JP2007305021A - Semiconductor storage device and its reading method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データ生成装置とデータ処理装置の間に設けられるバッファ用の半導体記憶装置、特にそのデータ処理装置からのアクセス制御技術に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor memory device for a buffer provided between a data generation device and a data processing device, and more particularly to an access control technique from the data processing device.
図2は、従来の半導体記憶装置の構成図である。
この半導体記憶装置10は、データ生成装置1とCPU(中央処理装置)等のデータ処理装置2の間に設けられて、データ生成装置1側のデータ出力タイミングとデータ処理装置2側のデータ入力タイミングの相違を吸収するためのバッファとして用いられるもので、FIFO(先入れ先出し)バッファ11を有している。FIFOバッファ11は、一定の記憶容量を有するメモリで、書き込まれたデータを読み出す場合には一番古いデータから順番に読み出されるように構成され、外部からアドレスを指定せずにデータの書き込みや読み出しを行うことができるものである。
FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional semiconductor memory device.
The semiconductor memory device 10 is provided between the data generation device 1 and a
即ち、FIFOバッファ11は、データ生成装置1から書き込み制御信号WEが与えられたときに、このデータ生成装置1から与えられる書き込みデータWDを読み込んでメモリに格納するようになっている。また、FIFOバッファ11は、読み出し制御信号REが与えられたときに、メモリに格納されているデータの内で一番古いデータを読み出しデータRDとして出力するようになっている。そして、読み出したデータが記憶されていた領域は、新たに与えられるデータの格納領域として開放されるようになっている。
That is, when the write control signal WE is given from the data generation device 1, the
一方、CPU等のデータ処理装置2は、データ生成装置1からのデータだけでなく、他の装置や回路及びRAMやROM等のメモリに対する読み書きのアクセスを行うために、そのアクセス対象を特定するためのアドレス空間を有している。従って、データ処理装置2は、アクセス対象を指定するmビットのアドレス信号ADと読み出し要求信号RQを出力し、読み出しデータRDを入力するように構成されている。
On the other hand, the
このようなデータ処理装置2に対応するために、この半導体記憶装置10は、データ処理装置2から割り当てられたアドレスを記憶するmビットのレジスタ(REG)12を有している。レジスタ12のmビットのアドレス情報は、比較器(CMP)13の一方の入力側に与えられ、この比較器13の他方の入力側にはデータ処理装置2からmビットのアドレス信号ADが与えられている。比較器13は、レジスタ12から与えられるアドレス情報とデータ処理装置2から与えられるアドレス信号ADをビット毎に比較し、全ビットが一致したときに一致検出信号EQを出力(レベル“H”を出力)するものである。なお、1ビットでも違う場合には、比較器13は一致検出信号EQを出力しない(即ち、レベル“L”を出力する)ようになっている。
In order to cope with such a
比較器13の出力側は2入力のAND(論理積ゲート)14の一方の入力側に接続され、このAND14の他方の入力側には、データ処理装置2から読み出し要求信号RQが与えられている。そして、このAND14から出力される読み出し制御信号REが、FIFOバッファ11に与えられるようになっている。
The output side of the
次に動作を説明する。
まず、データ処理装置2によって、この半導体記憶装置10に対するアドレスが割り当てられ、その割り当てられたアドレスがレジスタ12に設定される。
Next, the operation will be described.
First, the
データ生成装置1で生成されたデータは、書き込みデータWDとしてFIFOバッファ11に与えられ、この書き込みデータWDと共に与えられる書き込み制御信号WEに従って、このFIFOバッファ11のメモリに格納される。
Data generated by the data generation device 1 is given to the
一方、データ処理装置2では、FIFOバッファ12に格納されたデータを読み出すとき、アドレス信号ADとして半導体記憶装置10に割り当てたアドレスを出力すると共に、読み出し要求信号RQを出力する。データ処理装置2から出力されたアドレス信号ADは比較器13に与えられ、レジスタ12に設定されている半導体記憶装置10のアドレスと比較される。
On the other hand, when reading the data stored in the
アドレス信号ADが半導体記憶装置10のアドレスに一致していると、比較器13から出力される一致検出信号EQが“H”となる。また、このとき、データ処理装置2から出力される読み出し要求信号RQは“H”であるので、AND14の出力信号である読み出し制御信号REも“H”となる。これにより、FIFOバッファ11から、一番古いデータが読み出され、読み出しデータRDとしてデータ処理装置2に出力される。
When the address signal AD matches the address of the semiconductor memory device 10, the match detection signal EQ output from the
一方、アドレス信号ADが半導体記憶装置10のアドレスに一致していなければ、比較器13から出力される一致検出信号EQは“L”となり、読み出し制御信号REも“L”となって、FIFOバッファ11のデータは読み出されない。
On the other hand, if the address signal AD does not match the address of the semiconductor memory device 10, the match detection signal EQ output from the
しかしながら、前記半導体記憶装置10は、読み書きのアクセスを行う際に常に固定された1つのアドレスを指定する必要があるので、次のような問題があった。 However, the semiconductor memory device 10 has the following problems because it is necessary to always designate one fixed address when performing read / write access.
(1) 例えば、前記特許文献2に記載されたARM社のARM(AdvancedRISCMachines)(登録商標)と呼ばれるRISC(縮小命令セット・コンピュータ)型のCPUでは、データ読み出し命令として、“LDR命令”と“LDM命令”を備えている。“LDR命令”は、1命令で1データを読み出すもので、“LDM命令”は1命令で連続した複数のアドレスのデータを読み出すものである。従って、この半導体記憶装置10から4個のデータを連続して読み出す場合、“LDR命令”を使用すると4回同じ命令を発行する必要がある。一方、“LDM命令”を使用すれば1回の命令で済むことになるが、その場合、データの読み出し毎にアドレス信号ADが1ずつ自動的に増加される。このため、1個目のデータは正しく読み出すことができるが、2個目以降のデータはアドレスが不一致となり、半導体記憶装置10からは読み出すことができない。従って、この半導体記憶装置10に対して“LDM命令”を使用することができず、連続したデータを効率よく読み出すことができない。
(1) For example, in a RISC (reduced instruction set computer) type CPU called ARM (AdvancedRISCMachines) (registered trademark) of ARM Co., Ltd. described in
(2) また、DMA(ダイナミック・メモリ・アクセス)コントローラでも、1つの転送命令で連続した複数のアドレスのデータをアクセスすることが可能であるが、この半導体記憶装置10に対しては(1)と同様の理由により、1命令で1つのデータしか読み出すことができず、DMAコントローラの性能を使い切ることができない。 (2) A DMA (dynamic memory access) controller can also access data at a plurality of consecutive addresses with one transfer instruction. However, for this semiconductor memory device 10, (1) For the same reason, only one data can be read with one instruction, and the performance of the DMA controller cannot be used up.
本発明は、CPUやDMAコントローラによって連続する複数のデータを効率良く読み出すことができるFIFOバッファを使用した半導体記憶装置とその読み出し方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device using a FIFO buffer that can efficiently read a plurality of continuous data by a CPU or a DMA controller, and a reading method thereof.
本発明の半導体記憶装置は、書き込み制御信号に従って与えられる書き込みデータを記憶し、読み出し制御信号が与えられたときには該記憶しているデータを所定の順番に読み出して出力するバッファメモリと、データ処理装置側から出力されるmビット(但し、mは複数)のアドレス信号の内の上位nビット(但し、nはmよりも小さい整数)が、予め設定されたnビットの値に一致したときに一致検出信号を出力する比較手段と、前記比較手段から前記一致検出信号が出力され、かつ、前記データ処理装置側から読み出し要求信号が出力されたときに、前記読み出し制御信号を前記バッファメモリに与える読み出し制御手段とを備えたことを特徴としている。 A semiconductor memory device according to the present invention stores write data given in accordance with a write control signal, and reads and outputs the stored data in a predetermined order when a read control signal is given, and a data processing device Matches when the upper n bits (where n is an integer smaller than m) of the m-bit (where m is a plurality) address signals output from the side match a preset n-bit value A comparison unit that outputs a detection signal; and a read that provides the read control signal to the buffer memory when the coincidence detection signal is output from the comparison unit and a read request signal is output from the data processing device side And a control means.
本発明では、CPUやDMAコントローラ等の、データ処理装置側から出力されるアドレス信号の内の上位ビットが、予め設定された値に一致したときに一致検出信号を出力する比較手段と、一致検出信号と読み出し要求信号が与えられたときにバッファメモリに読み出し制御信号を出力する読み出し制御手段を有している。これにより、アドレス信号の全ビットが一致しなくてもバッファメモリからデータを読み出すことができるので、CPUやDMAコントローラから連続する複数のデータを効率良く読み出すことができるという効果がある。 In the present invention, the comparison means for outputting a coincidence detection signal when the upper bits of the address signal output from the data processor side such as a CPU or DMA controller coincide with a preset value, and coincidence detection Read control means for outputting a read control signal to the buffer memory when a signal and a read request signal are given. As a result, data can be read from the buffer memory even if all the bits of the address signal do not match, so that a plurality of continuous data can be read efficiently from the CPU or DMA controller.
この発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、次の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。但し、図面は、もっぱら解説のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。 The above and other objects and novel features of the present invention will become more fully apparent when the following description of the preferred embodiment is read in conjunction with the accompanying drawings. However, the drawings are for explanation only, and do not limit the scope of the present invention.
図1は、本発明の実施例を示す半導体記憶装置の構成図であり、図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。 FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor memory device showing an embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 2 are denoted by common reference numerals.
この半導体記憶装置10Aは、図2の半導体記憶装置10と同様に、データ生成装置1とCPU等のデータ処理装置2の間に設けられて、データ生成装置1側のデータ出力タイミングとデータ処理装置2側のデータ入力タイミングの相違を吸収するためのバッファとして用いられるものである。
Similar to the semiconductor memory device 10 of FIG. 2, the
この半導体記憶装置10Aは、記憶素子としてFIFOバッファ11を有している。このFIFOバッファ11は、一定の記憶容量を有するメモリで、データ生成装置1から書き込み制御信号WEが与えられたときに、このデータ生成装置1から与えられる書き込みデータWDを読み込んでメモリに格納し、読み出し制御信号REが与えられたときには、メモリに格納されているデータの内で一番古いデータを読み出しデータRDとしてデータ処理装置2へ出力するものである。そして、読み出したデータが記憶されていた領域は、新たに与えられるデータの格納領域として開放されるようになっている。
This
一方、データ処理装置2からは、読み書きのアクセス対象を指定するmビットのアドレス信号ADと読み出し要求信号RQが与えられるようになっている。
On the other hand, the
半導体記憶装置10Aは、データ処理装置2から割り当てられたmビット(mは複数)のアドレスの内の上位nビット(即ち、n<m)を記憶するnビットのレジスタ12Aを有している。レジスタ12Aに記憶されたnビットのアドレス情報は、比較手段である比較器13Aの一方の入力側に与えられ、この比較器13Aの他方の入力側にはデータ処理装置2から出力されるmビットのアドレス信号ADの内の上位nビットが与えられるようになっている。
The
比較器13Aは、レジスタ12Aから与えられるnビットのアドレス情報とデータ処理装置2から与えられるアドレス信号ADの内の上位nビットを対応するビット毎に比較し、nビットすべてが一致したときに一致検出信号EQを“H”にして出力するものである。なお、1ビットでも違う場合には、比較器13Aは一致検出信号EQの出力を停止して“L”にするようになっている。
The
比較器13Aの出力側は、読み出し制御手段である2入力のAND14の一方の入力側に接続され、このAND14の他方の入力側には、データ処理装置2から読み出し要求信号RQが与えられている。そして、このAND14の出力側から読み出し制御信号REが出力され、FIFOバッファ11に与えられるようになっている。
The output side of the
次に動作を説明する。ここでは、m=16,n=12として説明を行う。
まず、データ処理装置2によって、この半導体記憶装置10Aに対するアドレス、例えばH0100(但し、Hは以下に続く数が16進数であることを示す)が割り当てられる。これにより、半導体記憶装置10Aのレジスタ12Aには、アドレスH0100の上位12ビット、即ち、H010が設定される。
Next, the operation will be described. Here, description will be made assuming that m = 16 and n = 12.
First, the
データ生成装置1で生成されたデータは、書き込みデータWDとしてFIFOバッファ11に与えられ、この書き込みデータWDと共に与えられる書き込み制御信号WEに従って、このFIFOバッファ11のメモリに順次格納される。
Data generated by the data generation device 1 is given to the
一方、データ処理装置2では、FIFOバッファ12に格納されたデータを読み出すとき、アドレス信号ADとして半導体記憶装置10Aに割り当てたアドレス(即ち、H0100)を出力すると共に、読み出し要求信号RQを出力する。データ処理装置2から出力されたアドレス信号ADの内の上位12ビットが比較器13Aに与えられ、レジスタ12Aに設定されている半導体記憶装置10Aのアドレスの上位12ビットと比較される。
On the other hand, when data stored in the
従って、比較器13Aでは、アドレス信号ADの上位12ビットであるH010と、レジスタ12Aに設定されたH010が比較される。2つの値は一致しているので、比較器13Aから出力される一致検出信号EQが“H”となる。また、このとき、データ処理装置2から出力される読み出し要求信号RQは“H”であるので、AND14の出力信号である読み出し制御信号REも“H”となる。これにより、FIFOバッファ11から、一番古いデータが読み出され、読み出しデータRDとしてデータ処理装置2に出力される。
Therefore, the
次に、データ処理装置2から連続するアドレスのデータを読み出すためにアドレス信号ADが1だけ増加してH0101となるが、比較器13Aに与えられるアドレス信号は上位12ビットであるので、その値はH010である。従って、比較器13Aから出力される一致検出信号EQは“H”のままであり、読み出し制御信号REによってFIFOバッファ11から次のデータが読み出される。
Next, in order to read data at consecutive addresses from the
このように、データ処理装置2から出力されるアドレス信号ADの上位12ビットがH010である間、即ち、アドレス信号ADがH0100〜H010Fである間、一致検出信号EQは“H”となり、FIFOバッファ11から連続して複数のデータを読み出すことができる。
Thus, while the upper 12 bits of the address signal AD output from the
一方、アドレス信号ADの上位12ビットが半導体記憶装置10Aに指定されたアドレスの上位12ビットに一致していなければ、比較器13Aから出力される一致検出信号EQは“L”となり、読み出し制御信号REも“L”となって、FIFOバッファ11のデータは読み出されない。
On the other hand, if the upper 12 bits of the address signal AD do not match the upper 12 bits of the address specified in the
以上のように、本実施例の半導体記憶装置10Aは、データ処理装置2から与えられるm桁のアドレス信号ADの全桁ではなく、上位のn桁だけをレジスタ12に設定されている値と比較して、一致したときにFIFOバッファ11からデータを読み出すように構成している。これにより、CPUやDMAコントローラ等のデータ処理装置2から連続するアドレスを指定して読み出し要求が行われた場合に、これに対応して連続する複数のデータを効率良く読み出すことができるという利点がある。
As described above, the
なお、本発明は、上記実施例に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
(a) FIFOバッファ11に限らず、先に書き込まれたデータを後に読み出すFILO(先入れ後出し)バッファや、後に書き込まれたデータを後に読み出すLILO(後入れ後出し)バッファにも同様に適用することができる。
(b) データ処理装置2が、連続するアドレスを出力してデータを読み出す場合を説明したが、データ生成装置1が連続するアドレスを出力してFIFOバッファ11にデータを書き込む場合には、レジスタ12A、比較器13A及びAND14をFIFOバッファ11の書き込み制御信号WE側に、書き込み制御手段として設けることができる。
(c) レジスタ12Aに対するアドレスの設定はデータ処理装置2から行う必要はない。レジスタ12Aに代えてディップスイッチ等を用い、手動で行うようにしても良い。
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible. Examples of this modification include the following.
(A) Not only the
(B) The case where the
(C) It is not necessary to set an address for the
1 データ生成装置
2 データ処理装置
10A 半導体記憶装置
11 FIFOバッファ
12A レジスタ
13A 比較器
14 AND
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
データ処理装置側から出力されるmビット(但し、mは複数)のアドレス信号の内の上位nビット(但し、nはmよりも小さい整数)が、予め設定されたnビットの値に一致したときに一致検出信号を出力する比較手段と、
前記比較手段から前記一致検出信号が出力され、かつ、前記データ処理装置側から読み出し要求信号が出力されたときに、前記読み出し制御信号を前記バッファメモリに与える読み出し制御手段とを、
備えたことを特徴とする半導体記憶装置。 A buffer memory for storing write data given in accordance with a write control signal, and reading and outputting the stored data in a predetermined order when a read control signal is given;
The upper n bits (where n is an integer smaller than m) of the m-bit (where m is a plurality) address signals output from the data processor side match the preset n-bit value. A comparison means that sometimes outputs a coincidence detection signal;
Read control means for providing the read control signal to the buffer memory when the coincidence detection signal is output from the comparison means and a read request signal is output from the data processing device side,
A semiconductor memory device comprising:
データ生成装置側から出力されるmビット(但し、mは複数)のアドレス信号の内の上位nビット(但し、nはmよりも小さい整数)が、予め設定されたnビットの値に一致したときに一致検出信号を出力する比較手段と、
前記比較手段から前記一致検出信号が出力され、かつ、前記データ生成装置側から書き込み要求信号が出力されたときに、前記書き込み制御信号を前記バッファメモリに与える書き込み制御手段とを、
備えたことを特徴とする半導体記憶装置。 A buffer memory for storing write data given in accordance with a write control signal, and reading and outputting the stored data in a predetermined order when a read control signal is given;
The upper n bits (where n is an integer smaller than m) of the m-bit (where m is a plurality) address signals output from the data generation device side match a preset n-bit value. A comparison means that sometimes outputs a coincidence detection signal;
Write control means for supplying the write control signal to the buffer memory when the coincidence detection signal is output from the comparison means and a write request signal is output from the data generation device side;
A semiconductor memory device comprising:
データ処理装置側から出力されるmビット(但し、mは複数)のアドレス信号の内の上位nビット(但し、nはmよりも小さい整数)と予め設定されたnビットの値を比較する比較処理と、
前記比較処理によって一致が検出され、かつ、前記データ処理装置側から読み出し要求信号が出力されたときに、前記読み出し制御信号を前記半導体記憶装置に与えて該半導体記憶装置からデータを読み出す読み出し処理とを、
行うことを特徴とする半導体記憶装置の読み出し方法。 A read method for a semiconductor memory device that stores write data given in accordance with a write control signal and reads and outputs the stored data in a predetermined order when a read control signal is given,
Comparison that compares the upper n bits (where n is an integer smaller than m) of the m-bit (where m is a plurality) address signals output from the data processor side with a preset n-bit value Processing,
A read process for reading data from the semiconductor memory device by providing the read control signal to the semiconductor memory device when a match is detected by the comparison process and a read request signal is output from the data processor side; The
A reading method for a semiconductor memory device, comprising:
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JPH0736824A (en) * | 1993-07-20 | 1995-02-07 | Kanoopusu Kk | Data transfer system and method thereof |
JP2002304365A (en) * | 2001-04-04 | 2002-10-18 | Oki Data Corp | Data processing equipment |
JP2004199608A (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Digital Electronics Corp | Memory control circuit |
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2006
- 2006-05-15 JP JP2006134783A patent/JP2007305021A/en active Pending
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