JP2000099390A - Cpuおよびそれを備えたメモリ制御システム - Google Patents
Cpuおよびそれを備えたメモリ制御システムInfo
- Publication number
- JP2000099390A JP2000099390A JP10263446A JP26344698A JP2000099390A JP 2000099390 A JP2000099390 A JP 2000099390A JP 10263446 A JP10263446 A JP 10263446A JP 26344698 A JP26344698 A JP 26344698A JP 2000099390 A JP2000099390 A JP 2000099390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- access
- cpu
- write
- read
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 101100340317 Arabidopsis thaliana IDL1 gene Proteins 0.000 abstract 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 abstract 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007562 laser obscuration time method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004260 weight control Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Information Transfer Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速CPUの低速デバイスに対するアクセス
においてリードアクセスの後にライトアクセスが続く場
合のアクセス速度の低下および両アクセス間でのデータ
の衝突を防止する。 【解決手段】 リードアクセス信号RDおよびライトア
クセス信号WTのHレベルの期間が重複する間のNAN
Dゲート12の反転出力でJKフリップフロップ(JK
−FF)14をセットする。カウンタ15は、信号RW
* でリセットされるとクロックCLKのクロック数をカ
ウントする。メモリマネージメントユニット11では、
次のライトアクセスで書き込まれるデータのアドレスに
対応する遅延値(クロック数)をレジスタIDL1 〜I
DLn から取り出す。コンパレータ16は、遅延値とカ
ウント値とが一致するとJK−FF14をリセットす
る。JK−FF14の反転出力によって次のアクセスを
指示するアクセス制御信号NXTACSをANDゲート
17にて遅延させる。
においてリードアクセスの後にライトアクセスが続く場
合のアクセス速度の低下および両アクセス間でのデータ
の衝突を防止する。 【解決手段】 リードアクセス信号RDおよびライトア
クセス信号WTのHレベルの期間が重複する間のNAN
Dゲート12の反転出力でJKフリップフロップ(JK
−FF)14をセットする。カウンタ15は、信号RW
* でリセットされるとクロックCLKのクロック数をカ
ウントする。メモリマネージメントユニット11では、
次のライトアクセスで書き込まれるデータのアドレスに
対応する遅延値(クロック数)をレジスタIDL1 〜I
DLn から取り出す。コンパレータ16は、遅延値とカ
ウント値とが一致するとJK−FF14をリセットす
る。JK−FF14の反転出力によって次のアクセスを
指示するアクセス制御信号NXTACSをANDゲート
17にて遅延させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低速デバイスに対
するアクセスに好適な高速のCPUおよびそれを備えた
メモリ制御システムに関するものである。
するアクセスに好適な高速のCPUおよびそれを備えた
メモリ制御システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】CPU(Central Processing Unit) の周
辺回路としては、一般に、I/O、メモリ等の回路が設
けられ、これらとCPUとの間でデータの授受が行われ
る。近年のCPUの高速化に伴って、周辺回路も高速動
作が望まれるが、CPUの周辺回路として使用するIC
の動作速度が、そのCPUの動作速度に対応しない場合
がある。例えば、I/Oの場合、高速動作するICが一
般にはほとんど市販されていないので、所望のICを得
ようとすると、ASIC(Application SpecificIntegra
ted Circuit) 等によって開発したり、高速対応のI/
Oボードを用いたりする必要があり、コストや開発時間
がかさむという不都合がある。
辺回路としては、一般に、I/O、メモリ等の回路が設
けられ、これらとCPUとの間でデータの授受が行われ
る。近年のCPUの高速化に伴って、周辺回路も高速動
作が望まれるが、CPUの周辺回路として使用するIC
の動作速度が、そのCPUの動作速度に対応しない場合
がある。例えば、I/Oの場合、高速動作するICが一
般にはほとんど市販されていないので、所望のICを得
ようとすると、ASIC(Application SpecificIntegra
ted Circuit) 等によって開発したり、高速対応のI/
Oボードを用いたりする必要があり、コストや開発時間
がかさむという不都合がある。
【0003】他に、メモリICにもフラッシュROMの
ように動作速度が遅いものがある。EEPROM(Elect
rically Erasable and Programable ROM) の一種である
フラッシュROMは、データを電気的に一括してまたは
数10Kバイトを1単位として消去することができる
が、一般にSRAMやDRAMに比べて動作速度が遅
い。
ように動作速度が遅いものがある。EEPROM(Elect
rically Erasable and Programable ROM) の一種である
フラッシュROMは、データを電気的に一括してまたは
数10Kバイトを1単位として消去することができる
が、一般にSRAMやDRAMに比べて動作速度が遅
い。
【0004】ここで、図6に示すように、高速のCPU
51に上記のI/OやフラッシュROMのような低速デ
バイス52を直接接続した構成の動作について説明す
る。
51に上記のI/OやフラッシュROMのような低速デ
バイス52を直接接続した構成の動作について説明す
る。
【0005】図7に示すように、リードアクセスにおい
ては、CE* (チップイネーブル)端子(* はローアク
ティブであることを表す)および出力イネーブル端子O
E*(出力イネーブル)端子(図示せず)がともにLレ
ベルである間に低速デバイス52へのアクセスが可能で
ある。そして、アドレス信号が出力されてからCE*端
子およびOE* 端子がともにHレベルになるまでの間が
アクセス期間tACN となる。
ては、CE* (チップイネーブル)端子(* はローアク
ティブであることを表す)および出力イネーブル端子O
E*(出力イネーブル)端子(図示せず)がともにLレ
ベルである間に低速デバイス52へのアクセスが可能で
ある。そして、アドレス信号が出力されてからCE*端
子およびOE* 端子がともにHレベルになるまでの間が
アクセス期間tACN となる。
【0006】低速デバイス52は、応答が遅いので、C
E* 端子およびOE* 端子がともにLレベルになってし
ばらくしてからCPUバス(データバス)53にデータ
を出力し、CE* 端子およびOE* 端子がともにHレベ
ルになってから出力ディセーブル期間tOZの最後に出力
をハイインピーダンスにする。したがって、READY
* 端子の論理レベルを図示するようなタイミングでLレ
ベルに変化させることによってCPU51のリード処理
を遅らせる必要がある。そして、CPU51は、アクセ
ス期間tACN におけるリードデータが有効である期間
に、CPUバス53におけるデータを取り込む。
E* 端子およびOE* 端子がともにLレベルになってし
ばらくしてからCPUバス(データバス)53にデータ
を出力し、CE* 端子およびOE* 端子がともにHレベ
ルになってから出力ディセーブル期間tOZの最後に出力
をハイインピーダンスにする。したがって、READY
* 端子の論理レベルを図示するようなタイミングでLレ
ベルに変化させることによってCPU51のリード処理
を遅らせる必要がある。そして、CPU51は、アクセ
ス期間tACN におけるリードデータが有効である期間
に、CPUバス53におけるデータを取り込む。
【0007】ところが、その後にライトアクセスが続く
場合、出力ディセーブル期間tOZが長引くと、CPUバ
ス53にリードデータが存在しているにも関わらず、ラ
イトデータがCPU51からCPUバス53に出力され
る。このため、CPUバス53において両データが衝突
し、さらに、両データの極性が異なる場合は、ショート
状態となってCPU51がダメージを受けることにな
る。
場合、出力ディセーブル期間tOZが長引くと、CPUバ
ス53にリードデータが存在しているにも関わらず、ラ
イトデータがCPU51からCPUバス53に出力され
る。このため、CPUバス53において両データが衝突
し、さらに、両データの極性が異なる場合は、ショート
状態となってCPU51がダメージを受けることにな
る。
【0008】このように、高速のCPU51に低速デバ
イス52を直接接続することは困難であるため、従来、
次のようなインターフェース回路を用いてCPU51の
アクセスを制御していた。
イス52を直接接続することは困難であるため、従来、
次のようなインターフェース回路を用いてCPU51の
アクセスを制御していた。
【0009】この例では、図8に示すように、上記の低
速デバイス52としてフラッシュROM54を用いてい
る。フラッシュROM54は、前述のように、データを
電気的にチップで一括して、または数10Kバイトを1
単位として消去することができる。
速デバイス52としてフラッシュROM54を用いてい
る。フラッシュROM54は、前述のように、データを
電気的にチップで一括して、または数10Kバイトを1
単位として消去することができる。
【0010】CPU51とフラッシュROM54との間
には、双方向でデータ転送を行うバッファ55が設けら
れている。バッファ55は、CPUバス53を介してC
PU51と接続され、低速バス56を介してフラッシュ
ROM54と接続されている。このバッファ55は、C
PU51によってデータ転送の方向が切り替えられ、制
御回路57によって出力が制御される。また、バッファ
55の出力がハイインピーダンスになるまでの時間がフ
ラッシュROM54のそれに比べて十分短い。
には、双方向でデータ転送を行うバッファ55が設けら
れている。バッファ55は、CPUバス53を介してC
PU51と接続され、低速バス56を介してフラッシュ
ROM54と接続されている。このバッファ55は、C
PU51によってデータ転送の方向が切り替えられ、制
御回路57によって出力が制御される。また、バッファ
55の出力がハイインピーダンスになるまでの時間がフ
ラッシュROM54のそれに比べて十分短い。
【0011】制御回路57は、CPU51のウェイト制
御、フラッシュROM54の動作制御等を行う。また、
CPU51は、CPUバス53を介してSRAM等の高
速メモリ58と直接接続されている。
御、フラッシュROM54の動作制御等を行う。また、
CPU51は、CPUバス53を介してSRAM等の高
速メモリ58と直接接続されている。
【0012】このように構成されるシステムの動作を説
明する。
明する。
【0013】図9に示すように、リードアクセス時に
は、フラッシュROM54は、CE*端子およびOE*
端子がともにLレベルになってしばらくしてから低速バ
ス56にリードデータを出力する。バッファ55は、制
御回路57から出力される出力制御信号BCON* がL
レベルのとき、上記のリードデータをCPUバス53に
転送する。このリードデータは、バッファ55を通過す
るため、やや遅れてCPUバス53に転送される。そし
て、CPU51は、アクセス期間tACN にバッファ55
による遅延時間tBFが加算されたアクセス期間tACNNに
おけるリードデータが有効である期間に、CPUバス5
3におけるデータを取り込む。
は、フラッシュROM54は、CE*端子およびOE*
端子がともにLレベルになってしばらくしてから低速バ
ス56にリードデータを出力する。バッファ55は、制
御回路57から出力される出力制御信号BCON* がL
レベルのとき、上記のリードデータをCPUバス53に
転送する。このリードデータは、バッファ55を通過す
るため、やや遅れてCPUバス53に転送される。そし
て、CPU51は、アクセス期間tACN にバッファ55
による遅延時間tBFが加算されたアクセス期間tACNNに
おけるリードデータが有効である期間に、CPUバス5
3におけるデータを取り込む。
【0014】リードアクセスに続くライトアクセス時の
初期段階においては、まだ、フラッシュROM54の出
力がハイインピーダンスになっていないので、不確定で
はあるがリードデータが低速バス56に出力されてい
る。そして、CPU51がライトデータをCPUバス5
3に出力するが、このとき、出力制御信号BCON* が
Hレベルであるので、バッファ55によるデータ転送は
停止している。その後、出力制御信号BCON* がLレ
ベルに変わると、バッファ55がCPUバス53からの
ライトデータを低速バス56に転送する。このときのア
クセス期間tACNNは、アクセス期間tACN にバッファに
よる遅延時間tBFとライトアドレスの出力開始からフラ
ッシュROM54の出力がハイインピーダンスになるま
での期間tOZN とが加算された値になる。
初期段階においては、まだ、フラッシュROM54の出
力がハイインピーダンスになっていないので、不確定で
はあるがリードデータが低速バス56に出力されてい
る。そして、CPU51がライトデータをCPUバス5
3に出力するが、このとき、出力制御信号BCON* が
Hレベルであるので、バッファ55によるデータ転送は
停止している。その後、出力制御信号BCON* がLレ
ベルに変わると、バッファ55がCPUバス53からの
ライトデータを低速バス56に転送する。このときのア
クセス期間tACNNは、アクセス期間tACN にバッファに
よる遅延時間tBFとライトアドレスの出力開始からフラ
ッシュROM54の出力がハイインピーダンスになるま
での期間tOZN とが加算された値になる。
【0015】このように、バッファ55を介してフラッ
シュROM54に対するリードアクセスおよびライトア
クセスを制御することによって、バスにおける両データ
の衝突を防止することができる。
シュROM54に対するリードアクセスおよびライトア
クセスを制御することによって、バスにおける両データ
の衝突を防止することができる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の構成
では、リードデータおよびライトデータがバッファ55
を通過することによって、データ転送に遅延(遅延時間
tBF)が生じるので、アクセスが遅くなるという不都合
がある。しかも、フラッシュROM54を連続的にアク
セスするページモードでリードアクセスを行う場合、各
リードアクセス毎にバッファ55による遅延が生じるの
で、その遅延が累積してアクセスが非常に遅くなる。
では、リードデータおよびライトデータがバッファ55
を通過することによって、データ転送に遅延(遅延時間
tBF)が生じるので、アクセスが遅くなるという不都合
がある。しかも、フラッシュROM54を連続的にアク
セスするページモードでリードアクセスを行う場合、各
リードアクセス毎にバッファ55による遅延が生じるの
で、その遅延が累積してアクセスが非常に遅くなる。
【0017】また、低速デバイス(フラッシュROM)
が複数設けられる場合、低速デバイス毎にバッファ55
を設ける必要があり、回路構成が複雑にならざるをえな
い。このため、部品点数が増加し、システムのコスト上
昇および各部品の実装面積の増大を招くという不都合が
ある。
が複数設けられる場合、低速デバイス毎にバッファ55
を設ける必要があり、回路構成が複雑にならざるをえな
い。このため、部品点数が増加し、システムのコスト上
昇および各部品の実装面積の増大を招くという不都合が
ある。
【0018】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、データの衝突およびアクセス速度の低下を
生じさせることなくCPUと低速デバイスとを直接接続
できる構成を提供することを目的としている。
のであって、データの衝突およびアクセス速度の低下を
生じさせることなくCPUと低速デバイスとを直接接続
できる構成を提供することを目的としている。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明のCPUは、上記
の課題を解決するために、低速デバイスのアクセス空間
を規定するアクセス規定値を低速デバイス毎に設定する
とともに、CPUが上記低速デバイスに対してリードア
クセスに続いてライトアクセスを行うときに、そのライ
トアクセスを遅延させる時間を表す遅延値を上記アクセ
ス規定値とともに設定するアクセス空間規定手段と、上
記低速デバイスに対するアクセスがリードアクセスに続
くライトアクセスであることを上記CPUが認識する
と、アクセスされるアドレス空間に対応する上記遅延値
に基づいてライトアクセスを遅延させる遅延制御手段と
を備えていることを特徴としている。アクセス空間規定
手段は、近年、CPU内に設けられることが多くなって
きたメモリマネージメントユニットなどのアクセス空間
を規定する機能を有する回路を利用してもよい。
の課題を解決するために、低速デバイスのアクセス空間
を規定するアクセス規定値を低速デバイス毎に設定する
とともに、CPUが上記低速デバイスに対してリードア
クセスに続いてライトアクセスを行うときに、そのライ
トアクセスを遅延させる時間を表す遅延値を上記アクセ
ス規定値とともに設定するアクセス空間規定手段と、上
記低速デバイスに対するアクセスがリードアクセスに続
くライトアクセスであることを上記CPUが認識する
と、アクセスされるアドレス空間に対応する上記遅延値
に基づいてライトアクセスを遅延させる遅延制御手段と
を備えていることを特徴としている。アクセス空間規定
手段は、近年、CPU内に設けられることが多くなって
きたメモリマネージメントユニットなどのアクセス空間
を規定する機能を有する回路を利用してもよい。
【0020】上記の構成では、リードアクセスからライ
トアクセスに移行する際に、CPUがリードアクセスに
続くライトアクセスを(ハードウェア的に)認識する
と、アクセスされるアドレス空間に対応する遅延値が、
遅延制御手段によってアクセス空間規定手段から取り出
される。そして、その遅延値に基づいてライトアクセス
が遅延する。これにより、リードアクセスの後にライト
アクセスが続く場合に、両アクセス間でのデータの衝突
を防止することができる。また、ライトアクセスを遅延
させるためのインターフェース回路をCPUと低速デバ
イスとの間に設ける必要がないので、部品点数を削減す
ることができる。
トアクセスに移行する際に、CPUがリードアクセスに
続くライトアクセスを(ハードウェア的に)認識する
と、アクセスされるアドレス空間に対応する遅延値が、
遅延制御手段によってアクセス空間規定手段から取り出
される。そして、その遅延値に基づいてライトアクセス
が遅延する。これにより、リードアクセスの後にライト
アクセスが続く場合に、両アクセス間でのデータの衝突
を防止することができる。また、ライトアクセスを遅延
させるためのインターフェース回路をCPUと低速デバ
イスとの間に設ける必要がないので、部品点数を削減す
ることができる。
【0021】本発明のメモリ制御システムは、上記の課
題を解決するために、請求項1に記載の上記CPUと、
連続的にアクセスすることが可能なページモードで動作
する半導体メモリ回路を上記低速デバイスとして備えて
いることを特徴としている。
題を解決するために、請求項1に記載の上記CPUと、
連続的にアクセスすることが可能なページモードで動作
する半導体メモリ回路を上記低速デバイスとして備えて
いることを特徴としている。
【0022】この構成では、ページモードで動作しうる
半導体メモリ回路に対して前述のようなアクセスを適用
するので、ページモードによって連続的にリードアクセ
スを行う場合、アクセス速度をより一層高めることがで
きる。具体的には、最終のリードアクセスを除く各リー
ドアクセスにおいては、ライトアクセスが続かないの
で、通常にCPUとリードデータの受け渡しを行い、最
終のリードアクセスのみ、請求項1のCPUを用いた場
合と同様のアクセスが行われる。それゆえ、最終のリー
ドアクセスにおける遅延が生じるだけで、リードアクセ
ス全体ではアクセス時間の増大が大幅に抑えられる。
半導体メモリ回路に対して前述のようなアクセスを適用
するので、ページモードによって連続的にリードアクセ
スを行う場合、アクセス速度をより一層高めることがで
きる。具体的には、最終のリードアクセスを除く各リー
ドアクセスにおいては、ライトアクセスが続かないの
で、通常にCPUとリードデータの受け渡しを行い、最
終のリードアクセスのみ、請求項1のCPUを用いた場
合と同様のアクセスが行われる。それゆえ、最終のリー
ドアクセスにおける遅延が生じるだけで、リードアクセ
ス全体ではアクセス時間の増大が大幅に抑えられる。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
1ないし図5に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
1ないし図5に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。
【0024】本実施の形態に係るメモリ制御システム
は、図3に示すように、CPU1、フラッシュROM2
および高速メモリ3を備えている。CPU1は、データ
バスとしてのCPUバス4を介して、フラッシュROM
2、高速メモリ3等と直接接続されている。
は、図3に示すように、CPU1、フラッシュROM2
および高速メモリ3を備えている。CPU1は、データ
バスとしてのCPUバス4を介して、フラッシュROM
2、高速メモリ3等と直接接続されている。
【0025】低速デバイスとしてのフラッシュROM2
は、前述のように、電気的にデータの消去が可能なRO
Mであって、一般にSRAMやDRAMに比べて動作速
度が遅い。また、このフラッシュROM2は、連続的な
アクセスに対して連続的(高速)にデータの読み出しお
よび書き込みを行う、いわゆるページモードで動作する
ことが可能である。一方、高速メモリ3は、SRAM、
DRAM等から構成されており、高速のCPU1と直接
接続されても、アクセス速度の低下といった支障を来さ
ない程度の高速動作が可能なメモリである。
は、前述のように、電気的にデータの消去が可能なRO
Mであって、一般にSRAMやDRAMに比べて動作速
度が遅い。また、このフラッシュROM2は、連続的な
アクセスに対して連続的(高速)にデータの読み出しお
よび書き込みを行う、いわゆるページモードで動作する
ことが可能である。一方、高速メモリ3は、SRAM、
DRAM等から構成されており、高速のCPU1と直接
接続されても、アクセス速度の低下といった支障を来さ
ない程度の高速動作が可能なメモリである。
【0026】なお、ここでいう低速デバイスとは、CP
U1のアクセスに応答できないようなアクセス速度の低
いデバイスである。また、本メモリ制御システムは、図
示しないが、低速デバイスとしてのI/Oを備えてお
り、このI/OもCPUバス5を介してCPU1に接続
されている。
U1のアクセスに応答できないようなアクセス速度の低
いデバイスである。また、本メモリ制御システムは、図
示しないが、低速デバイスとしてのI/Oを備えてお
り、このI/OもCPUバス5を介してCPU1に接続
されている。
【0027】CPU1は、図1に示すように、メモリマ
ネージメントユニット(以降、MMUと称する)11お
よびこのMMU11を含むアクセス制御回路を内蔵して
いる。
ネージメントユニット(以降、MMUと称する)11お
よびこのMMU11を含むアクセス制御回路を内蔵して
いる。
【0028】一般のMMUは、CPUのアドレス空間
(アクセス空間)よりも大きいメモリ空間が必要な場
合、アドレス空間を拡張することによって、そのような
大きいメモリ空間を管理する(使い分ける)ために設け
られている。アドレス空間の拡張は、大容量メモリの番
地の指定に不足する上位アドレスをレジスタ等の出力で
補うことによってなされる。
(アクセス空間)よりも大きいメモリ空間が必要な場
合、アドレス空間を拡張することによって、そのような
大きいメモリ空間を管理する(使い分ける)ために設け
られている。アドレス空間の拡張は、大容量メモリの番
地の指定に不足する上位アドレスをレジスタ等の出力で
補うことによってなされる。
【0029】具体的には、例えば、メモリ空間をいくつ
かのセグメントに分割するとともに、それらのセグメン
トの上位アドレスに割り当てられるビット数のレジスタ
を各セグメントに対応するI/O空間に配置し、これら
のレジスタの出力をCPUのI/O命令に基づいて切り
替えることによって拡張されたアドレスの番地を切り替
える。また、CPUの論理アドレス(仮想アドレス)を
拡張された物理アドレスに変換するために、両アドレス
をテーブルの形式で対応付ける手法もある。このよう
に、MMUは、I/O空間毎にメモリ空間を規定するこ
とができる。
かのセグメントに分割するとともに、それらのセグメン
トの上位アドレスに割り当てられるビット数のレジスタ
を各セグメントに対応するI/O空間に配置し、これら
のレジスタの出力をCPUのI/O命令に基づいて切り
替えることによって拡張されたアドレスの番地を切り替
える。また、CPUの論理アドレス(仮想アドレス)を
拡張された物理アドレスに変換するために、両アドレス
をテーブルの形式で対応付ける手法もある。このよう
に、MMUは、I/O空間毎にメモリ空間を規定するこ
とができる。
【0030】本実施の形態で用いるMMU11も上記の
ような機能を備えており、例えば、メモリ空間における
各メモリセグメント毎に論理アドレスとそれに対応する
物理アドレスを規定するためのページP1 〜Pn を備え
ている。また、アクセス空間規定手段としてのMMU1
1は、ページP1 〜Pn の各々にレジスタIDL1 〜I
DLn が付加されている。レジスタIDL1 〜IDLn
は、CPU1がフラッシュROM2に対してリードアク
セスに続いてライトアクセスを行うときに、そのライト
アクセスを遅延させる時間を表す遅延値を、例えば遅延
時間に相当するクロック数として設定している。したが
って、同種のアクセス(リードアクセスまたはライトア
クセス)が連続する場合は、ライトアクセスを遅延させ
る必要がないので、そのアクセスに対応するレジスタI
DLi (i=1〜n)に設定されるクロック数は0であ
る。
ような機能を備えており、例えば、メモリ空間における
各メモリセグメント毎に論理アドレスとそれに対応する
物理アドレスを規定するためのページP1 〜Pn を備え
ている。また、アクセス空間規定手段としてのMMU1
1は、ページP1 〜Pn の各々にレジスタIDL1 〜I
DLn が付加されている。レジスタIDL1 〜IDLn
は、CPU1がフラッシュROM2に対してリードアク
セスに続いてライトアクセスを行うときに、そのライト
アクセスを遅延させる時間を表す遅延値を、例えば遅延
時間に相当するクロック数として設定している。したが
って、同種のアクセス(リードアクセスまたはライトア
クセス)が連続する場合は、ライトアクセスを遅延させ
る必要がないので、そのアクセスに対応するレジスタI
DLi (i=1〜n)に設定されるクロック数は0であ
る。
【0031】なお、本実施の形態では、論理アドレスに
遅延値(後述するクロックCLKのクロック数)を対応
付けることができればよいので、このような機能を有し
ておれば、MMU11のようにアドレス変換の機能を有
するユニット以外の構成を用いてもよい。例えば、MM
U11を必要としない場合、図2に示すように、レジス
タIDL1 〜IDLn のそれぞれと対になり、論理アド
レス(アドレス空間)を規定するレジスタSPC1 〜S
PCn をCPU1に設けても上記の構成と同様の効果を
得ることができる。
遅延値(後述するクロックCLKのクロック数)を対応
付けることができればよいので、このような機能を有し
ておれば、MMU11のようにアドレス変換の機能を有
するユニット以外の構成を用いてもよい。例えば、MM
U11を必要としない場合、図2に示すように、レジス
タIDL1 〜IDLn のそれぞれと対になり、論理アド
レス(アドレス空間)を規定するレジスタSPC1 〜S
PCn をCPU1に設けても上記の構成と同様の効果を
得ることができる。
【0032】ただし、近年、MMUを内蔵する高速CP
Uが普及しており、そのようなMMUを上記のように利
用することによって、大きな変更を加えることなく、容
易に本発明の目的を達成することができる。
Uが普及しており、そのようなMMUを上記のように利
用することによって、大きな変更を加えることなく、容
易に本発明の目的を達成することができる。
【0033】アクセス制御回路は、上記のMMU11以
外に、NANDゲート12、インバータ13、JKフリ
ップフロップ14、カウンタ15、コンパレータ16お
よびANDゲート17を備えている。これらの論理回路
からなる論理回路部18は、遅延制御手段としての機能
を備えている。
外に、NANDゲート12、インバータ13、JKフリ
ップフロップ14、カウンタ15、コンパレータ16お
よびANDゲート17を備えている。これらの論理回路
からなる論理回路部18は、遅延制御手段としての機能
を備えている。
【0034】NANDゲート12には、リードアクセス
信号RDおよびライトアクセス信号WTが入力される。
リードアクセス信号RDは、現在のアクセスがリードア
クセスであることをHレベルで示す信号であり、ライト
アクセス信号WTは、現在のアクセスがライトアクセス
であることをHレベルで示す信号である。両アクセス信
号RD・WTは、ともにCPU1内部で発生する信号で
ある。また、リードアクセスの次にライトアクセスが続
く場合、図4に示すように、両アクセス信号RD・WT
は、それぞれHレベルの期間が重複する。これによっ
て、両アクセス信号RD・WTが重複する期間におい
て、NANDゲート12は、リードアクセスの次にライ
トアクセスが続くことを示すLレベルのリード−ライト
信号RW* を出力する。
信号RDおよびライトアクセス信号WTが入力される。
リードアクセス信号RDは、現在のアクセスがリードア
クセスであることをHレベルで示す信号であり、ライト
アクセス信号WTは、現在のアクセスがライトアクセス
であることをHレベルで示す信号である。両アクセス信
号RD・WTは、ともにCPU1内部で発生する信号で
ある。また、リードアクセスの次にライトアクセスが続
く場合、図4に示すように、両アクセス信号RD・WT
は、それぞれHレベルの期間が重複する。これによっ
て、両アクセス信号RD・WTが重複する期間におい
て、NANDゲート12は、リードアクセスの次にライ
トアクセスが続くことを示すLレベルのリード−ライト
信号RW* を出力する。
【0035】リード−ライト信号RW* は、インバータ
13で反転されてJKフリップフロップ14のJ端子お
よびカウンタ15のR(リセット)端子に入力される。
すると、JKフリップフロップ14がセットされるの
で、Q* 端子の出力がHレベルからLレベルに変わる。
一方、4ビットバイナリカウンタであるカウンタ15
は、リード−ライト信号RW* によってリセットされる
と、外部からCPU1に供給されるクロックCLKのク
ロック数をカウントする。カウンタ15から出力される
4ビットのカウントデータは、コンパレータ16に与え
られる。
13で反転されてJKフリップフロップ14のJ端子お
よびカウンタ15のR(リセット)端子に入力される。
すると、JKフリップフロップ14がセットされるの
で、Q* 端子の出力がHレベルからLレベルに変わる。
一方、4ビットバイナリカウンタであるカウンタ15
は、リード−ライト信号RW* によってリセットされる
と、外部からCPU1に供給されるクロックCLKのク
ロック数をカウントする。カウンタ15から出力される
4ビットのカウントデータは、コンパレータ16に与え
られる。
【0036】MMU1においては、次のライトアクセス
において書き込まれるデータのアドレスに対応する遅延
値(クロック数)が、レジスタIDL1 〜IDLn のい
ずれかより取り出されてコンパレータ16に与えられ
る。コンパレータ16は、遅延値のデータと順次入力さ
れる前記のカウントデータとを比較し、両者が一致した
ときにEQ端子から一致検出信号(Hレベル)を出力
し、JKフリップフロップ14のK端子に与える。これ
によって、JKフリップフロップ14がリセットされる
ので、Q* 端子の出力がLレベルからHレベルに変わ
る。
において書き込まれるデータのアドレスに対応する遅延
値(クロック数)が、レジスタIDL1 〜IDLn のい
ずれかより取り出されてコンパレータ16に与えられ
る。コンパレータ16は、遅延値のデータと順次入力さ
れる前記のカウントデータとを比較し、両者が一致した
ときにEQ端子から一致検出信号(Hレベル)を出力
し、JKフリップフロップ14のK端子に与える。これ
によって、JKフリップフロップ14がリセットされる
ので、Q* 端子の出力がLレベルからHレベルに変わ
る。
【0037】ANDゲート17には、そのQ* 端子から
の反転出力信号と、次のアクセスの開始を指示するため
のアクセス制御信号NXTACSとが入力される。この
アクセス制御信号NXTACSは、CPU1に上記のよ
うなアクセス制御回路が設けられていない構成において
は、CPU1内部で発生して、破線で示すように、その
ままCPU1の外部に出力される。ところが、本アクセ
ス制御回路が設けられたCPU1においては、反転出力
信号が所定クロック数の期間TだけLレベルになってい
るので、このアクセス制御信号NXTACSは、AND
ゲート17を通過することによって、遅延したアクセス
制御信号NXTACS′として出力される。
の反転出力信号と、次のアクセスの開始を指示するため
のアクセス制御信号NXTACSとが入力される。この
アクセス制御信号NXTACSは、CPU1に上記のよ
うなアクセス制御回路が設けられていない構成において
は、CPU1内部で発生して、破線で示すように、その
ままCPU1の外部に出力される。ところが、本アクセ
ス制御回路が設けられたCPU1においては、反転出力
信号が所定クロック数の期間TだけLレベルになってい
るので、このアクセス制御信号NXTACSは、AND
ゲート17を通過することによって、遅延したアクセス
制御信号NXTACS′として出力される。
【0038】なお、JKフリップフロップ14のR(リ
セット)端子に入力されるリセット信号RST* は、通
常、電源投入時等のイニシャライズを行う必要があると
きにCPU1内部で発生する。
セット)端子に入力されるリセット信号RST* は、通
常、電源投入時等のイニシャライズを行う必要があると
きにCPU1内部で発生する。
【0039】ここで、リードアクセスの後にライトアク
セスが続く場合の本メモリ制御システムの動作を説明す
る。
セスが続く場合の本メモリ制御システムの動作を説明す
る。
【0040】図5に示すように、リードアクセスにおい
ては、前述の従来の構成(図6および図7参照)と同様
に、CE* 端子および端子OE* 端子(図示せず)がと
もにLレベルである間にフラッシュROM2へのアクセ
スが可能である。CE* (OE* )端子がLレベルに変
わってアクセス期間tACN が終了すると、フラッシュR
OM2は、応答が遅いので、CE* 端子(OE* )端子
がLレベルになってしばらくしてからCPUバス4にデ
ータを出力する。すると、CPU1は、アクセス期間t
ACN の終了直前に、READY* 端子の論理レベルがL
レベルである間にCPUバス4におけるデータを取り込
む。
ては、前述の従来の構成(図6および図7参照)と同様
に、CE* 端子および端子OE* 端子(図示せず)がと
もにLレベルである間にフラッシュROM2へのアクセ
スが可能である。CE* (OE* )端子がLレベルに変
わってアクセス期間tACN が終了すると、フラッシュR
OM2は、応答が遅いので、CE* 端子(OE* )端子
がLレベルになってしばらくしてからCPUバス4にデ
ータを出力する。すると、CPU1は、アクセス期間t
ACN の終了直前に、READY* 端子の論理レベルがL
レベルである間にCPUバス4におけるデータを取り込
む。
【0041】そして、リードアクセスの後に続くライト
アクセスが前述のように遅延するので、CPUバス4に
は、出力ディセーブル期間tOZの最後にフラッシュRO
M2の出力がハイインピーダンスになってから、CPU
1よりライトデータが出力される(図5に実線にて示
す)。したがって、CPUバス4において、図5に破線
にて示すようなリードデータとライトデータとの衝突が
生じることはない。
アクセスが前述のように遅延するので、CPUバス4に
は、出力ディセーブル期間tOZの最後にフラッシュRO
M2の出力がハイインピーダンスになってから、CPU
1よりライトデータが出力される(図5に実線にて示
す)。したがって、CPUバス4において、図5に破線
にて示すようなリードデータとライトデータとの衝突が
生じることはない。
【0042】本実施の形態では、前述のように、アクセ
ス制御回路によって、リードアクセスの後にライトアク
セスが続く場合のみ、そのライトアクセスの開始を遅延
させることによって、リードアクセスとライトデータと
の衝突を防止することができる。また、アクセス制御回
路がCPU1の内部に設けられることによって、バッフ
ァを介してCPUと低速デバイスとの間でデータの授受
を行う従来の構成(図8参照)に比べて部品点数を削減
することができる。これによって、メモリ制御システム
の低コスト化および実装面積の縮小化を図ることができ
る。
ス制御回路によって、リードアクセスの後にライトアク
セスが続く場合のみ、そのライトアクセスの開始を遅延
させることによって、リードアクセスとライトデータと
の衝突を防止することができる。また、アクセス制御回
路がCPU1の内部に設けられることによって、バッフ
ァを介してCPUと低速デバイスとの間でデータの授受
を行う従来の構成(図8参照)に比べて部品点数を削減
することができる。これによって、メモリ制御システム
の低コスト化および実装面積の縮小化を図ることができ
る。
【0043】本実施の形態において、アクセス制御回路
によるライトアクセスの遅延時間は、必要最小限に抑え
られるので、アクセス速度を遅くとも上記の従来の構成
(図8参照)と同程度にすることができる。また、ペー
ジモードによってリードアクセスを連続して行った後に
ライトアクセスを行う場合、最後のリードアクセスとそ
れに続くライトアクセスとの間で、前述のように、ライ
トアクセスを遅延させるので、アクセス全体の遅延を最
小限に止めることができる。それゆえ、バッファを用い
た上記の従来の構成のように、各リードアクセス毎にバ
ッファによる遅延が累積されるという不都合を解消する
ことができる。
によるライトアクセスの遅延時間は、必要最小限に抑え
られるので、アクセス速度を遅くとも上記の従来の構成
(図8参照)と同程度にすることができる。また、ペー
ジモードによってリードアクセスを連続して行った後に
ライトアクセスを行う場合、最後のリードアクセスとそ
れに続くライトアクセスとの間で、前述のように、ライ
トアクセスを遅延させるので、アクセス全体の遅延を最
小限に止めることができる。それゆえ、バッファを用い
た上記の従来の構成のように、各リードアクセス毎にバ
ッファによる遅延が累積されるという不都合を解消する
ことができる。
【0044】なお、本実施の形態においては、CPU1
によるアクセスをフラッシュROM2についてのみ説明
したが、本発明はこれに限らずCPU1によってI/O
をアクセス場合も同様の効果が得られる。ただし、I/
Oはメモリではないので、ページモードを適用すること
はできないし、MMU11を利用することもできない。
によるアクセスをフラッシュROM2についてのみ説明
したが、本発明はこれに限らずCPU1によってI/O
をアクセス場合も同様の効果が得られる。ただし、I/
Oはメモリではないので、ページモードを適用すること
はできないし、MMU11を利用することもできない。
【0045】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るCPUは、
低速デバイスのアクセス空間を規定するアクセス規定値
を低速デバイス毎に設定するとともに、CPUが上記低
速デバイスに対してリードアクセスに続いてライトアク
セスを行うときに、そのライトアクセスを遅延させる時
間を表す遅延値を上記アクセス規定値とともに設定する
アクセス空間規定手段と、上記低速デバイスに対するア
クセスがリードアクセスに続くライトアクセスであるこ
とを上記CPUが認識すると、アクセスされるアドレス
空間に対応する上記遅延値に基づいて書き込みのアクセ
スを遅延させる遅延制御手段とを備えている構成であ
る。
低速デバイスのアクセス空間を規定するアクセス規定値
を低速デバイス毎に設定するとともに、CPUが上記低
速デバイスに対してリードアクセスに続いてライトアク
セスを行うときに、そのライトアクセスを遅延させる時
間を表す遅延値を上記アクセス規定値とともに設定する
アクセス空間規定手段と、上記低速デバイスに対するア
クセスがリードアクセスに続くライトアクセスであるこ
とを上記CPUが認識すると、アクセスされるアドレス
空間に対応する上記遅延値に基づいて書き込みのアクセ
スを遅延させる遅延制御手段とを備えている構成であ
る。
【0046】これにより、リードアクセスの後にライト
アクセスが続く場合に、両アクセス間でのデータの衝突
を防止することができる。また、ライトアクセスを遅延
させるためのインターフェース回路をCPUと低速デバ
イスとの間に設ける必要がないので、部品点数を削減す
ることができる。
アクセスが続く場合に、両アクセス間でのデータの衝突
を防止することができる。また、ライトアクセスを遅延
させるためのインターフェース回路をCPUと低速デバ
イスとの間に設ける必要がないので、部品点数を削減す
ることができる。
【0047】したがって、CPUの低速デバイスに対す
るアクセスの高速性および信頼性を向上させるととも
に、部品点数の大幅な削減を図ることができるという効
果を奏する。
るアクセスの高速性および信頼性を向上させるととも
に、部品点数の大幅な削減を図ることができるという効
果を奏する。
【0048】本発明に係るメモリ制御システムは、請求
項1に係る上記CPUと、連続的にアクセスすることが
可能なページモードで動作する半導体メモリ回路を上記
低速デバイスとして備えている構成である。
項1に係る上記CPUと、連続的にアクセスすることが
可能なページモードで動作する半導体メモリ回路を上記
低速デバイスとして備えている構成である。
【0049】これにより、最終のリードアクセスのみ、
前記のCPUを用いた場合と同様のアクセスが行われる
ので、リードアクセス時間全体に含まれる遅延を従来の
構成に比べて大幅に短縮することができる。したがっ
て、前記のCPUと同様、CPUの低速デバイスに対す
るアクセスの高速性および信頼性を向上させることがで
きるだけでなく、低速の半導体メモリ回路のページモー
ドによるアクセス速度を大幅に向上させることができる
という効果を併せて奏する。
前記のCPUを用いた場合と同様のアクセスが行われる
ので、リードアクセス時間全体に含まれる遅延を従来の
構成に比べて大幅に短縮することができる。したがっ
て、前記のCPUと同様、CPUの低速デバイスに対す
るアクセスの高速性および信頼性を向上させることがで
きるだけでなく、低速の半導体メモリ回路のページモー
ドによるアクセス速度を大幅に向上させることができる
という効果を併せて奏する。
【図1】本発明の実施の一形態に係るメモリ制御システ
ムの構成を示すブロック図である。
ムの構成を示すブロック図である。
【図2】上記メモリ制御システムにおけるCPUに内蔵
されるアクセス制御回路の構成を示す論理回路図であ
る。
されるアクセス制御回路の構成を示す論理回路図であ
る。
【図3】上記アクセス制御回路におけるMMUの代わり
に設けられるレジスタの構成を示すブロック図である。
に設けられるレジスタの構成を示すブロック図である。
【図4】上記アクセス制御回路の動作を示すタイムチャ
ートである。
ートである。
【図5】上記メモリ制御システムの動作を示すタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図6】従来のCPUシステムの構成を示すブロック図
である。
である。
【図7】図6のCPUシステムの動作を示すタイムチャ
ートである。
ートである。
【図8】従来の他のCPUシステムの構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図9】図8のCPUシステムの動作を示すタイムチャ
ートである。
ートである。
1 CPU 2 フラッシュROM(低速デバイス、半導体メモリ
回路) 11 MMU(アクセス空間規定手段) 18 論理回路部(遅延制御手段)
回路) 11 MMU(アクセス空間規定手段) 18 論理回路部(遅延制御手段)
Claims (2)
- 【請求項1】低速デバイスのアクセス空間を規定するア
クセス規定値を低速デバイス毎に設定するとともに、C
PUが上記低速デバイスに対してリードアクセスに続い
てライトアクセスを行うときに、そのライトアクセスを
遅延させる時間を表す遅延値を上記アクセス規定値とと
もに設定するアクセス空間規定手段と、 上記低速デバイスに対するアクセスがリードアクセスに
続くライトアクセスであることを上記CPUが認識する
と、アクセスされるアドレス空間に対応する上記遅延値
に基づいて書き込みのアクセスを遅延させる遅延制御手
段とを備えていることを特徴とするCPU。 - 【請求項2】請求項1に記載の上記CPUと、 連続的にアクセスすることが可能なページモードで動作
する半導体メモリ回路を上記低速デバイスとして備えて
いることを特徴とするメモリ制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10263446A JP2000099390A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Cpuおよびそれを備えたメモリ制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10263446A JP2000099390A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Cpuおよびそれを備えたメモリ制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000099390A true JP2000099390A (ja) | 2000-04-07 |
Family
ID=17389632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10263446A Pending JP2000099390A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Cpuおよびそれを備えたメモリ制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000099390A (ja) |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP10263446A patent/JP2000099390A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7171526B2 (en) | Memory controller useable in a data processing system | |
| EP1421588B1 (en) | Method and apparatus utilizing flash burst mode to improve processor performance | |
| US6771526B2 (en) | Method and apparatus for data transfer | |
| US6393576B1 (en) | Apparatus and method for communication between integrated circuit connected to each other by a single line | |
| JPH1091572A (ja) | データ転送方法及びその方法を用いたデータ転送装置 | |
| JP2762138B2 (ja) | メモリコントロールユニット | |
| JPH0944448A (ja) | データ・プロセッサ | |
| KR100377708B1 (ko) | 저소비 전력화가 가능한 파이프라인 방식의 반도체 기억장치 | |
| JPS635444A (ja) | マイクロプロセツサ | |
| US7376791B2 (en) | Memory access systems and methods for configuring ways as cache or directly addressable memory | |
| TWI471731B (zh) | 記憶體存取方法、記憶體存取控制方法、spi快閃記憶體裝置以及spi控制器 | |
| JP2000099390A (ja) | Cpuおよびそれを備えたメモリ制御システム | |
| KR970059914A (ko) | 플래시 메모리 시스템 | |
| US20020188771A1 (en) | Direct memory access controller for carrying out data transfer by determining whether or not burst access can be utilized in an external bus and access control method thereof | |
| JPS61166647A (ja) | マイクロプロセツサ装置およびアドレス可能なメモリから情報を読出すためのアクセス方法 | |
| US6327640B1 (en) | Overlapping peripheral chip select space with DRAM on a microcontroller with an integrated DRAM controller | |
| KR20000035167A (ko) | 메모리, 메모리 어드레스 전송 방법 및 메모리 인터페이스 | |
| US7395399B2 (en) | Control circuit to enable high data rate access to a DRAM with a plurality of areas | |
| JP2000099449A (ja) | Cpuデータバス用インターフェース回路およびそれを備えたメモリ制御システム | |
| JPH09311812A (ja) | マイクロコンピュータ | |
| JP3201439B2 (ja) | ダイレクト・メモリ・アクセス・制御回路 | |
| JP3600830B2 (ja) | プロセッサ | |
| JPS6385842A (ja) | 情報処理装置 | |
| CN113138657A (zh) | 一种降低cache访问功耗的方法和电路 | |
| JPH0588964A (ja) | 固有バースト検知を有するデータ格納システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040730 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040817 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041214 |