外围元件互连总线兼容主控器及其判定器与判定方法技术

一种ＰＣＩ总线兼容主控器及其判定器与判定方法，判定器包括循环询问调度器及启发式询问启动器。耦合到功能电路的循环询问调度器接收及储存本地询问信号，启发式询问启动器将对应本地询问信号的ＰＣＩ总线询问信号送至ＰＣＩ总线。当总线上响应为延迟交易终止后，启动式询问启动器重复传送ＰＣＩ总线询问信号至总线；当总线上响应并非延迟交易终止时，功能电路在总线上传输数据。本发明专利技术提高ＰＣＩ总线使用效率，并使每一请求ＰＣＩ总线的功能装置有较平均的延迟时间。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种判定器(Arbiter)及其判定方法，且特别是涉及一种当在PCI(外围元件互连)总线上的响应为延迟交易终止(Delay TransactionTermination)后，能重复传送PCI总线询问信号至PCI总线的多功能主控器(Master)，以及其中的判定器与判定方法。附图说明图1所示出的是在电脑架构中使用PCI系统的一种架构。中央处理器10经由主桥接器(host bridge)12耦合到PCI总线14。PCI总线14则可以耦合多数个PCI兼容的外围装置的主控器(master)，其可以是如图所示的图形接口(graphic adapter)16a、延展总线桥接器(expansion bus bridge)16b、网路接口(LAN adapter)16c与小型电脑系统主总线接口(SCSI host bus adapter)16d等等。每一主控器均可以送出请求信号(request，RST)请求使用PCI总线14，而主桥接器12中的总线判定器(arbiter)则可送出同意信号(grant，GNT)给主控器，同意其使用PCI总线14。PCI兼容装置(如主控器或电脑芯片组中的北桥)之间的数据传送主要是由下列的接口控制信号所控制。周期帧(cycle frame，FRAME)是由启动器(其可以是主控器或北桥)所送出，用以指示一存取操作的开始与持续期间。FRAME信号送出时，表示通过PCI总线的数据交易(transaction)开始进行，当FRAME信号维持在低准位则表示数据交易持续进行。此时，地址总线AD便会在地址周期期间送出有效地址(valid address)，同时会在命令/字节使能(command/byte enable，CBE)线送出有效的总线命令(满足PCI规范)，用以对目标装置指出启动器所请求的数据交易型态，其中命令/字节使能线是以4位元编码成16种不同的命令，其在PCI规范中有详细定义。紧接所送出的有效地址后，地址总线AD便送出要传送的数据，此时期称为数据周期，同时于CBE线送出编码后总线命令的字节使能信号，藉以传送数据。当FRAME信号停止送出，就表示交易状态为最后一笔数据传送，或是已经完成数据传送。启动器备妥信号(initiator ready，IRDY)与目标装置备妥信号(target ready，TRDY)，两者配合使用，用以分别指示起始装置与目标装置已经备妥而可以进行数据传送。在一读取动作进行时，IRDY信号表示启动器准备好接收数据；而在进行一写入操作时，TRDY信号表示目标装置准备好接收数据。停止信号(stop,SROP)，用以指示目标装置请求启动器停止目前的数据交易行为。请参考图2，其示出以PCI总线接口进行一读取操作时的操作时序图。以PCI总线进行并完成数据转移的期间称为一总线交易周期(bustransaction)20，其包括一地址周期(address phase)22，与数个数据周期(dataphase)，如24a、24b与24c。每一个数据周期24a/b/c又分别区分为等待周期(wait cycle)26a/b/c与数据转移周期(data transfer cycle)28a/b/c。接着配合图2的时序图，以一读取操作来做为PCI系统操作的简单说明以及前文所述的PCI规范控制信号的作用。在周期T1时，启动器送出FRAME信号，表示一数据转移将开始进行。并在AD总线送出开始地址(start address)，用以指定一目标装置，同时于CBE线送出一读取命令。紧接着送出的读取命令，CBE线会送出经过编码后命令的字节使能信号(byte enable)，此字节使能信号在整个数据周期期间(包括24a、24b与24c)会一直持续送出。在周期T2时，启动器送出备妥信号IRDY，表示可以开始收送数据，然而此时目标装置并未能备妥，此时期为数据周期24a的等待周期26a，是启动器等待目标装置将数据备妥。在周期T3时，目标装置已经备妥并且送出备妥信号TRDY，因此在IRDY与TRDY信号均送出的数据转移周期28a期间，启动器从目标装置读取数据。目标装置在周期T4结束送出TRDY信号，以表示结束数据传送，并且开始准备第二笔数据，此时为数据周期24b的等待周期26b。在周期T5时，TRDY再度送出，表示数据已经备妥，并在IRDY与TRDY信号均送出的数据转移周期28b期间，启动器从目标装置读取数据。当启动器来不及读取数据时，启动器于周期T6结束送出IRDY信号，此时因为TRDY信号仍送出，所以此等待周期26c是由启动器所发动。等启动器备妥后，于周期T7再送出IRDY信号，此时在IRDY与TRDY信号均送出的数据转移周期28c期间，起始器从目标装置读取数据。至此，完成一读取操作。传统上，在任何特定的总线周期中，只有一个主控器可经由总线而通信。因此，一个多功能主控器中的各功能装置，在利用总线作数据传输之前，首先主控制必须请求并接收到总线主控权的授与。而在一些简单的系统中，多功能主控器在其所有功能装置完成数据交易前，不会释放出总线的主控权。请同时参照图3及图4，图3示出的是现有技术的一种与PCI总线兼容的具有多功能主控器的方块图，以及图4示出的是图3的主控器使用一种传统循环判定方式的数据传输的时序图。连接至PCI总线40的多功能主控器30，其内部包括有一判定器32及数个不同功能的功能电路，即功能电路34、36与38。判定器32与总线判定器31两者并不相同，总线判定器31用以判定主控器30及连接于PCI总线40上的其他主控器(未显示)，以授权其使用PCI总线40，而判定器32是用以判定功能电路34、36与38，以授权其使用主控器30的资源，例如当主控器30获得总线判定器31的授权时，某一功能电路必须获得判定器32的授权，方能通过判定器32来使用PCI总线40。功能电路34与36分别可包括通信接口、基本输出入功能接口等外围连接接口的控制电路等，且分别连接至外围装置33与35。功能电路38配置于主控器30内部，其可独自完成特定功能，如数字信号处理器(DSP)等。另外，外围装置42可直接与判定器32搭配，无须通过功能电路来控制或转换信号，其直接连接至主控器30的判定器32，藉以直接送出信号至判定器32中。传统上，假如外围装置33发出一读取请求时，功能电路34会发出请求信号(request)至判定器32中，若判定器32同意功能电路34的请求，接着主控器30(判定器32)会送出一请求信号至总线判定器31中。此时PCI总线40上若无其他主控器正在使用，则总线判定器31会送出同意信号给主控器30(判定器32)，以同意其使用PCI总线40。随后，判定器32会送出同意信号(如图4中所示之A)给功能电路34，然后功能电路34便可以通过判定器32，开始送出请求信号给PCI总线40，以等待请求数据的响应。此时，若功能电路38与外围装置42依序也请求使用PCI总线40时，由于PCI总线40目前正被功能电路34所使用，因此必须等到功能电路34完全接收其所请求的数据后，功能电路38与外围装置42才会如上所述，依序被同意使用PCI总线40。当功能电路34所请求的数据准备好时，功能电路34会开始从PCI总线40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种总线兼容主控器，耦合至一总线，所述总线兼容主控器包括： 一功能电路，用以发出一本地询问信号，以请求在所述总线上传输数据；以及 一判定器，包括： 一循环询问调度器，耦合至所述功能电路；以及 一启发式询问启动器，耦合至所述循环询问调度器以及所述总线； 所述循环询问调度器接收及储存所述本地询问信号，并依据所述本地询问信号，将一总线询问信号送至所述启发式询问启动器中，所述启发式询问启动器依据所述总线询问信号，将一总线询问信号送至所述总线，当所述总线响应一延迟交易终止后，所述启发式询问启动器重复传送所述总线询问信号至所述总线，当所述总线的响应并非所述延迟交易终止时，所述启发式询问启动器通知所述循环询问调度器，所述循环询问调度器使所述功能电路在所述总线上传输数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖瑾，蔡兆爵，杨镇平，蔡奇哲，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]