JP2000099390A - Cpu and memory control system provided with the same - Google Patents
Cpu and memory control system provided with the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[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。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a high-speed CPU suitable for accessing a low-speed device and a memory control system having the same.
【0002】[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。2. Description of the Related Art Generally, circuits such as an I / O and a memory are provided as peripheral circuits of a CPU (Central Processing Unit), and data is exchanged between these and the CPU. With the recent increase in the speed of CPUs, high-speed operation of peripheral circuits is also desired.
May not correspond to the operation speed of the CPU. For example, in the case of I / O, since ICs that operate at high speed are generally not commercially available, an ASIC (Application Specific Integration) is required to obtain a desired IC.
ted Circuit), etc.
It is necessary to use an O board, and there is a disadvantage that cost and development time are increased.
【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。In addition, some memory ICs have a low operation speed, such as a flash ROM. EEPROM (Elect
A flash ROM, which is a kind of rically erasable and programmable ROM, can erase data electrically collectively or in units of tens of kilobytes, but generally has a lower operation speed than SRAM or DRAM.
【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。[0004] Here, as shown in FIG.
The operation of a configuration in which a low-speed device 52 such as the above-mentioned I / O or flash ROM is directly connected to 51 will be described.
【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。As shown in FIG. 7, in a read access, a CE * (chip enable) terminal ( * indicates low active) and an output enable terminal O
Access to the low-speed device 52 is possible while the E * (output enable) terminals (not shown) are both at L level. The period from when the address signal is output to when both the CE * terminal and the OE * terminal go to the H level is an access period t ACN .
【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。The low-speed device 52 has a slow response,
Data is output to the CPU bus (data bus) 53 some time after the E * terminal and the OE * terminal both become L level, and the output disable period after the CE * terminal and the OE * terminal both become H level. The output is made high impedance at the end of t OZ . Therefore, READY
It is necessary to delay the read processing of the CPU 51 by changing the logical level of the terminal to the L level at the timing shown. Then, the CPU 51 takes in the data on the CPU bus 53 during a period in which the read data in the access period t ACN is valid.
【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。However, when the write access continues thereafter, if the output disable period t OZ is prolonged, the write data is output from the CPU 51 to the CPU bus 53 even though the read data exists on the CPU bus 53. You. For this reason, when the two data collide with each other on the CPU bus 53 and the two data have different polarities, a short circuit occurs and the CPU 51 is damaged.
【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。As described above, it is difficult to directly connect the low-speed device 52 to the high-speed CPU 51.
The access of the CPU 51 is controlled using the following interface circuit.
【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。In this example, as shown in FIG. 8, a flash ROM 54 is used as the low-speed device 52. As described above, the flash ROM 54 electrically collects data by a chip or stores several tens of Kbytes in one chip.
It can be erased as a unit.
【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。A buffer 55 for bidirectional data transfer is provided between the CPU 51 and the flash ROM 54. The buffer 55 is connected to the C
It is connected to the PU 51 and to the flash ROM 54 via the low-speed bus 56. This buffer 55
The direction of data transfer is switched by the PU 51, and the output is controlled by the control circuit 57. The time required for the output of the buffer 55 to become high impedance is sufficiently shorter than that of the flash ROM 54.
【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。The control circuit 57 performs weight control of the CPU 51, operation control of the flash ROM 54, and the like. Also,
The CPU 51 is directly connected to a high-speed memory 58 such as an SRAM via a CPU bus 53.
【0012】このように構成されるシステムの動作を説
明する。The operation of the system configured as described above will be described.
【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。As shown in FIG. 9, at the time of read access, the flash ROM 54 stores the CE * terminal and the OE *
The read data is output to the low-speed bus 56 some time after the terminals have both become L level. The buffer 55 outputs an output control signal BCON * output from the control circuit 57 at L level.
At the time of the level, the read data is transferred to the CPU bus 53. Since this read data passes through the buffer 55, it is transferred to the CPU bus 53 with a slight delay. Then, the CPU 51 sets the buffer 55 in the access period t ACN .
During the period during which the read data is valid in the access period t ACNN to which the delay time t BF due to
3. Take the data in 3.
【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。In the initial stage of the write access following the read access, the output of the flash ROM 54 has not been set to the high impedance yet, so that the read data is output to the low-speed bus 56 although it is uncertain. Then, the CPU 51 transfers the write data to the CPU bus 5.
3, the data transfer by the buffer 55 is stopped because the output control signal BCON * is at the H level. Thereafter, when the output control signal BCON * changes to the L level, the buffer 55 transfers the write data from the CPU bus 53 to the low-speed bus 56. The access period t ACNN at this time is a value obtained by adding the delay time t BF by the buffer and the period t OZN from the start of the output of the write address until the output of the flash ROM 54 becomes high impedance to the access period t ACN .
【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。As described above, by controlling the read access and the write access to the flash ROM 54 via the buffer 55, it is possible to prevent a collision between the two data on the bus.
【0016】[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。However, in the above configuration, the read data and the write data are stored in the buffer 55.
, A delay (delay time t BF ) occurs in the data transfer, and there is a disadvantage that access is delayed. In addition, when a read access is performed in the page mode in which the flash ROM 54 is continuously accessed, a delay is caused by the buffer 55 for each read access, so that the delay is accumulated and the access becomes very slow.
【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。A low-speed device (flash ROM)
Are provided, a buffer 55 is provided for each low-speed device.
Must be provided, and the circuit configuration must be complicated. For this reason, the number of components increases, which leads to an increase in system cost and an increase in the mounting area of each component.
【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。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a configuration in which a CPU and a low-speed device can be directly connected without causing data collision and a reduction in access speed. I have.
【0019】[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。In order to solve the above-mentioned problems, a CPU according to the present invention sets an access specified value that specifies an access space of a low-speed device for each low-speed device, and sets the CPU to the low-speed device. Access space defining means for setting a delay value indicating a time for delaying the write access together with the access specified value when performing a write access subsequent to a read access; When the CPU recognizes that the access is an access, delay control means for delaying write access based on the delay value corresponding to the address space to be accessed is provided. The access space defining means may use a circuit having a function of defining an access space, such as a memory management unit which is often provided in the CPU in recent years.
【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。In the above configuration, when the CPU recognizes the write access following the read access (in terms of hardware) at the time of transition from the read access to the write access, the delay value corresponding to the accessed address space becomes:
It is extracted from the access space defining means by the delay control means. Then, the write access is delayed based on the delay value. Thus, when write access continues after read access, data collision between the two accesses can be prevented. Further, since it is not necessary to provide an interface circuit for delaying the write access between the CPU and the low-speed device, the number of components can be reduced.
【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。According to another aspect of the present invention, there is provided a memory control system comprising: the CPU according to claim 1;
A semiconductor memory circuit that operates in a page mode that can be accessed continuously is provided as the low-speed device.
【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。In this configuration, since the above-described access is applied to the semiconductor memory circuit that can operate in the page mode, the access speed can be further increased when the read access is continuously performed in the page mode. . Specifically, in each read access except the last read access, the write access does not continue, so that the read data is normally transferred to and from the CPU, and only the last read access is performed using the CPU of claim 1. The same access as is performed. Therefore, only the delay in the final read access occurs, and the increase in the access time in the entire read access is greatly suppressed.
【0023】[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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【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。As shown in FIG. 3, the memory control system according to this embodiment has a CPU 1, a flash ROM 2
And a high-speed memory 3. The CPU 1 is connected to a flash ROM via a CPU bus 4 as a data bus.
2. It is directly connected to the high-speed memory 3 and the like.
【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。Flash ROM 2 as low-speed device
Is an RO that can electrically erase data as described above.
M, which is generally slower in operation speed than SRAM or DRAM. The flash ROM 2 can operate in a so-called page mode in which data is read and written continuously (at high speed) in response to continuous access. On the other hand, the high-speed memory 3 is an SRAM,
The memory is composed of a DRAM or the like, and is capable of high-speed operation that does not hinder access speed even when directly connected to the high-speed CPU 1.
【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。The low-speed device referred to here is a CP.
This is a device with a low access speed that cannot respond to U1 access. Although not shown, the present memory control system includes an I / O as a low-speed device, and this I / O is also connected to the CPU 1 via the CPU bus 5.
【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。As shown in FIG. 1, the CPU 1 incorporates a memory management unit (hereinafter, referred to as MMU) 11 and an access control circuit including the MMU 11.
【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。A general MMU is provided for managing (selecting) a large memory space by expanding the address space when a memory space larger than the address space (access space) of the CPU is required. ing. The address space is expanded by supplementing an upper address that is insufficient for specifying the address of the large-capacity memory with an output of a register or the like.
【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。More specifically, for example, the memory space is divided into several segments, and a register of the number of bits allocated to the upper address of the segment is arranged in the I / O space corresponding to each segment. Is switched based on the I / O instruction of the CPU to switch the address of the extended address. There is also a method of associating both addresses in a table format in order to convert a logical address (virtual address) of the CPU into an extended physical address. In this manner, the MMU can define a memory space for each I / O space.
【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。The MMU 11 used in the present embodiment also has the above-described functions. For example, pages P 1 to P n for defining a logical address and a corresponding physical address for each memory segment in a memory space. It has. MMU1 as access space defining means
1 includes registers IDL 1 to I L in each of pages P 1 to P n.
DL n is added. Register IDL 1 to IDL n
Sets a delay value representing a time for delaying the write access when the CPU 1 performs a write access following a read access to the flash ROM 2, for example, as a clock number corresponding to the delay time. Therefore, when the same kind of access (read access or write access) continues, it is not necessary to delay the write access.
The number of clocks set to DL i (i = 1 to n) is zero.
【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。In the present embodiment, it is only necessary that a delay value (the number of clocks of a clock CLK described later) can be associated with a logical address. A configuration other than the unit having the above function may be used. For example, MM
If you do not require U11, as shown in FIG. 2, now each a pair of registers IDL 1 ~IDL n, register SPC 1 to S defining a logical address (address space)
Even if PCn is provided in CPU 1, the same effect as the above configuration can be obtained.
【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。However, in recent years, a high-speed CP with a built-in MMU
U has become widespread, and by using such an MMU as described above, the object of the present invention can be easily achieved without major changes.
【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。The access control circuit includes a NAND gate 12, an inverter 13, a JK flip-flop 14, a counter 15, a comparator 16, and an AND gate 17 in addition to the MMU 11. The logic circuit section 18 composed of these logic circuits has a function as delay control means.
【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。Read access signal RD and write access signal WT are input to NAND gate 12.
The read access signal RD is a signal indicating that the current access is a read access at an H level, and the write access signal WT is a signal indicating that the current access is a write access at an H level. Both access signals RD and WT are signals generated inside the CPU 1. When a write access follows a read access, as shown in FIG. 4, both access signals RD and WT
Have overlapping H-level periods. Thus, during a period when both access signals RD and WT overlap, the NAND gate 12 outputs an L-level read-write signal RW * indicating that write access follows read access.
【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。The read / write signal RW * is inverted by the inverter 13 and input to the J terminal of the JK flip-flop 14 and the R (reset) terminal of the counter 15.
Then, since the JK flip-flop 14 is set, the output of the Q * terminal changes from H level to L level.
On the other hand, a counter 15 which is a 4-bit binary counter
Counts the number of clocks CLK externally supplied to the CPU 1 when reset by the read-write signal RW * . The 4-bit count data output from the counter 15 is provided to the comparator 16.
【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。In the MMU 1, a delay value (the number of clocks) corresponding to the address of the data to be written in the next write access is extracted from any of the registers IDL 1 to IDL n and supplied to the comparator 16. The comparator 16 compares the data of the delay value with the above-mentioned count data sequentially inputted, and outputs a coincidence detection signal (H level) from the EQ terminal when both coincide with each other. give. As a result, the JK flip-flop 14 is reset, and the output of the Q * terminal changes from L level to H level.
【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。The AND gate 17 receives an inverted output signal from its Q * terminal and an access control signal NXTACS for instructing the start of the next access. The access control signal NXTACS is generated inside the CPU 1 and is directly output to the outside of the CPU 1 as shown by a broken line in a configuration in which the access control circuit is not provided in the CPU 1 as described above. However, in the CPU 1 provided with the access control circuit, since the inverted output signal is at the L level only for the period T of the predetermined number of clocks, the access control signal NXTACS is
By passing through the gate 17, it is output as a delayed access control signal NXTACS '.
【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。The reset signal RST * input to the R (reset) terminal of the JK flip-flop 14 is normally generated inside the CPU 1 when initialization such as power-on is required.
【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。Here, the operation of the present memory control system when a read access is followed by a write access will be described.
【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。As shown in FIG. 5, in the read access, both the CE * terminal and the terminal OE * (not shown) are at L level, as in the above-described conventional configuration (see FIGS. 6 and 7). Access to the flash ROM 2 is possible during a certain time. When the CE * (OE * ) terminal changes to the L level and the access period t ACN ends, the flash R
Since the OM 2 has a slow response, the OM 2 outputs data to the CPU bus 4 some time after the CE * terminal (OE * ) terminal goes low. Then, the CPU 1 sets the access period t
Immediately before the end of ACN , the logic level of the READY * terminal becomes L
While the level is at the level, the data on the CPU bus 4 is fetched.
【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。Since the write access following the read access is delayed as described above, the flash RO is applied to the CPU bus 4 at the end of the output disable period t OZ.
After the output of M2 becomes high impedance, CPU
Write data is output from 1 (shown by a solid line in FIG. 5). Therefore, the collision between the read data and the write data as shown by the broken line in FIG.
【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。In this embodiment, as described above, the collision between read access and write data is prevented by delaying the start of the write access by the access control circuit only when the read access is followed by the write access. Can be prevented. Further, since the access control circuit is provided inside the CPU 1, the number of parts can be reduced as compared with the conventional configuration (see FIG. 8) in which data is exchanged between the CPU and the low-speed device via the buffer. it can. As a result, the cost and the mounting area of the memory control system can be reduced.
【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。In this embodiment, the delay time of the write access by the access control circuit can be suppressed to a necessary minimum, so that the access speed can be made equal to that of the above-described conventional configuration (see FIG. 8) at a minimum. . When a write access is performed after a continuous read access in the page mode, the write access is delayed between the last read access and the subsequent write access, as described above. Can be minimized. Therefore, it is possible to eliminate the inconvenience that the delay due to the buffer is accumulated for each read access as in the above-described conventional configuration using the buffer.
【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。In this embodiment, the CPU 1
Has been described only for the flash ROM 2, but the present invention is not limited to this.
The same effect can be obtained in the case of access. However, I /
Since O is not a memory, the page mode cannot be applied and the MMU 11 cannot be used.
【0045】[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。As described above, the CPU according to the present invention has:
An access definition value that defines an access space of a low-speed device is set for each low-speed device, and a delay that represents a time for delaying the write access when the CPU performs a write access following a read access to the low-speed device. An access space defining means for setting a value together with the access prescribed value; and when the CPU recognizes that the access to the low-speed device is a write access following a read access, the access space defining means is configured based on the delay value corresponding to the address space to be accessed. And delay control means for delaying write access.
【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。Thus, when a write access follows a read access, data collision between the two accesses can be prevented. Further, since there is no need to provide an interface circuit for delaying write access between the CPU and the low-speed device, the number of components can be reduced.
【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。Therefore, it is possible to improve the speed and reliability of the access to the low-speed device by the CPU, and it is possible to greatly reduce the number of components.
【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。A memory control system according to the present invention comprises the CPU according to claim 1 and a semiconductor memory circuit operating in a page mode which can be accessed continuously as the low-speed device.
【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。As a result, only the final read access
Since the same access is performed as when the CPU is used, the delay included in the entire read access time can be significantly reduced as compared with the conventional configuration. Therefore, similarly to the above-described CPU, not only the speed and reliability of the access to the low-speed device of the CPU can be improved, but also the access speed of the low-speed semiconductor memory circuit in the page mode can be greatly improved. Is played together.
【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。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a memory control system according to an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 2 is a logic circuit diagram showing a configuration of an access control circuit built in a CPU in the memory control system.
【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。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a register provided in place of an MMU in the access control circuit.
【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。FIG. 4 is a time chart showing an operation of the access control circuit.
【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。FIG. 5 is a time chart showing the operation of the memory control system.
【図6】従来のCPUシステムの構成を示すブロック図
である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional CPU system.
【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。FIG. 7 is a time chart illustrating an operation of the CPU system of FIG. 6;
【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。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of another conventional CPU system.
【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。FIG. 9 is a time chart illustrating an operation of the CPU system of FIG. 8;
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)1 CPU 2 Flash ROM (low-speed device, semiconductor memory circuit) 11 MMU (access space defining means) 18 Logic circuit section (delay control means)
Claims (2)
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。An access definition value for defining an access space of a low-speed device is set for each low-speed device.
When the PU performs a write access following a read access to the low-speed device, an access space defining means for setting a delay value indicating a time for delaying the write access together with the access specification value; And the delay control means for delaying the write access based on the delay value corresponding to the address space to be accessed when the CPU recognizes that the write access is the write access following the read access. CPU.
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。2. A memory control system comprising: the CPU according to claim 1; and a semiconductor memory circuit operating in a page mode that can be accessed continuously as the low-speed device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10263446A JP2000099390A (en) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Cpu and memory control system provided with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10263446A JP2000099390A (en) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Cpu and memory control system provided with the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000099390A true JP2000099390A (en) | 2000-04-07 |
Family
ID=17389632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10263446A Pending JP2000099390A (en) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | Cpu and memory control system provided with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000099390A (en) |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP10263446A patent/JP2000099390A/en active Pending
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