記M+Nビットのデータの最大値または最小値を検索する事に基づいて今回の調停結果を求める。すなわち、複数の要求元分の第1および第2の比較数値データをM+Nビットの符号なし整数として比較することにより、上位Mビットに関する調停アルゴリズムによる要求元選択と下位Nビットによる要求元の一意選択とを1ステップで一括して実行する。
【0014】
つぎの発明にかかる調停制御回路は、複数の要求元が提示するデータ値のうち最大値を選択し、該最大値を提示している要求元を選択結果とする調停アルゴリズムに適用され、最大値に相当する値が複数の要求元から提示されている場合に、最終的に1つの要求元を決定するべくラウンドロビン制御を用いる調停制御回路において、クロック信号をトリガとしてNビットの調停結果をラッチするラッチ回路と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する複数の第1の演算回路と、これら各第1の演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとしてそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較して最大値を出力する比較器と、この比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値を、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果から符号なし減算し、この減算結果を今回の調停結果として前記ラッチ回路に入力する第2の演算回路とを備え、1クロック周期で、最大値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出することを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、複数の第1の演算回路は、ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する。比較器は、これら各第1の演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとしてそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較して最大値を出力する。第2の演算回路は、比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値を、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果から符号なし減算し、この減算結果を今回の調停結果として前記ラッチ回路に入力する。このようにして、1クロック周期で、最大値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出する。
【0016】
つぎの発明にかかる調停制御回路は、上記発明において、n=2N−1とし、Lを0からnまでの整数とするとき、前記各第1の演算回路は、前記ラッチ回路の出力に(n−L+1)を加算することにより、L番目の要求元に対応するラウンドロビン用の比較数値データを出力することを特徴とする。
【0017】
この発明によれば、第1の演算回路は、ラッチ回路の出力に(n−L+1)を加算することにより、L番目の要求元に対応するラウンドロビン用の比較数値データを出力する。
【0018】
つぎの発明にかかる調停制御回路は、上記発明において、前記比較器に最上位ビットとして各要求元の要求の有無を示すフラグ信号を入力し、前記比較器の最上位ビット出力を前記ラッチ回路にイネーブル信号として入力することを特徴とする。
【0019】
この発明によれば、比較器に最上位ビットとして各要求元の要求の有無を示すフラグ信号を入力し、前記比較器の最上位ビット出力を前記ラッチ回路にイネーブル信号として入力することで、全ての要求元から要求が出ていない場合には、調停動作を実行させないようにしている。
【0020】
つぎの発明にかかる調停制御回路は、複数の要求元が提示するデータ値のうち最大値を選択し、該最大値を提示している要求元を選択結果とする調停アルゴリズムに適用され、最大値に相当する値が複数の要求元から提示されている場合に、最終的に1つの要求元を決定するべくラウンドロビン制御を用いる調停制御回路において、クロック信号をトリガとしてNビットの調停結果をラッチするラッチ回路と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する複数の演算回路と、これら各演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとしてそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較し、この比較により最大値となる要求元の番号を出力し、この番号データを今回の調停結果として前記ラッチ回路に入力する比較器とを備え、1クロック周期で、最大値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出することを特徴とする。
【0021】
この発明によれば、複数の演算回路では、ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する。比較器では、これら各演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとしてそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較して最大値に対応する番号データを出力する。この比較器の出力すなわち番号データが今回の調停結果としてラッチ回路に入力される。
【0022】
つぎの発明にかかる調停制御回路は、複数の要求元が提示するデータ値のうち最小値を選択し、該最小値を提示している要求元を選択結果とする調停アルゴリズムに適用され、最小値に相当する値が複数の要求元から提示されている場合に、最終的に1つの要求元を決定するべくラウンドロビン制御を用いる調停制御回路において、クロック信号をトリガとしてNビットの調停結果をラッチするラッチ回路と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する複数の第1の演算回路と、これら各第1の演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとしてそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較して最小値を出力する比較器と、この比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果とを符号なし加算することに基づき今回の調停結果を得、この今回の調停結果を前記ラッチ回路に入力する第2の演算回路とを備え、1クロック周期で、最小値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出することを特徴とする。
【0023】
この発明によれば、複数の第1の演算回路は、ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する。比較器は、これら各第1の演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとしてそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較して最小値を出力する。第2の演算回路は、比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値と前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果とを符号なし加算することに基づき今回の調停結果を得る。この今回の調停結果はラッチ回路に入力される。このようにして、1クロック周期で、最小値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出する。
【0024】
つぎの発明にかかる調停制御回路は、上記発明において、n=2N−1とし、Lを0からnまでの整数とするとき、前記各第1の演算回路は、値(L+n)から前記ラッチ回路の出力を減算することにより、L番目の要求元に対応するラウンドロビン用の比較数値データを出力し、前記第2の演算回路は、前記比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果と、値1とを符号なし加算することに基づき今回の調停結果を得ることを特徴とする。
【0025】
この発明によれば、第1の演算回路は、値(L+n)から前記ラッチ回路の出力を減算することにより、L番目の要求元に対応するラウンドロビン用の比較数値データを出力する。第2の演算回路は、比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果と、値1とを符号なし加算することに基づき今回の調停結果を得る。
【0026】
つぎの発明にかかる調停制御回路は、上記発明において、前記比較器に、最上位ビットとして、各要求元の要求の有無を示すフラグ信号を入力し、前記比較器の最上位ビット出力を論理反転して前記ラッチ回路にイネーブル信号として入力することを特徴とする。
【0027】
この発明によれば、比較器に最上位ビットとして各要求元の要求の有無を示すフラグ信号を入力し、前記比較器の最上位ビット出力を論理反転してラッチ回路にイネーブル信号として入力することで、全ての要求元から要求が出ていない場合には、調停動作を実行させないようにしている。
【0028】
つぎの発明にかかる調停制御回路は、複数の要求元が提示するデータ値のうち最小値を選択し、該最小値を提示している要求元を選択結果とする調停アルゴリズムに適用され、最小値に相当する値が複数の要求元から提示されている場合に、最終的に1つの要求元を決定するべくラウンドロビン制御を用いる調停制御回路において、クロック信号をトリガとしてNビットの調停結果をラッチするラッチ回路と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する複数の演算回路と、これら各演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとしてそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較し、この比較により最小値となる要求元の番号を出力し、この番号データを今回の調停結果として前記ラッチ回路に入力する比較器とを備え、1クロック周期で、最小値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出することを特徴とする。
【0029】
この発明によれば、複数の演算回路では、ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する。比較器では、これら各演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとしてそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較して最小値に対応する番号データを出力する。この比較器の出力すなわち番号データが今回の調停結果としてラッチ回路に入力される。
【0030】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる調停制御回路の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0031】
実施の形態1.
この発明の実施の形態1を図1および図2に従って説明する。実施の形態1においては、調停アルゴリズムが要求元の提示する数値のうちの最大値を出力しているものを選択する場合のラウンドロビン機能を実現している。図1は特にラウンドロビンに関係する箇所だけに抽出して示す図である。
【0032】
図1において、NビットのDFF(ラッチ回路、D型フリップフロップ回路)11は、選択された要求元を示すラウンドロビン結果(Nビット)をクロック信号をトリガとしてラッチしておくためのものである。演算回路21は、DFF11が保持している前回のラウンドロビン結果a(Nビット)から、比較器31の出力b(Nビット)を符号なし整数で減算し、その減算結果(a-b)をDFF11に出力する。
【0033】
演算回路40〜4n(n=2N-1)は、夫々、入力されるDFF11の出力値すなわち前回のラウンドロビン結果a(Nビット)に、枠内に示す演算を施してラウンドロビン用の比較数値を出力するものである。例えば、演算回路40は、要求元「0」に対応し、DFF11の出力値(Nビット)に+0するNビット符号なし加算を実行する。演算回路41は、要求元「1」に対応し、DFF11の出力値(Nビット)に+nするNビット符号なし加算を実行する。演算回路42は、要求元「2」に対応し、DFF11の出力値(Nビット)に+(n−1)するNビット符号なし加算を実行する。すなわち、n=2N−1とし、Lを0からnまでの整数とするとき、0から数えてL番目の演算回路は、要求元「L」に対応し、(DFF11の出力値)+(n−L+1)のNビット符号なし加算を実行している。以下、同様に、演算回路4nは、要求元「n」に対応し、DFF11の出力値(Nビット)に+1するNビット符号なし加算を実行する。これら演算回路40〜4nの出力値は比較器31に入力される。比較器31は、これらの入力値を全て比較し、そのうちの最大となる値を演算回路21に出力する。
【0034】
N=3で、n=7の場合について、その演算の流れを説明する。ある時点におけるDFF11の出力値が「5」であった場合、演算回路40,41,42,43,44,45,46,および47の演算出力結果は、それぞれ「5」,「4」,「3」,「2」,「1」,「0」,「7」,「6」となる。ここで、前回のラウンドロビン結果である「5」の位置、つまり符号45(要求元「5」に対応)の演算回路の演算結果は0となっていて、次回のラウンドロビン処理における優先度が最低になり、符号45の次の符号46(要求元「6」に対応)の演算回路の演算結果が3ビット整数の最大値「7」を示し、優先度が最高になっている。したがって、もし全ての要求元が要求を出していた場合、この中で一番大きい数値は当然「7」であるので、比較器31からは「7」が比較結果として出力される。そして、演算回路21では、5[+8]−7=6(符号なしの減算では、解が負になる場合には桁借りが自動的に発生し、また桁上がりは自動的に破棄される)が計算されて、その出力としての最新のラウンドロビン結果は「6」となる。このラウンドロビン結果「6」が、次のクロック信号の立ち上がりでDFF11にラッチされ、ラウンドロビン結果として出力されることになる。このラウンドロビン結果は、演算回路40〜47の演算結果と比較しても正しいことがわかる。
【0035】
このように、ラウンドロビンを実現するための演算回路21、比較器31、演算回路40〜4nは全て組み合わせ回路で構成され、DFF11のみがクロック信号に応答するラッチ回路であるので、ラウンドロビン処理は1クロックで完了することになる。
【0036】
つぎに、図3は、図1に示したラウンドロビン用の比較数値(Nビット)と、調停アルゴリズムに関する各要求元の提示する比較数値(Mビット)と、各要求元の要求の有無を示すフラグ信号(有効表示ビット)とを一括して比較し、選択結果を出力するための調停制御回路を示している。
【0037】
この図3においては、比較器31に対して、複数の演算回路40〜4nからのラウンドロビン用の比較数値の他に、調停アルゴリズム用に各要求元「0」〜「n」が提示する比較数値(夫々Mビット)と、各要求元の要求の有無を示す有効表示ビット(夫々1ビット)とが入力されている。有効表示ビットは、要求元が要求を出しているときは「1」で、要求元が要求を出していないときは「0」である。すなわち、比較器31に対しては、1つの要求元に対応して1+M+Nビットに合成された比較数値データが入力される。
【0038】
そのビット構成は、図2に示すように、最上位ビットに有効表示ビット(有効/無効ビット)が配置され、つぎの上位ビットにMビットの調停アルゴリズムの比較数値データが配置され、下位ビットにラウンドロビン(RR)のNビットが配置されている。
【0039】
比較器31では、各要求元に対応して入力される(1+M+N)ビット幅のn+1(2N)個の比較数値データ(有効表示ビット含む)を符号なし整数値として比較して、そのうちの最大値を検索し、検索した最大値を出力する。
【0040】
この比較器31での比較処理を図2を用いて説明する。調停アルゴリズムの比較数値の比較部分は、比較器31のビット幅の許す限り何段あってもよく、調停アルゴリズムの比較数値の比較によって選択肢が一意に決まらなくても、下位ビットのラウンドロビン用の比較数値の比較によって、選択肢が必ず一意に決定する。数値の比較は、当然上位側ビットが結果を大きく左右し、上位で決まらなかった場合に下位側ビットが参照される。よって、もっとも影響の大きいものから上位ビット側に割り当てていくということによって、複数要因の比較も一括して行い、結果を導出することが可能となる。
【0041】
図2では、有効/無効ビットを最上位ビットに持ってきており、まず要求元が本当に要求を出しているのかどうかを判断できるようになっている。図2の場合は、最大値を検索する比較器であるので、このビットが1であるものを有効であるとすれば、有効なものが無効なものに比較して小さくなることは、下位ビット側がいかなる状態であってもあり得ない。同様に、有効ビットが1であるものの中で、次の下位側数ビットである調停アルゴリズムの提示する数値を比較し、そのうちの最大値を示すものが複数あれば、最後はつぎの下位側数ビットであるラウンドロビンの数値の比較によって一意に選択結果が得られることになる。結局、一括して数値比較を行っても、このような処理が行われるのと同値なのである。
【0042】
さらに具体例で解説する。図2は、N=3、n=7、つまり8つ(n+1)の要求元がある場合の、比較数値の状態の一例を示している。まず最上位ビットの有効/無効ビットが1か0かによって44(要求元「4」に対応する)および46(要求元「6」に対応する)が脱落し、次に調停アルゴリズムに対して提示された数値を比較すると、41(要求元「1」に対応する)と47(要求元「7」に対応する)が11で、最大値を示している。この段階ではまだ一意に決まっていないので、最後のラウンドロビンの数ビットを参照すると、41(要求元「1」に対応する)は0で、47(要求元「7」に対応する)は2であり、最終的に47(要求元「7」に対応する)が選択されることになる。
【0043】
図2の右側に、これらの数値を実際に2進数表示したものを示している。ここでは調停アルゴリズムの比較数値の最大値は11なので、M=4として表している。一括した数値比較においては、この最上位ビットから1ビットずつ最大のものを探していくのと等価であるので、これを上位から追ってみると、
最上位ビット:40、41、42、43、45、47
2ビット目: 41、42、 47
3ビット目: 41、42、 47
4ビット目: 41、 47
5ビット目: 41、 47
6ビット目: 41、 47
7ビット目: 47
8ビット目: −
となり、先ほどの結果と当然ながら同一になる。
【0044】
つぎに、図3において、比較器31の出力結果(最大値)のうち下位Nビットbは次段の演算回路21で最終的な選択結果を算出するために利用される。また、比較器31の出力結果(最大値)のうちの最上位ビットはイネーブル信号付きのNビットのラッチ回路(DFF)11のイネーブル信号端子に共通入力される。
【0045】
演算回路21では、図1を用いて説明したように、DFF11の出力aから比較器31の出力結果(最大値)のうち下位Nビットbを符号なし整数で減算する演算を行い、その減算結果(a-b)を最新の調停結果としてDFF11に出力する。
【0046】
また、DFF11のイネーブル端子には、比較器31の出力結果(最大値)のうちの最上位ビットが入力されているので、出力結果が有効な場合のみ調停結果がラッチされる。したがって、全ての要求元から要求が出ていない場合には、調停動作が行われず、調停結果が無効な値となる。
【0047】
このようにこの実施の形態1においては、最大値を検索して選択する調停アルゴリズムとその結果が複数になったときに最終的に選択結果を一意に絞るためのラウンドロビンとを含む調停において、比較数値ビット中の上位ビットを調停アルゴリズムに関係して各要求元が提示する値とし、その下位ビットをラウンドロビン制御によって決定される数値として、これらを一括して比較して最大値を検索することによって、数値比較による調停アルゴリズムによる調停手順とラウンドロビンによる絞り込み手順を、複数のクロックステップなどの複数の段階を踏まずに同時に実行することが可能となり、これにより回路の単純簡素化、回路の高速化等を実現することが可能となる。また、比較器31に最上位ビットとして各要求元の要求の有無を示すフラグ信号を入力し、比較器31の最上位ビット出力をラッチ回路11にイネーブル信号として入力するようにすることで、全ての要求元から要求が出ていない場合には、調停動作を実行させないようにしているので、誤った調停結果が出力されることがなくなる。
【0048】
実施の形態2.
つぎに図4を用いてこの発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2においては、調停アルゴリズムが要求元の提示する数値のうちの最小値を出力しているものを選択する場合のラウンドロビン機能を実現している。図4は、ラウンドロビン用の比較数値(Nビット)と、調停アルゴリズムに関する各要求元の提示する比較数値(Mビット)と、各要求元の要求の有無を示すフラグ信号(有効表示ビット)とを一括して比較し、選択結果を出力するための調停制御回路を示している。
【0049】
図4において、Nビットのラッチ回路(DFF)11は、選択された要求元を示すラウンドロビン結果(Nビット)をクロック信号をトリガとしてラッチしておくためのものである。この場合、ラッチ回路11は、前記同様、入力されるイネーブル信号が1の場合に有効になり、0の場合に無効になるイネーブル信号端子を有している。演算回路22は、DFF11が保持している前回のラウンドロビン結果a(Nビット)と、比較器32の下位Nビットの出力bと、値1を符号なし整数で加算し、その加算結果(a+b+1)を、最新調停結果としてDFF11に出力する。
【0050】
演算回路50〜5n(n=2N-1)は、夫々、入力されるDFF11の出力値すなわち前回のラウンドロビン結果a(Nビット)に、枠内に示す演算を施してラウンドロビン用の比較数値を出力するものである。例えば、演算回路50は、要求元「0」に対応し、DFF11の出力値a(Nビット)をnから減算するNビット符号なし減算(n−a)を実行する。演算回路51は、要求元「1」に対応し、DFF11の出力値a(Nビット)を0から減算するNビット符号なし減算(0−a)を実行する。演算回路52は、要求元「2」に対応し、DFF11の出力値a(Nビット)を1から減算するNビット符号なし減算(1−a)を実行する。すなわち、n=2N−1とし、Lを0からnまでの整数とするとき、0から数えてL番目の演算回路は、要求元「L」に対応し、(L+n−a)のNビット符号なし加算を実行している。以下、同様に、演算回路5nは、要求元「n」に対応し、DFF11の出力値(Nビット)aを(n−1)から減算するNビット符号なし減算を実行する。これら演算回路50〜5nの出力値は比較器32に入力される。
【0051】
比較器32に対して、先の実施の形態1と同様、複数の演算回路50〜5nからのラウンドロビン用の比較数値の他に、調停アルゴリズム用に各要求元「0」〜「n」が提示する比較数値(夫々Mビット)と、各要求元の要求の有無を示す有効表示ビット(夫々1ビット)とが入力されている。ただし、この場合は、最小値を選択するので、有効表示ビットは、先の実施の形態1と逆であり、要求元が要求を出しているときは「0」で、要求元が要求を出していないときは「1」である。このように、比較器32に対しては、1つの要求元に対応して1+M+Nビットに合成された比較数値データが入力される。
【0052】
そのビット構成は、先の図2に示すように、最上位ビットに有効表示ビット(有効/無効ビット)が配置され、つぎの上位ビットにMビットの調停アルゴリズムの比較数値データが配置され、下位ビットにラウンドロビン(RR)のNビットが配置される。
【0053】
比較器32では、各要求元に対応して入力される(1+M+N)ビット幅のn+1(2N)個の比較数値データ(有効表示ビット含む)を符号なし整数値として比較して、そのうちの最小値を検索し、検索した最小値を出力する。
【0054】
比較器32の出力結果(最大値)のうち下位Nビットbは次段の演算回路22で最終的な選択結果を算出するために利用される。すなわち、演算回路22では、DFF11の出力a(Nビット)と、比較器32の下位Nビットの出力bと、値1を符号なし整数で加算し、その加算結果(a+b+1)を、最新調停結果としてDFF11に出力する。
【0055】
また、比較器32の出力結果(最大値)のうちの最上位ビットは、インバータ23に入力され、インバータ23で論理反転された値がイネーブル信号としてNビットのラッチ回路(DFF)11のイネーブル信号端子に共通入力される。このように、この場合も、DFF11のイネーブル端子には、比較器32の出力結果(最小値)のうちの最上位ビットが入力されているので、出力結果が有効な場合のみ調停結果がラッチされる。したがって、全ての要求元から要求が出ていない場合には、調停動作が行われず、調停結果が無効な値となる。
【0056】
つぎに、比較器32が最小値を算出する計算の流れを説明する。N=3、n=7の場合とし、DFF11に現在ラッチされている値が「4」であるとすると、演算回路50〜57の演算出力は、順にそれぞれ「3」,「4」,「5」,「6」,「7」,「0」,「1」,「2」となる。ここで、前回のラウンドロビン結果である「4」の位置、つまり符号54(要求元「4」に対応)の演算回路の演算結果は3ビット整数の最大値7となっていて、最小値を検索する回路なので次回のラウンドロビン処理における優先度が最低になり、符号54の次の符号55(要求元「5」に対応)の演算回路の演算結果が最小の「0」を示し、優先度が最高になっている。したがって、もし全ての要求元が要求を出していた場合、この中で一番小さい数値は当然「0」であるので、比較器32からは「0」が比較結果として出力される。そして、演算回路22では、4+0+1=5(3ビット符号なし加算)が計算されて、その出力としての最新のラウンドロビン結果は「5」となる。このラウンドロビン結果「5」が、次のクロック信号の立ち上がりでDFF11にラッチされ、ラウンドロビン結果として出力されることになる。このラウンドロビン結果は、演算回路50〜57の演算結果と比較しても正しいことがわかる。
【0057】
このようにこの実施の形態2においては、最小値を検索して選択する調停アルゴリズムとその結果が複数になったときに最終的に選択結果を一意に絞るためのラウンドロビンとを含む調停において、比較数値ビット中の上位ビットを調停アルゴリズムに関係して各要求元が提示する値とし、その下位ビットをラウンドロビン制御によって決定される数値として、これらを一括して比較して最小値を検索することによって、数値比較による調停アルゴリズムによる調停手順とラウンドロビンによる絞り込み手順を、複数のクロックステップなどの複数の段階を踏まずに同時に実行することが可能となり、これにより回路の単純簡素化、回路の高速化等を実現することが可能となる。また、比較器32に最上位ビットとして各要求元の要求の有無を示すフラグ信号を入力し、比較器32の最上位ビット出力を論理反転してラッチ回路(DFF)11にイネーブル信号として入力するようにすることで、全ての要求元から要求が出ていない場合には、調停動作を実行させないようにしているので、誤った調停結果が出力されることがなくなる。
【0058】
実施の形態3.
次にこの発明の実施の形態3を説明する。通常、比較器においては、入力された複数の値の比較結果を出力する第1のタイプと、比較の結果選択された入力値に対応する番号データまたはその番号をデコードしたものを出力する第2のタイプの2つのタイプがある。
【0059】
たとえばトーナメント形式で随時比較を行って最大、または最小を検索するような比較器では、1回の比較のあと、また比較する必要があるため、比較した結果として出力される値は比較値そのものであり、最終段の比較の結果も比較値がそのまま出力される第1のタイプが望ましい。
【0060】
これに対し、全ての値を比較して一斉に比較結果を出力する場合は、比較値を次に伝える必要がないため、入力値の番号データに対応したフラグが有効か無効かによって比較結果を得ることになる。すなわち、この場合は、例えば0〜7までの比較対象があって、その比較結果の出力用に8本の信号が用意されていて、最大または最小を示す比較対照の番号に対応する信号線だけに1がたつことになる。この場合、その結果をエンコードして数値とすることで、最大値または最小値となった比較値に対応する番号データ(0〜n)を出力する比較器を実現できる。
【0061】
このような第2のタイプの比較器を用いれば、比較器の出力が最終的な調停結果になるので、最大値選択方式を採る場合は図1の演算回路21を省略することができ、また最小値選択方式を採る場合は図4の演算回路22を省略することが可能となる。そして、この比較器の出力をそのままDFF11に入力すればよくなる。
【0062】
この実施の形態3においても、先の実施の形態と同様、数値比較による調停アルゴリズムによる調停手順とラウンドロビンによる絞り込み手順を、複数のクロックステップなどの複数の段階を踏まずに同時に実行することが可能となる。
【0063】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる調停制御方法によれば、最大値または最小値を検索して選択する調停アルゴリズムおよびその結果が複数になったときに最終的に選択結果を一意に絞るためのラウンドロビンを含む調停において、比較数値ビット中の上位ビットを調停アルゴリズムに関係して各要求元が提示する値とし、その下位ビットをラウンドロビン制御によって決定される数値として、これらを一括して比較することによって、数値比較による調停アルゴリズムによる調停手順とラウンドロビンによる絞り込み手順を、複数のクロックステップなどの複数の段階を踏まずに同時に実行することが可能となり、これにより回路の単純簡素化、回路の高速化等を実現することが可能となる。
【0064】
つぎの発明によれば、最大値を出力している1つの要求元を決定する調停制御回路において、クロック信号によってNビットの調停結果をラッチするラッチ回路と、ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施してラウンドロビン用の比較数値データを出力する複数の第1の演算回路と、各第1の演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとしてそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較して最大値を出力する比較器と、この比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値を、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果から符号なし減算しこの減算結果を今回の調停結果として前記ラッチ回路に入力する第2の演算回路とを備え、1クロック周期で、最大値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出するようにしているので、単純な構成で且つ高速処理が可能な調停制御回路を具現化することができる。
【0065】
つぎの発明にかかる調停制御回路によれば、第1の演算回路は、ラッチ回路の出力に(n−L+1)を加算することにより、L番目の要求元に対応するラウンドロビン用の比較数値データを出力するようにしているので、単純な構成で、高速処理が可能でかつ高精度の調停をなし得る調停制御回路を具現化することができる。
【0066】
つぎの発明にかかる調停制御回路によれば、比較器に最上位ビットとして各要求元の要求の有無を示すフラグ信号を入力し、前記比較器の最上位ビット出力を前記ラッチ回路にイネーブル信号として入力するようにすることで、全ての要求元から要求が出ていない場合には、調停動作を実行させないようにしているので、誤った調停結果が出力されることがなくなる。
【0067】
つぎの発明にかかる調停制御回路によれば、比較器は調停結果としての最大値に対応する要求元の番号データを出力するようにしているので、導出した最大値から最大値に対応する要求元を演算するための演算回路を省略することができ、これにより、より回路の単純簡素化、回路の高速化等を実現することが可能となる。
【0068】
つぎの発明にかかる調停制御回路によれば、最小値を出力している1つの要求元を決定する調停制御回路において、クロック信号によってNビットの調停結果をラッチするラッチ回路と、ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施してラウンドロビン用の比較数値データを出力する複数の第1の演算回路と、各第1の演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとしてそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較して最小値を出力する比較器と、この比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果とを符号なし加算することに基づき今回の調停結果出力する第2の演算回路とを備え、1クロック周期で、最小値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出するようにしているので、単純な構成で且つ高速処理が可能な調停制御回路を具現化することができる。
【0069】
つぎの発明にかかる調停制御回路によれば、第1の演算回路は、値(L+n)から前記ラッチ回路の出力を減算することにより、L番目の要求元に対応するラウンドロビン用の比較数値データを出力し、第2の演算回路は、比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果と、値1とを符号なし加算することに基づき今回の調停結果を得るようにしているので、単純な構成で、高速処理が可能でかつ高精度の調停をなし得る調停制御回路を具現化することができる。
【0070】
つぎの発明にかかる調停制御回路によれば、比較器に最上位ビットとして各要求元の要求の有無を示すフラグ信号を入力し、前記比較器の最上位ビット出力を論理反転してラッチ回路にイネーブル信号として入力することで、全ての要求元から要求が出ていない場合には、調停動作を実行させないようにしているので、誤った調停結果が出力されることがなくなる。
【0071】
つぎの発明にかかる調停制御回路によれば、比較器は調停結果としての最小値に対応する要求元の番号データを出力するようにしているので、導出した最小値から最小値に対応する要求元を演算するための演算回路を省略することができ、これにより、より回路の単純簡素化、回路の高速化等を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明にかかる調停制御回路の実施の形態1を示す図であり、特にラウンドロビンに関係する箇所だけに抽出して示すブロック図である。
【図2】 上位ビットに調停アルゴリズムによる比較数値を用い、下位ビットにラウンドロビンによる比較数値を用いた比較数値データを示す図である。
【図3】 この発明にかかる調停制御回路の実施の形態1を示すブロック図である。
【図4】 この発明にかかる調停制御回路の実施の形態2を示すブロック図である。
【符号の説明】
11 ラッチ回路(D型フリップフロップ)、21 演算回路(第2の演算回路)、22 演算回路(第2の演算回路)、31 比較器、32 比較器、40〜4n 演算回路(第1の演算回路)、50〜5n 演算回路(第1の演算回路)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an arbitration control circuit used for arbitration such as switching equipment and bus access. More specifically, the present invention relates to a case where there are a plurality of request sources that should be treated basically equally, and in particular, an arbitration algorithm is used for each request source When selecting the maximum value or minimum value from the data values presented by and selecting the request source that presents the value as the selection result, the value corresponding to the maximum value or the minimum value is obtained from multiple request sources. The present invention relates to an arbitration control method and circuit that applies round-robin (rotation priority) control to finally determine one requester when presented.
[0002]
[Prior art]
The round robin method used for exchange devices and bus access arbitration has a long history, and many realization methods have been proposed. In the round robin method, arbitration is performed so as to give a right to access a shared resource such as a shared band and a bus fairly to a requester that should be treated basically equally.
[0003]
As a conventional technique for this type of round robin, there is JP-A-11-219335. This prior art uses a bit string of a 1-bit request signal indicating the presence / absence of a request and a search signal in which only 1 bit is 1, searches for a bit string of the request signal from a bit position where the search signal is 1, First, a round robin scan in which a permission signal corresponding to a bit whose request signal is 1 is set to 1 and a permission signal corresponding to another bit is set to 0 can be realized by a combinational logic circuit such as an adder circuit or a logic circuit. Since the round robin result can be uniquely obtained only by the combinational logic circuit, high-speed processing is possible.
[0004]
In this prior art, a 1-bit flag indicating whether it is 0 or 1 can be used as a search factor (request signal), and it is possible to process them in several layers. However, in this prior art, when the arbitration algorithm selects a request source by comparing numerical values consisting of a plurality of bits calculated from various factors, a circuit for comparison is prepared in the previous stage as a result. Must be flagged and input to the round robin control circuit. As described above, in this prior art, when the data presented by the request source is a plurality of bits, two or more stages of processing are eventually required until the arbitration result is obtained, and the circuit scale increases and the processing speed is increased. There is another problem that cannot be improved.
[0005]
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 1-296365 is known as a prior art that simultaneously performs a comparison using an arbitration algorithm and round robin. In this prior art, a counter is provided for each of a plurality of interface devices accessing the common bus, each interface device outputs a counter value, and each interface device outputs its own counter value and the counter value output from all devices. All interface devices that have a counter value smaller than the counter value of the device that has acquired the bus use right, and that has acquired the bus use right, It is shown that the interface device that has counted up the counter and acquired the right to use the bus sets the counter to the minimum value.
[0006]
The problem with this prior art is that the comparison value (counter value) must be different for each request source (each interface device) as a necessary condition for comparison.
[0007]
Further, in this prior art, it is disclosed that priority information is added to the most significant bit of the counter value and output, and the comparison is performed. In this prior art, the arbitration result is collectively displayed. In order to output, the priority order information must be able to output all different values for each request source, similarly to the original arbitration comparison value (counter value). If the values to be added to the higher order are not necessarily different for each request source, as shown in this prior art, two counters are prepared for each interface device.
[0008]
In this prior art, the first counter and the second counter are connected to a common bus. However, the buses of the respective counters are separated and the values of the first counter and the second counter are simultaneously transmitted by the interface devices. Assuming that For example, there is a request source A in which the first counter has the maximum value, the second counter has the second value, and the request source B in which the first counter has the second value and the second counter has the maximum value. At the request source A, the comparison result by the output of the first counter shows the maximum value, but the comparison result by the output of the second counter does not show the maximum value. Thus, in this prior art, when the outputs of the two counters are output simultaneously, it is not possible to determine whether or not one should be selected. That is, in this prior art, the request source B recognizes that it has dropped out at the selection stage in the first counter from the result of the first counter, and withdraws the output of the second counter for the first time. It is possible to recognize that the comparison result in the second counter is the maximum.
[0009]
In the end, the request source selection based on the specific factor corresponding to the first stage is first performed, and when a plurality of request sources are arranged side by side, it is always determined to be uniquely determined again in the second stage. It is not particularly different from the former prior art using a possible arbitration circuit.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the above-described prior art, when mediation is performed by comparing calculated values due to factors specific to the arbitration algorithm, the procedure for performing round robin at that time, that is, final unique selection is inevitably separated, and two steps are performed. The above procedure is required. For this reason, in the prior art, the circuit configuration is difficult to understand and becomes complicated and large-scale. In addition, the number of clock steps increases, high-speed processing cannot be performed, and a system that needs to perform arbitration at high speed becomes a speed bottleneck.
[0011]
The present invention has been made in view of the above. Arbitration that achieves simplification and speedup of a circuit by collectively selecting request source candidates by an arbitration algorithm and final request source selection by round robin. The purpose is to obtain a control circuit.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the arbitration control method according to the present invention selects a maximum value or a minimum value among data values presented by a plurality of request sources, and selects a request source presenting the maximum value or the minimum value. Arbitration control method using round robin control to finally determine one request source when a value corresponding to the maximum value or minimum value is presented from a plurality of request sources, applied to the resulting arbitration algorithm , The upper M bits are the first comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm, and the lower N bits are all different by performing a different predetermined calculation for each request source on the previous arbitration result. The second comparison numerical data for round robin composed of integer values for N bits is used, and the first and second comparison numerical data for a plurality of request sources are M + N-bit unsigned integers. And obtaining the current arbitration results based on that search for maximum or minimum value of the data of the M + N bits by comparing Te.
[0013]
According to the present invention, the upper M bits are used as the first comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm, and the lower N bits are subjected to a predetermined calculation that is different for each request source in the previous arbitration result. The second comparison numerical data for round robin composed of all different N-bit integer values, and the first and second comparison numerical data for a plurality of request sources are compared as M + N-bit unsigned integers. Thus, the current arbitration result is obtained based on searching for the maximum value or the minimum value of the M + N-bit data. That is, by comparing the first and second comparison numerical data for a plurality of request sources as M + N-bit unsigned integers, request source selection by an arbitration algorithm for upper M bits and request source unique selection by lower N bits And in a single step.
[0014]
The arbitration control circuit according to the next invention is applied to an arbitration algorithm that selects a maximum value among data values presented by a plurality of request sources, and selects a request source that presents the maximum value as a selection result. In the arbitration control circuit that uses round-robin control to finally determine one request source when a value corresponding to is presented from a plurality of request sources, the N-bit arbitration result is latched using the clock signal as a trigger. And a plurality of first outputs of round robin comparison numerical data composed of integer values for all N bits by performing different unsigned integer operations on the previous arbitration result output from the latch circuit, respectively. And the N-bit output from each of the first arithmetic circuits as lower bits, and M-bit comparison numerical data presented by each requester for the arbitration algorithm Are compared with M + N-bit unsigned integers, and a value indicated by the lower-order N bits of the output of the comparator is compared. A second arithmetic circuit that performs unsigned subtraction from the previous arbitration result output from the latch circuit and inputs the subtraction result to the latch circuit as a current arbitration result, and has a maximum value in one clock cycle. The arbitration algorithm for searching and the round robin are collectively executed to derive a single arbitration result.
[0015]
According to this invention, the plurality of first arithmetic circuits perform different unsigned integer operations on the previous arbitration result output from the latch circuit, respectively, and perform comparison for round robin composed of integer values of N different bits. Output numerical data. The comparator uses the N-bit output from each of the first arithmetic circuits as the lower bits and combines the M bit comparison numerical data presented by each requester for the arbitration algorithm as the upper bits. The composite data is compared as an unsigned integer of M + N bits and the maximum value is output. The second arithmetic circuit subtracts the value indicated by the lower N bits of the output of the comparator from the previous arbitration result output from the latch circuit without a sign, and uses the subtraction result as the current arbitration result as the latch. Input to the circuit. In this way, the arbitration algorithm for searching for the maximum value and the round robin are collectively executed in one clock cycle to derive the only arbitration result.
[0016]
The arbitration control circuit according to the next invention is the above invention, wherein n = 2. N When −1 and L is an integer from 0 to n, each of the first arithmetic circuits corresponds to the Lth request source by adding (n−L + 1) to the output of the latch circuit. The comparison numerical data for round robin is output.
[0017]
According to the present invention, the first arithmetic circuit adds (n−L + 1) to the output of the latch circuit to output the comparison numerical data for round robin corresponding to the Lth request source.
[0018]
The arbitration control circuit according to the next invention is the arbitration control circuit according to the above invention, wherein a flag signal indicating the presence or absence of a request from each request source is input to the comparator as the most significant bit, and the most significant bit output of the comparator is input to the latch circuit. It is input as an enable signal.
[0019]
According to this invention, the flag signal indicating the presence / absence of the request of each request source is input as the most significant bit to the comparator, and the most significant bit output of the comparator is input as the enable signal to the latch circuit. If no request is issued from the request source, the arbitration operation is not executed.
[0020]
The arbitration control circuit according to the next invention is applied to an arbitration algorithm that selects a maximum value among data values presented by a plurality of request sources, and selects a request source that presents the maximum value as a selection result. In the arbitration control circuit that uses round-robin control to finally determine one request source when a value corresponding to is presented from a plurality of request sources, the N-bit arbitration result is latched using the clock signal as a trigger. And a plurality of arithmetic circuits that perform different unsigned integer operations on the previous arbitration result output from the latch circuit and output comparison numerical data for round robin composed of integer values of N bits that are all different. The N-bit output from each of these arithmetic circuits is used as the lower bit, and the M-bit comparison numerical data presented by each requester for the arbitration algorithm is used as the upper bit. As a result of the comparison, the combined data for a plurality of request sources combined as M + N-bit unsigned integers is output, and the number of the request source that is the maximum value is output by this comparison. And a comparator for inputting a maximum value in one clock cycle, and a round robin is collectively executed to derive a single arbitration result.
[0021]
According to the present invention, the plurality of arithmetic circuits perform different unsigned integer arithmetic operations on the previous arbitration result output from the latch circuit, respectively, and obtain comparison numerical data for round robin consisting of integer values of N different bits. Output. In the comparator, the N-bit output from each of these arithmetic circuits is used as the lower bits, and the combined data for a plurality of request sources, each of which is synthesized using the M-bit comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm as the upper bits. The number data corresponding to the maximum value is output as an M + N-bit unsigned integer. The output of the comparator, that is, the number data is input to the latch circuit as the current arbitration result.
[0022]
The arbitration control circuit according to the next invention is applied to an arbitration algorithm that selects a minimum value among data values presented by a plurality of request sources and uses the request source presenting the minimum value as a selection result. In the arbitration control circuit that uses round-robin control to finally determine one request source when a value corresponding to is presented from a plurality of request sources, the N-bit arbitration result is latched using the clock signal as a trigger. And a plurality of first outputs of round robin comparison numerical data composed of integer values for all N bits by performing different unsigned integer operations on the previous arbitration result output from the latch circuit, respectively. And the N-bit output from each of the first arithmetic circuits as lower bits, and M-bit comparison numerical data presented by each requester for the arbitration algorithm Comparing the combined data for a plurality of request sources as M + N bits unsigned integers, respectively, and a value indicated by the lower N bits of the output of the comparator, A second arithmetic circuit that obtains the current arbitration result based on unsigned addition of the previous arbitration result output from the latch circuit and inputs the current arbitration result to the latch circuit; An arbitration algorithm that searches for a minimum value in a clock cycle and a round robin are collectively executed to derive a single arbitration result.
[0023]
According to this invention, the plurality of first arithmetic circuits perform different unsigned integer operations on the previous arbitration result output from the latch circuit, respectively, and perform comparison for round robin composed of integer values of N different bits. Output numerical data. The comparator uses the N-bit output from each of the first arithmetic circuits as the lower bits and combines the M bit comparison numerical data presented by each requester for the arbitration algorithm as the upper bits. The composite data is compared as an unsigned integer of M + N bits and the minimum value is output. The second arithmetic circuit obtains the current arbitration result based on unsigned addition of the value indicated by the lower N bits of the output of the comparator and the previous arbitration result output from the latch circuit. The current arbitration result is input to the latch circuit. In this way, the arbitration algorithm for searching for the minimum value and the round robin are collectively executed in one clock cycle to derive the only arbitration result.
[0024]
The arbitration control circuit according to the next invention is the above invention, wherein n = 2. N When −1 is set and L is an integer from 0 to n, each of the first arithmetic circuits subtracts the output of the latch circuit from the value (L + n) to obtain a round corresponding to the Lth request source. And the second arithmetic circuit outputs a value indicated by the lower N bits of the output of the comparator, a previous arbitration result output from the latch circuit, a value of 1, The present arbitration result is obtained based on the unsigned addition of.
[0025]
According to the present invention, the first arithmetic circuit subtracts the output of the latch circuit from the value (L + n) to output round robin comparison numerical data corresponding to the Lth request source. The second arithmetic circuit adds the value indicated by the low-order N bits of the output of the comparator, the previous arbitration result output from the latch circuit, and the
[0026]
The arbitration control circuit according to the next invention is the arbitration control circuit according to the above invention, wherein a flag signal indicating the presence / absence of a request from each request source is input to the comparator as the most significant bit, and the most significant bit output of the comparator is logically inverted. Then, it is input to the latch circuit as an enable signal.
[0027]
According to the present invention, a flag signal indicating the presence / absence of a request from each request source is input to the comparator as the most significant bit, and the most significant bit output of the comparator is logically inverted and input to the latch circuit as an enable signal. Thus, when the request is not issued from all the request sources, the arbitration operation is not executed.
[0028]
The arbitration control circuit according to the next invention is applied to an arbitration algorithm that selects a minimum value among data values presented by a plurality of request sources and uses the request source presenting the minimum value as a selection result. In the arbitration control circuit that uses round-robin control to finally determine one request source when a value corresponding to is presented from a plurality of request sources, the N-bit arbitration result is latched using the clock signal as a trigger. And a plurality of arithmetic circuits that perform different unsigned integer operations on the previous arbitration result output from the latch circuit and output comparison numerical data for round robin composed of integer values of N bits that are all different. The N-bit output from each of these arithmetic circuits is used as the lower bit, and the M-bit comparison numerical data presented by each requester for the arbitration algorithm is used as the upper bit. As a result of the comparison, the combined data for a plurality of request sources synthesized as M + N bits are compared as unsigned integers, and the request source number that is the minimum value is output by this comparison. And an arbitration algorithm for searching for a minimum value and a round robin are collectively executed in one clock cycle to derive a single arbitration result.
[0029]
According to the present invention, the plurality of arithmetic circuits perform different unsigned integer arithmetic operations on the previous arbitration result output from the latch circuit, respectively, and obtain comparison numerical data for round robin consisting of integer values of N different bits. Output. In the comparator, the N-bit output from each of these arithmetic circuits is used as the lower bits, and the combined data for a plurality of request sources, each of which is synthesized using the M-bit comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm as the upper bits. The number data corresponding to the minimum value is output as an unsigned integer of M + N bits. The output of the comparator, that is, the number data is input to the latch circuit as the current arbitration result.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of an arbitration control circuit according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0031]
[0032]
In FIG. 1, an N-bit DFF (latch circuit, D-type flip-flop circuit) 11 latches a round robin result (N bits) indicating a selected request source using a clock signal as a trigger. . The
[0033]
[0034]
The calculation flow for N = 3 and n = 7 will be described. When the output value of the
[0035]
Thus, since the
[0036]
Next, FIG. 3 shows the comparison value (N bits) for the round robin shown in FIG. 1, the comparison value (M bits) presented by each request source regarding the arbitration algorithm, and the presence / absence of a request from each request source. An arbitration control circuit for comparing flag signals (valid display bits) at once and outputting a selection result is shown.
[0037]
In FIG. 3, in addition to the comparison values for round robin from the plurality of
[0038]
As shown in FIG. 2, the effective bit (valid / invalid bit) is arranged in the most significant bit, the comparison numerical data of the M-bit arbitration algorithm is arranged in the next upper bit, and the bit configuration is shown in FIG. N bits of round robin (RR) are arranged.
[0039]
In the
[0040]
The comparison process in the
[0041]
In FIG. 2, the valid / invalid bit is brought to the most significant bit, so that it can be first determined whether or not the request source is really issuing a request. In the case of FIG. 2, since it is a comparator for searching for the maximum value, if this bit is valid, the effective bit becomes smaller than the invalid bit. No side can be in any state. Similarly, among the ones whose effective bits are 1, the numerical values presented by the arbitration algorithm, which is the next lower-order bit, are compared, and if there are multiple values indicating the maximum value, the next lower-order bit is the last. The selection result is uniquely obtained by comparing the round robin numerical values. After all, even if numerical comparison is performed in a lump, it is the same value as such processing.
[0042]
Furthermore, it explains with a concrete example. FIG. 2 shows an example of a comparison numerical value state when N = 3, n = 7, that is, when there are eight (n + 1) request sources. First, 44 (corresponding to the request source “4”) and 46 (corresponding to the request source “6”) are dropped depending on whether the most significant bit is 1 or 0, and then presented to the arbitration algorithm When the numerical values thus obtained are compared, 41 (corresponding to the request source “1”) and 47 (corresponding to the request source “7”) are 11, indicating the maximum value. At this stage, since it is not yet decided uniquely, 41 (corresponding to the request source “1”) is 0 and 47 (corresponding to the request source “7”) is 2 when referring to the last few bits of the round robin. Finally, 47 (corresponding to the request source “7”) is selected.
[0043]
The right side of FIG. 2 shows these numbers actually displayed in binary. Here, since the maximum comparison value of the arbitration algorithm is 11, it is expressed as M = 4. In the batch numerical comparison, it is equivalent to searching for the largest bit by bit from the most significant bit, so if you follow this from the top,
Most significant bit: 40, 41, 42, 43, 45, 47
2nd bit: 41, 42, 47
3rd bit: 41, 42, 47
4th bit: 41, 47
5th bit: 41, 47
6th bit: 41, 47
7th bit: 47
8th bit:-
Naturally, it is the same as the previous result.
[0044]
Next, in FIG. 3, the lower N bits b of the output result (maximum value) of the
[0045]
As described with reference to FIG. 1, the
[0046]
Since the most significant bit of the output result (maximum value) of the
[0047]
As described above, in the first embodiment, in the arbitration including the arbitration algorithm for searching and selecting the maximum value and the round robin for finally narrowing down the selection result when the result becomes plural, The upper bits in the comparison numerical bits are the values presented by each requester in relation to the arbitration algorithm, and the lower bits are numerical values determined by round-robin control. This makes it possible to simultaneously execute the arbitration procedure by the arbitration algorithm by numerical comparison and the round-robin narrowing-down procedure without going through multiple stages such as multiple clock steps, thereby simplifying the circuit and simplifying the circuit. It is possible to realize high speed and the like. In addition, a flag signal indicating the presence / absence of each request source is input to the
[0048]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the round robin function is realized in the case where the arbitration algorithm selects the one that outputs the minimum value among the numerical values presented by the request source. FIG. 4 shows a comparison value (N bits) for round robin, a comparison value (M bits) presented by each request source regarding the arbitration algorithm, and a flag signal (valid indication bit) indicating whether or not there is a request from each request source. 3 shows an arbitration control circuit for collectively comparing and outputting a selection result.
[0049]
In FIG. 4, an N-bit latch circuit (DFF) 11 is used to latch a round robin result (N bits) indicating a selected request source using a clock signal as a trigger. In this case, the
[0050]
[0051]
For the
[0052]
As shown in FIG. 2, the bit configuration is such that a valid display bit (valid / invalid bit) is arranged in the most significant bit, and comparison numerical data of an M-bit arbitration algorithm is arranged in the next higher bit. N bits of round robin (RR) are arranged in bits.
[0053]
In the
[0054]
Of the output result (maximum value) of the
[0055]
The most significant bit of the output result (maximum value) of the
[0056]
Next, a calculation flow in which the
[0057]
As described above, in the second embodiment, in the arbitration including the arbitration algorithm for searching for and selecting the minimum value and the round robin for finally narrowing down the selection result when the result becomes plural, The high-order bits in the comparison numerical bits are the values presented by each requester in relation to the arbitration algorithm, and the low-order bits are numerical values determined by round-robin control. This makes it possible to simultaneously execute the arbitration procedure by the arbitration algorithm by numerical comparison and the round-robin narrowing-down procedure without going through multiple stages such as multiple clock steps, thereby simplifying the circuit and simplifying the circuit. It is possible to realize high speed and the like. Further, a flag signal indicating the presence / absence of a request from each request source is input to the
[0058]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Usually, in the comparator, a first type that outputs a comparison result of a plurality of input values and a second type that outputs number data corresponding to the input value selected as a result of comparison or a decoded version of the number. There are two types.
[0059]
For example, in a comparator that performs comparison at any time in the tournament format and searches for the maximum or minimum, it is necessary to compare again after one comparison, so the value output as the comparison result is the comparison value itself. In addition, the first type in which the comparison value is output as it is as the result of the comparison in the final stage is desirable.
[0060]
On the other hand, when all the values are compared and the comparison result is output all at once, there is no need to transmit the comparison value next, so the comparison result is displayed depending on whether the flag corresponding to the number data of the input value is valid or invalid. Will get. That is, in this case, for example, there are comparison targets from 0 to 7, and eight signals are prepared for output of the comparison result, and only the signal line corresponding to the comparison reference number indicating the maximum or minimum is provided. There will be 1 in each. In this case, by encoding the result into a numerical value, it is possible to realize a comparator that outputs number data (0 to n) corresponding to the maximum or minimum comparison value.
[0061]
If such a second type of comparator is used, the output of the comparator will be the final arbitration result. Therefore, when the maximum value selection method is adopted, the
[0062]
Also in the third embodiment, as in the previous embodiment, the arbitration procedure by the arbitration algorithm by numerical comparison and the narrow-down procedure by the round robin can be executed simultaneously without performing a plurality of stages such as a plurality of clock steps. It becomes possible.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the arbitration control method according to the present invention, the arbitration algorithm for searching for and selecting the maximum value or the minimum value and finally selecting the selection result when there are a plurality of results. In the arbitration including round robin, the upper bits in the comparison numerical bits are the values presented by each requester in relation to the arbitration algorithm, and the lower bits are numerical values determined by the round robin control. By comparing, it becomes possible to simultaneously execute the arbitration procedure by the arbitration algorithm by numerical comparison and the round-robin narrowing-down procedure without going through multiple stages such as multiple clock steps, thereby simplifying the circuit, It becomes possible to increase the speed of the circuit.
[0064]
According to the next invention, in the arbitration control circuit that determines one request source that outputs the maximum value, the latch circuit that latches the N-bit arbitration result by the clock signal, and the previous arbitration output from the latch circuit A plurality of first arithmetic circuits that perform different unsigned integer operations on the results and output comparison numerical data for round robin, and N-bit output from each of the first arithmetic circuits is used as a lower bit for the arbitration algorithm A comparator that outputs a maximum value by comparing combined data for a plurality of request sources obtained by combining M-bit comparison numerical data presented by each request source as upper bits, and an M + N-bit unsigned integer, and this comparator The value indicated by the lower-order N bits of the output of the output is unsigned subtracted from the previous arbitration result output from the latch circuit, and this subtraction result is obtained as the current arbitration result And a second arithmetic circuit for inputting to the latch circuit, and the arbitration algorithm for searching for the maximum value and the round robin are collectively executed in one clock cycle to derive a single arbitration result. Therefore, an arbitration control circuit with a simple configuration and capable of high-speed processing can be realized.
[0065]
According to the arbitration control circuit of the next invention, the first arithmetic circuit adds (n−L + 1) to the output of the latch circuit, so that the comparison numerical data for round robin corresponding to the Lth request source Therefore, an arbitration control circuit capable of high-speed processing and capable of high-precision arbitration can be realized with a simple configuration.
[0066]
According to the arbitration control circuit of the next invention, a flag signal indicating the presence / absence of each request source is input to the comparator as the most significant bit, and the most significant bit output of the comparator is used as an enable signal to the latch circuit. By inputting, when the request is not issued from all the request sources, the arbitration operation is not executed, so that an incorrect arbitration result is not output.
[0067]
According to the arbitration control circuit according to the next invention, since the comparator outputs the request source number data corresponding to the maximum value as the arbitration result, the request source corresponding to the maximum value from the derived maximum value. Therefore, it is possible to achieve simpler circuit simplification, higher circuit speed, and the like.
[0068]
According to the arbitration control circuit of the next invention, in the arbitration control circuit that determines one request source that outputs the minimum value, a latch circuit that latches an N-bit arbitration result by a clock signal, and an output from the latch circuit A plurality of first arithmetic circuits that perform different unsigned integer operations on the previous arbitration result and output comparison numerical data for round robin, and N-bit output from each first arithmetic circuit as lower bits A comparator which outputs a minimum value by comparing combined data for a plurality of request sources, each of which is synthesized as Mbit comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm as upper bits, as an unsigned integer of M + N bits And unsigned addition of the value indicated by the lower N bits of the output of the comparator and the previous arbitration result output from the latch circuit. The second arithmetic circuit that outputs the arbitration result of this time is provided, and the arbitration algorithm that searches for the minimum value and the round robin are collectively executed in one clock cycle to derive the only arbitration result. Thus, an arbitration control circuit having a simple configuration and capable of high-speed processing can be realized.
[0069]
According to the arbitration control circuit according to the next invention, the first arithmetic circuit subtracts the output of the latch circuit from the value (L + n), whereby the comparison numerical data for round robin corresponding to the Lth request source. And the second arithmetic circuit adds the value indicated by the lower N bits of the output of the comparator, the previous arbitration result output from the latch circuit, and the
[0070]
According to the arbitration control circuit of the next invention, a flag signal indicating the presence / absence of a request from each request source is input to the comparator as the most significant bit, and the most significant bit output of the comparator is logically inverted to the latch circuit. By inputting as an enable signal, the arbitration operation is not executed when there is no request from all request sources, so that an incorrect arbitration result is not output.
[0071]
According to the arbitration control circuit of the next invention, since the comparator outputs the request source number data corresponding to the minimum value as the arbitration result, the request source corresponding to the minimum value from the derived minimum value. Therefore, it is possible to achieve simpler circuit simplification, higher circuit speed, and the like.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an arbitration control circuit according to the present invention, and is a block diagram specifically showing only portions related to round robin.
FIG. 2 is a diagram showing comparison value data using a comparison value obtained by an arbitration algorithm for upper bits and a comparison value obtained by round robin for lower bits.
FIG. 3 is a block diagram showing a first embodiment of an arbitration control circuit according to the present invention;
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of an arbitration control circuit according to the present invention.
[Explanation of symbols]
11 latch circuit (D-type flip-flop), 21 arithmetic circuit (second arithmetic circuit), 22 arithmetic circuit (second arithmetic circuit), 31 comparator, 32 comparator, 40 to 4n arithmetic circuit (first arithmetic circuit) Circuit), 50 to 5n arithmetic circuit (first arithmetic circuit).
Claims (11)
上位のMビットを調停アルゴリズム用に各要求元が提示する第1の比較数値データとし、下位のNビットを、前記複数の要求元の数が2 N の場合において、前回の調停結果に対して各要求元毎に0から2 N −1までの異なる値を出力するそれぞれ異なる符号なし整数演算を施した全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の第2の比較数値データとし、複数の要求元分の第1および第2の比較数値データをM+Nビットの符号なし整数として比較することにより前記M+Nビットのデータの最大値または最小値を検索する事に基づいて今回の調停結果を求めることを特徴とする調停制御方法。This is applied to the arbitration algorithm that selects the maximum value or minimum value from the data values presented by multiple request sources and selects the request source that presents the maximum value or minimum value as the selection result. In an arbitration control method using round robin control to finally determine one request source when corresponding values are presented from a plurality of request sources,
A first comparison numerical data each requester presents for the M upper bits arbitration algorithm, the lower N bits, when the number of the plurality of requestor of 2 N, for the previous arbitration result A second comparison numerical data for round robin composed of integer values for all different N bits subjected to different unsigned integer operations for outputting different values from 0 to 2 N -1 for each request source, By comparing the first and second comparison numerical data for the request source as M + N-bit unsigned integers, the maximum or minimum value of the M + N-bit data is retrieved to obtain the current arbitration result. An arbitration control method characterized by the above.
クロック信号をトリガとしてNビットの調停結果をラッチするラッチ回路と、
前記複数の要求元の数と同数備えて夫々が異なる要求元に対応し、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する複数の第1の演算回路と、
これら各第1の演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとして、各要求元が提示するMビットの比較数値データに対応する第1の演算回路からのNビット出力をそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較して最大値を出力する比較器と、
この比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値を、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果から符号なし減算し、この減算結果を今回の調停結果として前記ラッチ回路に入力する第2の演算回路と、
を備え、1クロック周期で、最大値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出することを特徴とする調停制御回路。It is applied to the arbitration algorithm that selects the maximum value from the data values presented by multiple requesters and selects the requester presenting the maximum value as the selection result, and the value corresponding to the maximum value is obtained from the multiple requesters. In the arbitration control circuit that uses round-robin control to ultimately determine one requester, if present,
A latch circuit that latches an N-bit arbitration result using a clock signal as a trigger;
The same number as the plurality of request sources, each corresponding to a different request source, and each of the previous arbitration results output from the latch circuit are subjected to different unsigned integer operations to obtain all different N-bit integer values. A plurality of first arithmetic circuits that output comparison numerical data for round robin,
The N-bit output from each of these first arithmetic circuits is the lower bit, the M-bit comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm is the upper bit, and the M-bit comparison numerical data presented by each request source A comparator that compares combined data for a plurality of request sources , each of which combines N-bit outputs from the first arithmetic circuit corresponding to, as an M + N-bit unsigned integer, and outputs a maximum value;
The value indicated by the lower N bits of the output of the comparator is subtracted without sign from the previous arbitration result output from the latch circuit, and this subtraction result is input to the latch circuit as the current arbitration result. Arithmetic circuit of
And an arbitration algorithm that retrieves a maximum value in one clock cycle and a round robin collectively to derive an arbitration control circuit.
クロック信号をトリガとしてNビットの調停結果をラッチするラッチ回路と、
前記複数の要求元の数と同数備えて夫々が異なる要求元に対応し、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する複数の演算回路と、
これら各演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとして、各要求元が提示するMビットの比較数値データに対応する演算回路からのNビット出力をそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較し、この比較により最大値となる要求元の番号を出力し、この番号データを今回の調停結果として前記ラッチ回路に入力する比較器と、
を備え、1クロック周期で、最大値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出することを特徴とする調停制御回路。It is applied to the arbitration algorithm that selects the maximum value from the data values presented by multiple requesters and selects the requester presenting the maximum value as the selection result, and the value corresponding to the maximum value is obtained from the multiple requesters. In the arbitration control circuit that uses round-robin control to ultimately determine one requester, if present,
A latch circuit that latches an N-bit arbitration result using a clock signal as a trigger;
The same number as the plurality of request sources, each corresponding to a different request source, and each of the previous arbitration results output from the latch circuit are subjected to different unsigned integer operations to obtain all different N-bit integer values. A plurality of arithmetic circuits that output comparison numerical data for round robin,
The N-bit output from each of these arithmetic circuits is the lower bit, and the M-bit comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm is the upper bit , corresponding to the M-bit comparison numerical data presented by each request source. Compare the combined data for multiple request sources , each of which combines the N-bit output from the arithmetic circuit, as an M + N-bit unsigned integer, and output the request source number that is the maximum value by this comparison. A comparator that inputs to the latch circuit as an arbitration result of:
And an arbitration algorithm that retrieves a maximum value in one clock cycle and a round robin collectively to derive an arbitration control circuit.
クロック信号をトリガとしてNビットの調停結果をラッチするラッチ回路と、
前記複数の要求元の数と同数備えて夫々が異なる要求元に対応し、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する複数の第1の演算回路と、
これら各第1の演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとして、各要求元が提示するMビットの比較数値データに対応する第1の演算回路からのNビット出力をそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較して最小値を出力する比較器と、
この比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果とを符号なし加算することに基づき今回の調停結果を得、この今回の調停結果を前記ラッチ回路に入力する第2の演算回路と、
を備え、1クロック周期で、最小値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出することを特徴とする調停制御回路。This is applied to an arbitration algorithm that selects a minimum value from data values presented by a plurality of request sources, and a request source that presents the minimum value is selected, and a value corresponding to the minimum value is obtained from a plurality of request sources. In the arbitration control circuit that uses round-robin control to ultimately determine one requester, if present,
A latch circuit that latches an N-bit arbitration result using a clock signal as a trigger;
The same number as the plurality of request sources, each corresponding to a different request source, and each of the previous arbitration results output from the latch circuit are subjected to different unsigned integer operations to obtain all different N-bit integer values. A plurality of first arithmetic circuits that output comparison numerical data for round robin,
The N-bit output from each of these first arithmetic circuits is the lower bit, the M-bit comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm is the upper bit, and the M-bit comparison numerical data presented by each request source A comparator that compares the combined data for a plurality of request sources , each of which combines the N-bit output from the first arithmetic circuit corresponding to, as an M + N-bit unsigned integer, and outputs a minimum value;
The current arbitration result is obtained based on the unsigned addition of the value indicated by the lower N bits of the output of the comparator and the previous arbitration result output from the latch circuit. A second arithmetic circuit that inputs to the latch circuit;
And an arbitration control circuit that derives a single arbitration result by collectively executing an arbitration algorithm that searches for a minimum value and a round robin in one clock cycle.
前記第2の演算回路は、前記比較器の出力のうちの下位Nビットが示す値と、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果と、値1とを符号なし加算することに基づき今回の調停結果を得ることを特徴とする請求項6に記載の調停制御回路。When n = 2 N −1 and L is an integer from 0 to n, each of the first arithmetic circuits subtracts the output of the latch circuit from the value (L + n) to obtain an Lth request source. Output the comparison numerical data for round robin corresponding to
The second arithmetic circuit adds the value indicated by the lower N bits of the output of the comparator, the previous arbitration result output from the latch circuit, and the value 1 unsigned. The arbitration control circuit according to claim 6, wherein an arbitration result is obtained.
クロック信号をトリガとしてNビットの調停結果をラッチするラッチ回路と、
前記複数の要求元の数と同数備えて夫々が異なる要求元に対応し、前記ラッチ回路から出力される前回の調停結果に夫々異なる符号なし整数演算を施して全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の比較数値データを出力する複数の演算回路と、
これら各演算回路からのNビット出力を下位ビットとし、調停アルゴリズム用に各要求元が提示するMビットの比較数値データを上位ビットとして、各要求元が提示するMビットの比較数値データに対応する演算回路からのNビット出力をそれぞれ合成した複数の要求元分の合成データをM+Nビットの符号なし整数として比較し、この比較により最小値となる要求元の番号を出力し、この番号データを今回の調停結果として前記ラッチ回路に入力する比較器と、
を備え、1クロック周期で、最小値を検索する調停アルゴリズムおよびラウンドロビンを一括して実行して唯一の調停結果を導出することを特徴とする調停制御回路。This is applied to an arbitration algorithm that selects a minimum value from data values presented by a plurality of request sources, and a request source that presents the minimum value is selected, and a value corresponding to the minimum value is obtained from a plurality of request sources. In the arbitration control circuit that uses round-robin control to ultimately determine one requester, if present,
A latch circuit that latches an N-bit arbitration result using a clock signal as a trigger;
The same number as the plurality of request sources, each corresponding to a different request source, and each of the previous arbitration results output from the latch circuit are subjected to different unsigned integer operations to obtain all different N-bit integer values. A plurality of arithmetic circuits that output comparison numerical data for round robin,
The N-bit output from each of these arithmetic circuits is the lower bit, and the M-bit comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm is the upper bit , corresponding to the M-bit comparison numerical data presented by each request source. Compares the combined data for multiple request sources , each of which combines the N-bit output from the arithmetic circuit, as an M + N-bit unsigned integer, and outputs the request source number that is the minimum value by this comparison. A comparator that inputs to the latch circuit as an arbitration result of:
And an arbitration control circuit that derives a single arbitration result by collectively executing an arbitration algorithm that searches for a minimum value and a round robin in one clock cycle.
上位のMビットを調停アルゴリズム用に各要求元が提示する第1の比較数値データとし、下位のNビットを、前記複数の要求元の数が2 The upper M bits are the first comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm, and the lower N bits are the number of the plurality of request sources being 2. NN でありLを0からn=2And L is changed from 0 to n = 2 NN −1までの整数として0から数えてL番目の要求元において、前回の調停結果に(n−L+1)のNビット符号なし加算を施した全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の第2の比較数値データとし、複数の要求元分の第1および第2の比較数値データをM+Nビットの符号なし整数として比較することにより前記M+Nビットのデータの最大値を検索する事に基づいて今回の調停結果を求めることを特徴とする調停制御方法。For round robin composed of all different N bits of integer values obtained by performing (n−L + 1) N-bit unsigned addition on the previous arbitration result at the L-th request source counting from 0 as an integer up to −1 Based on searching for the maximum value of the M + N bit data by comparing the first and second comparison numerical data for a plurality of request sources as unsigned integers of M + N bits as second comparison numerical data. An arbitration control method characterized in that the arbitration result of this time is obtained.
上位のMビットを調停アルゴリズム用に各要求元が提示する第1の比較数値データとし、下位のNビットを、前記複数の要求元の数が2 The upper M bits are the first comparison numerical data presented by each request source for the arbitration algorithm, and the lower N bits are the number of the plurality of request sources being 2. NN でありLを0からn=2And L is changed from 0 to n = 2 NN −1までの整数として0から数えてL番目の要求元において、(L+n)から前回の調停結果をNビット符号なし減算を施した全て異なるNビット分の整数値から成るラウンドロビン用の第2の比較数値データとし、複数の要求元分の第1および第2の比較数値データをM+Nビットの符号なし整数として比較することにより前記M+Nビットのデータの最小値を検索する事に基づいて今回の調停結果を求めることを特徴とする調停制御方法。The second round robin consisting of integer values for all N different bits obtained by performing N-bit unsigned subtraction on the previous arbitration result from (L + n) at the Lth request source counting from 0 as an integer up to -1. And the first and second comparison numerical data for a plurality of request sources are compared as M + N bit unsigned integers to search for the minimum value of the M + N bit data. An arbitration control method characterized by obtaining an arbitration result.
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