发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种动态存储器的刷新频率装置及其方法,当动态存储器存储或读取的操作频率提高时,可选择采用外部或内部时钟频率作为刷新频率,当存储器以较高速度进行存储或读取操作时,使存储器的刷新频率随着外部时钟频率的提高而提高,从而减小动态存储器的数据存储的出错几率。
根据本发明的一方面,提供了一种动态存储器的刷新频率装置,包括:
第一边沿采集模块,用于接收外部时钟信号,采集所述外部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第一脉冲信号;
第二边沿采集模块,用于接收内部时钟信号,采集所述内部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第二脉冲信号;
排队模块,用于接收并根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成刷新请求信号;
仲裁模块,用于对所述刷新请求信号和读写请求信号进行仲裁,输出刷新操作信号;
刷新时控模块,用于接收并根据所述刷新操作信号控制刷新操作。
根据本发明的一个特征,
所述刷新频率装置还包括第一分频器和第二分频器,其中,
所述第一分频器,用于根据第一分频控制信号对所述外部时钟信号进行分频,确定和调整刷新频率门限值,生成经过分频的外部时钟信号;
所述第二分频器,用于根据第二分频控制信号对所述内部时钟信号进行分频,确定和调整最低刷新频率值,生成经过分频的内部时钟信号;其中,
所述第一边沿采集模块,用于接收所述经过分频的外部时钟信号,采集所述经过分频的外部时钟信号的上升沿或下降沿,产生所述第一脉冲信号;
所述第二边沿采集模块,用于接收所述经过分频的内部时钟信号,采集所述经过分频的内部时钟信号的上升沿或下降沿,产生所述第二脉冲信号。
根据本发明的另一个特征,
所述排队模块,用于根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的先后顺序生成所述刷新请求信号。
根据本发明的另一个特征,
所述排队模块,当所述外部时钟信号的频率比所述内部时钟信号的频率更高时,用于根据先到达所述排队模块的所述第一脉冲信号生成所述刷新请求信号;当所述外部时钟信号的频率比所述内部时钟信号的频率更低时,用于根据先到达所述排队模块的所述第二脉冲信号生成所述刷新请求信号。
根据本发明的另一个特征,
所述仲裁模块,用于确定所述刷新操作和读写操作的执行顺序,输出所述刷新操作信号或读写操作信号;其中,
当所述仲裁模块确定执行所述刷新操作时,输出所述刷新操作信号;
当所述仲裁模块确定执行所述读写操作时,输出所述读写操作信号。
根据本发明的另一个特征,所述刷新频率装置还包括:
重置模块,用于接收所述排队模块输出的所述刷新请求信号或系统重置信号生成第一重置信号。
根据本发明的另一个特征,
所述第一边沿采集模块和所述第二边沿采集模块,用于接收并根据所述第一重置信号,恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态;或者
所述第一分频器和所述第二分频器,用于接收并根据所述第一重置信号,恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。
根据本发明的另一个特征,
所述刷新时控模块,用于发出第二重置信号;
所述排队模块,用于接收并根据所述第二重置信号,恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。
根据本发明的另一方面,提供了一种动态存储器的刷新频率方法,包括:
所述第一边沿采集模块接收所述外部时钟信号,采集所述外部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第一脉冲信号;
所述第二边沿采集模块接收所述内部时钟信号,采集所述内部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第二脉冲信号;
所述排队模块接收并根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成刷新请求信号;
所述仲裁模块对所述刷新请求信号和读写请求信号进行仲裁,输出刷新操作信号;
所述刷新时控模块接收并根据所述刷新操作信号控制刷新操作。
根据本发明的一个特征,所述方法还包括:
所述第一分频器根据第一分频控制信号对所述外部时钟信号进行分频,确定和调整刷新频率门限值,生成经过分频的外部时钟信号;
所述第二分频器根据第二分频控制信号对所述内部时钟信号进行分频,确定和调整最低刷新频率值,生成经过分频的内部时钟信号;其中,
所述第一边沿采集模块接收所述经过分频的外部时钟信号,采集所述经过分频的外部时钟信号的上升沿或下降沿,产生所述第一脉冲信号;
所述第二边沿采集模块接收所述经过分频的内部时钟信号,采集所述经过分频的内部时钟信号的上升沿或下降沿,产生所述第二脉冲信号。
根据本发明的另一个特征,
所述排队模块根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的先后顺序生成所述刷新请求信号。
根据本发明的另一个特征,
当所述外部时钟信号的频率比所述内部时钟信号的频率更高时,根据先到达所述排队模块的所述第一脉冲信号生成所述刷新请求信号;
当所述外部时钟信号的频率比所述内部时钟信号的频率更低时,根据先到达所述排队模块的所述第二脉冲信号生成所述刷新请求信号。
根据本发明的另一个特征,
所述仲裁模块确定所述刷新操作和读写操作的执行顺序,输出所述刷新操作信号或读写操作信号;其中,
当所述仲裁模块确定执行刷新操作时,输出所述刷新操作信号;
当所述仲裁模块确定执行读写操作时,输出所述读写操作信号。
根据本发明的另一个特征,所述方法还包括:
重置模块接收所述排队模块输出的所述刷新请求信号或系统重置信号生成第一重置信号。
根据本发明的另一个特征,
所述第一边沿采集模块和所述第二边沿采集模块接收并根据所述第一重置信号,恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态;或者
所述第一分频器和所述第二分频器接收并根据所述第一重置信号,恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。
根据本发明的另一个特征,
所述刷新时控模块发出第二重置信号;
所述排队模块接收并根据所述第二重置信号,恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。
本发明所述的一种动态存储器的刷新频率装置及其方法,由于在动态存储器外部时钟频率变化的过程中,动态存储器的刷新操作会根据外部时钟频率的不同,自动选择使用内部时钟或外部时钟。通过设定刷新频率门限值,当外部时钟频率小于刷新频率门限值时,选择内部时钟控制刷新操作;当外部时钟频率大于刷新频率门限值时,选择外部时钟控制刷新操作,因此,当动态存储器存储或读取的操作频率提高时,可选择采用外部或内部时钟频率作为刷新频率。当采用外部时钟频率作为刷新频率时,可以使存储器的刷新频率随着外部时钟频率的提高而提高,从而减小动态存储器的数据存储的出错几率。另外,由于可以动态调整最低刷新频率值和刷新频率门限值,从而满足不同制造工艺对动态存储器的时钟频率和刷新频率变化的需求,节省了动态存储器的设计成本。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明的具体实施例。
图1为本发明第一实施例中动态存储器的刷新频率装置的结构框图,图1中包括:内部时钟发生器1、外部时钟发生器2、重置模块101、第一边沿采集模块102、第二边沿采集模块103、排队模块104、仲裁模块105、和刷新时控模块106。其中,
内部时钟发生器1,用于设定并生成内部时钟信号;
外部时钟发生器2,用于设定并生成外部时钟信号;
重置模块101,包括第一输入端、第二输入端和输出端,其中,
第一输入端用于接收系统重置信号;
第二输入端用于接收排队模块104输出的刷新请求信号;
输出端用于输出第一重置信号。
重置模块101,用于根据排队模块104输出的刷新请求信号或系统重置信号,生成第一重置信号。
第一边沿采集模块102,包括第一输入端、第二输入端和输出端,其中,
第一输入端用于接收外部时钟信号,采集外部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第一脉冲信号;
第二输入端用于接收重置模块101输出的第一重置信号,当第一边沿采集模块102接收到第一重置信号时,第一边沿采集模块102将恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态;
输出端用于输出第一脉冲信号。
第二边沿采集模块103,包括第一输入端、第二输入端和输出端,其中,
第一输入端用于接收内部时钟信号,采集内部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第二脉冲信号;
第二输入端用于接收重置模块101输出的第一重置信号,当第二边沿采集模块103接收到第一重置信号时,第二边沿采集模块103将恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态;
输出端用于输出第二脉冲信号。
排队模块104,包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端,其中,
第一输入端用于接收第一边沿采集模块102输出的第一脉冲信号;
第二输入端用于接收第二边沿采集模块103输出的第二脉冲信号;
第三输入端用于接收刷新时控模块106输出的第二重置信号;
输出端用于输出刷新请求信号。
排队模块104根据接收的第一脉冲信号和第二脉冲信号,生成刷新请求信号。其中,
排队模块104,用于根据第一脉冲信号和第二脉冲信号的先后顺序生成刷新请求信号。
当外部时钟信号的频率比内部时钟信号的频率更高时,第一脉冲信号将比第二脉冲信号先到达排队模块104,排队模块104将根据第一脉冲信号生成刷新请求信号,此时,由外部时钟信号控制刷新操作;
当外部时钟信号的频率比内部时钟信号的频率更低时,第二脉冲信号将比第一脉冲信号先到达排队模块104,排队模块104将根据第二脉冲信号生成刷新请求信号,此时,由内部时钟信号控制刷新操作;
另外,当排队模块104接收刷新时控模块106输出的第二重置信号时,将恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。
仲裁模块105,包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,其中,
第一输入端用于接收排队模块104输出的刷新请求信号;
第二输入端用于接收读写请求信号;
第一输出端用于输出刷新操作信号;
第二输出端用于输出读写操作信号。
仲裁模块105,用于对接收的刷新请求信号和读写请求信号进行仲裁,确定刷新操作和读写操作的执行顺序,输出刷新操作信号或读写操作信号;其中,
当仲裁模块105确定执行刷新操作时,将输出刷新操作信号;
当仲裁模块105确定执行读写操作时,将输出读写操作信号。
刷新时控模块106,包括输入端和输出端,其中,
输入端用于接收仲裁模块105输出的刷新操作信号;
输出端用于输出第二重置信号到排队模块104。
刷新时控模块106,用于根据刷新操作信号控制刷新操作,并发出第二重置信号。
图2为本发明第一实施例中动态存储器的刷新频率方法的流程图,具体步骤如下:
步骤201,内部时钟发生器1设定并生成内部时钟信号;
步骤202,外部时钟发生器2设定并生成外部时钟信号;
步骤203,第一边沿采集模块102接收外部时钟信号,采集外部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第一脉冲信号;第二边沿采集模块103接收内部时钟信号,采集内部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第二脉冲信号;
步骤204,排队模块104根据接收的第一脉冲信号和第二脉冲信号,生成刷新请求信号。其中,
排队模块104根据第一脉冲信号和第二脉冲信号的先后顺序生成刷新请求信号。
当外部时钟信号的频率比内部时钟信号的频率更高时,第一脉冲信号将比第二脉冲信号先到达排队模块104,排队模块104将根据第一脉冲信号生成刷新请求信号,此时,由外部时钟信号控制刷新操作;
当外部时钟信号的频率比内部时钟信号的频率更低时,第二脉冲信号将比第一脉冲信号先到达排队模块104,排队模块104将根据第二脉冲信号生成刷新请求信号,此时,由内部时钟信号控制刷新操作。
步骤205,仲裁模块105对接收的刷新请求信号和读写请求信号进行仲裁,确定刷新操作和读写操作的执行顺序,输出刷新操作信号或读写操作信号;其中,
当仲裁模块105确定执行刷新操作时,将输出刷新操作信号;
当仲裁模块105确定执行读写操作时,将输出读写操作信号。
步骤206,刷新时控模块106根据刷新操作信号控制刷新操作,并发出第二重置信号。
在执行上述步骤过程中,当重置模块101接收到排队模块104输出的刷新请求信号或系统重置信号时,将生成第一重置信号;当第一边沿采集模块102和第二边沿采集模块103接收到重置模块101输出的第一重置信号时,将恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态;当排队模块104接收到刷新时控模块106输出的第二重置信号时,将恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。
图3为本发明第二实施例中动态存储器的刷新频率装置的结构框图,图3中包括:内部时钟发生器1、外部时钟发生器2、重置模块301、第一分频器302、第二分频器303、第三边沿采集模块304、第四边沿采集模块305、排队模块306、仲裁模块307、和刷新时控模块308。其中,
内部时钟发生器1,用于设定并生成内部时钟信号;
外部时钟发生器2,用于设定并生成外部时钟信号;
重置模块301,包括第一输入端、第二输入端和输出端,其中,
第一输入端用于接收系统重置信号;
第二输入端用于接收排队模块306输出的刷新请求信号;
输出端用于输出第一重置信号。
重置模块301,用于根据排队模块306输出的刷新请求信号或系统重置信号,生成第一重置信号。
第一分频器302,包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端,其中,
第一输入端用于接收外部时钟信号;
第二输入端用于接收第一分频控制信号;
第三输入端用于接收重置模块301输出的第一重置信号;
输出端用于输出经过分频的外部时钟信号。
第一分频器302,用于根据第一分频控制信号对外部时钟信号进行分频,确定和调整刷新频率门限值,生成经过分频的外部时钟信号。
当第一分频器302接收重置模块301输出的第一重置信号时,第一分频器302恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。
第二分频器303,包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端,其中,
第一输入端用于接收内部时钟信号;
第二输入端用于接收第二分频控制信号;
第三输入端用于接收重置模块301输出的第一重置信号;
输出端用于输出经过分频的内部时钟信号。
第二分频器303,用于根据第二分频控制信号对内部时钟信号进行分频,确定和调整最低刷新频率值,生成经过分频的内部时钟信号。
当第二分频器303接收重置模块301输出的第一重置信号时,第二分频器303恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。
第一分频器302、第二分频器303能够根据动态存储器的实际工作需要,分别对外部时钟信号和内部时钟信号进行动态、灵活调整,确保动态存储器在调整的刷新频率下正常稳定的工作。第一分频器302、第二分频器303的分频大小可以根据动态存储器的实际工作需要来动态、灵活调整,例如,由系统控制分频大小。这样做的好处是,对于不同制造工艺下的动态存储器,可以在进行动态存储器芯片测试的时候,通过控制第一分频器302、第二分频器303的分频大小来调整刷新频率,以满足不同的性能要求。
第三边沿采集模块304,包括输入端和输出端,其中,
输入端用于接收第一分频器302输出的经过分频的外部时钟信号,采集经过分频的外部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第一脉冲信号;
输出端用于输出第一脉冲信号。
第四边沿采集模块305,包括输入端和输出端,其中,
输入端用于接收第二分频器303输出的经过分频的内部时钟信号,采集经过分频的内部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第二脉冲信号;
输出端用于输出第二脉冲信号。
排队模块306,包括第一输入端、第二输入端和输出端,其中,
第一输入端用于接收第三边沿采集模块304输出的第一脉冲信号;
第二输入端用于接收第四边沿采集模块305输出的第二脉冲信号;
输出端用于输出刷新请求信号。
排队模块306根据接收的第一脉冲信号和第二脉冲信号,生成刷新请求信号。其中,
排队模块306,用于根据第一脉冲信号和第二脉冲信号的先后顺序生成刷新请求信号。
当经过分频的外部时钟信号的频率比经过分频的内部时钟信号的频率更高时,第一脉冲信号将比第二脉冲信号先到达排队模块306,排队模块306根据第一脉冲信号生成刷新请求信号,此时,由经过分频的外部时钟信号控制刷新操作;
当经过分频的外部时钟信号的频率比经过分频的内部时钟信号的频率更低时,第二脉冲信号将比第一脉冲信号先到达排队模块306,排队模块306根据第二脉冲信号生成刷新请求信号,此时,由经过分频的内部时钟信号控制刷新操作;
另外,当排队模块306接收刷新时控模块307输出的第二重置信号时,将恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。
仲裁模块307,包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,其中,
第一输入端用于接收排队模块306输出的刷新请求信号;
第二输入端用于接收读写请求信号;
第一输出端用于输出刷新操作信号;
第二输出端用于输出读写操作信号。
仲裁模块307,用于对接收的刷新请求信号和读写请求信号进行仲裁,确定刷新操作和读写操作的执行顺序,输出刷新操作信号或读写操作信号;其中,
当仲裁模块307确定执行刷新操作时,将输出刷新操作信号;
当仲裁模块307确定执行读写操作时,将输出读写操作信号。
刷新时控模块308,包括输入端和输出端,其中,
输入端用于接收仲裁模块307输出的刷新操作信号;
输出端用于输出第二重置信号到排队模块306。
刷新时控模块308,用于根据刷新操作信号控制刷新操作,并发出第二重置信号。
图4为本发明第二实施例中动态存储器的刷新频率方法的流程图,具体步骤如下:
步骤401,内部时钟发生器1设定并生成内部时钟信号;
步骤402,外部时钟发生器2设定并生成外部时钟信号;
步骤403,第二分频器303根据第二分频控制信号对内部时钟信号进行分频,确定和调整最低刷新频率值,生成经过分频的内部时钟信号;
步骤404,第一分频器302根据第一分频控制信号对外部时钟信号进行分频,确定和调整刷新频率门限值,生成经过分频的外部时钟信号;
步骤405,第三边沿采集模块304接收第一分频器302输出的经过分频的外部时钟信号,采集经过分频的外部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第一脉冲信号;第四边沿采集模块305接收第二分频器303输出的经过分频的内部时钟信号,采集经过分频的内部时钟信号的上升沿或下降沿,产生第二脉冲信号;
步骤406,排队模块306根据接收的第一脉冲信号和第二脉冲信号,生成刷新请求信号;其中,
排队模块306,用于根据第一脉冲信号和第二脉冲信号的先后顺序生成刷新请求信号。
当经过分频的外部时钟信号的频率比经过分频的内部时钟信号的频率更高时,第一脉冲信号将比第二脉冲信号先到达排队模块306,排队模块306根据第一脉冲信号生成刷新请求信号,此时,由经过分频的外部时钟信号控制刷新操作;
当经过分频的外部时钟信号的频率比经过分频的内部时钟信号的频率更低时,第二脉冲信号将比第一脉冲信号先到达排队模块306,排队模块306根据第二脉冲信号生成刷新请求信号,此时,由经过分频的内部时钟信号控制刷新操作;
步骤407,仲裁模块307对接收的刷新请求信号和读写请求信号进行仲裁,确定刷新操作和读写操作的执行顺序,输出刷新操作信号或读写操作信号;其中,
当仲裁模块307确定执行刷新操作时,将输出刷新操作信号;
当仲裁模块307确定执行读写操作时,将输出读写操作信号。
步骤408,刷新时控模块308根据刷新操作信号控制刷新操作,并发出第二重置信号;
在执行上述步骤过程中,当重置模块301接收到排队模块306输出的刷新请求信号或系统重置信号时,生成第一重置信号。当第一分频器302、第二分频器303接收到重置模块301输出的第一重置信号时,第一分频器302、第二分频器303将恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。当排队模块306接收刷新时控模块307输出的第二重置信号时,将恢复为初始工作状态,等待进入下一刷新周期工作状态。
图5为本发明第二实施例中动态存储器的刷新频率的曲线图。图5中,横轴表示外部时钟频率,纵轴表示刷新频率。如图5所示,如果外部时钟频率低于刷新频率门限,则由内部时钟控制刷新操作,刷新频率为最低刷新频率;如果外部时钟频率高于刷新频率门限,则由外部时钟控制刷新操作,刷新频率随着外部时钟频率的提高而提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,对本发明实施例所作的任何修改、变更、组合、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。