JP2007026185A - Function-processing electronic circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はDMAコントローラ(以下DMAC)を有する電子回路に関するものであり、特に複数の機能処理ハードウエアとDMACを用いて実現する電子回路に関する。 The present invention relates to an electronic circuit having a DMA controller (hereinafter referred to as DMAC), and more particularly to an electronic circuit realized using a plurality of function processing hardware and a DMAC.
組み込み型のシステムにおいては、システム内部にCPU、メモリ制御回路、インターフェース回路のほかにある特定の機能を実現するハードウエア機能処理ブロックを搭載することにより、ソフトウエアによる処理を軽減するとともにハードウエア処理による高速化を可能としている。またハードウエアの機能処理ブロックを搭載することにより、処理の並列化、パイプライン化による処理リソースの負荷分散を行うことが可能となる。 In an embedded system, a hardware function processing block that implements specific functions in addition to the CPU, memory control circuit, and interface circuit is installed inside the system, thereby reducing software processing and hardware processing. It is possible to speed up. In addition, by installing hardware functional processing blocks, it becomes possible to perform processing resource load distribution by parallelizing processing and pipelining.
ハードウエアの機能処理ブロックは一般にメモリに蓄えられたデータに対して具備された特定信号処理を施し、結果データを再度メモリへと保持することにより、機能の実現を行っている。すなわち、メモリ上の元となるデータをDMACによりデータを取り込み、そのデータを機能処理ブロック内の回路にてデータに対して所定の処理を行い、処理後の結果データをDMACによりメモリに書き戻すことで実現される。例えば図1に示すJEPG復号化を行う機能処理ブロック(101)は、2組のDMAC(102,103)とJEPG復号化ブロック(104)により構成される。一方のメモリからデータを読み込むRead DMAC(102)にてメモリ(105)上に蓄えられた符号化されたJPEGデータを読み込み、読み込んだデータをJPEG復号化回路(104)に入力する。JPEG復号化回路(104)は入力されたJPEGデータの復号処理を行い、結果の復号データを出力する。JPEG復号化回路(104)により出力された復号化データはもう一方のメモリへとデータを書き込むWrite DMAC(103)に入力され、DMACによってメモリ(105)上に結果データである復号されたデータをメモリ上へと書き戻すことでJPEG復号化の機能を実現している。 The function processing block of hardware generally implements a function by performing specific signal processing provided for data stored in a memory and holding the result data in the memory again. In other words, the original data in the memory is taken in by the DMAC, the data is processed by the circuit in the function processing block, and the result data after processing is written back to the memory by the DMAC. It is realized with. For example, the functional processing block (101) for performing JEPG decoding shown in FIG. 1 is composed of two sets of DMAC (102, 103) and JEPG decoding block (104). The read DMAC (102) that reads data from one memory reads the encoded JPEG data stored in the memory (105), and inputs the read data to the JPEG decoding circuit (104). The JPEG decoding circuit (104) decodes the input JPEG data and outputs the resulting decoded data. The decoded data output by the JPEG decoding circuit (104) is input to the Write DMAC (103) for writing the data to the other memory, and the decoded data that is the result data is transferred to the memory (105) by the DMAC. The JPEG decoding function is realized by writing back to the memory.
多くのシステムにおいては複数機能を実現するために、複数種類の機能処理ブロックをハードウエアにて搭載し、機能の高速処理、並列処理を実現している。図2にそのシステムの一例を示す。システムはシステム全体の制御を司るCPU(201)、主記憶等のメモリデバイスの制御を行うメモリデバイス制御回路(202)、ネットワーク等の外部とのインターフェースを制御するインターフェース回路(203)と、複数の機能処理ブロック(204〜209)を有しており、各機能処理ブロックはメモリデバイスからのデータの読み出し、書き込みを行うためのDMACと所定の機能を実現する機能処理回路を有し、JPEG符号化、復号化や暗号化処理と言った機能処理をブロックとして実現する。例えばシステムが機能Aの処理を実現する場合、CPU(201)より機能処理ブロックA(204)のDMACと機能処理回路Aを起動することにより、機能処理ブロックはメモリより元データを読み込み、機能処理回路Aにおいて処理を行いDMACにてメモリに結果データを書き込むことで実現する。本設定を各機能処理ブロックにCPU(201)から行うことにより、システムは各機能処理を並列して実行することが可能である。このようにシステムがハードウエアで実現する処理を機能処理ブロックとして実装することによって、ハードウエアによる処理の高速化を実現することが可能となる。システム内で複数のJPEG符号化処理を並列に実行する場合は機能処理回路A、Bに対してそれぞれJPEG符号化処理回路を実装し同一の機能処理を実現する機能処理ブロックを複数構成する。また矩形ごとに符号化されたJPEGデータを連続イメージとして復号化する処理を行う機能処理ブロックと一つの連続イメージとして符号化されたJPEGデータを矩形ごとのイメージとして復号化する処理を行う機能処理ブロックを必要とするシステムにおいては、機能処理回路C,Dに対してそれぞれ同一のJPEG復号化処理回路を実装し、一方の機能処理ブロックの読み込みDMACを矩形ごとにデータを取り込み、書き込みDMACを連続イメージとしてメモリに書き込む構成とし、他方の機能処理ブロックの読み込みDMACを連続イメージとしてデータを取り込み、書き込みDMACを矩形イメージとしてメモリに書き込む構成とすることで2つの機能処理系を実現する。 In many systems, in order to realize a plurality of functions, a plurality of types of function processing blocks are mounted by hardware to realize high-speed processing of functions and parallel processing. Figure 2 shows an example of the system. The system includes a CPU (201) that controls the entire system, a memory device control circuit (202) that controls a memory device such as a main memory, an interface circuit (203) that controls an external interface such as a network, and a plurality of It has function processing blocks (204 to 209), each function processing block has a DMAC for reading and writing data from the memory device and a function processing circuit for realizing a predetermined function, and JPEG encoding Functional processing such as decryption and encryption processing is realized as a block. For example, when the system realizes the function A processing, the function processing block reads the original data from the memory by activating the DMAC of the function processing block A (204) and the function processing circuit A from the CPU (201), and the function processing This is realized by processing in the circuit A and writing the result data in the memory by the DMAC. By performing this setting for each function processing block from the CPU (201), the system can execute each function process in parallel. By implementing the processing realized by the system in hardware as a function processing block in this way, it is possible to realize high-speed processing by hardware. When a plurality of JPEG encoding processes are executed in parallel in the system, a plurality of function processing blocks for implementing the same function processing are configured by mounting JPEG encoding processing circuits on the function processing circuits A and B, respectively. Also, a functional processing block that performs processing to decode JPEG data encoded for each rectangle as a continuous image and a functional processing block that performs processing to decode JPEG data encoded as one continuous image as an image for each rectangle. In the system that requires the same JPEG decoding processing circuit for each of the function processing circuits C and D, the reading DMAC of one function processing block is fetched for each rectangle, and the writing DMAC is continuously imaged The two functional processing systems are realized by adopting a configuration in which the data is written in the memory, the reading DMAC of the other functional processing block is taken in as a continuous image, and the writing DMAC is written in the memory as a rectangular image.
以上のように、システム内にて高速処理を実現する必要のあるような機能処理に関しては、システムとして必要な分機能処理ブロックとしてハードウエアで実装し、システムの要求する性能を実現する。 As described above, functional processing that requires high-speed processing in the system is implemented by hardware as functional processing blocks necessary for the system, and the performance required by the system is realized.
又、従来例としては、例えば特許文献1と特許文献2をあげることが出来る。
しかしながら、各機能処理ブロックはメモリからデータ転送を行うのに対して、接続するバスやメモリの最大転送速度は有限であるため、たとえ複数個の機能処理ブロックを実装しDMACを内蔵しても、最大処理速度はバスの転送速度やメモリ転送速度が制限となるため、システム全体として同時に動作することが出来ない過剰なDMACを内蔵することになる。また、矩形ごとに符号化されたJPEGデータを連続イメージとして復号化する処理を行う機能処理ブロックと一つの連続イメージとして符号化されたJPEGデータを矩形ごとのイメージとして復号化する処理を行う機能処理ブロックを1つずつ有するシステムにおいて、例えば矩形ごとに符号化されたJPEGデータを連続イメージとして復号化する処理を2つ並列に動作させたい場合に、該等処理ブロックを2つ実装する必要があり、1つしか実装されていない場合では、連続イメージとして符号化されたJPEGデータをブロックごとのイメージとして復号化する処理を行う機能処理ブロックのJPEG復号化回路が未使用状態であっても機能処理ブロックとして機能が限定されているため、リソースとして使用することが出来ず、また前者の機能処理ブロックを2個実装することは、ハードウエア規模を拡大し1つの処理しか行わない場合はハードウエアリソースを有効に使用することが出来ない。 However, while each function processing block transfers data from memory, the maximum transfer speed of the connected bus and memory is finite, so even if multiple function processing blocks are installed and DMAC is built in, Since the maximum processing speed is limited by the bus transfer speed and the memory transfer speed, an excessive DMAC that cannot operate simultaneously as the entire system is built in. Also, a functional processing block that performs processing to decode JPEG data encoded for each rectangle as a continuous image and a functional processing that performs processing to decode JPEG data encoded as one continuous image as an image for each rectangle. In a system that has one block at a time, for example, if you want to operate in parallel two processes for decoding JPEG data encoded for each rectangle as a continuous image, it is necessary to implement two such equal processing blocks If only one is implemented, functional processing is performed even if the JPEG decoding circuit of the functional processing block that performs processing to decode JPEG data encoded as a continuous image as an image for each block is unused. Since the function is limited as a block, it cannot be used as a resource, and the former two function processing blocks are implemented. If the hardware scale is increased and only one process is performed, hardware resources cannot be used effectively.
本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、本発明の第一の目的はバスあるいはメモリの転送速度に対応した個数のDMAのみを実装し、かつ必要な機能処理をハードウエアで実現することにより実装するハードウエアを削減することとする。また本発明の第二の目的は、DMA機構と機能処理ブロックの組み合わせを動的に切り替え可能とすることにより、機能処理ブロックのリソースを最大限使用可能とし、結果最適なハードウエア資源によるシステム構成にて実現し、実装するハードウエアを削減することとする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the first object of the present invention is to implement only the number of DMAs corresponding to the transfer speed of the bus or memory, and realize necessary function processing by hardware. By doing so, the hardware to be mounted is reduced. In addition, the second object of the present invention is to make it possible to dynamically switch the combination of the DMA mechanism and the function processing block so that the resource of the function processing block can be used as much as possible. The hardware to be realized and implemented will be reduced.
少なくともひとつ以上のCPUと、
複数の機能処理ブロックと、
複数のDMAコントローラと
メモリデバイス制御回路と、
前記機能処理ブロックと前記DMAコントローラの任意の組み合わせ可能なスイッチ回路とから構成され、
前記DMAコントローラは一方はメモリ制御回路と接続され、もう一方は前記スイッチ回路を介して任意の機能処理ブロックと接続される。
At least one CPU,
Multiple function processing blocks;
Multiple DMA controllers and memory device control circuits,
It is composed of the functional processing block and a switch circuit which can be arbitrarily combined with the DMA controller,
One of the DMA controllers is connected to a memory control circuit, and the other is connected to an arbitrary function processing block via the switch circuit.
前記スイッチ回路は、スイッチ切り替え指定用入力信号あるいはスイッチ切り替え指定用レジスタを有し、指定に従い前記機能処理ブロックと前記DMAコントローラの組み合わせを切り替える手段を有する The switch circuit has a switch switching designation input signal or a switch switching designation register, and has means for switching a combination of the function processing block and the DMA controller according to the designation.
以上より、複数の機能処理ブロックにて複数のDMACを共有し、切り替えて使用する事により、機能処理ブロックごとにDMACを持つ必要が無いく、また接続するバスの帯域やメモリデバイスへのアクセス帯域相当のDMACを実装しシステムに対して過不足ない構成を実現するためシステムとしての性能劣化無く、ハードウエア資源を削減することが出来る。 From the above, it is not necessary to have a DMAC for each function processing block by sharing and switching multiple DMACs in multiple function processing blocks, and the bandwidth of the connected bus and the access bandwidth to the memory device By implementing a considerable DMAC and realizing a configuration that is not excessive or deficient in the system, it is possible to reduce hardware resources without system performance degradation.
逆に、複数のDMACにて複数の機能処理ブロックを共有し、切り替えて使用することにより、機能処理ブロックとDMACの構成で複数の処理系を実現することが可能となるため、機能処理ブロックの実装数を並列処理可能性に応じて削減し、上記と同一の理由により性能の劣化無く、ハードウエア資源を削減することが可能となる。 Conversely, by sharing multiple functional processing blocks with multiple DMACs and using them by switching, multiple processing systems can be realized with the configuration of functional processing blocks and DMACs. The number of implementations can be reduced according to the possibility of parallel processing, and hardware resources can be reduced without deterioration in performance for the same reason as described above.
本発明実施の形態として、図4に示すシステムを例に説明する。本システムは、CPU(303)とメモリ制御回路(302)とそれに接続されるメモリデバイス(301)、2組のReadDMAC(401,402)、2組のWriteDMAC(403,404)、それらのデバイスが接続されるシステムバス(306)、6個の機能処理ブロック(312〜317)と、各DMACと機能処理ブロックを接続するデータ転送スイッチ(405)により構成される。 As an embodiment of the present invention, a system shown in FIG. 4 will be described as an example. This system includes a CPU (303), a memory control circuit (302), a memory device (301) connected thereto, two sets of ReadDMAC (401,402), two sets of WriteDMAC (403,404), and a system to which these devices are connected The bus (306) includes six function processing blocks (312 to 317) and a data transfer switch (405) for connecting each DMAC and the function processing block.
機能処理ブロック(312〜317)内に含まれる機能処理回路はJPEG符号化、復号化といった任意のデータ信号処理を行う回路であり、入力データに対して具備された信号処理を行い、結果データを出力する。機能処理回路で信号処理を施されるデータはデータ入力IFを介してデータ転送接続スイッチ(405)から入力され、信号処理結果データはデータ出力IFを介してデータ転送接続スイッチ(405)へと出力される。 The function processing circuit included in the function processing block (312 to 317) is a circuit that performs arbitrary data signal processing such as JPEG encoding and decoding, performs signal processing provided for input data, and outputs result data. Output. Data subjected to signal processing in the function processing circuit is input from the data transfer connection switch (405) via the data input IF, and signal processing result data is output to the data transfer connection switch (405) via the data output IF. Is done.
ReadDMAC(401,402)はDMACの動作を設定するDMAC設定レジスタを有し、読み込むデータのメモリアドレスを指定するレジスタ、データ転送量を指定するレジスタ、矩形転送幅レジスタ、矩形転送アドレスオフセットレジスタ、DMAC転送を起動するレジスタ等、DMAC転送を行う設定レジスタ群で構成される。設定レジスタの内容に関しては任意である。ReadDMA制御回路は設定レジスタ群に指定されたアドレス、転送量等の設定に従い、DMAC転送の起動を指示されるとシステムバス(306)を介してメモリに対してデータリード転送要求を発行し、メモリデバイス(301)上のデータを読み込む。読み込んだデータはデータ出力IFを介して、データ転送スイッチ(405)へと出力される。また、矩形転送幅レジスタと矩形転送アドレスオフセットレジスタを指定することで、メモリ空間上の矩形転送を行い、矩形転送幅を任意とし、矩形転送アドレスオフセットレジスタ値を0とすることで連続転送が可能である。 ReadDMAC (401, 402) has a DMAC setting register that sets the DMAC operation, a register that specifies the memory address of the data to be read, a register that specifies the data transfer amount, a rectangular transfer width register, a rectangular transfer address offset register, and a DMAC transfer It consists of setting registers that perform DMAC transfer, such as registers to be activated. The contents of the setting register are arbitrary. The ReadDMA control circuit issues a data read transfer request to the memory via the system bus (306) when instructed to start DMAC transfer according to the settings of the address, transfer amount, etc. specified in the setting register group. Read data on device (301). The read data is output to the data transfer switch (405) via the data output IF. In addition, by specifying the rectangular transfer width register and the rectangular transfer address offset register, the rectangular transfer in the memory space is performed, the rectangular transfer width is set arbitrarily, and the rectangular transfer address offset register value is set to 0, continuous transfer is possible It is.
対してWriteDMAC(403,404)はDMACの動作を設定するDMAC設定レジスタを有し、書き込むデータのメモリアドレスを指定するレジスタ、矩形転送幅レジスタ、矩形転送アドレスオフセットレジスタ、DMAC転送を起動するレジスタ等、DMAC転送を行う設定レジスタ群で構成される。設定レジスタの内容に関しては任意である。WriteDMAC(403,404)はデータ入力IFを介してデータ転送スイッチ(405)からのデータが入力される。WriteDMA制御回路は設定レジスタ群に指定されたアドレス等の設定に従い、DMAC転送の起動を指示され、データ入力IFを介してデータが入力されると、システムバス(306)を介してメモリに対してデータライト転送要求を発行し、メモリデバイス(301)上にデータを書き込む。また、矩形転送幅レジスタと矩形転送アドレスオフセットレジスタを指定することで、メモリ空間上の矩形転送を行い、矩形転送幅を任意とし、矩形転送アドレスオフセットレジスタ値を0とすることで連続転送が可能である。 On the other hand, WriteDMAC (403, 404) has a DMAC setting register that sets the DMAC operation, such as a register that specifies the memory address of the data to be written, a rectangular transfer width register, a rectangular transfer address offset register, a register that starts DMAC transfer, etc. It consists of a set register group that performs transfer. The contents of the setting register are arbitrary. WriteDMAC (403, 404) receives data from the data transfer switch (405) via the data input IF. The WriteDMA control circuit is instructed to start DMAC transfer according to the setting of the address specified in the setting register group, and when data is input via the data input IF, it is sent to the memory via the system bus (306). A data write transfer request is issued and data is written on the memory device (301). In addition, by specifying the rectangular transfer width register and the rectangular transfer address offset register, the rectangular transfer in the memory space is performed, the rectangular transfer width is set arbitrarily, and the rectangular transfer address offset register value is set to 0, continuous transfer is possible It is.
ReadDMAC(401,402)のデータ出力IFからのデータはデータ転送接続スイッチ(405)内のデータリードスイッチにて機能処理ブロック(312〜317)のうちの1つのデータ入力IFへと接続され、機能処理ブロック(312〜317)のデータ出力IFから出力されたデータはデータ転送接続スイッチ(405)内のデータライトスイッチにてWriteDMAC(403,404)のデータ入力IFへと接続される。ReadDMAC(401,402)と機能処理ブロック(312〜317)を接続するデータ転送のプロトコル、及び機能処理ブロック(312〜317)とWriteDMAC(403,404)を接続するデータ転送のプロトコルは任意である。図5に本データ転送プロトコルの信号波形例を記す。本実施例では、データ入力IFは受け取り可能なサイクルの1つ前のサイクルでREADY信号を発行し、データ出力IFはREADY信号が発行されている次のサイクルにてDATA_VALID信号、DATA信号を発行し、最終データの転送時にDATA_END信号を同時に発行する。図5の信号波形例は8ビートのデータ転送(8回のデータ転送)例である。サイクル1にてデータ入力インターフェースよりREADYの信号が発行されると、データ出力IFはサイクル2よりDATA_VALID信号と有効なDATAを出力する。サイクル3においてデータ入力IFは次のサイクルのデータの取り込みが出来ないためREADY信号を解除する。対してデータ出力IFはサイクル2のREADY信号が発行されているため、有効なデータの転送を行う。サイクル4はサイクル3のREADY信号の解除を受け有効なデータ転送を行わず、またサイクル4にてREADY信号が再び発行されているため、サイクル5にて3ビート目の有効な転送を行う。本データ転送プロトコルにおいてはREADY信号が発行された次のデータ入力IFへの信号に対してはDon't Careである。サイクル12で8ビート目の最後のデータ転送サイクルであり、最後のデータ転送としてDATA_END信号を同一サイクルで転送し、データ転送を終了する。
Data from the data output IF of ReadDMAC (401, 402) is connected to one data input IF of the function processing blocks (312 to 317) by the data read switch in the data transfer connection switch (405), and the function processing block The data output from the data output IF (312 to 317) is connected to the data input IF of WriteDMAC (403, 404) by the data write switch in the data transfer connection switch (405). The data transfer protocol for connecting ReadDMAC (401, 402) and the function processing blocks (312 to 317) and the data transfer protocol for connecting the function processing block (312 to 317) and WriteDMAC (403, 404) are arbitrary. FIG. 5 shows a signal waveform example of this data transfer protocol. In this embodiment, the data input IF issues a READY signal in the cycle immediately before the receivable cycle, and the data output IF issues a DATA_VALID signal and a DATA signal in the next cycle after the READY signal is issued. The DATA_END signal is issued simultaneously when the final data is transferred. The signal waveform example in FIG. 5 is an example of 8-beat data transfer (8 data transfers). When a READY signal is issued from the data input interface in
データ転送接続スイッチ(405)は、図6に記されるようにデータリードスイッチ(601)及びデータライトスイッチ(602)と、各ReadDMAC(401,402)のデータ転送先を指定するリードデータ転送先指定信号(603)と各機能処理ブロック(312~317)のデータ転送元を指定するリードデータ転送元指定信号(604)と、各WriteDMAC(403,404)のデータ転送元を指定するライトデータ転送元指定信号(606)と各機能処理ブロック(312~317)の結果データ転送先を指定するライトデータ転送先指定信号(605)とにより構成される。各転送指定信号(603〜606)はデータ転送接続スイッチ内のレジスタ(図示せず)にて設定される。 As shown in FIG. 6, the data transfer connection switch (405) includes a data read switch (601) and a data write switch (602), and a read data transfer destination designation signal for designating the data transfer destination of each ReadDMAC (401, 402). (603) and a read data transfer source specifying signal (604) for specifying the data transfer source of each function processing block (312 to 317), and a write data transfer source specifying signal for specifying the data transfer source of each WriteDMAC (403, 404) ( 606) and a write data transfer destination designation signal (605) for designating the result data transfer destination of each function processing block (312 to 317). Each transfer designation signal (603 to 606) is set by a register (not shown) in the data transfer connection switch.
図7にデータリードスイッチ(601)の構成図を示す。各ReadDMAC(401,402)に対応してReadDMACの出力信号に対するデータ転送先切り替えスイッチ(701)とReadDMACの入力信号に対する入力切り替えMUX(702)と、接続される各機能処理ブロック(312〜317)への出力信号に対する転送元切り替えMUX(703)と機能処理ブロックからの入力信号に対する入力切り替えスイッチ(704)により構成される。それぞれのスイッチ、MUXの切り替え信号として、リードデータ転送先指定信号(603)とリードデータ転送元指定信号(604)を有する。リードデータ転送先指定信号(603)はReadDMACのデータ転送先となる機能処理ブロック(312〜317)を選択する信号である。本実施例では、6つの機能処理ブロックを選択する信号として3ビットの信号により実現される。リードデータ転送元選択信号(604)は機能処理ブロック(312〜317)側で転送元となるReadDMAC(401,402)を指定する信号である。本実施例では2つのReadDMACを選択する信号として1ビットの信号により実現される。 FIG. 7 shows a configuration diagram of the data read switch (601). Corresponding to each ReadDMAC (401, 402), the data transfer destination changeover switch (701) for the ReadDMAC output signal, the input changeover MUX (702) for the ReadDMAC input signal, and the connected function processing blocks (312 to 317) A transfer source switching MUX (703) for the output signal and an input switching switch (704) for the input signal from the function processing block are configured. Each switch and MUX switching signal includes a read data transfer destination designation signal (603) and a read data transfer source designation signal (604). A read data transfer destination designation signal (603) is a signal for selecting a function processing block (312 to 317) that is a data transfer destination of ReadDMAC. In the present embodiment, it is realized by a 3-bit signal as a signal for selecting six function processing blocks. The read data transfer source selection signal (604) is a signal for designating ReadDMAC (401, 402) as a transfer source on the function processing block (312 to 317) side. In this embodiment, it is realized by a 1-bit signal as a signal for selecting two ReadDMACs.
データ転送先切り替えスイッチ(701)と入力切り替えMUX(702)とリードデータ転送先指定信号(603)は接続されるReadDMACの個数分実装され、本実施例ではReadDMAC-1/2(401,402)に対応して2組含まれる。転送元切り替えMUX(703)と入力切り替えスイッチ(704)とリードデータ転送元選択信号(604)は接続される機能処理ブロックの個数分実装され、本実施例では機能処理ブロック-A/B/C/D/E/F(312~317)に対応して6組含まれている。 Data transfer destination changeover switch (701), input changeover MUX (702), and read data transfer destination designation signal (603) are implemented as many as the number of connected ReadDMACs. In this example, it corresponds to ReadDMAC-1 / 2 (401, 402) Two sets are included. Transfer source change MUX (703), input changeover switch (704), and read data transfer source selection signal (604) are implemented by the number of function processing blocks to be connected. In this embodiment, function processing block-A / B / C Six sets are included corresponding to / D / E / F (312 to 317).
以下にリードデータスイッチ(601)の動作を記す。データ転送先切り替えスイッチ(701)は接続するReadDMACからの出力信号とリードデータ転送先指定信号(603)を入力とし、出力として接続される機能処理ブロックの個数分の出力を持ち、本実施例では6つの出力信号の組を有する。データ転送切り替えスイッチ(701)はリードデータ転送先指定信号(603)の信号値により、指定された機能処理ブロックへの出力信号と入力信号を接続する。リードデータ転送先指定信号(603)により指定からもれた機能処理ブロックへの出力信号は無効な信号として出力する。具体的にはデータ転送信号のDATA_VALID信号を解除した信号を出力する。上記の機構により、リードデータ転送先指定信号(603)により選択された機能処理ブロックに対する出力信号は、スイッチ動作によりReadDMACのデータ出力IFからのデータがそのまま出力され、選択からもれた機能処理ブロックへの出力信号は無効データ、すなわち非転送状態となる。データ転送先切り替えスイッチ(701)のそれぞれの機能処理ブロックに対するデータ出力は転送元切り替えMUX(703)へと接続される。転送元切り替えMUX(703)は各ReadDMACに対応するデータ転送切り替えスイッチ(701)の出力信号(本実施例では2組)とリードデータ転送元選択信号(604)の入力と、機能処理ブロックのデータ入力IFに接続されるデータ出力を有する。データ出力転送元きり着替えMUX(703)はリードデータ転送元指定信号(604)の信号値により、転送元のReadDMACを判別し該当するReadDMACからの入力信号を機能処理ブロックへの出力信号として出力する。上記の機構により、各ReadDMACに対応するデータ転送切り替えスイッチ(701)の出力データは、転送元切り替えMUX(703)の入力となり、リードデータ転送元選択信号(604)により転送元と指定されたReadDMACからの入力信号が機能処理ブロックの入力信号として出力される。対して入力切り替えスイッチ(704)と入力切り替えMUX(702)は機能処理ブロックからReadDMACへ伝達されるREADY信号に対するスイッチ機構であり、入力切り替えスイッチ(704)より機能処理ブロックからのREADY信号が伝達されるReadDMACがリードデータ転送元選択信号(604)の値により選択され、選択されたReadDMACに対するREADY信号は機能処理ブロックからの信号がそのまま伝達され、選択からもれたReadDMAC対するREADY信号は解除された状態で転送される。入力切り替えMUX(702)は、各機能処理ブロックの入力切り替えスイッチ(704)の出力を入力とし、リードデータ転送先指定信号(603)の信号値によりREADY信号の発行元の選択を行い、ReadDMACへREADY信号が伝達される。 The operation of the read data switch (601) is described below. The data transfer destination changeover switch (701) receives the output signal from the connected ReadDMAC and the read data transfer destination designation signal (603) as inputs, and has outputs for the number of function processing blocks connected as output. It has 6 output signal sets. The data transfer changeover switch (701) connects the output signal and the input signal to the designated function processing block according to the signal value of the read data transfer destination designation signal (603). The output signal to the function processing block that is not specified by the read data transfer destination specifying signal (603) is output as an invalid signal. Specifically, a signal obtained by canceling the DATA_VALID signal of the data transfer signal is output. By the above mechanism, the output signal to the function processing block selected by the read data transfer destination designation signal (603) is output as it is from the data output IF of ReadDMAC by the switch operation, and the function processing block that is out of selection The output signal to becomes invalid data, that is, a non-transfer state. Data output for each function processing block of the data transfer destination changeover switch (701) is connected to the transfer source changeover MUX (703). The transfer source switching MUX (703) is the input of the output signal (two sets in this embodiment) and the read data transfer source selection signal (604) of the data transfer switch (701) corresponding to each ReadDMAC, and the data of the function processing block Has a data output connected to the input IF. The data output transfer source change-over MUX (703) determines the ReadDMAC of the transfer source based on the signal value of the read data transfer source designation signal (604) and outputs the input signal from the corresponding ReadDMAC as an output signal to the function processing block . By the above mechanism, the output data of the data transfer changeover switch (701) corresponding to each ReadDMAC becomes the input of the transfer source changeover MUX (703), and the ReadDMAC designated as the transfer source by the read data transfer source selection signal (604) Is input as an input signal of the function processing block. In contrast, the input changeover switch (704) and input changeover MUX (702) are switch mechanisms for the READY signal transmitted from the function processing block to the ReadDMAC, and the READY signal from the function processing block is transmitted from the input changeover switch (704). ReadDMAC is selected by the value of the read data transfer source selection signal (604), the READY signal for the selected ReadDMAC is transmitted as it is from the function processing block, and the READY signal for ReadDMAC that has been selected is released Transferred in state. The input switch MUX (702) receives the output of the input switch (704) of each function processing block as input, selects the READY signal issue source based on the signal value of the read data transfer destination designation signal (603), and sends it to ReadDMAC READY signal is transmitted.
図3にデータライトスイッチ(602)の構成図を示す。各WriteDMAC(403,404)に対応してWriteDMACの入力信号に対するデータ転送元切り替えスイッチ(802)とWriteDMACの出力信号に対する出力切り替えMUX(801)と、接続される各機能処理ブロック(312~317)からの出力信号に対する転送先切り替えMUX(804)と機能処理ブロックからの入力信号に対する出力切り替えスイッチ(803)により構成される。それぞれのスイッチ、MUXの切り替え信号として、ライトデータ転送先指定信号(606)とライトデータ転送元指定信号(605)を有する。ライトデータ転送元指定信号(605)はWriteDMACのデータ転送元となる機能処理ブロック(312~317)を選択する信号である。本実施例では、6つの機能処理ブロックを選択する信号として3ビットの信号により実現される。ライトデータ転送先選択信号(606)は機能処理ブロック(312〜317)側で転送元となるWriteDMAC(403,404)を指定する信号である。本実施例では2つのWriteDMACを選択する信号として1ビットの信号により実現される。 FIG. 3 shows a configuration diagram of the data write switch (602). Corresponding to each WriteDMAC (403, 404), the data transfer source changeover switch (802) for the input signal of WriteDMAC, the output changeover MUX (801) for the output signal of WriteDMAC, and each function processing block (312 to 317) connected A transfer destination switching MUX (804) for the output signal and an output switching switch (803) for the input signal from the function processing block are configured. A write data transfer destination designation signal (606) and a write data transfer source designation signal (605) are provided as switching signals for each switch and MUX. The write data transfer source designation signal (605) is a signal for selecting a function processing block (312 to 317) that is a data transfer source of WriteDMAC. In the present embodiment, it is realized by a 3-bit signal as a signal for selecting six function processing blocks. The write data transfer destination selection signal (606) is a signal that designates WriteDMAC (403, 404) as a transfer source on the function processing block (312 to 317) side. In this embodiment, it is realized by a 1-bit signal as a signal for selecting two Write DMACs.
データ転送元切り替えスイッチ(802)と出力切り替えMUX(801)とライトデータ転送元指定信号(605)は接続されるWriteDMACの個数分実装され、本実施例ではWriteDMAC-1/2(403,404)に対応して2組含まれる。転送先切り替えMUX(804)と出力切り替えスイッチ(803)とライトデータ転送先選択信号(606)は接続される機能処理ブロックの個数分実装され、本実施例では機能処理ブロック-A/B/C/D/E/F(312〜317)に対応して6組含まれている。 Data transfer source changeover switch (802), output changeover MUX (801), and write data transfer source designation signal (605) are implemented for the number of connected WriteDMACs, and this example supports WriteDMAC-1 / 2 (403, 404) Two sets are included. The transfer destination switching MUX (804), output changeover switch (803), and write data transfer destination selection signal (606) are implemented by the number of function processing blocks to be connected. In this embodiment, the function processing block-A / B / C 6 sets are included corresponding to / D / E / F (312 to 317).
以下にライトデータスイッチ(602)の動作を記す。データ転送先切り替えスイッチ(803)は接続する機能処理ブロックからの出力信号とライトデータ転送先指定信号(606)を入力とし、出力として接続されるWriteDMACの個数分の出力を持ち、本実施例では2つの出力信号の組を有する。データ転送先切り替えスイッチ(803)はライトデータ転送先指定信号(606)の信号値により、指定されたWriteDMACへの出力信号と入力信号を接続する。ライトデータ転送先指定信号(606)により指定からもれたWriteDMACへの出力信号は無効な信号として出力する。具体的にはデータ転送信号のDATA_VALID信号を解除した信号を出力する。上記の機構により、ライトデータ転送先指定信号(606)により選択されたWriteDMACに対する出力信号は、スイッチ動作により機能処理ブロックのデータ出力IFからのデータがそのまま出力され、選択からもれたWriteDMACへの出力信号は無効データ、すなわち非転送状態となる。データ転送先切り替えスイッチ(803)のそれぞれのWriteに対するデータ出力は転送元切り替えMUX(801)へと接続される。転送元切り替えMUX(801)は各機能処理ブロックに対応するデータ転送元切り替えスイッチ(803)の出力信号(本実施例では6組)とライトデータ転送元選択信号(605)の入力と、WriteDMACのデータ入力IFに接続されるデータ出力を有する。データ出力転送元切り替えMUX(801)はライトデータ転送元指定信号(605)の信号値により、転送元の機能処理ブロックを判別し該当する機能処理ブロックからの入力信号をWriteDMACへの出力信号として出力する。上記の機構により、各機能処理ブロックに対応するデータ転送切り替えスイッチ(803)の出力データは、転送元切り替えMUX(801)の入力となり、ライトデータ転送元選択信号(605)により転送元と指定された機能処理ブロックからの入力信号がWriteDMACの入力信号として出力される。対して出力切り替えスイッチ(803)と出力切り替えMUX(801)はWriteDMACから機能処理ブロックへ伝達されるREADY信号に対するスイッチ機構であり、出力切り替えスイッチ(802)よりWriteDMACからのREADY信号が伝達される機能処理ブロックがライトデータ転送元選択信号(605)の値により選択され、選択された機能処理ブロックに対するREADY信号はWriteDMACからの信号がそのまま伝達され、選択からもれた機能処理ブロック対するREADY信号は解除された状態で転送される。出力切り替えMUX(804)は、各WriteDMACの出力切り替えスイッチ(802)の出力を入力とし、ライトデータ転送元指定信号(605)の信号値によりREADY信号の発行元の選択を行い、機能処理ブロックへREADY信号が伝達される。 The operation of the write data switch (602) is described below. The data transfer destination changeover switch (803) receives the output signal from the function processing block to be connected and the write data transfer destination designation signal (606) as inputs, and has outputs for the number of WriteDMACs connected as outputs. It has two output signal sets. The data transfer destination changeover switch (803) connects the output signal and the input signal to the designated WriteDMAC according to the signal value of the write data transfer destination designation signal (606). An output signal to WriteDMAC that is not designated by the write data transfer destination designation signal (606) is output as an invalid signal. Specifically, a signal obtained by canceling the DATA_VALID signal of the data transfer signal is output. With the above mechanism, the output signal for WriteDMAC selected by the write data transfer destination designation signal (606) is output as it is from the data output IF of the function processing block by the switch operation, and is sent to the WriteDMAC that is out of selection. The output signal becomes invalid data, that is, a non-transfer state. The data output for each write of the data transfer destination changeover switch (803) is connected to the transfer source changeover MUX (801). The transfer source switching MUX (801) is an input of the output signals (six sets in this embodiment) of the data transfer source changeover switch (803) corresponding to each function processing block, the input of the write data transfer source selection signal (605), and the WriteDMAC It has a data output connected to the data input IF. The data output transfer source switching MUX (801) discriminates the function processing block of the transfer source from the signal value of the write data transfer source designation signal (605) and outputs the input signal from the corresponding function processing block as an output signal to WriteDMAC To do. With the above mechanism, the output data of the data transfer changeover switch (803) corresponding to each function processing block becomes the input of the transfer source changeover MUX (801) and is designated as the transfer source by the write data transfer source selection signal (605). An input signal from the function processing block is output as an input signal of WriteDMAC. On the other hand, the output changeover switch (803) and the output changeover MUX (801) are switch mechanisms for the READY signal transmitted from the WriteDMAC to the function processing block, and the function for transmitting the READY signal from the WriteDMAC from the output changeover switch (802). The processing block is selected by the value of the write data transfer source selection signal (605), the READY signal for the selected function processing block is transmitted as it is from the WriteDMAC, and the READY signal for the selected function processing block is released. It is transferred in the state. The output switch MUX (804) receives the output of the output switch (802) of each WriteDMAC, selects the issuer of the READY signal according to the signal value of the write data transfer source designation signal (605), and sends it to the function processing block READY signal is transmitted.
以上のスイッチの構成により、ReadDMAC(401,402)とWriteDMAC(403,404)と各機能処理ブロック(312〜317)のデータがスイッチ切り替え指定信号(603から606)により接続が確立され、それぞれの組み合わせでのデータ転送が可能となる。 With the above switch configuration, the connection between the ReadDMAC (401, 402), WriteDMAC (403, 404) and the data of each function processing block (312 to 317) is established by the switch switching designation signal (603 to 606), and the data in each combination Transfer is possible.
以下にDMAC(401〜404)、機能処理ブロック(312〜317)の動作および制御について記載する。本実施例において機能処理ブロックの機能処理回路は、機能処理ブロック-A/B(312,313)はJPEG符号化回路、機能処理ブロック-C/D(314,315)はJPEG復号化回路、機能処理ブロック-Eは解像度変換回路、機能処理ブロック-Fは色空間変換回路とする。連続イメージのJPEG符号化処理を行う場合、ソフトウエアにて各DMAC(401〜404)、機能処理ブロック(312〜317)のハードウエアリソース使用状況を確認し、ReadDMAC、WriteDMAC、JPEG符号化ブロックのリソースを確保する。ここではReadDMAC-1とWriteDMAC-1、機能処理ブロック-Aのリソースが確保できたとして説明する。ソフトウエアはリソースを確保すると、ReadDMAC-1のレジスタにアクセスを発行し、符号化する元データのメモリ上の開始アドレス、データ転送サイズを設定し、連続データDMA転送であるためオフセットレジスタの設定を0と設定し、次にWriteDMAC-1のレジスタにアクセスを発行し、符号化されたデータのメモリ上の開始アドレスと矩形関連レジスタの設定を行う。また、同時にJPEG符号化回路の設定として機能処理ブロック-A内に含まれるJPEG符号化に関するパラメータの設定を行い、機能処理ブロックの動作許可を発行する。 The operation and control of the DMAC (401 to 404) and the function processing block (312 to 317) will be described below. In this embodiment, the functional processing circuit of the functional processing block is the functional processing block-A / B (312,313) is a JPEG encoding circuit, the functional processing block-C / D (314,315) is a JPEG decoding circuit, and the functional processing block-E. Is a resolution conversion circuit, and function processing block-F is a color space conversion circuit. When JPEG encoding processing of continuous images is performed, the hardware resource usage status of each DMAC (401 to 404) and function processing block (312 to 317) is confirmed by software, and ReadDMAC, WriteDMAC, and JPEG encoding block Reserve resources. Here, explanation is made assuming that resources of ReadDMAC-1, WriteDMAC-1, and function processing block-A have been secured. When the software secures the resource, it issues access to the ReadDMAC-1 register, sets the start address and data transfer size of the original data to be encoded, and sets the offset register because it is a continuous data DMA transfer. Set to 0, then issue access to the WriteDMAC-1 register, and set the start address on the memory of the encoded data and the rectangle related registers. At the same time, as a setting of the JPEG encoding circuit, a parameter related to JPEG encoding included in the function processing block-A is set, and an operation permission of the function processing block is issued.
ソフトウエアは次にDMACと機能処理ブロックのスイッチの確立を行う。ReadDMAC-1と機能処理ブロック-Aの接続を確立するために、データ転送接続スイッチ(405)のレジスタにアクセスを行いリードデータ転送先指定信号(603)とリードデータ転送元指定信号(604)の設定を行い、WriteDMAC-1と機能処理ブロック-Aの接続を確立するためにライトデータ転送元指定信号(605)とライトデータ転送先指定信号(606)の設定を行う。 The software then establishes a switch between the DMAC and the function processing block. To establish the connection between ReadDMAC-1 and function processing block-A, the register of the data transfer connection switch (405) is accessed and the read data transfer destination designation signal (603) and the read data transfer source designation signal (604) Setting is performed, and a write data transfer source designation signal (605) and a write data transfer destination designation signal (606) are set in order to establish a connection between WriteDMAC-1 and function processing block-A.
以上すべての設定を行った後にReadDMAC-1とWriteDMAC-1のDMAC起動レジスタにアクセスを行うことで、DMA転送を使用しJPEG符号化処理を行うことが可能となる。 After all the above settings are made, it is possible to perform JPEG encoding processing using DMA transfer by accessing the DMAC activation registers of ReadDMAC-1 and WriteDMAC-1.
同時に、同じ処理を別のデータに行う必要が生じた場合は、ReadDMAC-2とWriteDMAC-2と機能処理ブロック-Bを割り当て設定を行うことで、処理専用のハードウエアを2つの同じ処理を並列して行うことが出来る。また、解像度変換を先のJPEG符号化処理と並行して行う場合、Read-DMAC-2とWriteDMAC-2と機能処理ブロック-Eを割り当て設定を行うことで、JPEG符号化処理と解像度変換処理を並行して処理を行うことが出来る。 At the same time, if it is necessary to perform the same processing on different data, ReadDMAC-2, WriteDMAC-2, and function processing block-B are assigned and set, so that the same processing can be performed in parallel on two dedicated processing hardware. Can be done. In addition, when performing resolution conversion in parallel with the previous JPEG encoding process, assigning Read-DMAC-2, WriteDMAC-2, and function processing block-E and setting the JPEG encoding process and resolution conversion process Processing can be performed in parallel.
また、メモリ上の連続イメージに対して色空間変換を行う場合と、矩形単位にメモリ上に保持されたイメージに対して色空間変換を行う場合、任意のDMACと機能処理ブロック-Fをリソースとして確保し、ReadDMACの動作モードを連続イメージと矩形イメージで変更することで同一のハードウエアを使用し、それぞれのモードで所望の色空間変換を施すことが出来る。 In addition, when performing color space conversion on continuous images in memory and when performing color space conversion on images held in memory in rectangular units, any DMAC and function processing block-F are used as resources. By securing and changing the operation mode of ReadDMAC between continuous image and rectangular image, the same hardware can be used and desired color space conversion can be performed in each mode.
101 JPEG復号化ブロック
102, 401, 402 ReadDMAC
103, 403, 404 WriteDMAC
104 JPEG復号化回路
105,301 メモリデバイス
201,303 CPU
202,302 メモリ制御回路
203 インターフェース回路
204〜209: DMAC込み機能処理ブロック
306 システムバス
405 データ転送接続スイッチ
312〜317 機能処理ブロック
601 リードデータ転送接続スイッチ
602 ライトデータ転送接続スイッチ
603 リードデータ転送先選択信号
604 リードデータ転送元選択信号
605 ライトデータ転送元選択信号
606 ライトデータ転送先選択信号
701 転送先切り替えスイッチ
702 入力切り替えMUX
703 転送元切り替えMUX
704 入力切り替えスイッチ
801 出力切り替えMUX
802 転送元切り替えスイッチ
803 出力切り替えスイッチ
804 転送先切り替えMUX
101 JPEG decoding block
102, 401, 402 ReadDMAC
103, 403, 404 WriteDMAC
104 JPEG decoding circuit
105,301 memory devices
201,303 CPU
202,302 Memory control circuit
203 Interface circuit
204 to 209: DMAC-included function processing block
306 System bus
405 Data transfer connection switch
312 to 317 Function processing block
601 Read data transfer connection switch
602 Write data transfer connection switch
603 Read data transfer destination selection signal
604 Read data transfer source selection signal
605 Write data transfer source selection signal
606 Write data transfer destination selection signal
701 Transfer destination selector switch
702 Input switching MUX
703 Transfer source switching MUX
704 Input selector switch
801 Output switching MUX
802 Transfer source selector switch
803 Output selector switch
804 Transfer destination switching MUX
Claims (11)
複数の機能処理ブロックと、
複数のDMAコントローラと
メモリデバイス制御回路と、
前記機能処理ブロックと前記DMAコントローラの任意の組み合わせ可能なスイッチ回路とから構成され、
前記DMAコントローラは一方はメモリ制御回路と接続され、もう一方は前記スイッチ回路を介して任意の機能処理ブロックと接続可能であることを特徴とする電子回路。 At least one CPU,
Multiple function processing blocks;
Multiple DMA controllers and memory device control circuits,
It is composed of the functional processing block and a switch circuit which can be arbitrarily combined with the DMA controller,
One of the DMA controllers is connected to a memory control circuit, and the other is connected to an arbitrary functional processing block via the switch circuit.
3. The switch circuit according to claim 1, wherein the switch circuit has a switch switching designation register, and has means for switching a combination of the function processing block and the DMA controller in accordance with the switch switching designation register setting. Electronic circuit.
複数の機能処理ブロックと、
複数の書き込み専用DMAコントローラと
複数の読み込み専用DMAコントローラと
メモリデバイス制御回路と、
前記機能処理ブロックと前記書き込み専用DMAコントローラと任意の組み合わせ可能な書き込み用スイッチ回路と
前記機能処理ブロックと前記読み込み専用DMAコントローラと任意の組み合わせ可能な読み込み用スイッチ回路と
から構成され、
前記書き込みDMAコントローラは、一方はメモリ制御回路と接続され、もう一方は前記書き込み用スイッチ回路を介して任意の機能処理ブロックと接続可能で、
前記読み込みDMAコントローラは、一方はメモリ制御回路と接続され、もう一方は前記読み込み用スイッチ回路を介して任意の機能処理ブロックと接続可能で
あることを特徴とする電子回路。 At least one CPU,
Multiple function processing blocks;
Multiple write-only DMA controllers, multiple read-only DMA controllers, memory device control circuits,
The function processing block and the write-only DMA controller can be arbitrarily combined with a write switch circuit, and the function process block and the read-only DMA controller can be arbitrarily combined with a read switch circuit,
One of the write DMA controllers is connected to a memory control circuit, and the other can be connected to an arbitrary function processing block via the write switch circuit.
One of the read DMA controllers is connected to a memory control circuit, and the other can be connected to an arbitrary functional processing block via the read switch circuit.
前記読み込み用スイッチ回路は読み込みスイッチ切り替え指定用入力信号を有し、前記読み込みスイッチ切り替え指定用入力信号に従い前記機能処理ブロックと前記読み込みDMAコントローラの組み合わせを切り替える手段を有することを特徴とする、請求項6あるいは7に記載される電子回路。 The write switch circuit has a write switch switching designation input signal, and has means for switching the combination of the functional processing block and the write DMA controller according to the write switch switching designation input signal,
The read switch circuit has a read switch switching designation input signal, and has means for switching a combination of the functional processing block and the read DMA controller in accordance with the read switch switching designation input signal. The electronic circuit described in 6 or 7.
前記読み込み用スイッチ回路は読み込みスイッチ切り替え指定用レジスタを有し、前記読み込みスイッチ切り替え指定用レジスタ設定に従い前記機能処理ブロックと前記読み込みDMAコントローラの組み合わせを切り替える手段を有することを特徴とする、請求項6あるいは7に記載される電子回路。 The write switch circuit has a write switch switching designation register, and has means for switching a combination of the functional processing block and the write DMA controller according to the write switch switching designation register setting,
7. The read switch circuit has a read switch switching designation register, and has means for switching a combination of the functional processing block and the read DMA controller in accordance with the setting of the read switch switching designation register. Alternatively, the electronic circuit described in 7.
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2005
- 2005-07-19 JP JP2005208629A patent/JP2007026185A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009193282A (en) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Sharp Corp | Data processing apparatus |
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Legal Events
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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