[发明专利]总线控制电路

说明书

本发明提供一种总线控制电路。该总线控制电路包括：仲裁电路，其从多个总线主设备中的各个接收总线传输请求，并根据优先级顺序向总线主设备中的一个输出仲裁结果信号；以及多个总线开关，其中，各个总线开关包括：选择电路，其包括用于接收多个总线传输信号的多个输入端子、以及用于向下游侧发送一个总线传输信号的输出端子；以及控制电路，其接收来自仲裁电路的仲裁结果信号，并基于仲裁结果信号控制选择电路选择所述多个输入端子中的一个，并且从模块连接到位于最下游位置的总线开关中的选择电路的输出端子。

技术领域

本发明涉及总线控制电路。

背景技术

在包括对CPU和系统的功能进行控制和操作的多个模块的硬件系统中，这些模块经由共享总线连接到诸如主存储器的从模块。在进行系统的操作时，总线主模块经由总线发出对存储器的访问，从而实现系统的操作。这种硬件系统通常在半导体集成电路上实现。随着半导体技术的进步，可以安装在半导体集成电路上的逻辑电路得到显著改进，系统的规模也在因此不断扩大。

当系统规模以这种方式扩大时，可安装的功能的数量也增加，因此，访问主存储器的总线主模块的数量也增加。

如果多个总线主模块同时向存储器等发出访问请求，则在共享总线上会发生访问冲突。为此，通常根据由系统定义的预定操作规范来向访问赋予优先级，并对访问进行仲裁。通常，仲裁电路接受来自总线主设备的访问请求，并基于预定条件(该预定条件是基于操作规范而定义的)选择要被许可访问的总线主设备。总线开关基于由仲裁电路选择的总线主设备的信息，从多个总线主模块的访问中选择一个访问。通常，总线开关被构造为逻辑电路，该逻辑电路选择表示诸如地址的访问属性的多位信号或表示诸如访问数据的多位信号。

作为形成多个总线主模块与从设备之间的连接的总线系统，存在称为共享总线系统的总线系统，该共享总线系统通过单个仲裁电路和总线开关构成总线系统。

在共享总线系统中，由于通过单个仲裁电路选择总线访问，因此可以基于预定优先级将总线传输发送到从模块。

然而，在该系统中，随着总线主设备数量的增加，多位信号被集中在从多个总线主模块中选择一个访问的总线开关中。这导致半导体集成电路上的布线拥塞，并且电路规模变大。另外，由于逻辑结构被构造为从多个总线主模块的多位总线信号中选择一个，因此，由于逻辑级的数量大而使操作频率受限。

例如，在使用单个总线开关来实现200多个总线主模块的情况下，整个总线系统电路中会出现布线集中。当通过增加布置区域来避免布线集中时，电路规模会增大。另一方面，当增大由于逻辑级的数量大而难以定时收敛的逻辑的布置区域时，布线延迟变大且操作频率受限。结果，由于最近的多功能性，而使得难以在包括大量总线主模块的系统中使用单个总线开关来配置总线系统。

为了解决这样的问题，在处理许多总线主模块的大规模系统中，如下分层总线系统正变得常见，在该分层总线系统中，以分层方式布置总线开关以形成多级配置，并且在连接到总线开关的总线访问之间进行访问仲裁(例如，日本特开2010-282405号公报)。

然而，在分层总线系统中，总线开关以多级配置，并且由各个总线开关进行访问之间的仲裁。为此，针对所有主设备设置的优先级顺序与逐步进行多级仲裁的结果的优先级顺序可能不同。