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JP2006011630A - Microcomputer - Google Patents

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JP2006011630A
JP2006011630A JP2004185047A JP2004185047A JP2006011630A JP 2006011630 A JP2006011630 A JP 2006011630A JP 2004185047 A JP2004185047 A JP 2004185047A JP 2004185047 A JP2004185047 A JP 2004185047A JP 2006011630 A JP2006011630 A JP 2006011630A
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JP
Japan
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data
pull
control device
output
input
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Pending
Application number
JP2004185047A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Iko
和洋 伊香
Tamaki Iwasaki
珠樹 岩崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2004185047A priority Critical patent/JP2006011630A/en
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Abstract

【課題】 中央処理装置(CPU)と外部メモリとのメモリアクセスが連続して行なわれた場合、外部メモリの製品規格(データフローティング)によって、データが次サイクルのデータとバス衝突を起こしてしまう可能性を回避すること。
【解決手段】 データバスドライブ制御装置Eを設け、ライトサイクル時、データフローティング区間においてPull-up、Pull-down制御によりデータ信号を擬似的に制御し、またデータ入出力切り換え時はPull-up、Pull-down制御およびトランジスタ制御を行なうことでデータラインのバス衝突の回避およびバスサイクル短縮化によるメモリアクセスの高速化を実現する。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To cause a bus collision with data of the next cycle due to a product standard (data floating) of an external memory when memory access between a central processing unit (CPU) and an external memory is continuously performed. Avoid sex.
A data bus drive control device E is provided to control a data signal in a pseudo manner by pull-up and pull-down control in a data floating section during a write cycle, and when data input / output is switched, pull-up, Pull-down control and transistor control enable data line bus collision avoidance and faster memory access by shortening the bus cycle.
[Selection] Figure 2

Description

本発明はマイクロコンピュータにおいて、その構成する中央処理装置(CPU)と外部メモリとのメモリアクセスが連続した場合に、本サイクルのデータと次サイクルのデータのバス衝突を回避する機能を備えたものに関するものである。   The present invention relates to a microcomputer having a function of avoiding a bus collision between data of this cycle and data of the next cycle when memory access between the central processing unit (CPU) and the external memory constituting the microcomputer continues. Is.

図13は従来のマイクロコンピュータの主要部を模式的に示したものである。図13に示されるように、マイクロコンピュータ131は中央処理装置(以下、CPU)132とメモリアクセス制御装置133とを備えている。また、134は外部デバイスとのインターフェースをつかさどる入出力制御装置、135は外部メモリである。上記CPU132とメモリアクセス制御装置133、メモリアクセス制御装置133と入出力制御装置134、入出力制御装置134と外部メモリ135とはそれぞれアドレス信号ADとデータ信号DTとチップセレクト信号CSとリードイネーブル信号RE、ライトイネーブル信号WEを介して接続されている。また、図11は入出力制御装置134を中心とした詳細な構成を示す図であり、AはP型トランジスタ、BはN型トランジスタ、Cはスイッチ型プルアップ素子、Dはスイッチ型プルダウン素子である。以上のように構成された従来のマイクロコンピュータについて、以下にその動作を説明する。   FIG. 13 schematically shows the main part of a conventional microcomputer. As shown in FIG. 13, the microcomputer 131 includes a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 132 and a memory access control device 133. Reference numeral 134 denotes an input / output control device that controls an interface with an external device, and 135 denotes an external memory. The CPU 132 and the memory access control device 133, the memory access control device 133 and the input / output control device 134, and the input / output control device 134 and the external memory 135 are respectively an address signal AD, a data signal DT, a chip select signal CS, and a read enable signal RE. Are connected via a write enable signal WE. FIG. 11 is a diagram showing a detailed configuration centering on the input / output control device 134. A is a P-type transistor, B is an N-type transistor, C is a switch-type pull-up element, and D is a switch-type pull-down element. is there. The operation of the conventional microcomputer configured as described above will be described below.

一般にCPU132からの外部メモリ135へのメモリアクセス方式としては、メモリアクセス開始から設定されたウエイトサイクルでメモリアクセスを終了する固定ウエイトモードと、メモリアクセスを開始して、外部メモリ135からCPU132へアクノリッジ信号が返却されることによりメモリアクセスを終了するハンドシェークモードとがある。   In general, the memory access method from the CPU 132 to the external memory 135 includes a fixed wait mode in which memory access is terminated in a wait cycle set from the start of memory access, and an acknowledge signal from the external memory 135 to the CPU 132 by starting the memory access. There is a handshake mode in which memory access is terminated by returning.

上記固定ウエイトモードの場合、CPU132が外部メモリ135から格納されたデータを取り出す際、メモリアクセス制御装置133に対してチップセレクト信号CSと、アクセスしたいアドレス値をアドレス信号ADに出力して外部メモリ135へのアクセスを要求する。メモリアクセス制御装置133はチップセレクト信号CSと、アクセスしたいアドレスのアドレス信号ADを受け取ると、これらを外部メモリ135に渡す。この時点で外部メモリ135へのメモリアクセスが開始される。そして、設定されたウエイトサイクルでチップセレクト信号CSがネゲートされ、メモリアクセスが終了する。   In the case of the fixed wait mode, when the CPU 132 retrieves data stored from the external memory 135, the chip select signal CS and the address value to be accessed are output to the address signal AD to the memory access control device 133 to output the external memory 135. Request access to. When the memory access control device 133 receives the chip select signal CS and the address signal AD of the address to be accessed, it passes them to the external memory 135. At this point, memory access to the external memory 135 is started. Then, the chip select signal CS is negated in the set wait cycle, and the memory access is completed.

ここで、CPU132と外部メモリ135とのメモリアクセスが連続した場合については、図12に示されるように、チップセレクト信号CSはアサートされたままの状態であり、リードイネーブル信号REがネゲートされたと同時にリードデータを取り終える。そして、外部メモリ135のデータフローティング後、次サイクルでライトイネーブル信号WEがアサートされ、外部メモリ135へのデータ書き込みが開始される。図中、t0はリードアクセスが終了した時間(リードイネーブル信号REネゲート時)、t1はライトアクセスを開始した時間(ライトイネーブル信号WEアサート時)を示す。
特開2000−250849号公報
Here, when the memory access between the CPU 132 and the external memory 135 continues, as shown in FIG. 12, the chip select signal CS remains asserted and at the same time the read enable signal RE is negated. Finish reading data. Then, after the data floating in the external memory 135, the write enable signal WE is asserted in the next cycle, and data writing to the external memory 135 is started. In the figure, t0 indicates the time when read access is completed (when the read enable signal RE is negated), and t1 indicates the time when write access is started (when the write enable signal WE is asserted).
JP 2000-250849 A

従来のマイクロコンピュータは以上のように構成されておりCPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続して行なわれた場合、外部メモリ5の製品規格(データフローティング)により、データが次サイクルのデータとバス衝突を起こす可能性があり、また、これを回避するためにデータバスにハイインピーダンス区間を設けると、この影響によりメモリアクセスが低速化するという問題点があった。   The conventional microcomputer is configured as described above. When the memory access between the CPU 2 and the external memory 5 is continuously performed, the data is changed to the data of the next cycle according to the product standard (data floating) of the external memory 5. There is a possibility of bus collision, and if a high impedance section is provided in the data bus in order to avoid this, there is a problem that memory access is slowed down due to this influence.

本発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、CPU2と外部メモリ5とのデータラインのバス衝突を回避することができ、またメモリアクセスの高速化を実現することができるマイクロコンピュータを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can avoid a data line bus collision between the CPU 2 and the external memory 5, and can realize high-speed memory access. An object is to provide a microcomputer.

本発明の請求項1にかかるマイクロコンピュータは、中央処理装置(CPU)と、メモリアクセス制御装置と、入出力制御装置と、を有し、前記入出力制御装置を介して外部メモリとデータ通信を行うマイクロコンピュータにおいて、前記入出力制御装置は、クロックとは異なるタイミングでプルアップ、プルダウン動作を行ない入出力データを制御し、ライトサイクルにおいても、フローティングデータを入力データとして受け付け可能とする信号制御手段を備えた、ことを特徴とするものである。   A microcomputer according to claim 1 of the present invention includes a central processing unit (CPU), a memory access control device, and an input / output control device, and performs data communication with an external memory via the input / output control device. In the microcomputer, the input / output control device performs pull-up and pull-down operations at timings different from the clock to control the input / output data, and allows the floating data to be accepted as input data even in the write cycle. It is characterized by having.

本発明の請求項2にかかるマイクロコンピュータは、中央処理装置(CPU)と、メモリアクセス制御装置と、入出力制御装置と、を有し、前記入出力制御装置を介して外部メモリとデータ通信を行うマイクロコンピュータにおいて、前記入出力制御装置は、前記外部メモリからの入力データによって出力データを制御し、ハイインピーダンス以外ではデータ出力を停止させ、ライトサイクルにおいても、フローティングデータを入力データとして受け付け可能とする信号制御手段を備えた、ことを特徴とするものである。   A microcomputer according to a second aspect of the present invention includes a central processing unit (CPU), a memory access control device, and an input / output control device, and performs data communication with an external memory via the input / output control device. In the microcomputer to be executed, the input / output control device controls output data according to input data from the external memory, stops data output except for high impedance, and can accept floating data as input data even in a write cycle. It is characterized by having a signal control means.

本発明の請求項3にかかるマイクロコンピュータは、請求項1記載のマイクロコンピュータにおいて、前記信号制御手段は、入出力データを増幅するトランジスタからなるバッファ回路と、該バッファ回路の出力をプルアップもしくはプルダウン動作により固定するデータバスドライブ制御装置とを有し、外部メモリのデータフローティング出力のサイクル時は前記プルアップ、プルダウン動作のみで擬似的に入出力データを制御し、次サイクルでは前記プルアップ、プルダウン動作およびトランジスタの両素子で制御を行ない、さらに次サイクルでは前記トランジスタのみの制御を行う、ことを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the microcomputer according to the first aspect, the signal control means includes a buffer circuit comprising a transistor for amplifying input / output data, and pulls up or pulls down the output of the buffer circuit. A data bus drive control device fixed by operation, and in the cycle of the data floating output of the external memory, the input / output data is controlled pseudo only by the pull-up / pull-down operation, and the pull-up / pull-down is controlled in the next cycle. Control is performed by both the operation and transistor elements, and only the transistor is controlled in the next cycle.

本発明の請求項4にかかるマイクロコンピュータは、請求項1記載のマイクロコンピュータにおいて、前記信号制御手段は、入出力データを増幅するトランジスタからなるバッファ回路と、該バッファ回路の出力をプルアップもしくはプルダウン動作により固定するデータバスドライブ制御装置と、該データバスドライブ制御装置の制御を行うバスドライブ出力制御装置と、を有し、前記バスドライブ出力制御装置は、入力データを監視し、その入力データに基づいて前記データバスドライブ制御装置を制御し、前記プルアップ、プルダウン動作およびトランジスタの制御と併せて各サイクルで制御方法を切り換えるように制御する、ことを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the microcomputer according to the first aspect, the signal control means includes a buffer circuit comprising a transistor for amplifying input / output data, and pulls up or pulls down the output of the buffer circuit. A data bus drive control device that is fixed by operation, and a bus drive output control device that controls the data bus drive control device, wherein the bus drive output control device monitors input data and And controlling the data bus drive control device based on the pull-up and pull-down operations and controlling the transistors so that the control method is switched in each cycle.

本発明の請求項5にかかるマイクロコンピュータは、請求項3記載のマイクロコンピュータにおいて、前記データバスドライブ制御装置は、前記外部メモリのデータフローティング期間を設定するための内部レジスタを有し、該内部レジスタに設定された値に基づいて、前記プルアップ、プルダウン動作、およびトランジスタでの出力データの制御を行なう、ことを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the microcomputer according to the third aspect, the data bus drive control device includes an internal register for setting a data floating period of the external memory, and the internal register The pull-up, pull-down operation, and output data control of the transistor are performed based on the value set in (1).

本発明の請求項6にかかるマイクロコンピュータは、請求項3記載のマイクロコンピュータにおいて、前記データバスドライブ制御装置は、前記外部メモリのデータフローティング期間を計測するデータフローティング期間計測手段を有し、前記外部メモリアクセス時以外の期間において、前記外部メモリのデータフローティング期間を、前期データフローティング期間計測手段で計測し、該計測値に基づいて前記プルアップ、プルダウン動作、およびトランジスタでの出力データの制御を行なう、ことを特徴とするものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the microcomputer according to the third aspect, the data bus drive control device includes a data floating period measuring means for measuring a data floating period of the external memory, and the external bus In a period other than the time of memory access, the data floating period of the external memory is measured by the first period data floating period measuring means, and the pull-up, pull-down operation and output data control by the transistor are performed based on the measured value. It is characterized by that.

本発明にかかるマイクロコンピュータによれば、入出力制御装置に、バッファ回路の出力をプルアップもしくはプルダウン動作により固定するデータバスドライブ制御装置を設け、外部データ信号を擬似的に制御するようにしたので、ライトサイクルにおいても、フローティングデータを入力データとして受け付けることが可能となり、CPUと外部メモリとのメモリアクセスが連続して行われた場合においても、本データと次サイクルのデータとのバス衝突を回避することができ、また、バスサイクルの短縮化によりメモリアクセスの高速化も図ることができる優れたマイクロコンピュータを実現することができる効果がある。   According to the microcomputer of the present invention, the data bus drive control device for fixing the output of the buffer circuit by pull-up or pull-down operation is provided in the input / output control device, and the external data signal is controlled in a pseudo manner. Even in the write cycle, floating data can be accepted as input data, and even if memory access between the CPU and external memory is performed continuously, a bus collision between this data and the next cycle data can be avoided. In addition, there is an effect that it is possible to realize an excellent microcomputer capable of increasing the memory access speed by shortening the bus cycle.

以下、本発明の一実施形態について図を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1におけるマイクロコンピュータの構成図を示すものである。図1において、入出力制御装置4はメモリアクセス制御装置3を介してCPU2からの信号と外部メモリ5からの信号の入出力制御をそれぞれ行なうものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a microcomputer according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the input / output control device 4 performs input / output control of signals from the CPU 2 and signals from the external memory 5 via the memory access control device 3.

CPU2とメモリアクセス制御装置3、メモリアクセス制御装置3と入出力制御装置4、入出力制御装置4と外部メモリ5とは、それぞれアドレス信号ADとデータ信号DTとチップセレクト信号CSとリードイネーブル信号RE、ライトイネーブル信号WEを介して接続されている。   The CPU 2 and the memory access control device 3, the memory access control device 3 and the input / output control device 4, and the input / output control device 4 and the external memory 5 respectively have an address signal AD, a data signal DT, a chip select signal CS, and a read enable signal RE. Are connected via a write enable signal WE.

図2は上記マイクロコンピュータの入出力制御装置4の詳細な構成を示すものである。本図において、AはP型トランジスタ、BはN型トランジスタ、Cはスイッチ型プルアップ素子、Dはスイッチ型プルダウン素子、Eはスイッチ型プルアップ素子C、スイッチ型プルダウン素子Dを制御するデータバスドライブ制御装置である。   FIG. 2 shows a detailed configuration of the input / output control device 4 of the microcomputer. In this figure, A is a P-type transistor, B is an N-type transistor, C is a switch-type pull-up element, D is a switch-type pull-down element, E is a data bus for controlling the switch-type pull-up element C and the switch-type pull-down element D It is a drive control device.

図4は本実施の形態1におけるマイクロコンピュータのタイミングチャートを示すものである。また、図4において、t2はリードアクセス終了時間およびライトアクセス開始時間、t3はフローティングデータ出力後の次サイクル開始時間である。以上のように構成された本実施の形態のマイクロコンピュータについて、以下、その動作を説明する。   FIG. 4 shows a timing chart of the microcomputer according to the first embodiment. In FIG. 4, t2 is the read access end time and write access start time, and t3 is the next cycle start time after floating data output. The operation of the microcomputer of the present embodiment configured as described above will be described below.

CPU2からの外部メモリ5へのメモリアクセス方式としては、メモリアクセス開始から設定されたウエイトサイクルでメモリアクセスを終了する固定ウエイトモードと、メモリアクセスを開始して、外部メモリ5からCPU2へアクノリッジ信号が返却されることによりメモリアクセスを終了するハンドシェークモードとがある。   The memory access method from the CPU 2 to the external memory 5 includes a fixed wait mode in which the memory access is terminated in a wait cycle set from the start of memory access, and an acknowledge signal is sent from the external memory 5 to the CPU 2 by starting the memory access. There is a handshake mode in which memory access is terminated by returning.

固定ウエイトモードの場合、CPU2が外部メモリ5から格納されたデータを取り出す際、メモリアクセス制御装置3に対してチップセレクト信号CSとアクセスしたいアドレス値をアドレス信号ADに出力して外部メモリ5へのアクセスを要求する。メモリアクセス制御装置3はチップセレクト信号CSとアクセスしたいアドレスのアドレス信号ADを受け取ると、これらを外部メモリ5に渡す。この時点で外部メモリ5へのメモリアクセスが開始される。そして、設定されたウエイトサイクルでチップセレクト信号CSがネゲートされ、メモリアクセスが終了する。   In the case of the fixed wait mode, when the CPU 2 retrieves the stored data from the external memory 5, the chip select signal CS and the address value to be accessed are output to the address signal AD to the memory access control device 3 to the external memory 5. Request access. When the memory access control device 3 receives the chip select signal CS and the address signal AD of the address to be accessed, it passes them to the external memory 5. At this point, memory access to the external memory 5 is started. Then, the chip select signal CS is negated in the set wait cycle, and the memory access is completed.

ここで、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続した場合については、図4に示されるように、チップセレクト信号CSはアサートされたままの状態であり、リードサイクル中においてリードイネーブル信号REがネゲートされると同時にリードデータを取り終える。そして、時刻t2において、すぐにライトイネーブル信号WEをアサートすることで、ライトサイクルに入るが、外部メモリ5の製品規格値(データフローティングタイム)によってある一定期間、リードデータがフローティングするため、図4の時刻t2からの区間T1では、図2のスイッチ型プルアップ素子Cを、ライトデータがH時(「1」)に、ON、ライトデータがL時(「0」)にOFFにし、図2のスイッチ型プルダウン素子Dを、ライトデータがL時(「0」)にON、ライトデータがH時(「1」)にOFFにする。これによりリードデータのフローティング時、スイッチ型プルアップ素子Cおよびスイッチ型プルダウン素子DがともにOFFであることにより、ライトサイクル時でもフローティングデータを入力として受け付け、バス衝突を回避することができる。   Here, when the memory access between the CPU 2 and the external memory 5 continues, as shown in FIG. 4, the chip select signal CS remains asserted, and the read enable signal RE is changed during the read cycle. At the same time as being negated, the read data is finished. At time t2, the write enable signal WE is immediately asserted to enter the write cycle, but the read data is floated for a certain period according to the product standard value (data floating time) of the external memory 5, so that FIG. 2, the switch-type pull-up element C in FIG. 2 is turned on when the write data is H (“1”) and turned off when the write data is L (“0”). The switch type pull-down element D is turned on when the write data is L (“0”) and turned off when the write data is H (“1”). Thus, when the read data is floating, both the switch-type pull-up element C and the switch-type pull-down element D are OFF, so that the floating data can be accepted as an input even during the write cycle, and a bus collision can be avoided.

また、外部メモリ5からのフローティングデータ出力終了後、即座にライトデータに切り換え、事前にデータバスドライブ制御装置により識別しておいたライトデータをプルアップ素子C及びプルダウン素子Dによりデータパスへ擬似的に書き込む(ライトデータがH「1」時にプルアップ素子CをON、プルダウン素子DをOFFにし、ライトデータがL時(「0」)にはプルアップ素子CをOFF、プルダウン素子DをONする)。   Further, immediately after the floating data output from the external memory 5 is completed, the write data is switched immediately, and the write data identified by the data bus drive control device in advance is transferred to the data path by the pull-up element C and the pull-down element D. (When the write data is H “1”, the pull-up element C is turned on and the pull-down element D is turned off. When the write data is L (“0”), the pull-up element C is turned off and the pull-down element D is turned on. ).

このようにデータバスドライブ制御装置Eにより入出力制御装置4を構成するトランジスタを、プルアップおよびプルダウン制御することによりデータ信号を擬似的に制御することができる。   Thus, the data signal can be controlled in a pseudo manner by pulling up and pulling down the transistors constituting the input / output control device 4 by the data bus drive control device E.

そして、次サイクル以降、すなわち図4の時刻t3からの区間T3では、プルアップおよびプルダウンによる擬似的なデータ制御から、通常時のトランジスタ制御に戻す。すなわち、ライトデータH時、P型トランジスタAをON、ライトデータがL時にP型トランジスタAをOFF、ライトデータL時、N型トランジスタBをON、H時にN型トランジスタBをOFFにし、スイッチ型プルアップ素子Cおよびスイッチ型プルダウン素子DをともにOFFにすることで、データバスへの擬似書き込みを終了させる。   Then, after the next cycle, that is, in the section T3 from time t3 in FIG. 4, the pseudo data control by pull-up and pull-down is returned to the normal transistor control. That is, when the write data is H, the P-type transistor A is turned ON, when the write data is L, the P-type transistor A is turned OFF, when the write data is L, the N-type transistor B is turned ON, and when the write data is H, the N-type transistor B is turned OFF. By turning off both the pull-up element C and the switch-type pull-down element D, the pseudo write to the data bus is completed.

以上のように、本実施の形態1にかかるマイクロコンピュータによれば、ライトサイクル時、データフローティング区間において、クロックとは異なるタイミングで動作するデータバスドライブ制御装置Eにより、ライトデータの内容に応じてトランジスタのプルアップ、プルダウン制御して、ライトサイクルにおいてもフローティングデータを入力データ(リードデータ)として受け付けることができるようになり、またデータ入出力切り換え時はプルアップ、プルダウン制御およびトランジスタ制御を行ない、データ信号を擬似的に制御する、入出力制御部4を設けたので、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続して行われた場合においても、現在処理中のデータと次サイクルのデータとのバス衝突を回避することができ、また、バスサイクルの短縮化によりメモリアクセスの高速化も図ることができる。   As described above, according to the microcomputer according to the first embodiment, the data bus drive control device E that operates at a timing different from the clock in the data floating section during the write cycle according to the content of the write data. Transistor pull-up / pull-down control allows floating data to be accepted as input data (read data) in the write cycle, and pull-up / pull-down control and transistor control are performed when switching data input / output. Since the input / output control unit 4 for controlling the data signal in a pseudo manner is provided, even when the memory access between the CPU 2 and the external memory 5 is continuously performed, the data currently being processed and the data of the next cycle Can avoid the bus collision, And, it is possible to achieve even faster memory access by shortening the bus cycle.

(実施の形態2)
次に本発明の実施の形態2にかかるマイクロコンピュータについて説明する。基本的な構成は図1に示したマイクロコンピュータと同じである。図3は本実施の形態2におけるマイクロコンピュータの入出力制御装置を示すものである。図3において図11と同一符号は同一、または相当部分を示し、Fは出力データを制御する制御装置である。
(Embodiment 2)
Next, a microcomputer according to a second embodiment of the present invention will be described. The basic configuration is the same as that of the microcomputer shown in FIG. FIG. 3 shows an input / output control apparatus for a microcomputer according to the second embodiment. 3, the same reference numerals as those in FIG. 11 denote the same or corresponding parts, and F denotes a control device for controlling output data.

また本実施の形態2におけるマイクロコンピュータの動作を説明するためのタイミングチャートとしては図4に示したものを参照するものとする。以上のように構成された本実施の形態2のマイクロコンピュータについて、以下、その動作を説明する。   In addition, as a timing chart for explaining the operation of the microcomputer according to the second embodiment, reference is made to the timing chart shown in FIG. The operation of the microcomputer of the second embodiment configured as described above will be described below.

CPU2からの外部メモリ5へのメモリアクセス方式としては、メモリアクセス開始から設定されたウエイトサイクルでメモリアクセスを終了する固定ウエイトモードと、メモリアクセスを開始して、外部メモリ5からCPU2へアクノリッジ信号が返却されることによりメモリアクセスを終了するハンドシェークモードがあることは既に述べた。   The memory access method from the CPU 2 to the external memory 5 includes a fixed wait mode in which the memory access is terminated in a wait cycle set from the start of memory access, and an acknowledge signal is sent from the external memory 5 to the CPU 2 by starting the memory access. It has already been mentioned that there is a handshake mode that terminates memory access by returning it.

そこで、固定ウエイトモードの場合、CPU2が外部メモリ5から格納されたデータを取り出す際、メモリアクセス制御装置3に対して、チップセレクト信号CSと、アクセスしたいアドレス値をアドレス信号ADとして出力して、外部メモリ5へのアクセスを要求する。メモリアクセス制御装置3はチップセレクト信号CSと、アクセスしたいアドレスのアドレス信号ADを受け取ると、これらを外部メモリ5に渡す。この時点で外部メモリ5へのメモリアクセスが開始される。そして、設定されたウエイトサイクルでチップセレクト信号CSがネゲートされ、メモリアクセスが終了する。   Therefore, in the case of the fixed wait mode, when the CPU 2 retrieves the stored data from the external memory 5, it outputs the chip select signal CS and the address value to be accessed as the address signal AD to the memory access control device 3, Request access to the external memory 5. When the memory access control device 3 receives the chip select signal CS and the address signal AD of the address to be accessed, it passes them to the external memory 5. At this point, memory access to the external memory 5 is started. Then, the chip select signal CS is negated in the set wait cycle, and the memory access is completed.

ここで、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続した場合については、図4に示されるように、チップセレクト信号CSはアサートされたままの状態であり、リードサイクル中においてリードイネーブル信号REがネゲートされると同時にリードデータを取り終える。そして、時刻t2において、すぐにライトイネーブル信号WEをアサートすることで、ライトサイクルに入るが、外部メモリ5の製品規格値(データフローティングタイム)によってある一定期間、リードデータがフローティングするため、図4の時刻t2からのT1区間ではリードデータがハイインピーダンス以外であれば出力制御装置FはOFF、ハイインピーダンスであれば出力制御装置FをONにする。   Here, when the memory access between the CPU 2 and the external memory 5 continues, as shown in FIG. 4, the chip select signal CS remains asserted, and the read enable signal RE is changed during the read cycle. At the same time as being negated, the read data is finished. At time t2, the write enable signal WE is immediately asserted to enter the write cycle, but the read data is floated for a certain period according to the product standard value (data floating time) of the external memory 5, so that FIG. In the period T1 from time t2, the output control device F is turned off if the read data is not high impedance, and the output control device F is turned on if the read data is high impedance.

これによりリードデータのフローティング時、出力制御装置FがOFFであることにより、ライトサイクル時でもフローティングデータを入力データとして受け付けることができる。また、フローティングデータ終了後、出力制御装置Fにより、即座にライトデータに切り換える。そして、次サイクル以降すなわち図4の時刻t3からのT3区間では通常時のデータ出力になる。   Thus, when the read data is floating, the output control device F is OFF, so that the floating data can be accepted as input data even during the write cycle. After the floating data is finished, the output control device F immediately switches to write data. After the next cycle, that is, in a T3 section from time t3 in FIG. 4, normal data output is performed.

以上のように本実施の形態2にかかるマイクロコンピュータによれば、ライトサイクル時、データバスのハイインピーダンス区間でのデータフローティング区間において、出力制御装置Fによってデータ信号を制御し、リードデータの内容に応じて、ハイインピーダンス以外であれば入力データであるとして出力を停止させ、ライトサイクルにおいてもフローティングデータを入力データ(リードデータ)として受け付けることができるようになり、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続して行われた場合においても、本データと次サイクルのデータとのバス衝突を回避することができ、またバスサイクルの短縮化によりメモリアクセスの高速化も図ることができる。   As described above, according to the microcomputer according to the second embodiment, during the write cycle, the data signal is controlled by the output control device F in the data floating period in the high impedance section of the data bus, and the contents of the read data are changed. Accordingly, if it is other than high impedance, the output is stopped as input data, and floating data can be accepted as input data (read data) even in the write cycle. Memory access between the CPU 2 and the external memory 5 Even in the case where data is continuously executed, a bus collision between the present data and the next cycle data can be avoided, and the speed of memory access can be increased by shortening the bus cycle.

(実施の形態3)
次に本発明の実施の形態3にかかるマイクロコンピュータについて説明する。基本的な構成については実施の形態1と同様であるのでここでは構成の説明については省略する。図5は本実施の形態3におけるマイクロコンピュータの動作を説明するためのタイミングチャートを示すものである。図5において、時刻t4は時刻t3のフローティングデータ出力後の次サイクル開始時間の次サイクルの開始時間である。以下、本実施の形態3にかかるマイクロコンピュータについて、動作について説明する。
(Embodiment 3)
Next, a microcomputer according to a third embodiment of the present invention will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the description of the configuration is omitted here. FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the microcomputer according to the third embodiment. In FIG. 5, time t4 is the start time of the next cycle of the next cycle start time after floating data output at time t3. Hereinafter, the operation of the microcomputer according to the third embodiment will be described.

固定ウエイトモードの場合、CPU2が外部メモリ5から格納されたデータを取り出す際、メモリアクセス制御装置3に対してチップセレクト信号CSと、アクセスしたいアドレス値をアドレス信号ADに出力して外部メモリ5へのアクセスを要求する。メモリアクセス制御装置3はチップセレクト信号CSと、アクセスしたいアドレスのアドレス信号ADとを受け取ると、これらを外部メモリ5に渡す。この時点で外部メモリ5へのメモリアクセスが開始される。そして、設定されたウエイトサイクルでチップセレクト信号CSがネゲートされ、メモリアクセスが終了する。ここで、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続した場合については、図5に示されるようにチップセレクト信号CSはアサートされたままの状態であり、リードサイクル中においてリードイネーブル信号REがネゲートされると同時にリードデータを取り終える。そして、時刻t2においてすぐにライトイネーブル信号WEをアサートすることで、ライトサイクルに入るが、外部メモリ5の製品規格値(データフローティングタイム)によってある一定期間、リードデータがフローティングするため、図5の時刻t2からのT1区間ではライトデータがH時に、図2のスイッチ型プルアップ素子CをON、ライトデータがL時にOFFにし、ライトデータがL時にスイッチ型プルダウン素子DをON、ライトデータがH時にOFFにする。これによりリードデータのフローティング時、スイッチ型プルアップ素子Cおよびスイッチ型プルダウン素子DがOFFであることにより、ライトサイクル時でもフローティングデータを入力として受け付けることができる。また、フローティングデータ終了後、即座にライトデータに切り換える。   In the case of the fixed wait mode, when the CPU 2 retrieves the stored data from the external memory 5, the chip select signal CS and the address value to be accessed are output to the address signal AD to the memory access control device 3 to the external memory 5. Request access. When the memory access control device 3 receives the chip select signal CS and the address signal AD of the address to be accessed, it passes them to the external memory 5. At this point, memory access to the external memory 5 is started. Then, the chip select signal CS is negated in the set wait cycle, and the memory access is completed. Here, when memory access between the CPU 2 and the external memory 5 continues, the chip select signal CS remains asserted as shown in FIG. 5, and the read enable signal RE is negated during the read cycle. At the same time, the read data is taken. At the time t2, the write enable signal WE is immediately asserted to enter the write cycle, but the read data floats for a certain period according to the product standard value (data floating time) of the external memory 5, so that the data shown in FIG. In the T1 interval from time t2, when the write data is H, the switch type pull-up element C in FIG. 2 is turned ON, when the write data is L, the switch type pull-down element D is turned ON when the write data is L, and the write data is H Turn off sometimes. Thus, when the read data is floating, the switch-type pull-up element C and the switch-type pull-down element D are OFF, so that the floating data can be accepted as an input even during the write cycle. Also, immediately after the floating data is finished, it is switched to write data.

このようにプルアップおよびプルダウン制御によりデータ信号を擬似的に制御する。そして、次サイクルすなわち図5の時刻t3からt4までのT2区間ではプルアップおよびプルダウン制御から通常時のトランジスタ制御に切り換えることからスパイク現象が発生するおそれがあるため、上記のプルアップおよびプルダウン制御と併せてライトデータがH時、P型トランジスタAをON、ライトデータがL時にOFF、ライトデータがL時、N型トランジスタBをON、ライトデータがH時にOFFにする。そして、次サイクル以降、すなわち図5の時刻t4からのT3区間では、プルアップおよびプルダウンによる擬似的なデータ制御から通常時のトランジスタ制御に戻す。すなわち、ライトデータH時、P型トランジスタAをON、ライトデータがL時にOFF、ライトデータがL時、N型トランジスタBをON、ライトデータがH時にN型トランジスタBをOFFにし、スイッチ型プルアップ素子Cおよびスイッチ型プルダウン素子DをともにOFFにすることで、データバスへの擬似書き込みを終了させる。   In this way, the data signal is controlled in a pseudo manner by pull-up and pull-down control. In the next cycle, that is, the period T2 from time t3 to t4 in FIG. 5, since the pull-up and pull-down control is switched to the normal transistor control, a spike phenomenon may occur. At the same time, when the write data is H, the P-type transistor A is turned ON, when the write data is L, it is turned OFF, when the write data is L, the N-type transistor B is turned ON, and when the write data is H, it is turned OFF. Then, after the next cycle, that is, in the period T3 from time t4 in FIG. 5, the pseudo data control by pull-up and pull-down is returned to the normal transistor control. That is, when the write data is H, the P-type transistor A is turned on, when the write data is L, it is turned off, when the write data is L, the N-type transistor B is turned on, and when the write data is H, the N-type transistor B is turned off. By turning off both the up element C and the switch-type pull-down element D, the pseudo writing to the data bus is completed.

以上のように本実施の形態3にかかるマイクロコンピュータによれば、ライトサイクル時、データフローティング区間において、クロックとは異なるタイミングで動作するデータバスドライブ制御装置Eにより、ライトデータの内容に応じてトランジスタのプルアップ、プルダウン制御して、ライトサイクルにおいてもフローティングデータを入力データ(リードデータ)として受け付けることができるようになり、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続して行われた場合においても、現在処理中のデータと次サイクルのデータとのバス衝突を回避することができる。   As described above, according to the microcomputer according to the third embodiment, during the write cycle, the data bus drive control device E that operates at a timing different from the clock during the data floating period causes the transistor to be in accordance with the content of the write data. In the write cycle, floating data can be received as input data (read data) by performing pull-up / pull-down control, and even when memory access between the CPU 2 and the external memory 5 is continuously performed. Thus, a bus collision between the data currently being processed and the data of the next cycle can be avoided.

また、フローティングデータ出力後の次サイクルにおいて、データ信号の入出力切り換え時において、プルアップ、プルダウン制御、およびトランジスタ制御を併せて行なうことにより、スパイク現象の発生を防止することができる。   Further, in the next cycle after the floating data is output, the occurrence of spike phenomenon can be prevented by performing pull-up, pull-down control, and transistor control at the time of data signal input / output switching.

(実施の形態4)
次に本発明の実施の形態4にかかるマイクロコンピュータについて説明する。図6は本実施の形態4における入出力制御装置、データバスドライブ制御装置およびバスドライブ出力制御装置を有するマイクロコンピュータの構成を示すものである。本図において図1ないし図3と同一符号は同一部分を示し、Gはバスドライブ出力制御装置である。図7は本実施の形態4における入出力制御装置を有するマイクロコンピュータの動作を説明するためのタイミングチャートを示す図である。図7において、時刻t5はリードアクセス終了時間およびライトアクセス開始時間、時刻t6はフローティングデータ出力時間、時刻t7は外部メモリにおけるフローティングデータ出力後の次サイクル開始時間である。以上のように構成された本実施例のマイクロコンピュータについて、以下、その動作を説明する。
(Embodiment 4)
Next, a microcomputer according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 shows a configuration of a microcomputer having an input / output control device, a data bus drive control device, and a bus drive output control device in the fourth embodiment. In this figure, the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3 denote the same parts, and G denotes a bus drive output control device. FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the microcomputer having the input / output control apparatus according to the fourth embodiment. In FIG. 7, time t5 is the read access end time and write access start time, time t6 is the floating data output time, and time t7 is the next cycle start time after the floating data output in the external memory. The operation of the microcomputer according to this embodiment configured as described above will be described below.

固定ウエイトモードの場合、CPU2が外部メモリ5から格納されたデータを取り出す際、メモリアクセス制御装置3に対してチップセレクト信号CSと、アクセスしたいアドレス値をアドレス信号ADとして出力して、外部メモリ5へのアクセスを要求する。メモリアクセス制御装置3はチップセレクト信号CSとアクセスしたいアドレスのアドレス信号ADとを受け取ると、これらを外部メモリ5に渡す。この時点で外部メモリ5へのメモリアクセスが開始される。そして、設定されたウエイトサイクルでチップセレクト信号CSがネゲートされ、メモリアクセスが終了する。ここで、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続した場合については、図7に示されるように、チップセレクト信号CSはアサートされたままの状態であり、リードサイクル中においてリードイネーブル信号REがネゲートされると同時にリードデータを取り終える。そして、時刻t5においてすぐにライトイネーブル信号WEをアサートすることで、ライトサイクルに入るが、外部メモリ5の製品規格値(データフローティングタイム)によってある一定期間、リードデータがフローティングする。   In the fixed wait mode, when the CPU 2 takes out the stored data from the external memory 5, the chip select signal CS and the address value to be accessed are output as the address signal AD to the memory access control device 3, and the external memory 5 Request access to. When the memory access control device 3 receives the chip select signal CS and the address signal AD of the address to be accessed, it passes them to the external memory 5. At this point, memory access to the external memory 5 is started. Then, the chip select signal CS is negated in the set wait cycle, and the memory access is completed. Here, when the memory access between the CPU 2 and the external memory 5 continues, as shown in FIG. 7, the chip select signal CS remains asserted, and the read enable signal RE is changed during the read cycle. At the same time as being negated, the read data is finished. At time t5, the write enable signal WE is immediately asserted to enter the write cycle, but the read data is floated for a certain period according to the product standard value (data floating time) of the external memory 5.

そこで、図7の時刻t5から時刻t6までの区間T4、すなわちリードデータがハイインピーダンス以外の場合(リードデータのフローティング時)においては、バスドライブ出力制御装置Gからのデータバスドライブ制御装置のイネーブル信号をLレベルにして、ライトサイクル時でもフローティングデータを入力として受け付け、図7の時刻t6以降、すなわちリードデータがハイインピーダンスであればバスドライブ出力制御装置Gからのデータバスドライブ制御装置Eのイネーブル信号をHレベルにし、データバスの状態を通常のデータ出力とする。   Therefore, in the section T4 from time t5 to time t6 in FIG. 7, that is, when the read data is other than high impedance (when the read data is floating), the enable signal of the data bus drive control device from the bus drive output control device G And the floating data is accepted as an input even during the write cycle. After time t6 in FIG. 7, that is, if the read data is high impedance, the enable signal of the data bus drive control device E from the bus drive output control device G Is set to H level, and the state of the data bus is set to normal data output.

そして、図7の時刻t6からのT5区間では、ライトデータがH時に図6のスイッチ型プルアップ素子CおよびP型トランジスタAをON、ライトデータがL時にスイッチ型プルアップ素子CおよびP型トランジスタAをそれぞれOFFにし、ライトデータがL時にスイッチ型プルダウン素子DおよびN型トランジスタBをON、ライトデータがH時にスイッチ型プルダウン素子DおよびN型トランジスタBをそれぞれOFFにする。   In the period T5 from time t6 in FIG. 7, when the write data is H, the switch type pull-up element C and the P-type transistor A in FIG. A is turned off, the switch-type pull-down element D and the N-type transistor B are turned on when the write data is L, and the switch-type pull-down element D and the N-type transistor B are turned off when the write data is H.

そして、次サイクル以降、すなわち図7の時刻t7からのT6区間ではプルアップおよびプルダウンによる擬似的なデータ制御から通常時のトランジスタ制御に戻す。すなわち、ライトデータH時、P型トランジスタAをON、ライトデータがL時にOFF、ライトデータL時、N型トランジスタBをON、H時にN型トランジスタB をOFFにし、スイッチ型プルアップ素子Cおよびスイッチ型プルダウン素子DをともにOFFにすることで、データバスへの擬似書き込みを終了させる。   After the next cycle, that is, in the period T6 from time t7 in FIG. 7, the pseudo data control by pull-up and pull-down is returned to the normal transistor control. That is, when the write data is H, the P-type transistor A is turned on, when the write data is L, the write data is L, the N-type transistor B is turned on, and when the write data is H, the N-type transistor B is turned off. By turning off both switch-type pull-down elements D, the pseudo writing to the data bus is completed.

以上のように本実施の形態4によれば、リードデータの内容に応じて、ハイインピーダンス以外であれば入力データであるとして出力を停止させ、ライトサイクルにおいてもフローティングデータを入力データ(リードデータ)として受け付けることができるようになり、実施の形態2と同様に、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続して行われた場合においても、本データと次サイクルのデータとのバス衝突を回避することができ、またバスサイクルの短縮化によりメモリアクセスの高速化も図ることができる。   As described above, according to the fourth embodiment, according to the content of the read data, if it is not high impedance, the output is stopped as input data, and the floating data is also input data (read data) in the write cycle. As in the second embodiment, even when the CPU 2 and the external memory 5 are continuously accessed, a bus collision between this data and the next cycle data is avoided. The memory access speed can be increased by shortening the bus cycle.

また、データ信号の入出力切り換え時においてプルアップ、プルダウン制御およびトランジスタ制御を併せて行なうことにより、リードデータがハイインピーダンス状態である場合には、プルアップ/プルダウン素子をONにして、ライトデータを擬似的に作り出すことにより、スパイク現象の発生を防止することもできる。   Also, pull-up, pull-down control and transistor control are performed at the same time when switching the input / output of the data signal, so that when the read data is in a high impedance state, the pull-up / pull-down element is turned ON and the write data is Generation of a spike phenomenon can be prevented by creating it in a pseudo manner.

(実施の形態5)
次に本実施の形態5にかかるマイクロコンピュータについて説明する。図8は本実施の形態5における入出力制御装置およびデータバスドライブ制御装置を有するマイクロコンピュータの構成を示すものである。図8において、Hはデータバスドライブ制御装置Eを構成する内部レジスタであり、既知のデータフローティング時間に応じた値を記憶するものである。図9は本実施の形態5における入出力制御装置を有するマイクロコンピュータの動作を説明するためのタイミングチャートを示すものである。図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示し、時刻t8はリードアクセス終了時間、およびライトアクセス開始時間、時刻t9はフローティングデータ出力後の前サイクル時間、時刻t10は外部メモリにおけるフローティングデータ出力後の次サイクル開始時間、時刻t11は時刻t10のフローティングデータ出力後の次サイクル開始時間の次サイクル開始時間である。
(Embodiment 5)
Next, a microcomputer according to the fifth embodiment will be described. FIG. 8 shows a configuration of a microcomputer having an input / output control device and a data bus drive control device in the fifth embodiment. In FIG. 8, H is an internal register constituting the data bus drive controller E, and stores a value corresponding to a known data floating time. FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the microcomputer having the input / output control apparatus according to the fifth embodiment. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts, time t8 is the read access end time and write access start time, time t9 is the previous cycle time after floating data output, and time t10 is the floating data in the external memory. The next cycle start time after output, time t11, is the next cycle start time of the next cycle start time after floating data output at time t10.

以上のように構成された本実施の形態5のマイクロコンピュータについて、以下、その動作を説明する。
固定ウエイトモードの場合CPU2が外部メモリ5から格納されたデータを取り出す際、メモリアクセス制御装置3に対してチップセレクト信号CSと、アクセスしたいアドレス値をアドレス信号ADとして出力して外部メモリ5へのアクセスを要求する。メモリアクセス制御装置3はチップセレクト信号CSとアクセスしたいアドレスのアドレス信号ADを受け取ると、これらを外部メモリ5に渡す。この時点で外部メモリ5へのメモリアクセスが開始される。そして、設定されたウエイトサイクルでチップセレクト信号CSがネゲートされ、メモリアクセスが終了する。
The operation of the microcomputer of the fifth embodiment configured as described above will be described below.
In the case of the fixed wait mode, when the CPU 2 retrieves the stored data from the external memory 5, the chip select signal CS and the address value to be accessed are output as the address signal AD to the memory access control device 3 to the external memory 5. Request access. When the memory access control device 3 receives the chip select signal CS and the address signal AD of the address to be accessed, it passes them to the external memory 5. At this point, memory access to the external memory 5 is started. Then, the chip select signal CS is negated in the set wait cycle, and the memory access is completed.

ここで、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続した場合については、図9に示されるように、チップセレクト信号CSはアサートされたままの状態であり、リードサイクル中においてリードイネーブル信号REがネゲートされると同時にリードデータを取り終える。   Here, when the memory access between the CPU 2 and the external memory 5 continues, as shown in FIG. 9, the chip select signal CS remains asserted, and the read enable signal RE is changed during the read cycle. At the same time as being negated, the read data is finished.

そして、時刻t8においてすぐにライトイネーブル信号WEをアサートすることで、ライトサイクルに入るが、外部メモリ5の製品規格値(データフローティングタイム)によってある一定期間、リードデータがフローティングするため、図8のデータバスドライブE内の内部レジスタHに、外部メモリ5のデータフローティング時間を入力値として設定する。その設定時間分(T7区間)だけライトデータを停止し、その後、時刻t9からのT8区間ではライトデータがH時に、図8のスイッチ型プルアップ素子CをON、ライトデータがL時にOFFにし、ライトデータがL時に、スイッチ型プルダウン素子DをON、ライトデータがH時にOFFにする。これによりリードデータのフローティング時、スイッチ型プルアップ素子Cおよびスイッチ型プルダウン素子DがOFFであることにより、ライトサイクル時でもフローティングデータを入力として受け付ける。また、フローティングデータ終了後、即座にライトデータに切り換える。   Then, by immediately asserting the write enable signal WE at time t8, the write cycle starts, but the read data floats for a certain period of time depending on the product standard value (data floating time) of the external memory 5, and therefore, as shown in FIG. The data floating time of the external memory 5 is set as an input value in the internal register H in the data bus drive E. The write data is stopped for the set time (T7 section), and then in the T8 section from time t9, the write data is H, the switch-type pull-up element C in FIG. When the write data is L, the switch type pull-down element D is turned on, and when the write data is H, the switch type pull-down element D is turned off. Thereby, when the read data is floating, the switch type pull-up element C and the switch type pull-down element D are OFF, so that the floating data is accepted as an input even during the write cycle. Also, immediately after the floating data is finished, it is switched to write data.

このようにプルアップおよびプルダウン制御によりデータ信号を擬似的に制御する。そして、次サイクル、すなわち図9の時刻t10からのT9区間では、上記のプルアップおよびプルダウン制御と併せてライトデータH時、P型トランジスタAをON、ライトデータがL時にOFF、ライトデータがL時、N型トランジスタBをON、ライトデータがH時にOFFにする。   In this way, the data signal is controlled in a pseudo manner by pull-up and pull-down control. Then, in the next cycle, that is, the period T9 from time t10 in FIG. 9, in conjunction with the pull-up and pull-down control, when the write data is H, the P-type transistor A is ON, when the write data is L, and when the write data is L At this time, the N-type transistor B is turned on and turned off when the write data is H.

そして、次サイクル以降、すなわち図9の時刻t11からのT10区間ではプルアップおよびプルダウンによる擬似的なデータ制御から、通常時のトランジスタ制御に戻す。すなわち、ライトデータH時、P型トランジスタAをON、ライトデータがL時にP型トランジスタAをOFFとし、ライトデータL時に、N型トランジスタBをON、ライトデータがH時にN型トランジスタBをOFFにし、スイッチ型プルアップ素子Cおよびスイッチ型プルダウン素子DをともにOFFにすることで、データバスへの擬似書き込みを終了させる。   Then, after the next cycle, that is, in the period T10 from time t11 in FIG. 9, the pseudo data control by pull-up and pull-down is returned to the normal transistor control. That is, when the write data is H, the P-type transistor A is turned ON, when the write data is L, the P-type transistor A is turned OFF, when the write data is L, the N-type transistor B is turned ON, and when the write data is H, the N-type transistor B is turned OFF. Then, both the switch-type pull-up element C and the switch-type pull-down element D are turned off, thereby completing the pseudo write to the data bus.

以上のように本実施の形態5によれば、製品規格などから外部メモリのデータフローティング期間が既知なような場合に、データバスドライブ制御装置E内部に、その時間を設定する内部レジスタHを設け、該当する時間だけライトデータを停止させ、フローティングデータを受付可能となるように制御することにより、おのおのデータフローティング期間の異なる各外部メモリに対しても、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続して行われた場合においても、現在処理中のデータと次サイクルのデータとのバス衝突を回避することができる。   As described above, according to the fifth embodiment, when the data floating period of the external memory is known from the product standard, the internal register H for setting the time is provided in the data bus drive control device E. The memory access between the CPU 2 and the external memory 5 continues even for each external memory having a different data floating period by controlling the write data to be stopped for the corresponding time and accepting the floating data. Even in this case, a bus collision between the data currently being processed and the data of the next cycle can be avoided.

また、フローティングデータ出力後の次サイクルにおいて、プルアップ、プルダウン制御およびトランジスタ制御を併せて行うことにより、スパイク現象の発生を防止することができる。   In addition, in the next cycle after floating data output, by performing pull-up, pull-down control and transistor control together, the occurrence of spike phenomenon can be prevented.

(実施の形態6)
次に本発明の実施の形態6にかかるマイクロコンピュータについて説明する。図10は本実施の形態6における入出力制御装置およびデータバスドライブ制御装置を有するマイクロコンピュータの構成を示すものである。本図において、図1、図2、図3、図6、図8、図11に示すものと同一符号は同一、または相当部分を示し、図10において、Iはデータバスドライブ制御装置E内に設けられ、動作環境により変化するデータフローティングタイムを計測するためのデータフローティング期間計測装置である。
(Embodiment 6)
Next, a microcomputer according to a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 shows a configuration of a microcomputer having an input / output control device and a data bus drive control device according to the sixth embodiment. In this figure, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1, 2, 3, 6, 8, and 11 denote the same or corresponding parts. In FIG. 10, I is in the data bus drive control device E. It is a data floating period measuring device for measuring a data floating time that is provided and changes depending on the operating environment.

以上のように構成された本実施の形態6のマイクロコンピュータについて、以下、その動作を図7を参照しつつ説明する。
固定ウエイトモードの場合CPU2が外部メモリ5から格納されたデータを取り出す際、メモリアクセス制御装置3に対してチップセレクト信号CSと、アクセスしたいアドレス値をアドレス信号ADとして出力して外部メモリ5へのアクセスを要求する。メモリアクセス制御装置3はチップセレクト信号CSとアクセスしたいアドレスのアドレス信号ADを受け取ると、これらを外部メモリ5に渡す。この時点で外部メモリ5へのメモリアクセスが開始される。
The operation of the microcomputer of the sixth embodiment configured as described above will be described below with reference to FIG.
In the case of the fixed wait mode, when the CPU 2 retrieves the stored data from the external memory 5, the chip select signal CS and the address value to be accessed are output as the address signal AD to the memory access control device 3 to the external memory 5. Request access. When the memory access control device 3 receives the chip select signal CS and the address signal AD of the address to be accessed, it passes them to the external memory 5. At this point, memory access to the external memory 5 is started.

そして、設定されたウエイトサイクルでチップセレクト信号CSがネゲートされ、メモリアクセスが終了する。ここで、CPU2と外部メモリ5とのメモリアクセスが連続した場合については、図7に示されるように、チップセレクト信号CSはアサートされたままの状態であり、リードサイクル中においてリードイネーブル信号REがネゲートされると同時にリードデータを取り終える。   Then, the chip select signal CS is negated in the set wait cycle, and the memory access is completed. Here, when the memory access between the CPU 2 and the external memory 5 continues, as shown in FIG. 7, the chip select signal CS remains asserted, and the read enable signal RE is set during the read cycle. At the same time as being negated, the read data is finished.

そして、時刻t5においてすぐにライトイネーブル信号WEをアサートすることで、ライトサイクルに入るが、外部メモリ5の製品規格値(データフローティングタイム)によってある一定期間、リードデータがフローティングする。そして、このデータフローティングタイムは、その時点での動作環境(電源電圧の変動、温度、湿度)により変化するため、図10のデータバスドライブ制御装置E内のデータフローティング期間計測装置Iにより、内部カウンタで外部メモリアクセス時以外の処理時にデータフローティングタイムを計測する。   At time t5, the write enable signal WE is immediately asserted to enter the write cycle, but the read data is floated for a certain period according to the product standard value (data floating time) of the external memory 5. Since this data floating time changes depending on the operating environment at that time (fluctuation of power supply voltage, temperature, humidity), the data floating period measuring device I in the data bus drive control device E in FIG. Measure the data floating time during processing other than when accessing external memory.

その後の外部メモリアクセス時において、その計測結果から、時刻t5からのT4区間においてスイッチ型プルアップ素子Cおよびスイッチ型プルダウン素子DをOFFにし、ライトサイクル時でもフローティングデータを入力として受け付ける。   At the time of subsequent external memory access, from the measurement result, the switch-type pull-up element C and the switch-type pull-down element D are turned off in the period T4 from time t5, and the floating data is accepted as an input even in the write cycle.

そして、次サイクルすなわち図7の時刻t6からのT5区間では図5のT1区間のプルアップおよびプルダウン制御と併せて、ライトデータがH時、P型トランジスタAをON、ライトデータがL時にOFF、ライトデータがL時に、N型トランジスタBをON、ライトデータがH時にN型トランジスタBをOFFにする。   In the next cycle, that is, the period T5 from time t6 in FIG. 7, along with the pull-up and pull-down control in the period T1 in FIG. 5, the write data is H, the P-type transistor A is ON, the write data is OFF, When the write data is L, the N-type transistor B is turned ON, and when the write data is H, the N-type transistor B is turned OFF.

そして、次サイクル以降、すなわち図7の時刻t7からのT6区間ではプルアップおよびプルダウンによる擬似的なデータ制御から、通常時のトランジスタ制御に戻す。すなわち、ライトデータH時に、P型トランジスタAをON、ライトデータがL時にP型トランジスタAをOFF、ライトデータがL時、N型トランジスタBをON、ライトデータがH時にN型トランジスタBをOFFにし、スイッチ型プルアップ素子Cおよびスイッチ型プルダウン素子DをともにOFFにすることで、データバスへの擬似書き込みを終了させる。   After the next cycle, that is, in the period T6 from time t7 in FIG. 7, the pseudo data control by pull-up and pull-down is returned to the normal transistor control. That is, the P-type transistor A is turned on when the write data is H, the P-type transistor A is turned off when the write data is L, the N-type transistor B is turned on when the write data is L, and the N-type transistor B is turned off when the write data is H Then, both the switch-type pull-up element C and the switch-type pull-down element D are turned off, thereby completing the pseudo write to the data bus.

以上のように本実施の形態6によれば、外部メモリアクセス時以外の処理期間において、外部メモリのデータフローティング期間をデータフローティング期間計測装置で計測し、その結果からデータバスドライブ制御装置により、プルアップ、プルダウンおよびトランジスタを用いて次機会における外部メモリアクセス時の出力データを制御し、該当する時間だけライトデータを停止させ、フローティングデータを受付可能となるように制御することで、外部メモリのフローティングデータと次サイクルのデータとのバス衝突を回避することができる。   As described above, according to the sixth embodiment, the data floating period of the external memory is measured by the data floating period measuring device in the processing period other than the time when the external memory is accessed, and the data bus drive controller then pulls the result. Control the output data at the time of external memory access at the next opportunity using up, pull down, and transistor, and stop the write data for the corresponding time and control the floating data to be accepted, thereby floating the external memory A bus collision between data and data in the next cycle can be avoided.

また、実施の形態5のように、規格としてのデータフローティング時間を使用する場合に比べて、電源電圧、温度、湿度などにより基準値を中心に変動するデータフローティング期間を正確に計測して制御することにより、実施の形態5に比べて精度の高いメモリアクセス制御を行うことを期待することができる。   Further, as in the fifth embodiment, compared to the case where the data floating time as a standard is used, the data floating period that fluctuates around the reference value due to the power supply voltage, temperature, humidity, etc. is accurately measured and controlled. As a result, it can be expected to perform memory access control with higher accuracy than in the fifth embodiment.

本発明にかかるマイクロコンピュータは、入出力制御装置を有し、外部デバイスとのメモリアクセスを行うシステムコントローラ等として有用である。   The microcomputer according to the present invention has an input / output control device and is useful as a system controller or the like that performs memory access with an external device.

本発明の実施の形態1にかかるマイクロコンピュータの構成図。1 is a configuration diagram of a microcomputer according to a first embodiment of the present invention. 上記実施の形態1および3におけるマイクロコンピュータの入出力制御装置の構成図。The block diagram of the input-output control apparatus of the microcomputer in the said Embodiment 1 and 3. FIG. 本発明の実施の形態2におけるマイクロコンピュータの入出力制御装置の構成図。The block diagram of the input / output control apparatus of the microcomputer in Embodiment 2 of this invention. 上記第1および第2の実施の形態におけるマイクロコンピュータの入出力制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートを記載した図。The figure which described the timing chart for demonstrating operation | movement of the input / output control apparatus of the microcomputer in the said 1st and 2nd embodiment. 本発明の実施の形態3におけるマイクロコンピュータの入出力制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートを記載した図。The figure which described the timing chart for demonstrating operation | movement of the input / output control apparatus of the microcomputer in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4におけるマイクロコンピュータの入出力制御装置の構成図。The block diagram of the input / output control apparatus of the microcomputer in Embodiment 4 of this invention. 上記実施の形態4および6におけるマイクロコンピュータの入出力制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートを記載した図。The figure which described the timing chart for demonstrating operation | movement of the input / output control apparatus of the microcomputer in the said Embodiment 4 and 6. FIG. 本発明の実施の形態5におけるマイクロコンピュータの入出力制御装置の構成図。The block diagram of the input / output control apparatus of the microcomputer in Embodiment 5 of this invention. 上記実施の形態5におけるマイクロコンピュータの入出力制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートを記載した図。FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the microcomputer input / output control device according to the fifth embodiment. 本発明の実施の形態6におけるマイクロコンピュータの入出力制御装置の構成図。The block diagram of the input / output control apparatus of the microcomputer in Embodiment 6 of this invention. 従来のマイクロコンピュータの入出力制御装置の構成図。The block diagram of the input / output control apparatus of the conventional microcomputer. 従来のマイクロコンピュータの入出力制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートを記載した図。The figure which described the timing chart for demonstrating operation | movement of the input / output control apparatus of the conventional microcomputer. 従来のマイクロコンピュータの構成図。The block diagram of the conventional microcomputer.

符号の説明Explanation of symbols

1 マイクロコンピュータ
2 中央処理装置(CPU)
3 メモリアクセス制御装置
4 入出力制御装置
5 外部メモリ
A P型トランジスタ
B N型トランジスタ
C スイッチ型プルアップ素子
D スイッチ型プルダウン素子
E データバスドライブ制御装置
F 出力制御装置
G バスドライブ出力制御装置
H データバスドライブ制御装置の内部レジスタ
I データフローティング期間計測装置
AD 中央処理装置からのアドレス信号
DT 中央処理装置に対する入出力データ信号
CS 中央処理装置からのチップセレクト信号
RE 中央処理装置からのリードイネーブル信号
WE 中央処理装置からのライトイネーブル信号
1 Microcomputer 2 Central processing unit (CPU)
3 Memory access control device 4 Input / output control device 5 External memory A P-type transistor B N-type transistor C Switch-type pull-up device D Switch-type pull-down device E Data bus drive control device F Output control device G Bus drive output control device H Data Internal register I of bus drive controller I Data floating period measuring device AD Address signal DT from central processing unit Input / output data signal CS to central processing unit Chip select signal RE from central processing unit Read enable signal WE from central processing unit Write enable signal from the processing unit

Claims (6)

中央処理装置(CPU)と、メモリアクセス制御装置と、入出力制御装置と、を有し、前記入出力制御装置を介して外部メモリとデータ通信を行うマイクロコンピュータにおいて、
前記入出力制御装置は、
クロックとは異なるタイミングでプルアップ、プルダウン動作を行ない入出力データを制御し、ライトサイクルにおいても、フローティングデータを入力データとして受け付け可能とする信号制御手段を備えた、
ことを特徴とするマイクロコンピュータ。
In a microcomputer having a central processing unit (CPU), a memory access control device, and an input / output control device, and performing data communication with an external memory via the input / output control device,
The input / output control device includes:
Pull-up and pull-down operations are performed at timings different from the clock to control input / output data, and signal control means that allows floating data to be accepted as input data in the write cycle,
A microcomputer characterized by that.
中央処理装置(CPU)と、メモリアクセス制御装置と、入出力制御装置と、を有し、前記入出力制御装置を介して外部メモリとデータ通信を行うマイクロコンピュータにおいて、
前記入出力制御装置は、
前記外部メモリからの入力データによって出力データを制御し、ハイインピーダンス以外ではデータ出力を停止させ、ライトサイクルにおいても、フローティングデータを入力データとして受け付け可能とする信号制御手段を備えた、
ことを特徴とするマイクロコンピュータ。
In a microcomputer having a central processing unit (CPU), a memory access control device, and an input / output control device, and performing data communication with an external memory via the input / output control device,
The input / output control device includes:
The output data is controlled by the input data from the external memory, the data output is stopped except for the high impedance, and the signal control means that allows the floating data to be accepted as the input data even in the write cycle,
A microcomputer characterized by that.
請求項1記載のマイクロコンピュータにおいて、
前記信号制御手段は、
入出力データを増幅するトランジスタからなるバッファ回路と、該バッファ回路の出力をプルアップもしくはプルダウン動作により固定するデータバスドライブ制御装置とを有し、
外部メモリのデータフローティング出力のサイクル時は前記プルアップ、プルダウン動作のみで擬似的に入出力データを制御し、次サイクルでは前記プルアップ、プルダウン動作およびトランジスタの両素子で制御を行ない、さらに次サイクルでは前記トランジスタのみの制御を行う、
ことを特徴とするマイクロコンピュータ。
The microcomputer according to claim 1.
The signal control means includes
A buffer circuit composed of transistors for amplifying input / output data, and a data bus drive control device for fixing the output of the buffer circuit by pull-up or pull-down operation;
In the data floating output cycle of the external memory, the input / output data is controlled pseudo only by the pull-up / pull-down operation. In the next cycle, the pull-up / pull-down operation and the transistor are used for control, and the next cycle Then, only the transistor is controlled.
A microcomputer characterized by that.
請求項1記載のマイクロコンピュータにおいて、
前記信号制御手段は、
入出力データを増幅するトランジスタからなるバッファ回路と、該バッファ回路の出力をプルアップもしくはプルダウン動作により固定するデータバスドライブ制御装置と、該データバスドライブ制御装置の制御を行うバスドライブ出力制御装置と、を有し、
前記バスドライブ出力制御装置は、入力データを監視し、その入力データに基づいて前記データバスドライブ制御装置を制御し、前記プルアップ、プルダウン動作およびトランジスタの制御と併せて各サイクルで制御方法を切り換えるように制御する、
ことを特徴とするマイクロコンピュータ。
The microcomputer according to claim 1.
The signal control means includes
A buffer circuit comprising transistors for amplifying input / output data; a data bus drive control device for fixing the output of the buffer circuit by pull-up or pull-down operation; and a bus drive output control device for controlling the data bus drive control device; Have
The bus drive output control device monitors input data, controls the data bus drive control device based on the input data, and switches the control method in each cycle together with the pull-up, pull-down operation and transistor control. To control,
A microcomputer characterized by that.
請求項3記載のマイクロコンピュータにおいて、
前記データバスドライブ制御装置は、
前記外部メモリのデータフローティング期間を設定するための内部レジスタを有し、該内部レジスタに設定された値に基づいて、前記プルアップ、プルダウン動作、およびトランジスタでの出力データの制御を行なう、
ことを特徴とするマイクロコンピュータ。
The microcomputer according to claim 3.
The data bus drive control device includes:
An internal register for setting a data floating period of the external memory, and based on a value set in the internal register, the pull-up, pull-down operation, and control of output data in a transistor;
A microcomputer characterized by that.
請求項3記載のマイクロコンピュータにおいて、
前記データバスドライブ制御装置は、
前記外部メモリのデータフローティング期間を計測するデータフローティング期間計測手段を有し、
前記外部メモリアクセス時以外の期間において、前記外部メモリのデータフローティング期間を、前期データフローティング期間計測手段で計測し、該計測値に基づいて前記プルアップ、プルダウン動作、およびトランジスタでの出力データの制御を行なう、
ことを特徴とするマイクロコンピュータ。
The microcomputer according to claim 3.
The data bus drive control device includes:
Data floating period measuring means for measuring the data floating period of the external memory;
In a period other than the time when the external memory is accessed, the data floating period of the external memory is measured by the previous period data floating period measuring means, and the pull-up, pull-down operation and control of output data at the transistor are performed based on the measured value. Do,
A microcomputer characterized by that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012088779A (en) * 2010-10-15 2012-05-10 Seiko Epson Corp Storage device, host device, circuit board, liquid container, and system
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