JPH06259370A - データ処理システムおよびそれに使用されるプロセッサ - Google Patents
データ処理システムおよびそれに使用されるプロセッサInfo
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- JPH06259370A JPH06259370A JP5047725A JP4772593A JPH06259370A JP H06259370 A JPH06259370 A JP H06259370A JP 5047725 A JP5047725 A JP 5047725A JP 4772593 A JP4772593 A JP 4772593A JP H06259370 A JPH06259370 A JP H06259370A
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
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- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
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- G06F13/36—Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プロセッサ(101)とクロック同期型ダイ
ナミックメモリ(102)を含む高速システムを提供す
る。同時に入出力コントローラ(104)がすべての主
記憶アクセスにダイレクトメモリアクセス(DMA)で
きる要件を保証する。 【構成】 クロック同期DRAM(102)のアドレス
は専用アドレスバス(108)を経由してプロセッサ
(101)から直接高速に供給される。また入出力コン
トローラ(104)がDMA処理を行う時、このアクセ
ス対象がクロック同期DRAM(102)である時に
は、101はアドレスをプロセッサシステムバス109
から108へと伝達し、102をアクセスする。 【効果】 プロセッサ(101)からクロック同期DR
AM(102)へ、専用アドレスバス(108)を介し
て高速アクセス動作ができる。
ナミックメモリ(102)を含む高速システムを提供す
る。同時に入出力コントローラ(104)がすべての主
記憶アクセスにダイレクトメモリアクセス(DMA)で
きる要件を保証する。 【構成】 クロック同期DRAM(102)のアドレス
は専用アドレスバス(108)を経由してプロセッサ
(101)から直接高速に供給される。また入出力コン
トローラ(104)がDMA処理を行う時、このアクセ
ス対象がクロック同期DRAM(102)である時に
は、101はアドレスをプロセッサシステムバス109
から108へと伝達し、102をアクセスする。 【効果】 プロセッサ(101)からクロック同期DR
AM(102)へ、専用アドレスバス(108)を介し
て高速アクセス動作ができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデータ処理システムおよ
びそれに使用されるプロセッサに関し、特に主記憶装置
がクロック同期型ダイナミックメモリである場合の高速
アクセス技術に関するものである。
びそれに使用されるプロセッサに関し、特に主記憶装置
がクロック同期型ダイナミックメモリである場合の高速
アクセス技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のマイクロプロセッサ(以下単にプ
ロセッサとよぶ)の外部端子に関する記述は例えば「i
486TMマイクロプロセッサ・ユーザーズ・マニュア
ル,1989年」(Intel i486TM Microprocessor, 1989)
の1.0 TABLE OF CONTENTS, 7.2.1 NON-CACHEABLE NON-B
URST SINGLE SYSLE, 7.2.9 BUS HOLDに記載されてい
る。
ロセッサとよぶ)の外部端子に関する記述は例えば「i
486TMマイクロプロセッサ・ユーザーズ・マニュア
ル,1989年」(Intel i486TM Microprocessor, 1989)
の1.0 TABLE OF CONTENTS, 7.2.1 NON-CACHEABLE NON-B
URST SINGLE SYSLE, 7.2.9 BUS HOLDに記載されてい
る。
【0003】従来のプロセッサシステムにおいて、デー
タあるいは命令を格納する主記憶装置は価格の安い汎用
のダイナミックメモリを用いて構成している。このよう
な汎用のダイナミックメモリの仕様は「日立ICメモリ
ハンドブック2」(’91.9)の第389頁から第3
93頁に見られる。このように従来のダイナミックメモ
リはチップの入力信号としてクロック入力を持たず、リ
ード/ライト時にはチップの内部で他の制御入力信号か
ら内部動作クロックを発生していた。また、内部にその
ダイナミックメモリの動作モードを規定するモードレジ
スタがなく、このため従来のダイナミックメモリでは動
作モードは基本的には単一であった。また、ダイナミッ
クメモリの内部は単一のバンクで構成されていた。
タあるいは命令を格納する主記憶装置は価格の安い汎用
のダイナミックメモリを用いて構成している。このよう
な汎用のダイナミックメモリの仕様は「日立ICメモリ
ハンドブック2」(’91.9)の第389頁から第3
93頁に見られる。このように従来のダイナミックメモ
リはチップの入力信号としてクロック入力を持たず、リ
ード/ライト時にはチップの内部で他の制御入力信号か
ら内部動作クロックを発生していた。また、内部にその
ダイナミックメモリの動作モードを規定するモードレジ
スタがなく、このため従来のダイナミックメモリでは動
作モードは基本的には単一であった。また、ダイナミッ
クメモリの内部は単一のバンクで構成されていた。
【0004】一方、クロック端子を入力するダイナミッ
クメモリLSIが、「日経エレクトロニクス1992年
6月8日号(No.556)」第109頁から第113
頁に記述されている。この文献の第111頁には100
MHzのクロック信号を入力し1クロックに1回のレー
トでデータアクセスできるDRAMや、250MHzの
クロック信号を入力し、1クロックに2回のレートでデ
ータアクセスできるDRAMの図が示されている。
クメモリLSIが、「日経エレクトロニクス1992年
6月8日号(No.556)」第109頁から第113
頁に記述されている。この文献の第111頁には100
MHzのクロック信号を入力し1クロックに1回のレー
トでデータアクセスできるDRAMや、250MHzの
クロック信号を入力し、1クロックに2回のレートでデ
ータアクセスできるDRAMの図が示されている。
【0005】上記の「i486TMマイクロプロセッサ・
ユーザーズ・マニュアル」によると、i486TMプロセ
ッサはプロセッサ・バスとして30ビットのアドレス外
部端子A31−A2,32ビットのデータ外部端子D3
1−D0を有している。またRDY#,BRDY#なる
外部入力端子をもち、プロセッサ外部回路のアクセス動
作完了に同期してアサート(信号が論理値1になるこ
と)すると記述されている。またHOLDなる外部入力
端子をもち、プロセッサ外部回路がプロセッサ・バスの
使用を要求する時にアサートすると記述されている。ま
たHLDAなる外部出力端子をもち、HOLDに応答
し、プロセッサ外部回路がプロセッサ・バスを使用でき
る時にアサートすると記述されている。信号HOLDは
バス権獲得要求信号、信号HLDAはバス権獲得認可信
号である。
ユーザーズ・マニュアル」によると、i486TMプロセ
ッサはプロセッサ・バスとして30ビットのアドレス外
部端子A31−A2,32ビットのデータ外部端子D3
1−D0を有している。またRDY#,BRDY#なる
外部入力端子をもち、プロセッサ外部回路のアクセス動
作完了に同期してアサート(信号が論理値1になるこ
と)すると記述されている。またHOLDなる外部入力
端子をもち、プロセッサ外部回路がプロセッサ・バスの
使用を要求する時にアサートすると記述されている。ま
たHLDAなる外部出力端子をもち、HOLDに応答
し、プロセッサ外部回路がプロセッサ・バスを使用でき
る時にアサートすると記述されている。信号HOLDは
バス権獲得要求信号、信号HLDAはバス権獲得認可信
号である。
【0006】一般にバス権獲得要求信号、バス権獲得認
可信号はプロセッサ以外のデバイス、例えば入出力コン
トローラが主記憶を直接にアクセスするDMA(Direct
Memory Access)処理を可能とするために設けられてい
る。
可信号はプロセッサ以外のデバイス、例えば入出力コン
トローラが主記憶を直接にアクセスするDMA(Direct
Memory Access)処理を可能とするために設けられてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のプロセッサLS
Iの技術を用いて情報処理システムを構成したものが、
図2である。図2では、201はプロセッサLSI、2
02は入出力コントローラ、203は磁気ディスク装
置、204は主記憶装置、205はグラフィックメモ
リ、206は30ビットのプロセッサ・アドレスバス、
207は32ビットのプロセッサ・データバス、20
8:HOLDはバス権獲得要求信号、209:HLDA
はバス権獲得認可信号、210:RDY#はデータ転送
完了信号、211は入出力バスである。図2で入出力コ
ントローラ202が208:HOLDアサートし、かつ
209:HLDAのアサートを確認することによって、
プロセッサバス206、207の使用を認められ、DM
A処理によって主記憶を直接にアクセスすることが可能
となる。
Iの技術を用いて情報処理システムを構成したものが、
図2である。図2では、201はプロセッサLSI、2
02は入出力コントローラ、203は磁気ディスク装
置、204は主記憶装置、205はグラフィックメモ
リ、206は30ビットのプロセッサ・アドレスバス、
207は32ビットのプロセッサ・データバス、20
8:HOLDはバス権獲得要求信号、209:HLDA
はバス権獲得認可信号、210:RDY#はデータ転送
完了信号、211は入出力バスである。図2で入出力コ
ントローラ202が208:HOLDアサートし、かつ
209:HLDAのアサートを確認することによって、
プロセッサバス206、207の使用を認められ、DM
A処理によって主記憶を直接にアクセスすることが可能
となる。
【0008】一方、図2のシステムで特に主記憶のメモ
リLSIが高速である場合いくつかの問題が生じる。図
2のシステムで最も問題となることは、プロセッサ20
1がプロセッサアドレスバス206を経由して主記憶装
置204であるダイナミックメモリにアドレスを伝達す
る時のタイミング設計の難しさである。数十個のメモリ
LSIを使用するシステムでは、負荷容量の問題からア
ドレス端子のバッファLSIが必要である。特にアドレ
ス信号はアドレスをデコードする全てのプロセッサバス
上のデバイスと全てのメモリLSIとに供給なければな
らないので、アドレスバス206のトータルの負荷容量
がデータバス207よりも大きい。さらに、このバッフ
ァLSIを通過するために、信号遅延時間が発生し、ダ
イナミックメモリ本来のアクセス時間よりもアクセス時
間が余計に要する。また、上記の「日経エレクトロニク
ス」の文献に示される高速クロックで同期して動作する
メモリLSIを用いた場合には、プロセッサとメモリL
SIとの間にバッファを介在させると、サイクル時間が
短いためにタイミング設計がより困難になると言う問題
が生じる。
リLSIが高速である場合いくつかの問題が生じる。図
2のシステムで最も問題となることは、プロセッサ20
1がプロセッサアドレスバス206を経由して主記憶装
置204であるダイナミックメモリにアドレスを伝達す
る時のタイミング設計の難しさである。数十個のメモリ
LSIを使用するシステムでは、負荷容量の問題からア
ドレス端子のバッファLSIが必要である。特にアドレ
ス信号はアドレスをデコードする全てのプロセッサバス
上のデバイスと全てのメモリLSIとに供給なければな
らないので、アドレスバス206のトータルの負荷容量
がデータバス207よりも大きい。さらに、このバッフ
ァLSIを通過するために、信号遅延時間が発生し、ダ
イナミックメモリ本来のアクセス時間よりもアクセス時
間が余計に要する。また、上記の「日経エレクトロニク
ス」の文献に示される高速クロックで同期して動作する
メモリLSIを用いた場合には、プロセッサとメモリL
SIとの間にバッファを介在させると、サイクル時間が
短いためにタイミング設計がより困難になると言う問題
が生じる。
【0009】従って本発明の目的とするところは、プロ
セッサと主記憶装置であるダイナミックメモリLSIと
を含むシステムで、特に主記憶のアクセス時間を最小化
することである。また本発明の他の目的は、プロセッサ
と主記憶装置であるダイナミックメモリLSIとを含む
システムのDMA処理で、DMAを行うコントローラが
全ての主記憶装置に正しくアクセスできるようにするこ
とである。
セッサと主記憶装置であるダイナミックメモリLSIと
を含むシステムで、特に主記憶のアクセス時間を最小化
することである。また本発明の他の目的は、プロセッサ
と主記憶装置であるダイナミックメモリLSIとを含む
システムのDMA処理で、DMAを行うコントローラが
全ての主記憶装置に正しくアクセスできるようにするこ
とである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の代表的な実施形
態は、プロセッサ101であるLSIと、主記憶装置1
02であるクロック同期型ダイナミックメモリと、プロ
セッサLSI101と外部装置103、104、10
5、106、107を接続する第1のアドレスバス10
9と、プロセッサLSI101とダイナミックメモリ1
02を直接に接続する第2のアドレスバス108とを有
することを特徴とする。なお、クロック同期型ダイナミ
ックメモリとは、外部クロック入力端子を有し、外部ク
ロック入力信号に同期して動作するダイナミックメモリ
LSIをいうものとする。
態は、プロセッサ101であるLSIと、主記憶装置1
02であるクロック同期型ダイナミックメモリと、プロ
セッサLSI101と外部装置103、104、10
5、106、107を接続する第1のアドレスバス10
9と、プロセッサLSI101とダイナミックメモリ1
02を直接に接続する第2のアドレスバス108とを有
することを特徴とする。なお、クロック同期型ダイナミ
ックメモリとは、外部クロック入力端子を有し、外部ク
ロック入力信号に同期して動作するダイナミックメモリ
LSIをいうものとする。
【0011】さらに本発明のより好適な実施形態では、
第1のアドレスバス109に接続された外部装置のひと
つである入出力コントローラ104がDMA処理を行う
際に、このDMA処理によってアクセスされるアドレス
がダイナミックメモリ102の番地である時に、プロセ
ッサは第1のアドレスバス109から第2のアドレスバ
ス108へアドレスを伝達する。
第1のアドレスバス109に接続された外部装置のひと
つである入出力コントローラ104がDMA処理を行う
際に、このDMA処理によってアクセスされるアドレス
がダイナミックメモリ102の番地である時に、プロセ
ッサは第1のアドレスバス109から第2のアドレスバ
ス108へアドレスを伝達する。
【0012】
【作用】プロセッサから主記憶装置であるクロック同期
型ダイナミックメモリへ供給されるアドレスは、クロッ
ク同期型ダイナミックメモリ以外の外部装置へプロセッ
サから供給されるアドレスを転送する第1のアドレスバ
スとは別個に設けられた第2のアドレスバスを介して転
送されるので、この第2のアドレスバスを介して転送に
際して従来のバッファLSIを通過するための信号遅延
が発生しない。またプロセッサ以外のデバイスが行うD
MA処理の時には、DMAが発行するアドレスをプロセ
ッサが主記憶装置であるクロック同期型ダイナミックメ
モリへ伝達するのでDMA処理が正しく実行できる。本
発明のその他の目的と特徴は、以下の実施例から明らか
となろう。
型ダイナミックメモリへ供給されるアドレスは、クロッ
ク同期型ダイナミックメモリ以外の外部装置へプロセッ
サから供給されるアドレスを転送する第1のアドレスバ
スとは別個に設けられた第2のアドレスバスを介して転
送されるので、この第2のアドレスバスを介して転送に
際して従来のバッファLSIを通過するための信号遅延
が発生しない。またプロセッサ以外のデバイスが行うD
MA処理の時には、DMAが発行するアドレスをプロセ
ッサが主記憶装置であるクロック同期型ダイナミックメ
モリへ伝達するのでDMA処理が正しく実行できる。本
発明のその他の目的と特徴は、以下の実施例から明らか
となろう。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の実施例によるデータ処理シ
ステムを示す。101はプロセッサLSIで、101は
1個のLSIからなっている。102は主記憶装置とし
てのクロック同期型ダイナミックメモリLSIで、10
2は複数個のLSIによって実現されているが、その詳
細な説明は後で行う。ダイナミックメモリLSI102
のアドレスはプロセッサLSI101から専用のアドレ
スバス108を経由して供給されることが大きな特徴で
ある。109はプロセッサ・アドレスバスで、110は
プロセッサ・データバスで、109、110とを総称し
てプロセッサ・バスと呼ぶ。プロセッサ・バス109、
110には、プロセッサLSI101と、浮動小数点プ
ロセッサ103と、入出力コントローラ104と、増設
主記憶装置106と、グラフィックメモリ107とが接
続されている。またプロセッサ・データバス110には
クロック同期型ダイナミックメモリLSI102が接続
されている。尚、増設主記憶装置106は、このデータ
処理システムの主記憶のメモリ容量を増設するために用
いられる。111、112、113は、プロセッサ・バ
ス109、110の制御信号線である。111:hre
qはプロセッサLSI101以外のデバイスがバスマス
タとなり直接にプロセッサ・バス109、110を使用
したいと要求する時に”1”にする信号である。11
2:hackはhreqに対する応答信号で、hack
(112)が”1”になった時にはプロセッサLSI1
01以外のデバイスの要求がプロセッサ101により認
められ、要求を出したデバイスがプロセッサ・バス10
9、110を使用してよいことを示す。113:rea
dyはデータ転送の終了を示す信号である。ready
(113)を”1”にするとバスサイクルが終了する約
束となっているので、ready(113)を”1”に
することを延長することによって、いくらでもアクセス
時間の長い記憶装置をも使用可能である。また、入出力
コントローラ104はDMA機能を備えている。図示さ
れてはいないが、キーボードやディスプレイ等の個々の
入出力装置は入出力装置バス114を介して入出力コン
トローラ104と接続されている。磁気ディスク装置1
05は典型的な入出力装置の一例である。この入出力コ
ントローラ104のDMA処理時のプロセッサ・アドレ
スバス109のアドレスは、プロセッサ101を介して
専用アドレスバス108を介して主記憶装置102とし
てのクロック同期型ダイナミックメモリLSIに転送さ
れることができる。115はクロックパルス発生器であ
り、データ処理システムのシステムクロックを発生す
る。116、117はそのクロック出力信号である。1
16、117の周波数は2:1の関係にあり、また11
7の立ち上がり(”L”から”H”への遷移)の時に、
116もまた立ち上がるように同期がなされている。
ステムを示す。101はプロセッサLSIで、101は
1個のLSIからなっている。102は主記憶装置とし
てのクロック同期型ダイナミックメモリLSIで、10
2は複数個のLSIによって実現されているが、その詳
細な説明は後で行う。ダイナミックメモリLSI102
のアドレスはプロセッサLSI101から専用のアドレ
スバス108を経由して供給されることが大きな特徴で
ある。109はプロセッサ・アドレスバスで、110は
プロセッサ・データバスで、109、110とを総称し
てプロセッサ・バスと呼ぶ。プロセッサ・バス109、
110には、プロセッサLSI101と、浮動小数点プ
ロセッサ103と、入出力コントローラ104と、増設
主記憶装置106と、グラフィックメモリ107とが接
続されている。またプロセッサ・データバス110には
クロック同期型ダイナミックメモリLSI102が接続
されている。尚、増設主記憶装置106は、このデータ
処理システムの主記憶のメモリ容量を増設するために用
いられる。111、112、113は、プロセッサ・バ
ス109、110の制御信号線である。111:hre
qはプロセッサLSI101以外のデバイスがバスマス
タとなり直接にプロセッサ・バス109、110を使用
したいと要求する時に”1”にする信号である。11
2:hackはhreqに対する応答信号で、hack
(112)が”1”になった時にはプロセッサLSI1
01以外のデバイスの要求がプロセッサ101により認
められ、要求を出したデバイスがプロセッサ・バス10
9、110を使用してよいことを示す。113:rea
dyはデータ転送の終了を示す信号である。ready
(113)を”1”にするとバスサイクルが終了する約
束となっているので、ready(113)を”1”に
することを延長することによって、いくらでもアクセス
時間の長い記憶装置をも使用可能である。また、入出力
コントローラ104はDMA機能を備えている。図示さ
れてはいないが、キーボードやディスプレイ等の個々の
入出力装置は入出力装置バス114を介して入出力コン
トローラ104と接続されている。磁気ディスク装置1
05は典型的な入出力装置の一例である。この入出力コ
ントローラ104のDMA処理時のプロセッサ・アドレ
スバス109のアドレスは、プロセッサ101を介して
専用アドレスバス108を介して主記憶装置102とし
てのクロック同期型ダイナミックメモリLSIに転送さ
れることができる。115はクロックパルス発生器であ
り、データ処理システムのシステムクロックを発生す
る。116、117はそのクロック出力信号である。1
16、117の周波数は2:1の関係にあり、また11
7の立ち上がり(”L”から”H”への遷移)の時に、
116もまた立ち上がるように同期がなされている。
【0014】プロセッサLSI101が主記憶装置をア
クセスする時のアドレスとデータの流れについて説明す
る。アクセスされるメモリの存在場所が主記憶装置であ
る同期型ダイナミックメモリLSI102である時に
は、プロセッサLSI101は専用アドレスバス108
とプロセッサ・データバス110とを使用して同期型ダ
イナミックメモリ102をアクセスする。アクセスされ
るメモリの存在場所が増設主記憶装置106である時に
は、プロセッサLSI101はプロセッサ・アドレスバ
ス109とプロセッサ・データバス110を使用して増
設主記憶装置106をアクセスする。
クセスする時のアドレスとデータの流れについて説明す
る。アクセスされるメモリの存在場所が主記憶装置であ
る同期型ダイナミックメモリLSI102である時に
は、プロセッサLSI101は専用アドレスバス108
とプロセッサ・データバス110とを使用して同期型ダ
イナミックメモリ102をアクセスする。アクセスされ
るメモリの存在場所が増設主記憶装置106である時に
は、プロセッサLSI101はプロセッサ・アドレスバ
ス109とプロセッサ・データバス110を使用して増
設主記憶装置106をアクセスする。
【0015】主記憶装置102のLSIの構成図を、図
3に示す。主記憶装置102は4個のダイナミックメモ
リLSI301、302、303、304からなる。こ
れらのダイナミックメモリLSI301、302、30
3、304のインターフェース信号は次の通りである。 A0−A11(108):アドレス信号。入力。行アド
レスおよび列アドレスがマルチプレックス方式で入力さ
れる。すなわち、行アドレスはA0−A10の11ビッ
トが使われ、列アドレスはA0−A8の9ビットが使わ
れる。尚、行アドレス入力時のA11はバンク指定に使
われる。 /RAS(305):行アドレスストローブ信号。入
力。行アドレスを送りこむ時にアサート(Lowレベ
ル、以下、L)にする。 /CAS(306):列アドレスストローブ信号。入
力。列アドレスを送りこむ時にアサート(L)にする。 /DQM(307):データマスク信号。入力。リード
時にはIO7−IO0(110)の出力エネーブル信号
になる。リード時、この信号がアサート(”L”レベ
ル)されないと出力110はハイインピーダンス状態の
ままである。一方、ライト時にはライトエネーブル信号
になる。ライト時、この信号がアサート(”L”レベ
ル)されることにより、実際にデータが書き込まれる。 IO0−IO7(110):データ信号。入出力。リー
ド/ライト時のデータ信号用インターフェース。 /WE(309):ライトエネーブル信号。入力。デー
タ書き込みを指示する時にアサート(”L”レベル)す
る。 CLK(117):クロック信号。入力。この信号に立
上りエッジに同期してこのチップの入力信号上の値がチ
ップ内部に取り込まれる。また、この信号に立上りエッ
ジに同期してこのチップの外部に出力が送出される。 /CKE(308):クロックエネーブル信号。この信
号がネゲート(H)されるとクロック入力CLK(11
7)がLSI内部に伝達されなくなる。 なお、/WE(309)は4つのメモリLSI301−
304に独立であるので、バイト毎の書き換えが可能で
ある。また/CKE(308)はこの装置では機能せ
ず、Lレベルに固定されている。クロック同期型LSI
301、304は内部にモードレジスタを有し、/RA
Sと/CASと/WEの3つがすべてLレベルなる時
に、IO0−IO7を経由してそのモードレジスタに書
き込みが行われる。内部のモードレジスタの値は、RA
S遅延:RAS入力からデータ出力までのクロック数、
CAS遅延:CAS入力からデータ出力までのクロック
数、ラップ長:ラップアラウンドするアドレスの大き
さ、を指定する。例えば、ラップ長に4を指定すると、
アドレスはクロック単位に0−1−2−3、1−2−3
−0、2−3−0−1、3−0−1−2のようにラップ
アラウンドしていく。また、図1に図示していないが、
305、306、307、309はプロセッサLSI1
01より供給される。クロック同期型ダイナミックメモ
リ301、302、303、304はデータ処理システ
ムのクロック信号117に同期している。そのメモリの
読み出しの時にはクロック信号117の立ち上がりに同
期して、301−304は有効データを出力し、プロセ
ッサLSI101はデータをとりこむ。また、そのメモ
リの書き込みの時にはクロック信号117の立ち上がり
に同期して、プロセッサLSI101は有効データを出
力し、301−304はデータをとりこむ。読み出し、
書き込みの両方ともデータの転送はクロック信号117
の1クロックピッチで行われる。
3に示す。主記憶装置102は4個のダイナミックメモ
リLSI301、302、303、304からなる。こ
れらのダイナミックメモリLSI301、302、30
3、304のインターフェース信号は次の通りである。 A0−A11(108):アドレス信号。入力。行アド
レスおよび列アドレスがマルチプレックス方式で入力さ
れる。すなわち、行アドレスはA0−A10の11ビッ
トが使われ、列アドレスはA0−A8の9ビットが使わ
れる。尚、行アドレス入力時のA11はバンク指定に使
われる。 /RAS(305):行アドレスストローブ信号。入
力。行アドレスを送りこむ時にアサート(Lowレベ
ル、以下、L)にする。 /CAS(306):列アドレスストローブ信号。入
力。列アドレスを送りこむ時にアサート(L)にする。 /DQM(307):データマスク信号。入力。リード
時にはIO7−IO0(110)の出力エネーブル信号
になる。リード時、この信号がアサート(”L”レベ
ル)されないと出力110はハイインピーダンス状態の
ままである。一方、ライト時にはライトエネーブル信号
になる。ライト時、この信号がアサート(”L”レベ
ル)されることにより、実際にデータが書き込まれる。 IO0−IO7(110):データ信号。入出力。リー
ド/ライト時のデータ信号用インターフェース。 /WE(309):ライトエネーブル信号。入力。デー
タ書き込みを指示する時にアサート(”L”レベル)す
る。 CLK(117):クロック信号。入力。この信号に立
上りエッジに同期してこのチップの入力信号上の値がチ
ップ内部に取り込まれる。また、この信号に立上りエッ
ジに同期してこのチップの外部に出力が送出される。 /CKE(308):クロックエネーブル信号。この信
号がネゲート(H)されるとクロック入力CLK(11
7)がLSI内部に伝達されなくなる。 なお、/WE(309)は4つのメモリLSI301−
304に独立であるので、バイト毎の書き換えが可能で
ある。また/CKE(308)はこの装置では機能せ
ず、Lレベルに固定されている。クロック同期型LSI
301、304は内部にモードレジスタを有し、/RA
Sと/CASと/WEの3つがすべてLレベルなる時
に、IO0−IO7を経由してそのモードレジスタに書
き込みが行われる。内部のモードレジスタの値は、RA
S遅延:RAS入力からデータ出力までのクロック数、
CAS遅延:CAS入力からデータ出力までのクロック
数、ラップ長:ラップアラウンドするアドレスの大き
さ、を指定する。例えば、ラップ長に4を指定すると、
アドレスはクロック単位に0−1−2−3、1−2−3
−0、2−3−0−1、3−0−1−2のようにラップ
アラウンドしていく。また、図1に図示していないが、
305、306、307、309はプロセッサLSI1
01より供給される。クロック同期型ダイナミックメモ
リ301、302、303、304はデータ処理システ
ムのクロック信号117に同期している。そのメモリの
読み出しの時にはクロック信号117の立ち上がりに同
期して、301−304は有効データを出力し、プロセ
ッサLSI101はデータをとりこむ。また、そのメモ
リの書き込みの時にはクロック信号117の立ち上がり
に同期して、プロセッサLSI101は有効データを出
力し、301−304はデータをとりこむ。読み出し、
書き込みの両方ともデータの転送はクロック信号117
の1クロックピッチで行われる。
【0016】入出力コントローラ104がDMA機構を
利用して直接に主記憶装置にアクセスする場合の動作フ
ローチャートを、図4に示す。その動作は例えば仮想記
憶システムの動作にて起こるメモリスワップ動作にて磁
気ディスク装置105と主記憶装置102または106
との間でデータ転送を行う場合に起こる。 処理401:スタート。処理402へ。 処理402:hreq(111)信号を1にする。処理
403へ。
利用して直接に主記憶装置にアクセスする場合の動作フ
ローチャートを、図4に示す。その動作は例えば仮想記
憶システムの動作にて起こるメモリスワップ動作にて磁
気ディスク装置105と主記憶装置102または106
との間でデータ転送を行う場合に起こる。 処理401:スタート。処理402へ。 処理402:hreq(111)信号を1にする。処理
403へ。
【0017】処理403:hack(112)信号を検
査する。1なら処理404へ。0なら処理403へ。 処理404:データ転送をready(113)に同期
させて行う。主記憶へのライト(書き込み)動作の場
合、データは入出力コントローラ104から主記憶装置
102あるいは106に伝達される。主記憶からのリー
ド(読み出し)動作の場合、データは主記憶装置102
あるいは106から入出力コントローラ104に伝達さ
れる。処理405へ。 処理405:転送完了なら処理406へ。さもなければ
処理404へ。 処理406:hreq(111)信号を0にする。処理
407へ。 処理407:フローチャートの終了。
査する。1なら処理404へ。0なら処理403へ。 処理404:データ転送をready(113)に同期
させて行う。主記憶へのライト(書き込み)動作の場
合、データは入出力コントローラ104から主記憶装置
102あるいは106に伝達される。主記憶からのリー
ド(読み出し)動作の場合、データは主記憶装置102
あるいは106から入出力コントローラ104に伝達さ
れる。処理405へ。 処理405:転送完了なら処理406へ。さもなければ
処理404へ。 処理406:hreq(111)信号を0にする。処理
407へ。 処理407:フローチャートの終了。
【0018】また、バス権獲得要求信号hreq(11
1)信号がアサートされた時のプロセッサLSI101
の動作のフローチャートを、図5に示す。 処理501:スタート。処理502へ。 処理502:自分(プロセッサLSI101)自身がプ
ロセッサ・バスを使用中か調べる。使用中なら処理50
2へ。さもなければ処理503へ。 処理503:hack(112)信号を1にする。処理
504へ。 処理504:プロセッサアドレスバス109上のアドレ
スをデコード(解読)する。処理505へ。 処理505:プロセッサアドレスバス109上のアドレ
スが主記憶102に割り当てられたアドレスならば処理
506へ。さもなければ処理509へ。 処理506:主記憶102をアクセスする。プロセッサ
アドレスバス109上のアドレスを行アドレス、列アド
レスに分割して専用アドレスバス108に伝達する。そ
して主記憶102のデータ転送を行う。処理507へ。 処理507:ready(113)をアサートする。処
理508へ。 処理508:hreq(111)信号を検査する。”
0”なら、処理510へ。”1”なら、処理509へ。 処理509:次のデータ転送が開始したかどうか調べ
る。開始したなら処理504へ。さもなければ処理50
8へ。 処理510:フローチャートの終了。
1)信号がアサートされた時のプロセッサLSI101
の動作のフローチャートを、図5に示す。 処理501:スタート。処理502へ。 処理502:自分(プロセッサLSI101)自身がプ
ロセッサ・バスを使用中か調べる。使用中なら処理50
2へ。さもなければ処理503へ。 処理503:hack(112)信号を1にする。処理
504へ。 処理504:プロセッサアドレスバス109上のアドレ
スをデコード(解読)する。処理505へ。 処理505:プロセッサアドレスバス109上のアドレ
スが主記憶102に割り当てられたアドレスならば処理
506へ。さもなければ処理509へ。 処理506:主記憶102をアクセスする。プロセッサ
アドレスバス109上のアドレスを行アドレス、列アド
レスに分割して専用アドレスバス108に伝達する。そ
して主記憶102のデータ転送を行う。処理507へ。 処理507:ready(113)をアサートする。処
理508へ。 処理508:hreq(111)信号を検査する。”
0”なら、処理510へ。”1”なら、処理509へ。 処理509:次のデータ転送が開始したかどうか調べ
る。開始したなら処理504へ。さもなければ処理50
8へ。 処理510:フローチャートの終了。
【0019】図6はプロセッサLSI101の内部に存
在するアドレスデコード装置の構成を示す図である。こ
のアドレスデコード装置601は、アドレスレジスタ6
02と比較器603とからなる。アドレスレジスタ60
2はプロセッサLSI101から設定可能なレジスタで
あり、主記憶装置である同期型ダイナミックメモリLS
I102のアドレス位置を指定する機能をもつ。外部回
路の起こすバスサイクル中、プロセッサアドレスバス1
09の9ビットの値はアドレスレジスタ602の9ビッ
トの値(603)と比較され、比較結果は信号線605
を経由して、別の制御回路へ伝達される。この比較動作
によって図5の505の判定動作が可能になる。
在するアドレスデコード装置の構成を示す図である。こ
のアドレスデコード装置601は、アドレスレジスタ6
02と比較器603とからなる。アドレスレジスタ60
2はプロセッサLSI101から設定可能なレジスタで
あり、主記憶装置である同期型ダイナミックメモリLS
I102のアドレス位置を指定する機能をもつ。外部回
路の起こすバスサイクル中、プロセッサアドレスバス1
09の9ビットの値はアドレスレジスタ602の9ビッ
トの値(603)と比較され、比較結果は信号線605
を経由して、別の制御回路へ伝達される。この比較動作
によって図5の505の判定動作が可能になる。
【0020】以上本発明の実施例を詳細に説明したが、
本発明は上記の実施例に限定されるものではなくその技
術思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、プ
ロセッサ101はそのLSIチップにオンチップの命令
キャッシュおよびデータキャッシュの1次キャッシュメ
モリを持つことができ、また同期型ダイナミックメモリ
102はそのLSIチップにキャッシュSRAMなどの
2次キャッシュメモリを持つことができる。
本発明は上記の実施例に限定されるものではなくその技
術思想の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、プ
ロセッサ101はそのLSIチップにオンチップの命令
キャッシュおよびデータキャッシュの1次キャッシュメ
モリを持つことができ、また同期型ダイナミックメモリ
102はそのLSIチップにキャッシュSRAMなどの
2次キャッシュメモリを持つことができる。
【0021】
【発明の効果】プロセッサから主記憶装置であるクロッ
ク同期型ダイナミックメモリへ供給されるアドレスは、
クロック同期型ダイナミックメモリ以外の外部装置へプ
ロセッサから供給されるアドレスを転送するアドレスバ
スとは別個に設けられた専用アドレスバスを介して高速
に転送される。
ク同期型ダイナミックメモリへ供給されるアドレスは、
クロック同期型ダイナミックメモリ以外の外部装置へプ
ロセッサから供給されるアドレスを転送するアドレスバ
スとは別個に設けられた専用アドレスバスを介して高速
に転送される。
【0022】またプロセッサ以外のデバイスが行うDM
A処理の時には、DMAが発行するアドレスをプロセッ
サが主記憶装置である同期型ダイナミックメモリに伝達
するのでDMA処理が正しく実行できる。
A処理の時には、DMAが発行するアドレスをプロセッ
サが主記憶装置である同期型ダイナミックメモリに伝達
するのでDMA処理が正しく実行できる。
【図1】本発明の実施例によるプロセッサを用いたデー
タ処理システムの構成を示す図である。
タ処理システムの構成を示す図である。
【図2】従来のデータ処理システムの構成図である。
【図3】図1のクロック同期型ダイナミックメモリ10
2の構成を示す図である。
2の構成を示す図である。
【図4】図1の入出力装置104がDMA処理を行う時
の処理を示す図である。
の処理を示す図である。
【図5】バス権獲得要求信号hreqがアサートされた
時の図1のプロセッサ101が行う処理を示す図であ
る。
時の図1のプロセッサ101が行う処理を示す図であ
る。
【図6】図1のプロセッサ101内部のアドレスデコー
ド装置の構成を示す図である。
ド装置の構成を示す図である。
101…プロセッサLSI、102…クロック同期型ダ
イナミックメモリLSI、103…浮動小数点プロセッ
サ、104…入出力コントローラ、105…磁気ディス
ク装置、106…増設主記憶装置、107…グラフィッ
クメモリ、108…専用アドレスバス、109…プロセ
ッサ・アドレスバス、110…プロセッサ・データバ
ス、111…バス権獲得要求信号、112…バス権獲得
認可信号、113…データ転送完了信号、114…入出
力バス、115…クロックパルス発生器、116…クロ
ック信号、117…クロック信号、201…プロセッサ
LSI、202…入出力コントローラ、203…磁気デ
ィスク装置、204…主記憶装置、205…グラフィッ
クメモリ、206…プロセッサ・アドレスバス、207
…プロセッサ・データバス、208…バス権獲得要求信
号、209…バス権獲得認可信号、210…データ転送
完了信号、211…入出力バス、301、302、30
3、304…クロック同期型ダイナミックメモリ、30
5…行アドレスストローブ信号、306…列アドレスス
トローブ信号、307…データマスク信号、308…ク
ロックエネーブル信号、309…ライトエネーブル信
号、401…フローチャートの始まり、402…406
…処理、407…フローチャートの終わり、501…フ
ローチャートの始まり、502…509…処理、510
…フローチャートの終わり、601…アドレスデコー
ダ、602…アドレスレジスタ、603…一致比較器、
604…信号線、605…一致判定結果。
イナミックメモリLSI、103…浮動小数点プロセッ
サ、104…入出力コントローラ、105…磁気ディス
ク装置、106…増設主記憶装置、107…グラフィッ
クメモリ、108…専用アドレスバス、109…プロセ
ッサ・アドレスバス、110…プロセッサ・データバ
ス、111…バス権獲得要求信号、112…バス権獲得
認可信号、113…データ転送完了信号、114…入出
力バス、115…クロックパルス発生器、116…クロ
ック信号、117…クロック信号、201…プロセッサ
LSI、202…入出力コントローラ、203…磁気デ
ィスク装置、204…主記憶装置、205…グラフィッ
クメモリ、206…プロセッサ・アドレスバス、207
…プロセッサ・データバス、208…バス権獲得要求信
号、209…バス権獲得認可信号、210…データ転送
完了信号、211…入出力バス、301、302、30
3、304…クロック同期型ダイナミックメモリ、30
5…行アドレスストローブ信号、306…列アドレスス
トローブ信号、307…データマスク信号、308…ク
ロックエネーブル信号、309…ライトエネーブル信
号、401…フローチャートの始まり、402…406
…処理、407…フローチャートの終わり、501…フ
ローチャートの始まり、502…509…処理、510
…フローチャートの終わり、601…アドレスデコー
ダ、602…アドレスレジスタ、603…一致比較器、
604…信号線、605…一致判定結果。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平塚 憲晴 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (8)
- 【請求項1】プロセッサと、 上記プロセッサと接続されたアドレスバスと、 上記アドレスバスを介してアクセスされる主記憶装置お
よび外部装置とを具備してなるデータ処理システムにお
いて、 上記主記憶装置は、上記プロセッサのクロックと同期し
たクロック信号が供給されるクロック同期型ダイナミッ
クメモリであり、 上記アドレスバスは、上記プロセッサと上記外部装置と
を接続する第1のアドレスバスと、上記プロセッサと上
記クロック同期型ダイナミックメモリとを接続する第2
のアドレスバスとからなり、 上記プロセッサは上記第1のアドレスバスに接続される
第1のアドレス端子と上記第2のアドレスバスに接続さ
れる第2のアドレス端子とを有することを特徴とするデ
ータ処理システム。 - 【請求項2】上記外部装置は、上記主記憶装置に関して
ダイレクトメモリアクセス処理を実行する入出力装置を
含んでなり、 上記ダイレクトメモリアクセス処理のアクセス対象が上
記クロック同期型ダイナミックメモリであることを上記
プロセッサが検出し、該検出結果に応答して上記第2の
アドレスバスのアドレスを上記第1のアドレスバスへ転
送する如く上記プロセッサが構成されてなることを特徴
とする請求項1に記載のデータ処理システム。 - 【請求項3】上記第2のアドレス端子に関して上記プロ
セッサはアドレスを双方向に信号伝達を実行可能である
ことを特徴とする請求項2に記載のデータ処理システ
ム。 - 【請求項4】上記クロック同期型ダイナミックメモリと
異なる増設主記憶装置を上記外部装置が含んでなること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記
載のデータ処理システム。 - 【請求項5】アドレスバスと接続された主記憶装置およ
び外部装置とを具備し、上記主記憶装置はクロック同期
型ダイナミックメモリであり、上記アドレスバスは上記
外部装置と接続された第1のアドレスバスと、上記クロ
ック同期型ダイナミックメモリと接続された第2のアド
レスバスとからなるデータ処理システムに使用されるプ
ロセッサであって、 上記クロック同期型ダイナミックメモリに供給されるク
ロック信号と同期したクロックで動作し、上記第1のア
ドレスバスにアドレスを出力する第1のアドレス端子
と、上記第2のアドレスバスにアドレスを出力する第2
のアドレス端子とを有することを特徴とするプロセッ
サ。 - 【請求項6】上記外部装置中の入出力装置による上記主
記憶装置に関してダイレクトメモリアクセス処理のアク
セス対象が上記クロック同期型ダイナミックメモリであ
ることを検出する手段と、該検出手段の検出結果に応答
して上記第2のアドレスバスのアドレスを上記第1のア
ドレスバスへ転送する手段とを具備してなることを特徴
とする請求項5に記載のプロセッサ。 - 【請求項7】上記第1のアドレス端子に関してアドレス
を双方向に信号伝達することを特徴とする請求項6に記
載のプロセッサ。 - 【請求項8】上記検出手段は、上記クロック同期型ダイ
ナミックメモリのアドレス情報を格納する第1の手段
と、該格納アドレス情報と上記第2のアドレスバスのア
ドレスの情報とを比較する第2の手段とを含んでなるこ
とを特徴とする請求項7に記載のプロセッサ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5047725A JPH06259370A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | データ処理システムおよびそれに使用されるプロセッサ |
KR1019940003991A KR940022285A (ko) | 1993-03-09 | 1994-03-02 | 데이타처리시스템 및 그것에 사용되는 프로세서 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5047725A JPH06259370A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | データ処理システムおよびそれに使用されるプロセッサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06259370A true JPH06259370A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12783312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5047725A Pending JPH06259370A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | データ処理システムおよびそれに使用されるプロセッサ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06259370A (ja) |
KR (1) | KR940022285A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5596541A (en) * | 1993-09-29 | 1997-01-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchronous dynamic random access memory |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP5047725A patent/JPH06259370A/ja active Pending
-
1994
- 1994-03-02 KR KR1019940003991A patent/KR940022285A/ko not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5596541A (en) * | 1993-09-29 | 1997-01-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchronous dynamic random access memory |
US6018491A (en) * | 1993-09-29 | 2000-01-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchronous dynamic random access memory |
US6144615A (en) * | 1993-09-29 | 2000-11-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchronous dynamic random access memory |
US6377503B1 (en) | 1993-09-29 | 2002-04-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchronous dynamic random access memory |
US6487142B2 (en) | 1993-09-29 | 2002-11-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchronous dynamic random access memory |
US6646955B2 (en) | 1993-09-29 | 2003-11-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchronous dynamic random access memory |
US6816433B2 (en) | 1993-09-29 | 2004-11-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchronous dynamic random access memory for burst read/write operations |
US6928028B2 (en) | 1993-09-29 | 2005-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Synchronous dynamic random access memory for burst read/write operations |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR940022285A (ko) | 1994-10-20 |
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