JP2005228055A - Ic for memory control - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、RAM及びROMを制御するためのメモリ制御用ICに関する。 The present invention relates to a memory control IC for controlling a RAM and a ROM.
周知のように、一般的な情報処理装置のハードウェア構成は、CPUとメモリモジュールとの間にメモリモジュールを制御するためのIC(以下、メモリ制御用ICと表記する)が設けられたもの(CPUとメモリモジュールとが直結されていないもの)となっている。 As is well known, the hardware configuration of a general information processing apparatus is such that an IC (hereinafter referred to as a memory control IC) for controlling the memory module is provided between the CPU and the memory module (hereinafter referred to as a memory control IC). CPU and memory module are not directly connected).
そして、メモリ制御用ICとしては、ROMモジュール及びRAMモジュールの双方を接続できない(ROMモジュール或いはRAMモジュールしか接続できない)ものや、別々のバスによりROMモジュール及びRAMモジュールと接続されるものが、知られている。また、図10に示したような構成のメモリ制御用IC、すなわち、共通バス(共通アドレスバスと共通データバス)によりROMモジュール及びRAMモジュールと接続されるメモリ制御用IC(特許文献1参照)も知られている。 As memory control ICs, there are known ICs in which both the ROM module and the RAM module cannot be connected (only the ROM module or the RAM module can be connected), and those in which the ROM module and the RAM module are connected by separate buses. ing. Also, a memory control IC configured as shown in FIG. 10, that is, a memory control IC connected to the ROM module and the RAM module by a common bus (common address bus and common data bus) (see Patent Document 1). Are known.
このメモリ制御用IC(図10)を用いれば、サイズが小さいメインボード(CPUが搭載された回路基板)を安価に製造できることになる。しかしながら、このメモリ制御用ICは、データバス幅が等しいRAMモジュールとROMモジュールとを接続しなければならないものであるため、データバス幅が異なるRAM及びROMとが用いられた情報処理装置を、このメモリ制御用ICを利用して製造することは出来なかった。
そこで、本発明の課題は、データバス幅が異なるRAM及びROMとが用いられた情報処理装置を安価に製造することが出来るメモリ制御用ICを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a memory control IC that can inexpensively manufacture an information processing apparatus using a RAM and a ROM having different data bus widths.
上記課題を解決するために、本発明では、メモリ制御用ICを、CPUとCPU用バスにより接続され、データバス幅がNビットのRAM,及び,データバス幅がNビット或いは(N/2K)ビット(Kは、自然数)のROMとメモリバスにより接続された状態で使用されるものであると共に、接続されているROMが、データバス幅がNビットのROM,データバス幅が(N/2K)ビットのROMのいずれであるかを示すROMタイプ信号を入力するためのROMタイプ信号入力端子と、CPUからROMに対するアクセス要求が出されたときにROMタイプ信号入力端子に入力されているROMタイプ信号に応じた内容の処理を行うことにより、接続されているROMを、その実際のデータバス幅に依らず、データバス幅がNビットのROMとしてCPUに利用させる内部回路とを備えるものとしておく。 In order to solve the above-described problem, in the present invention, a memory control IC is connected to a CPU and a CPU bus, a RAM having a data bus width of N bits, and a data bus width of N bits or (N / 2 K ) Bits (K is a natural number) are used in a state of being connected to a ROM by a memory bus, and the connected ROM is a ROM having a data bus width of N bits and a data bus width of (N / 2 K ) ROM type signal input terminal for inputting a ROM type signal indicating which of the ROM is a bit ROM, and input to the ROM type signal input terminal when an access request to the ROM is issued from the CPU. By processing the contents in accordance with the ROM type signal, the connected ROM can be connected to an N-bit data bus width regardless of its actual data bus width. Keep those comprising an internal circuit to be used by the CPU as OM.
要するに、本発明のメモリ制御用ICは、自ICに接続されているCPUに、自ICに接続されているROMを、そのデータバス幅がNビット、(N/2K)ビット(Kは、自然数)のいずれであっても、データバス幅がNビットのROMとして利用させることが可能な構成を有する。従って、このメモリ制御用ICを用いて、データバス幅がNビットのROMを搭載する装置、データバス幅が(N/2K)ビットのROMを搭載する装置の双方を製造するようにすれば、メモリ制御用ICを大量に製造できることになる分、メモリ制御用ICの単価が低下することになり、その結果として、各情報処理装置を安価なものとすることが可能になる。 In short, the memory control IC of the present invention has a CPU connected to its own IC, a ROM connected to its own IC, its data bus width is N bits, (N / 2 K ) bits (K is Any natural number) can be used as a ROM having an N-bit data bus width. Therefore, if this memory control IC is used, both a device mounting a ROM having a data bus width of N bits and a device mounting a ROM having a data bus width of (N / 2 K ) bits can be manufactured. Since the memory control ICs can be manufactured in large quantities, the unit price of the memory control ICs decreases, and as a result, each information processing apparatus can be made inexpensive.
なお、本発明のメモリ制御用ICは、RAM/ROMとして、RAM/ROMチップが接続されるものとして構成しておいても良く、RAM/ROMモジュールが接続されるものとして構成しておいても良い。また、本発明のメモリ制御用ICは、CPUからの,ROMに対する単純なリードアクセス要求にしか行えないものとして実現しておいても良い。また、上記に加え、CPUからの,ROMに対するバーストアクセス要求や、データ書き込み要求に応答可能なものとして実現しても良い。 Note that the memory control IC of the present invention may be configured as a RAM / ROM to which a RAM / ROM chip is connected, or may be configured to be connected to a RAM / ROM module. good. In addition, the memory control IC of the present invention may be realized as a device that can only make a simple read access request to the ROM from the CPU. In addition to the above, it may be realized as a response to a burst access request or data write request from the CPU to the ROM.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図1を用いて、本発明の一実施形態に係るメモリ制御用IC10の概要を、説明する。
First, an outline of a
図1に示してあるように、本実施形態に係るメモリ制御用IC10は、CPU21とCPU用バス24(データバス,アドレスバス及び制御バス)により接続され、データバス幅が32ビットのRAMモジュール22とRAM用制御バス25,30ビット幅の共通アドレスバス26及び32ビット幅の共通データバス27により接続され、データバス幅が32ビット或いは16ビットのROMモジュール23(本実施形態では、1バイト単位でのライトが可能なもの)とROM用制御バス28,共通アドレスバス26及び共通データバス27により接続されて使用されるデバイス(ASIC)である。また、メモリ制御用IC10は、所定の端子(以下、ROM16X用端子と表記する)に、ROMモジュール23のデータバス幅が32ビットであるか16ビットであるかをそのレベル(32ビットであるときが“1”)で示す信号ROM16Xが入力された状態で使用されるデバイスとなっている。
As shown in FIG. 1, a
このメモリ制御用IC10の基本的な動作は、RAMモジュール,ROMモジュールが共通バスに接続される既存のメモリ制御用IC(図10)と同様に、RAMモジュール22に対するアクセス要求を受け取った場合には、RAM用制御バス25等を利用してRAMモジュール22を制御し、ROMモジュール23に対するアクセス要求を受け取った場合には、ROM用制御バス28等を利用してROMモジュール23を制御するといったものである。
The basic operation of the
ただし、メモリ制御用IC10は、ROMモジュール23に対するアクセス要求を受け取った場合、ROM16X用端子に入力されているROM16Xのレベルに応じた内容の制御をROMモジュール23に対して行うように構成されている。
However, the memory control IC 10 is configured to control the
以上のことを前提に、以下、本実施形態に係るメモリ制御用IC10の構成及び動作を、具体的に説明する。
Based on the above, the configuration and operation of the
図2に、メモリ制御用IC10の機能ブロック図を示す。なお、この機能ブロック図は、メモリ制御用IC10の,ROMモジュール23の制御に関係する部分の構成のみを示したものである。
FIG. 2 shows a functional block diagram of the
図示したように、メモリ制御用IC10は、CPU21とCPU用バス24により接続されるCPUIF部11と、データバス幅が32ビット或いは16ビットのROMモジュール23とROM用制御バス28,共通データバス27及び共通アドレスバス26により接続されるメモリIF部12とを備えている。なお、以下の説明では、共通アドレスバス26によりROMモジュール32に供給される信号のことをMEMAと表記し、共通データバス27にROMモジュール32,メモリIF部12間で授受される信号のことをMEMDと表記するが、16ビットROMモジュール32は、MEMD[15:0]を授受できるように、メモリ制御用IC10(共通データバス27)と接続される。
As shown in the figure, the
CPUIF部11は、CPU21との間で実際に情報交換を行う回路である。このCPUIF部11がメモリIF部12に供給しているCADR[29:2],CBST[2:0],CBENX[3:0],CRWXは、ROMモジュール23に対して行うべき処理の内容を示す信号(CPU21から供給される信号)である。具体的には、CADR[29:2]は、アクセス(リードアクセスorライトアクセス)すべきアドレスを表す信号であり、CBST[2:0]は、シングルリード(CBST[2:0]="0xx")、2バーストリード(CBST[2:0]="100")、4バーストリード(CBST[2:0]="101")、8バーストリード(CBST[2:0]="110")のいずれのリードアクセスを行うべきかを表す信号である。CBENX[3:0]は、図3に示したように、ROMモジュール23(32ビットROMモジュール)の,どのバイトにデータを書き込むかを表す信号である。そして、CRWXは、ROMモジュール23に対して行うべきアクセスが、リードまたはライトのいずれであるかを表す信号である。
The
CPUIF部11がメモリIF部12に供給しているCROMREQXは、CADR[29:2]に基づきCPUIF部11が生成する,CPU21からのアクセス要求がRAMモジュール22に対するものであるかROMモジュール23に対するものであるかを示す信号(ROMモジュール23に対するものであるときに“0”となる信号)である。
CROMREQX supplied to the
CPUIF部11とメモリIF部12との間で授受されているCDATA[31:0]は、CPU用バス24を構成しているデータバス上の信号をそのまま取り込んだ信号/当該データバス上に出力される信号である。メモリIF部12がCPUIF部11に供給しているCROMACKXは、ROMモジュール23に対するアクセスが完了したことをCPUIF部11に(CPUIF部11を介してCPU21に)知らせるための信号である。
CDATA [31: 0] exchanged between the
メモリIF部12は、CPUIF部11からの信号(CPU21からのアクセス要求)に応じた内容の制御をROMモジュール23(及びRAMモジュール22)に対して行う回路であり、上記したROM16Xは、このメモリIF部12に入力されている。
The
そして、メモリIF部12は、ROMモジュール23を制御する必要が生じた場合、ROM16X端子に入力されているROM16Xのレベルに応じた内容の制御を行う回路となっている。
The
以下、このメモリIF部12の動作内容を、CPU21からのアクセス要求の内容別に説明する。
Hereinafter, the operation content of the
まず、ROMモジュール23上の4バイトデータ(32ビットROMの場合、1回のアクセスで読み出せるデータ)のリード要求(つまり、通常のリード要求)に対するメモリIF部12の動作(CROMREQXが“0”に変化したときに、CBST[2]=0,CRWX=1であった場合のメモリIF部12の動作)を、説明する。
First, the operation of the memory IF unit 12 (CROMREQX is “0”) in response to a read request (that is, a normal read request) of 4-byte data on the ROM module 23 (data that can be read by one access in the case of 32-bit ROM). The operation of the
ROM16Xが“1”である状態(ROMモジュール23として、データバス幅が32ビットのROMモジュールが接続されている状態)で、リード要求を受け取った場合、メモリIF部12は、図4に示したように動作する。すなわち、この場合、メモリIF部12は、CADR[29:2]をそのままMEMA[29:2]として出力することにより(正確には、CADR[29:2]をそのままMEMA[29:2]として出力し、CSX、RDXのレベルを変化させることにより)、ROMモジュール23にデータを出力させる。そして、メモリIF部12は、MEMD[31:0](ROMモジュール23が出力した4バイトデータ)を取り込んで、取り込んだデータ(data0)の上位成分(data0H)、下位成分(data0L)を、それぞれ、上位成分(DATA[31:16]),下位成分(CDATA[15:0])としたCDATA[31:0]を出力する。要するに、メモリIF部12は、取り込んだMEMD[31:0]をそのままCDATA[31:0]として出力する。なお、メモリIF部12は、CDATA[31:0]を出力する際、CROMACKXのレベルを変化させる処理も行う。
When the ROM 16X is “1” (a ROM module having a data bus width of 32 bits is connected as the ROM module 23) and the read request is received, the
一方、ROM16Xが“0”である状態(ROMモジュール23として、データバス幅が16ビットのROMモジュールが接続されている状態)で、リード要求を受け取った場合、メモリIF部12は、図5に示したように動作する。すなわち、この場合、メモリIF部12は、まず、[CADR[28:2],0](第n+1ビット〔n=2〜28〕の値が、CADRの第nビットと一致し、第2ビットが“0”の信号)をMEMA[29:2]として出力することにより、ROMモジュール23にデータ(data0)を出力させる。次いで、メモリIF部12は、MEMD[31:0](下位成分がROMモジュール23が出力したデータとなっている4バイトデータ)を取り込んでその下位成分を記憶する。その後、メモリIF部12は、[CADR[28:2],1]をMEMA[29:2]として出力することにより、再び、ROMモジュール23にデータ(data1)を出力させる。そして、メモリIF部12は、MEMD[31:0]を取り込み、今回、取り込んだMEMD[31:0]の下位成分(data1L)と、前回、取り込んだMEMD[31:0]の下位成分(data0L)とを、それぞれ、下位成分(CDATA[15:0]),上位成分(CDATA[31:16])としたCDATA[31:0]を出力する。
On the other hand, when the ROM 16X is “0” (when a ROM module having a data bus width of 16 bits is connected as the ROM module 23) and the read request is received, the
なお、メモリIF部12の,MEMDからCDATAを生成する部分の回路構成(タイミング制御関連の回路構成を除いた回路構成)は、図6に示したように、MEMD[31:0]を取り込んで、romd[31:0]として出力するLATCHと、LATCHが出力するromd[15:0](romd[31:0]の下位成分)を取り込んでrromd[15:0]として出力するLATCHと、ROM16Xが“0”であった場合(ROMモジュール23のデータバス幅が32ビットである場合)には、romd[31:0]をCDATA[31:0]として出力し、ROM16Xが“1”であった場合(ROMモジュール23のデータバス幅が16ビットである場合)には、romd[31:0]の上位成分(romd[31:16])とromd[15:0]からなるCDATA[31:0]を出力するCDATA生成回路を組み合わせたものとなっている。
Note that the circuit configuration of the memory IF
次に、バーストリード要求に対するメモリIF部12の動作(CROMREQXが“0”に変化したときに、CBST[2]=1,CRWX=1であった場合のメモリIF部12の動作)を、4バーストリード要求(CBST[2]=101)を例に、説明する。
Next, the operation of the memory IF
ROM16Xが“1”である状態(ROMモジュール23として、データバス幅が32ビットのROMモジュールが接続されている状態)で、4バーストリード要求を受け取った場合、メモリIF部12は、図7に示したように、指定されているアドレス(CADR[29:2])のデータ以降の4個のデータ(4バイトデータ)をそれぞれROMモジュール23から読み出して、CDATA[31:0]として出力する。すなわち、この場合、メモリIF部12は、既存の32ビットROM用のメモリ制御用IC(内のメモリIF部)と同様に、動作する。
When the ROM 16X is “1” (when the
一方、ROM16Xが“0”である状態(ROMモジュール23として、データバス幅が16ビットのROMモジュールが接続されている状態)で、4バーストリード要求を受け取った場合、メモリIF部12は、図8に示したように、CADR[29:2]に相当する,16ビットROMモジュール用のアドレス([CADR[28:2],0])を求めた上で、そのアドレスからの,16ビットROMモジュールに対する4バーストリード処理に相当する処理(MEMD[31:0]の下位成分をそのまま出力すれば、16ビットROMに対する4バーストリード処理となる処理)を、2回、繰り返すことによって、4個の4バイトデータをCPUIF部11に供給する。
On the other hand, when the ROM 16X is “0” (when a ROM module having a data bus width of 16 bits is connected as the ROM module 23) and receiving a 4-burst read request, the memory IF
次に、ライト要求に対するメモリIF部12の動作(CROMREQXが“0”に変化したときに、CRWX=0であった場合のメモリIF部12の動作)を、説明する。なお、ROM16Xが“1”である状態でライト要求を受け取った場合のメモリIF部12の動作は、既存の32ビットROM用のメモリ制御用ICと同様のものである。このため、当該動作の説明は省略することにする。
Next, the operation of the memory IF
ROM16Xが“0”である状態(ROMモジュール23として、データバス幅が16ビットのROMが接続されている状態)で、ライト要求を受け取った場合、メモリIF部12は、CBENX[3:0]の値(図3参照)に応じた内容の処理を開始する。
When the ROM 16X is “0” (when a ROM having a data bus width of 16 bits is connected as the ROM module 23) and the write request is received, the memory IF
具体的には、CBENX[3:0]の値が、ROMモジュール23に対して1回ライトアクセスを行えば良いものであった場合、メモリIF部12は、CADR[29:2]とCBENX[3:0]とから求めた、データを書き込むべき,16ビットROMモジュール用のアドレス([CADR[28:2],0]or[CADR[28:2],1])をMEMA[29:2]として出力すると共に、CDATA[31:0]の,書き込むべきデータを含む方の成分を、下位成分としたMEMD[31:0]を出力する処理を行う。
Specifically, when the value of CBENX [3: 0] is sufficient to perform a write access to the
要するに、メモリIF部12は、CBENX[3:0]が"0011"であった場合(bit31-16の2バイトライトが必要な場合)には、図9(A)に示したように、MEMA[29:2]、MEMD[15:0]として、それぞれ、[CADR[28:2],0]、CDATA[31:16]を出力することにより、ROMモジュール23へのデータ書き込みを行う。また、メモリIF部12は、CBENX[3:0]が"1100"であった場合(bit15-0の2バイトライトが必要な場合)には、図9(B)に示したように、MEMA[29:2]、MEMD[15:0]として、それぞれ、[CADR[28:2],1]、CDATA[15:0]を出力することにより、ROMモジュール23へのデータ書き込みを行う。
In short, when the CBENX [3: 0] is “0011” (when the 2-byte write of bits 31-16 is necessary), the memory IF
また、CBENX[3:0]の値が、ROMモジュール23に対して2回ライトアクセスを行わなければならないものであった場合、メモリIF部12は、上記のような処理を2回繰り返す処理を行う([CADR[28:2],0]に対するライトアクセスと[CADR[28:2],1]に対するライトアクセスとを実行する)。
Also, if the value of CBENX [3: 0] is one that requires two write accesses to the
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るメモリ制御用IC10は、ROMモジュール23のデータバス幅が32ビット,16ビットのいずれであっても、CPU21に、ROMモジュール23を、データバス幅が32ビットのROMモジュールとして利用させることが可能なASICとなっている。従って、このメモリ制御用IC10を用いて、データバス幅が32ビットのROMモジュール32を搭載する装置、データバス幅が16ビットのROMモジュールを搭載する装置の双方を製造するようにすれば、メモリ制御用IC10を大量に製造できることになる分、メモリ制御用IC10の単価が低下することになり、その結果として、各種装置を安価に製造できることになる。
As is clear from the above description, the
<変形形態>
上記したメモリ制御用IC10は、各種の変形が可能である。例えば、ROMモジュール23へのライトアクセスが行えないように、メモリ制御用IC10を変形しておいても良い。また、接続可能なROMモジュール23のデータバス幅の種類が上記したものとは異なるように、メモリ制御用IC10を変形しても良く、Little_Endian形式のCPU用のものに、メモリ制御用IC10を変形しても良い。
<Deformation>
The
10 メモリ制御用IC、 11 CPUIF部、 12 メモリIF部
21 CPU、 22 RAMモジュール、 23 ROMモジュール
26 共通アドレスバス、 27 共通データバス
DESCRIPTION OF
Claims (3)
接続されているROMが、データバス幅がNビットのROM,データバス幅が(N/2K)ビットのROMのいずれであるかを示すROMタイプ信号を入力するためのROMタイプ信号入力端子と、
前記CPUから前記ROMに対するアクセス要求が出されたときに前記ROMタイプ信号入力端子に入力されているROMタイプ信号に応じた内容の処理を行うことにより、接続されているROMを、その実際のデータバス幅に依らず、データバス幅がNビットのROMとして前記CPUに利用させる内部回路と
を備えることを特徴とするメモリ制御用IC。 Connected by CPU and CPU bus, RAM with data bus width of N bits, and with data bus width of N bits or (N / 2 K ) bits (K is a natural number) ROM and memory bus IC for memory control used in
A ROM type signal input terminal for inputting a ROM type signal indicating whether the connected ROM is a ROM having a data bus width of N bits and a ROM having a data bus width of (N / 2 K ) bits; ,
When an access request to the ROM is issued from the CPU, processing of contents corresponding to the ROM type signal input to the ROM type signal input terminal is performed, so that the connected ROM is changed to its actual data. A memory control IC comprising: an internal circuit used by the CPU as a ROM having an N-bit data bus width regardless of the bus width.
ことを特徴とする請求項1記載のメモリ制御用IC。 The memory control IC according to claim 1, wherein the internal circuit is a circuit capable of responding to a burst access request to the ROM from the CPU.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のメモリ制御用IC。 The memory control IC according to claim 1, wherein the internal circuit is a circuit that can respond to a data write request from the CPU to the ROM.
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