JP3245903B2 - Semiconductor peripheral devices - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体周辺デバイスに関
し、特にマイクロコンピュータシステム使用される半導
体周辺デバイスに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor peripheral device, and more particularly to a semiconductor peripheral device used in a microcomputer system.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5に示すように従来、この種の半導体
周辺デバイス11bは、マイクロコンピュータ・システ
ムを構成するマイクロプロセッサ13と外部のデータ・
バス8および内部の入出力バッファ4を介して8ビット
のデータをやりとりするために、そのデータを格納する
レジスタA〜Nを有するレジスタファイル1と、マイク
ロプロセッサ13からのIORDおよびIOWR信号と
デコーダ12のCS信号を入力して、論理出力される制
御信号S9a,S9bを入出力バッファ4の制御端に入
力してその動作状態を制御するアンドゲート9を有して
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 5, a semiconductor peripheral device 11b of this type includes a microprocessor 13 constituting a microcomputer system and an external data processor.
In order to exchange 8-bit data via the bus 8 and the internal input / output buffer 4, a register file 1 having registers A to N for storing the data, an IORD and IOWR signals from the microprocessor 13, and a decoder 12 And an AND gate 9 that inputs control signals S9a and S9b, which are logically output, to the control terminal of the input / output buffer 4 to control the operation state.
【0003】また、半導体周辺デバイス11bを用いて
マイクロコンピュータシステムの設計を行う場合は、メ
ーカ側で保証している電気的特性のデータを考慮して行
うのご一般的である。この電気的特性の一つに、チップ
セレクト信号CSが活性化してから正しくデータが読み
出しまたは書き込まれるまでのアクセス時間がある。When designing a microcomputer system using the semiconductor peripheral device 11b, it is common to take into account data of electrical characteristics guaranteed by the manufacturer. One of the electrical characteristics is an access time from when the chip select signal CS is activated to when data is read or written correctly.
【0004】半導体メーカは製造条件のばらつきや、電
源電圧や周囲温度などの変動によって、実際の個々のア
クセス時間が異なるので、一定の条件を設定してアクセ
ス時間を決めている。例えばアクセス時間が150ns
規格の製品の場合、実力は120nsのアクセス時間の
ものも含まれることが、マイクロプロセッサ13と半導
体周辺デバイス11bとを組合せたシステム設計には、
メーカが保証している150nsの設計値を用いてい
る。[0004] Since semiconductor manufacturers vary actual access times due to variations in manufacturing conditions, fluctuations in power supply voltage, ambient temperature, and the like, fixed conditions are set to determine access times. For example, access time is 150 ns
In the case of a product of the standard, the ability includes an access time of 120 ns. However, a system design combining the microprocessor 13 and the semiconductor peripheral device 11b includes:
The design value of 150 ns guaranteed by the manufacturer is used.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体周辺
デバイスを用いてマイクロコンピュータのシステムを設
計する場合は、デバイス製品の保証されたアクセス時間
値を用いている。例えばアクセル時間の異なる2種類の
周辺デバイスがあって、一方が80nsのアクセス時間
が保証され、他方が100nsのアクセス時間が保証さ
れ、また、CPUとのインタフェースでCPUのバスサ
イクルからウェイト0で90ns,ウェイト1クロック
で190nsのアクセス時間が要求されているものとす
る。When a microcomputer system is designed using this conventional semiconductor peripheral device, a guaranteed access time value of a device product is used. For example, there are two types of peripheral devices having different accelerator times, one of which guarantees an access time of 80 ns, the other of which guarantees an access time of 100 ns, and a 90 ns wait from a bus cycle of the CPU at the interface with the CPU. , It is assumed that an access time of 190 ns is required for one clock of wait.
【0006】この場合にハードウェア設計者は、80n
sの周辺デバイスを用いてウェイト0で設計するか、ま
たは100nsの周辺デバイスを用いてウェイト1クロ
ックで設計するかのいずれかを選択することになる。前
者の場合にはコスト高となり、後者の場合にはシステム
の性能を低下させ両者とも最適なシステム設計とは言え
ない。ここで100nsのアクセス時間が保証された周
辺デバイスの実力が90ns以下であるとすると、合理
的なシステム設計はこの90nsの周辺デバイスを使用
してウェイト0で設計することである。In this case, the hardware designer has to
Either a design using a peripheral device of s with a wait of 0 or a design using a peripheral device of 100 ns with a wait of 1 clock is selected. In the former case, the cost is high, and in the latter case, the performance of the system is degraded, and both are not optimal system designs. Here, assuming that the capability of the peripheral device whose access time of 100 ns is guaranteed is 90 ns or less, a reasonable system design is to design with a weight of 0 using the peripheral device of 90 ns.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体周辺デバ
イスは、外部の制御信号によってデータの書き込み及び
読み出し機能が制御される入出力バッファを介して、ア
ドレスのセレクタによって選択されたレジスタに格納す
るレジスタファイルを有し、外部のデータ・バスを介し
てマイクロプロセッサと前記データを授受する半導体周
辺デバイスにおいて、前記制御信号を入力し前記制御信
号に基づく内部信号を常時監視して所定の状態への変化
を検出すると直ちに外部用のモニタ信号端子からデータ
バリッドタイミング信号を出力するデータバリッドタイ
ミング生成回路を付加して構成されている。According to the present invention, a semiconductor peripheral device stores data in a register selected by an address selector via an input / output buffer whose data write and read functions are controlled by an external control signal. It has a register file, a semiconductor peripheral device to exchange the data with the microprocessor via an external data bus, the control signal inputted to the control signal
Monitor the internal signal based on the signal and change to a predetermined state
And a data valid timing generation circuit for outputting a data valid timing signal from an external monitor signal terminal as soon as the data is detected .
【0008】[0008]
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1の実施例のブロック図である。
本実施例の半導体周辺デバイス11は、レジスタファイ
ル1の各レジスタA〜Nに対応して付加された付加ビッ
ト3と、その入出力用の付加ビット用入出力バッファ5
と、その出力ビット信号S5および制御信号の1つであ
る3入力アンド信号S9aとを入力して2入力アンド信
号S10aをトランジスタのゲートに入力しモニタ端子
VDにデータバリッドタイミング信号SVDを出力する
2入力アンドゲート10aとを有するデータバリットタ
イミング生成回路10を、図5の従来の半導体周辺デバ
イス11bに付加して構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
The semiconductor peripheral device 11 of the present embodiment includes an additional bit 3 added corresponding to each of the registers A to N of the register file 1 and an input / output buffer 5 for the additional bit for input / output.
And an output bit signal S5 and a three-input AND signal S9a, which is one of the control signals, input a two-input AND signal S10a to the gate of the transistor and output a data valid timing signal SVD to the monitor terminal VD. A data valid timing generation circuit 10 having an input AND gate 10a is added to the conventional semiconductor peripheral device 11b of FIG.
【0009】次に図2を用いて半導体周辺デバイス11
へのデータ書き込みとデータ読み出し動作について説明
する。まず、書き込み動作について説明すると、アドレ
スバス7よりアドレス情報SAがセレクタ2に入力さ
れ、チップセレクト信号CSが”L”レベルになるとレ
ジスタファイル1内の所定のレジスタIが選択される。
そして書き込みのデータSWはデータ・バス8より入出
力バッファ4を通してそのレジスタIに書き込まれる。Next, referring to FIG.
The operation of writing data to and reading data from will be described. First, the write operation will be described. When the address information SA is input to the selector 2 from the address bus 7 and the chip select signal CS becomes “L” level, a predetermined register I in the register file 1 is selected.
Then, the write data SW is written to the register I from the data bus 8 through the input / output buffer 4.
【0010】また、上述のレジスタIが選択される時に
対応する付加ビット3も選択され、付加ビット用入出力
バッファ5を通してそこに”1”のデータが書き込まれ
る。また、付加ビット3と付加ビット用入出力バッファ
5を接続するラインLは”1”がチャージされた後”
0”にディスチャージされる。Further, when the above-mentioned register I is selected, the corresponding additional bit 3 is also selected, and data "1" is written there through the additional bit input / output buffer 5. Further, the line L connecting the additional bit 3 and the additional bit input / output buffer 5 is "1" after being charged.
It is discharged to "0".
【0011】次に読み出し動作について説明する。レジ
スタファイル1内のレジスタ選択動作はデータSWの書
き込みと同様に行われ、入出力バッファ4を通してデー
タ・バス8に出力される。また、上述のレジスタIが選
択される時にデータバリッドタイミング生成回路10の
対応する付加ビット3も選択され、付加ビット用入出力
バッファ5を通してレジスタIに対応する付加ビットの
信号S5が”0”から”1”に変化する。Next, the read operation will be described. The register selecting operation in the register file 1 is performed in the same manner as the writing of the data SW, and is output to the data bus 8 through the input / output buffer 4. When the above-mentioned register I is selected, the corresponding additional bit 3 of the data valid timing generation circuit 10 is also selected, and the additional bit signal S5 corresponding to the register I is changed from “0” through the additional bit input / output buffer 5. Changes to "1".
【0012】ビット信号S5が”1”に変化すると2入
力アンドゲート10aの2入力アンド信号S10aによ
ってトランジスタ6がオンし、モニタ端子VDを”L”
レベルにドライブする、このモニタ端子VDを外部の判
定部14でモニタリングしてデータ・バス8上の読出し
データSRがバリッドになったことを検出できる。トラ
ンジスタ6はオープンドレインのバッファであり、同様
な半導体周辺デバイス11のVDラインをワイヤード・
オワすることが可能である。When the bit signal S5 changes to "1", the transistor 6 is turned on by the two-input AND signal S10a of the two-input AND gate 10a, and the monitor terminal VD is set to "L".
The level of the monitor terminal VD, which is driven to the level, can be monitored by the external determination unit 14 to detect that the read data SR on the data bus 8 has become valid. The transistor 6 is an open-drain buffer, and connects the VD line of the similar semiconductor peripheral device 11 to a wired
It's possible to make an Owa.
【0013】図3は本発明の第2の実施例のブロック図
である。本実施例の半導体周辺デバイスは、アンドゲー
ト9のうちのCS,IORD,IOWRの3入力アンド
9aの出力する制御信号S9aをデータバリッドタイミ
ング生成回路10Aである遅延回路10aを通して図4
に示すようにあらかじめ決められた遅延時間tdだけを
送らせてトランジスタ6をドライブしデータ・バス8を
モニタ端子VDから判定部14でモニタリングする。FIG. 3 is a block diagram of a second embodiment of the present invention. In the semiconductor peripheral device of the present embodiment, the control signal S9a output from the three-input AND 9a of CS, IORD, IOWR of the AND gate 9 is passed through a delay circuit 10a which is a data valid timing generation circuit 10A as shown in FIG.
As shown in (5), the transistor 6 is driven by sending only a predetermined delay time td, and the data bus 8 is monitored from the monitor terminal VD by the determination unit 14.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体周
辺デバイスからデータを読み出す場合に、データがバリ
ッドであることを示す信号が出力されるので、アクセス
時間を無視したハードウェア設計が可能となる。従って
コスト,性能面で最適なシステム構築が可能となり無駄
を排除するという効果がある。As described above, according to the present invention, when data is read from a semiconductor peripheral device, a signal indicating that the data is valid is output, so that hardware design ignoring access time can be performed. Become. Therefore, an optimal system can be constructed in terms of cost and performance, and there is an effect of eliminating waste.
【図1】本発明の第1の実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のブロックの動作を説明するために示す各
データの読み出しタイミング図である。FIG. 2 is a timing chart of reading data shown for explaining the operation of the block in FIG. 1;
【図3】本発明の第2の実施例のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a second embodiment of the present invention.
【図4】図2のブロックの動作を説明するために示す各
データの読み出しタイミング図である。FIG. 4 is a timing chart of reading data shown for explaining the operation of the block in FIG. 2;
【図5】従来のマイクロコンピュータシステムに使用さ
れている半導体周辺デバイスの一例のブロック図であ
る。FIG. 5 is a block diagram of an example of a semiconductor peripheral device used in a conventional microcomputer system.
1 レジスタファイル 2 セレクタ 3 付加ビット 4 入出力バッファ 5 付加ビット用入出力バッファ 6 トランジスタ 7 アドレス・バス 8 データ・バス 9 アンドゲート 9a 3入力アンドゲート 10,10A データバリッドタイミング生成回路 10a 2入力アンドゲート 11,11a 半導体周辺デバイス 14 判定部 S5 付加ビット出力信号 S9a 3入力アンド信号 S9b,10a 2入力信号 SA アドレス情報 SR 読み込みデータ SW 書き込みデータ Reference Signs List 1 register file 2 selector 3 additional bit 4 input / output buffer 5 additional bit input / output buffer 6 transistor 7 address bus 8 data bus 9 AND gate 9a 3 input AND gate 10, 10A data valid timing generation circuit 10a 2 input AND gate 11, 11a Semiconductor peripheral device 14 Judgment unit S5 Additional bit output signal S9a 3-input AND signal S9b, 10a 2-input signal SA address information SR read data SW write data
Claims (3)
及び読み出し機能が制御される入出力バッファを介し
て、アドレスのセレクタによって選択されたレジスタに
格納するレジスタファイルを有し、外部のデータ・バス
を介してマイクロプロセッサと前記データを授受する半
導体周辺デバイスにおいて、前記制御信号を入力し前記
制御信号に基づく内部信号を常時監視して所定の状態へ
の変化を検出すると直ちに外部用のモニタ信号端子から
データバリッドタイミング信号を出力するデータバリッ
ドタイミング生成回路を付加したことを特徴とする半導
体周辺デバイス。An input / output buffer whose data write and read functions are controlled by an external control signal has a register file to be stored in a register selected by an address selector. in the semiconductor peripheral devices, inputs the control signal the for exchanging the data with the microprocessor via
Monitor the internal signal based on the control signal at all times to achieve a predetermined state
And a data valid timing generation circuit for outputting a data valid timing signal from an external monitor signal terminal as soon as a change in the data is detected .
れのレジスタが付加ビットを有し、前記データバリッド
タイミング生成回路が、制御信号と選択されたレジスタ
の付加ビットデータを示す信号との論理積信号を常時監
視して所定の状態への変化を検出すると直ちにデータバ
リッドタイミング信号を出力することを特徴とする請求
項1記載の半導体周辺デバイス。2. The register file comprising :
These registers have additional bits and the data valid
The timing generation circuit controls the control signal and the selected register.
The AND signal with the signal indicating the additional bit data of
As soon as a change to the specified state is detected,
2. The semiconductor peripheral device according to claim 1, wherein the semiconductor peripheral device outputs a lid timing signal .
が、制御信号を所定の時間遅延する遅延回路を有し、前
記遅延回路の出力信号を常時監視して所定の状態への変
化を検出すると直ちにデータバリッドタイミング信号を
出力することを特徴とする請求項1記載の半導体周辺デ
バイス。3. The data valid timing generation circuit includes a delay circuit for delaying a control signal by a predetermined time.
The output signal of the delay circuit is constantly monitored to change to a predetermined state.
Data validation timing signal as soon as
2. The semiconductor peripheral device according to claim 1, wherein the output is performed .
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JPH05100988A JPH05100988A (en) | 1993-04-23 |
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1991
- 1991-10-04 JP JP25733691A patent/JP3245903B2/en not_active Expired - Fee Related
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