DE10101036A1 - Schnittstellenschaltungsvorrichtung zum Ausführen einer Datenabtastung zum optimalen Freigabezeitpunkt - Google Patents
Schnittstellenschaltungsvorrichtung zum Ausführen einer Datenabtastung zum optimalen FreigabezeitpunktInfo
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Abstract
Eine Schnittstelleneinheit (301, 311, 312) enthält eine Taktregelschaltung (5; 200d; 225; 301, 311, 312) zum Auskoppeln eines Fensters der effektiven Daten durch Erfassen eines Änderungspunktes in den übertragenen Daten und zum Bestimmen eines Freigabezeitpunktes zum Aufnehmen der Daten gemäß dem ausgekoppelten effektiven Fenster; und eine Schaltung (6, 301, 311, 312) zum Erzeugen eines Freigabetaktsignals zum Aufnehmen der Daten gemäß der Steuerung der Taktregelschaltung (5; 220d; 225; 301, 311, 312). Unabhängig von der Systemstruktur wird eine genaue Datenübertragung zwischen irgendwelchen Speichervorrichtungen in dem System erreicht.
Description
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Schnittstellenschaltun
gen wie etwa der Speichersteuerschaltungen zum Steuern des
Zugriffs auf eine Speichervorrichtung und insbesondere eine
Busschnittstellenschaltung zur schnellen Aufnahme von Daten
synchron zu einem Taktsignal.
Fig. 78 zeigt ein Beispiel einer Struktur eines Datenverar
beitungssystems. Das Datenverarbeitungssystem in Fig. 78 ent
hält einen Taktgenerator CG, der ein Systemtaktsignal CLK
erzeugt, die Speicherschaltungen MU0-MUn, die parallel an
einen gemeinsamen Bus CB angeschlossen sind und synchron zum
Systemtaktsignal CLK arbeiten, einen Prozessor PC wie etwa
eine CPU (Zentraleinheit) zur Verarbeitung der in den Spei
chereinheiten MU0-MUn gespeicherten Daten und einen Speicher
controller MCR zum Übertragen der angeforderten Daten zwi
schen den Speichereinheiten MU0-MUn und dem Prozessor PC zum
Zugreifen durch den Prozessor PC. Der Speichercontroller MCR
arbeitet ebenfalls synchron zum Systemtaktsignal CLK.
Um in einem solchen Verarbeitungssystem eine schnelle Daten
verarbeitung zu erreichen, wird eine Systemtaktrate erhöht
und eine schnelle Busschnittstelle zur schnellen Datenüber
tragung über den gemeinsamen Bus CB zwischen dem Speicher
controller MCR und den Speichereinheiten MU0-MUm definiert.
Typische Beispiele einer solchen schnellen Schnittstelle sind
eine Schnittstelle gemäß der DDR-Spezifikation (Doppeldaten
raten-Spezifikation), bei der die Daten synchron sowohl zur
steigenden als auch zur fallenden Flanke des Systemtaktsi
gnals CLK übertragen werden, und eine Schnittstelle gemäß der
Rambus-Spezifikation, bei der das Taktsignal und die Daten in
der gleichen Richtung übertragen werden. Mit einer solchen
schnellen Schnittstelle wird die Effizienz der Datenübertra
gung auf dem gemeinsamen Bus CB verbessert und eine Wartezeit
des Prozessors PC gesenkt, so daß die Systemleistung verbes
sert wird.
Fig. 79 zeigt eine zeitliche Beziehung zwischen den Daten und
dem Systemtaktsignal in der DDR-Betriebsart. In der DDR-Be
triebsart werden die Daten synchron zur steigenden Flanke und
zur fallenden Flanke des Taktsignals CLK abgetastet. Die auf
der steigenden Flanke des Taktsignals CLK abgetasteten Daten
D0 haben in bezug auf das Taktsignal CLK eine Vorbereitungs
zeit tsu und eine Haltezeit th. Gleichfalls haben die auf der
fallenden Flanke des Taktsignals CLK abgetasteten Daten Di in
bezug auf die fallende Flanke des Taktsignals CLK eine Vorbe
reitungszeit tsu und eine Haltezeit th. Das "Abtasten" bedeu
tet den Zeitpunkt, zu dem der Speichercontroller MCR die Da
ten aufnimmt oder die Operation des Aufnehmens der Daten in
die Speichereinheit.
Üblicherweise werden die aus den Speichereinheiten MU0-MUn
gelesenen Daten synchron zum Taktsignal CLK übertragen. Wenn
das Taktsignal CLK schneller und seine Zykluszeit T kürzer
wird, werden die Vorbereitungszeit tsu und die Haltezeit th
der Daten D ebenfalls kürzer. Wenn das Taktsignal CLK ein
Tastverhältnis von 50 hat, kann eine Summe der Vorbereitungs
zeit tsu und der Haltezeit th einen Wert von bis zu T/2 an
nehmen. Wenn das Taktsignal CLK z. B. eine Frequenz 100 MHz
hat, hat das Taktsignal CLK eine Periode T von 10 ns (Nanose
kunden), so daß die Vorbereitungszeit tsu und die Haltezeit
th Werte von bis zu 5 ns annehmen können. Diese Spezifika
tionswerte liegen jedoch in der Größenordnung von Pikosekun
den. Um solche kleinen Spezifikationswerte der kurzen Vorbe
reitungszeit und Haltezeit sicherzustellen, muß bestimmt wer
den, ob die Spezifikationswerte genau erfüllt sind, wobei
eine solche Bestimmung ein teures Testgerät erfordert, was zu
erhöhten Kosten der Speichereinheit führt.
Gemäß der Schnittstelle der Rambus-Spezifikation sind die
Breite und die Datenübertragungsrate des Datenbusses fest
bestimmt. Somit kann ein Systemplaner die Übertragungsrate
und die Datenbusbreite nicht frei bestimmen, so daß die Fle
xibilität in bezug auf den Entwurf recht niedrig ist.
Wenn der Speichercontroller MCR und die Speichereinheiten
MU0-MUn wie in Fig. 78 gezeigt auf der Platine montiert sind,
ändert sich die Impedanz des gemeinsamen Busses CB (Datenbus
ses) gemäß der Anzahl der Speichereinheiten auf der Platine
und möglicherweise außerdem wegen Schwankungen in bezug auf
die Verdrahtungsleitungen auf der Platine. Falls solche Ände
rungen in bezug auf die Impedanz des gemeinsamen Busses (Da
tenbusses) auftreten, gibt es beim Empfang der Daten durch
den Speichercontroller MCR selbst dann, wenn die Vorberei
tungszeit und die Haltezeit jeweils auf die Werte innerhalb
der Spezifikationswerte eingestellt sind, keinen Spielraum in
bezug auf den Zeitpunkt. Wegen eines solchen kleinen Spiel
raums in bezug auf den Zeitpunkt kann es in vielen Fällen
unmöglich sein, Daten genau aufzunehmen. Wenn das Taktsystem
CLK schneller wird, wird ein Augenmuster (die effektive Da
tenperiode) der Daten D kürzer.
Wenn bei der Datenübertragung zwischen den Speichereinheiten
Schwankungen in bezug auf die Ausbreitungsverzögerung auftre
ten, treten somit, wie in Fig. 79 gezeigt ist, Fehler in be
zug auf den Grenzwert der Vorbereitungszeit für die Daten und
in bezug auf den Grenzwert der Haltezeit für die Daten auf.
Zum Anpassen der Impedanzen der Verdrahtungsleitungen auf der
Platine aneinander, wenn zwischen den Speichereinheiten und
dem Speichercontroller Verdrahtungsleitungen mit gleichen
Längen angeordnet werden können, muß die Platine eine Mehr
schichtstruktur haben, wobei die Verdrahtung in einer drei
dimensionalen Struktur hergestellt werden muß, so daß die
Leiterplatte teuer wird.
Fig. 80 zeigt schematisch eine zeitliche Beziehung der Daten
übertragung zwischen dem Speichercontroller MCR und der Spei
chereinheit MU in dem in Fig. 78 gezeigten Speichersystem. In
Fig. 80 enthält sowohl der Speichercontroller MCR als auch
die Speichereinheit MU einen verriegelten Verzögerungskreis
(DLL) zum Erzeugen eines internen Taktsignals gemäß dem von
dem Taktgenerator CG gesendeten Taktsignal. Das von dem Takt
generator CG erzeugte Taktsignal wird als ein Taktsignal Cy
zum Speichercontroller MCR und mit einer Verzögerung um eine
Periode Tskew wegen einer Ausbreitungsverzögerung auf der
Taktsignalleitung als ein Taktsignal Ct an die Speicherein
heit MU übertragen.
In der Speichereinheit MU gibt eine Ausgabeschaltung die Da
ten Dt gemäß dem internen Taktsignal vom DLL aus. Die Spei
chereinheit MU gibt die Daten Dt von ihrer Ausgabeschaltung
mit einer Verzögerung um die Zeitdauer Tt in bezug auf das
Steigen des internen Taktsignals vom DLL aus. Nachdem eine
Ausbreitungsverzögerungszeit Tf vergangen ist, erreichen die
Daten Dt von der Speichereinheit MU den Speichercontroller
MCR. Ein Register im Speichercontroller MCR nimmt die gelie
ferten Daten Dr gemäß dem von seinem internen DLL erzeugten
internen Taktsignal auf. Wenn das Register die von der Spei
chereinheit MU gesendeten und am Speichercontroller MCR an
kommenden Daten Dr aufnimmt, werden diese nach einer Vorbe
reitungszeit Ts in das Register abgetastet.
Fig. 81 ist ein Signalformdiagramm, das Operationen des in
Fig. 80 gezeigten Systems darstellt. Das vom Taktgenerator CG
erzeugte Taktsignal hat eine Zyklusperiode Tcycle. Die Spei
chereinheit MU gibt effektive Daten gemäß dem Taktsignal Ct
mit einer Verzögerung um die Zeitdauer Tt aus. Die Daten Dt
von der Speichereinheit MU kommen nach der Zeitdauer Tf über
den Datenbus beim Speichercontroller MCR an. Die am Speicher
controller MCR ankommenden Daten Dr werden nach Ablauf der
Vorbereitungszeit Ts gemäß dem Taktsignal Cr in das Register
abgetastet.
Somit ändert sich die Ausbreitungszeit Tf gemäß der Verdrah
tungslänge zwischen der Speichereinheit MU und dem Speicher
controller MCR. Die Ausbreitungsverzögerung Tskew des Takt
signals ändert sich gemäß dem Abstand zwischen dem Taktgene
rator CG und der Speichereinheit MU ebenfalls. Somit ändert
sich die Vorbereitungszeit Ts für eine andere Weglänge von
der Ausgabeschaltung der Speichereinheit MU zu dem Register
des Speichercontrollers MCR selbst dann, wenn der DLL die
Daten Dt von der Speichereinheit MU synchron zum Taktsignal
ausgibt. Somit wird der Spielraum in bezug auf den Zeitpunkt
für die Aufnahme der Daten unzureichend, wobei kein Speicher
system erreicht werden kann, das zu einer genauen Datenüber
tragung fähig ist.
In der Struktur mit den auf der Platine montierten Speicher
modulen ändert sich die Impedanz des Datenbusses lokal je
nach Anzahl der Speichermodule auf der Platine. Somit ist es
äußerst schwierig, eine Ausbreitungsverzögerung auf einem vom
Taktgenerator über das Speichermodul, die Datenleitung und
das Eingabe-Pad zu dem Register (Empfänger) des Controllers
verlaufenden Signalübertragungsweg für sämtliche Speichermo
dule (Speicherchips) gleich zu machen. Dementsprechend ist es
schwierig, das Speichersystem auf der Platine zu schaffen, in
dem unter schnellen Betriebsumgebungen eine schnelle und ge
naue Datenübertragung erreicht werden kann.
Wie in Fig. 80 gezeigt ist, ist die Speichereinheit MU mit
dem DLL zum Verringern der Verzögerung in bezug auf das ge
lieferte Taktsignal zum Ausgeben der Daten so weit wie mög
lich synchron in Phase zu dem Taktsignal CLK konfiguriert.
Die Bereitstellung eines solchen DLLs in der Speichereinheit
MU erhöht jedoch die Chipfläche der Speichereinheit MU sowie
den Leistungsverbrauch, wobei wegen der zunehmenden Chip
fläche außerdem die Speichereinheit teuer wird.
Wenn sich der Spielraum für die Datenaufnahmezeit in dem
Speichercontroller gemäß der Lage/Anzahl der Chips oder Mo
dule in einem System auf der Platine ändert, treten folgende
Probleme auf. Genauer ist es beim Auftreten eines Fehlers in
den durch den Speichercontroller genommenen Daten schwierig
zu bestimmen, ob die Ursache dieses Fehlers im Datenübertra
gungsweg selbst oder in der Speichereinheit (oder im Chip)
liegt. Somit ist es schwierig, die Fehlerursache auf der Pla
tinenebene zu erfassen und zu beseitigen.
Ferner ist in einem Mehrprozessorsystem, in dem mehrere Pro
zessoren (CPUs), die über einen Speichercontroller auf die
Speichervorrichtungen zugreifen, parallel an einen Datenbus
angeschlossen sind, ein solches System auf der Platine konfi
guriert. Wenn in einem solchen Mehrprozessorsystem auf der
Platine die Datenübertragung mit einem schnellen Taktsignal
z. B. nahe 1 GHz ausgeführt wird, werden die Spielräume der
Vorbereitungszeit und der Haltezeit für die Datenabtastung
äußerst klein, wobei die Daten nicht schnell und genau über
tragen werden können, was zu einem ähnlichen Problem wie bei
dem bereits beschriebenen Speichersystem führt.
Ein ähnliches Problem tritt in einem Mehrprozessorsystem auf,
in dem mehrere Prozessoren parallel an einen gemeinsamen Da
tenbus angeschlossen sind und ohne Steuerung eines Speicher
controllers auf einen gemeinsamen Speicher zugreifen. Insbe
sondere dann, wenn das System erweitert wird, so daß die An
zahl der Prozessoren oder eine Impedanz des Datenbusses
steigt, ändert sich ein Laufzeitunterschied der Daten in be
zug auf ein Taktsignal in der Weise, daß sich die Zuverläs
sigkeit des Systems verschlechtert, was dazu führt, daß das
Systems schlecht erweitert werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schnitt
stellenschaltung zu schaffen, die Daten genau an irgendeine
der Halbleitervorrichtungen in einem System übertragen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schnitt
stellenschaltung nach einem der Ansprüche 1, 16 oder 18. Wei
terbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird eine Schnittstellen
schaltung geschaffen, die ein System auf einer Platine reali
sieren kann, das eine schnelle und genaue Datenübertragung
ermöglicht.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung wird eine Schnitt
stellenschaltung geschaffen, die für jede der auf der Platine
montierten Einheiten eine ausreichende Datenvorbereitungszeit
und eine ausreichende Datenhaltezeit sicherstellen kann.
Gemäß einem nochmals anderen Merkmal der Erfindung wird eine
Schnittstellenschaltung geschaffen, die Daten ohne steigende
Kosten der Einheiten in einem System schnell und genau über
tragen kann.
Gemäß einem abermals anderen Merkmal der Erfindung wird eine
Schnittstellenschaltung geschaffen, die selbst auf der Plati
nenebene eine genaue Identifizierung einer Fehlerursache er
möglicht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Schnitt
stellenschaltung geschaffen, die ein kostengünstiges System
erreicht, das unabhängig von der Struktur des Systems auf der
Platine eine schnelle und genaue Datenübertragung ermöglicht.
Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung
einer kostengünstigen Speichersteuervorrichtung, die zu einer
schnellen und genauen Datenübertragung fähig ist.
Eine Schnittstellenschaltung gemäß der Erfindung enthält:
eine Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung zum Erfassen
eines Änderungspunkts in den Daten auf einer Datenleitung,
zum Erzeugen von Informationen über ein effektives Fenster,
die eine effektive Zeitdauer der Daten gemäß einem Ergebnis
der Erfassung angeben, und zum Speichern der Informationen
über das effektive Fenster; eine Schaltungsanordnung zum
Bestimmen eines Freigabezeitpunkts zum Annehmen von Daten auf
der Datenleitung gemäß den in der Erzeugungs/Speicher-Schal
tungsanordnung gespeicherten Informationen über das effektive
Fenster; und eine Takterzeugungs-Schaltungsanordnung zum Er
zeugen eines Taktsignals zum Aufnehmen der Daten auf der Da
tenleitung gemäß dem durch die Schaltungsanordnung zum
Bestimmen eines Freigabezeitpunkts bestimmten Freigabezeit
punkt.
Eine Schnittstellenschaltung gemäß einem anderen Aspekt der
Erfindung enthält: eine Schaltungsanordnung zum Erfassen
eines Übergangspunkts in den Daten auf einer Datenleitung;
eine Erzeugungsschaltungsanordnung zum Erzeugen von Informa
tionen über ein effektives Fenster, die gemäß dem durch die
Schaltungsanordnung zum Erfassen eines Übergangspunkts erfaß
ten Übergangspunkt eine effektive Zeitdauer der Daten ange
ben; eine Bestimmungsschaltungsanordnung, um zu bestimmen, ob
eine Breite des effektiven Fensters einer ersten Bedingung
genügt; und eine Speicherschaltungsanordnung zum Speichern
einer Adresse und eines Datenmusters der Daten, wenn die Be
stimmungsschaltungsanordnung bestimmt, daß die erste Bedin
gung erfüllt ist.
Eine Schnittstellenschaltung gemäß einem nochmals anderen
Aspekt der Erfindung enthält: eine Schaltungsanordnung zum
Auskoppeln eines effektiven Fensters zum Erfassen eines Ände
rungspunkts in den Daten auf einer Datenleitung und zum Er
zeugen eines Signals für das effektive Fenster, das gemäß
einem Ergebnis der Erfassung eine effektive Zeitdauer der
Daten angibt; eine Schaltungsanordnung zum Erfassen der
Breite des effektiven Fensters zum Erfassen einer effektiven
Periodenbreite des Signals für das effektive Fenster mit
einem Referenztaktsignal und zum Speichern eines Ergebnisses
der Erfassung; eine Schaltungsanordnung zum Speichern des
Freigabezeitpunkts für die Daten auf der Datenleitung aus den
durch die Schaltungsanordnung zum Erfassen der Breite des
effektiven Fensters erfaßten Informationen über die Breite
des effektiven Fensters und zum Speichern des bestimmten
Freigabezeitpunkts; und eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen
eines Freigabesignals für die Daten auf der Datenleitung ge
mäß dem in der Schaltungsanordnung zum Speichern des Freiga
bezeitpunkts gespeicherten Freigabezeitpunkt.
In der Schnittstellenschaltung wird die Breite des effektiven
Datenfensters auf der Datenleitung erfaßt und der Freigabe
zeitpunkt für die Daten gemäß dem erfaßten effektiven Fenster
bestimmt. Dadurch kann die Datenfreigabe (Abtastung) zum op
timalen Zeitpunkt für die Daten auf der Datenleitung ausge
führt werden. Selbst wenn eine Systembaueinheit wie etwa eine
Speichervorrichtung auf einer Platine montiert wird und sich
eine Impedanz des Datenübertragungswegs gemäß einer System
struktur ändert, können die Daten genau aufgenommen werden.
Wenn eine erfaßte Breite des effektiven Fensters vorgegebenen
Bedingungen nicht genügt, können Bedingungen erfaßt werden,
die die Vorbereitungs/Halte-Spielräume verringern und das
System somit stabil machen können. Durch Speichern des Mu
sters und der Adresse der Daten bei verringertem Spielraum
kann bestimmt werden, ob die Fehlerursache in der Datenüber
tragungsvorrichtung oder auf dem Datenübertragungsweg liegt.
Wenn sich die Fehlerursache auf die Adressen eines spezifi
schen Speicherchips konzentriert, kann bestimmt werden, daß
die Fehlerursache in dieser Speichervorrichtung (diesem Spei
cherchip) liegt.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Struktur eines Speichersystems
gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 ein Funktionsprinzip der ersten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 3 ein Signalformdiagramm einer Operation zum Erfas
sen eines Fenster der effektiven Daten in der er
sten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 schematisch eine Struktur einer in Fig. 1 gezeig
ten Taktregelschaltung;
Fig. 5 schematisch eine Struktur einer in Fig. 4 gezeig
ten Schaltung zum Erfassen des effektiven Fen
sters;
Fig. 6 beispielhaft eine Struktur mit einer Schaltung
zum Erfassen des primitiven Fensters und mit
einer Schaltung zum Erfassen des lokalen Fen
sters;
Fig. 7 ein Signalformdiagramm von Operationen der in
Fig. 6 gezeigten Schaltungen;
Fig. 8 eine Struktur einer in Fig. 5 gezeigten Schaltung
zum Erfassen des endgültigen Fensters;
Fig. 9 schematisch eine Struktur einer in Fig. 4 gezeig
ten Schaltung zum Erfassen des Freigabezeit
punkts;
Fig. 10 eine Struktur einer Verzögerungsleitung, einer
Taktauswahlschaltung und einer ersten Stufe einer
in Fig. 9 gezeigten Zwischenspeicherschaltung;
Fig. 11 einen Zeitablaufplan von Operationen der in
Fig. 10 gezeigten Schaltungen;
Fig. 12A, B, 13A, B Signalformdiagramme von Operationen einer
in Fig. 9 gezeigten Schaltung zum Erfassen des
Freigabezeitpunkts;
Fig. 14 schematisch eine Struktur eines in Fig. 10 ge
zeigten Abschnitts zum Erzeugen eines Zwischen
speicherzeitpunktsignals;
Fig. 15 beispielhaft in einem Ergebnisregister und in
einer Schaltung zum Speichern des Freigabezeit
punkts gespeicherte Inhalte;
Fig. 16 eine zeitliche Beziehung zwischen einem Fenster
der effektiven Daten und einem Freigabetaktsi
gnal;
Fig. 17 ein Funktionsprinzip der Bestimmung des Freigabe
zeitpunkts;
Fig. 18A beispielhaft eine Struktur eines Speicher
controllers in einem Register A;
Fig. 18B ein Beispiel einer Struktur eines Speicher
controllers in einem Register B;
Fig. 19 schematisch eine Struktur der in Fig. 9 gezeigten
Schaltung zum Speichern des Freigabezeitpunkts;
Fig. 20 eine weitere Struktur einer in Fig. 9 gezeigten
Schaltung zum Speichern des Freigabezeitpunkts;
Fig. 21 genauer Strukturen einer in Fig. 1 gezeigten
Taktregelschaltung und einer in Fig. 1 gezeigten
Schaltung zum Erzeugen des Freigabetakts;
Fig. 22 schematisch eine Struktur einer in Fig. 1 gezeig
ten Eingabeschaltung;
Fig. 23 schematisch alternative Strukturen der in Fig. 9
gezeigten Verzögerungsleitung und des in Fig. 9
gezeigten Ergebnisregisters;
Fig. 24A, B, 25A, B Zeitablaufpläne von Operationen der in
Fig. 23 gezeigten Schaltungen;
Fig. 26 schematisch eine Struktur einer Abwandlung der
ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 27 eine SSO-Hinausschiebeoperation in einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 28 ein Funktionsprinzip der zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 29 beispielhaft eine Struktur einer Schaltung zum
Erfassen des Übergangspunkts in der zweiten Aus
führungsform der Erfindung;
Fig. 30 ein Signalformdiagramm von Operationen der in
Fig. 29 gezeigten Schaltungen;
Fig. 31 schematisch eine Struktur einer Schaltung zum Be
rechnen des Freigabezeitpunkts in der zweiten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 32 Signalqualitäten in einer dritten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 33 schematisch eine Struktur der Schaltung zum Spei
chern des Freigabezeitpunkts in der dritten Aus
führungsform der Erfindung;
Fig. 34 schematisch eine Struktur eines Fehlerregisters
in der dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 35 schematisch eine Struktur eines Hauptabschnitts
der dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 36 schematisch eine Abwandlung der dritten Ausfüh
rungsform der Erfindung;
Fig. 37 schematisch eine Struktur einer in Fig. 36 ge
zeigten Schaltung zum Erfassen einer Bitänderung;
Fig. 38 schematisch eine Struktur einer in Fig. 36 ge
zeigten Übertragungsschaltung;
Fig. 39 schematisch eine Struktur einer in Fig. 36 ge
zeigten Zwischenspeicherschaltung;
Fig. 40 einen Zeitablaufplan von Operationen der in den
Fig. 37 bis 39 gezeigten Schaltungen;
Fig. 41 schematisch eine Struktur einer in Fig. 36 ge
zeigten Schaltung zum Erfassen der langsamsten
Änderung;
Fig. 42 schematisch eine Struktur der in Fig. 36 gezeig
ten Übertragungsschaltung;
Fig. 43 schematisch eine Struktur der in Fig. 36 gezeig
ten Zwischenspeicherschaltung;
Fig. 44 schematisch eine Struktur einer in Fig. 36 ge
zeigten Schaltung zum Erfassen der schnellsten
Änderung;
Fig. 45 ein Signalformdiagramm von Operationen der in
Fig. 36 gezeigten Schaltungen;
Fig. 46 schematisch eine Struktur einer in Fig. 36 ge
zeigten Schaltung zum Erfassen eines Daten
fensters der fallenden Flanke;
Fig. 47 ein Signalformdiagramm einer Operation zum Erfas
sen eines Datenfensters in einer Abwandlung der
dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 48 ausführlicher eine Struktur eines Eingabeab
schnitts der in Fig. 36 gezeigten Schaltung zum
Erfassen des Datenfensters der steigenden Flanke;
Fig. 49 beispielhaft Signalqualitäten in einer zweiten
Abwandlung der dritten Ausführungsform der Erfin
dung;
Fig. 50 beispielhaft eine Signalform mit der in Fig. 49
gezeigten Signalqualität;
Fig. 51 eine Speicherstruktur und eine Datenübertragungs
rate mit der in Fig. 49 gezeigten Signalqualität;
Fig. 52 schematisch eine Struktur eines Systems mit einer
Speichersteuervorrichtung gemäß einer vierten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 53 schematisch eine Struktur eines Hauptabschnitts
einer in Fig. 52 gezeigten Speichersteuereinheit;
Fig. 54 eine Operation zum Erfassen des Fensters der ef
fektiven Daten in der vierten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 55 eine Struktur eines in Fig. 53 gezeigten Ab
schnitts zum Erfassen des Fensters der effektiven
Daten;
Fig. 56 ein Signalformdiagramm einer Operation der in
Fig. 55 gezeigten Schaltungen;
Fig. 57 beispielhaft eine Abwandlung des in Fig. 53 ge
zeigten Abschnitts zum Erfassen des Fensters der
effektiven Daten;
Fig. 58 schematisch eine Struktur einer Ausgabeschaltung
einer Speichervorrichtung;
Fig. 59 genauer eine Struktur eines Hauptabschnitts der
Speichersteuereinheit gemäß der vierten Ausfüh
rungsform der Erfindung;
Fig. 60 ein Signalformdiagramm einer Operation der in
Fig. 59 gezeigten Schaltung;
Fig. 61 schematisch eine Struktur eines in Fig. 59 ge
zeigten Abschnitts zum Erzeugen eines Überwa
chungsmasken-Anweisungssignals;
Fig. 62 schematisch eine Struktur eines in Fig. 59 ge
zeigten Abschnitts zum Erzeugen eines Übertra
gungsanweisungssignals;
Fig. 63 schematisch eine Struktur einer Registerschaltung
eines in Fig. 59 gezeigten Freigaberegisters;
Fig. 64 einen Zeitablaufplan von Operationen des in
Fig. 59 gezeigten Freigaberegisters;
Fig. 65 schematisch eine Struktur eines in Fig. 59 ge
zeigten temporären Registers;
Fig. 66 schematisch eine Struktur einer in Fig. 65 ge
zeigten Schaltung zum Erfassen des Freigabezeit
punkts;
Fig. 67 eine Operation der in Fig. 65 gezeigten Schaltung
zum Erfassen des Freigabezeitpunkts;
Fig. 68 schematisch Strukturen der Kombinationsschaltung
und einer Stufe der in Fig. 59 gezeigten Ansteu
erschaltung;
Fig. 69 ein Signalformdiagramm einer Operation der in
Fig. 68 gezeigten Schaltung;
Fig. 70 eine Struktur einer ersten Abwandlung eines in
Fig. 59 gezeigten Abschnitts zum Erzeugen eines
Schiebetaktsignals;
Fig. 71 eine Struktur einer zweiten Abwandlung des in
Fig. 59 gezeigten Abschnitts zum Erzeugen eines
Schiebetaktsignals;
Fig. 72 schematisch eine Struktur eines Verarbeitungs
systems gemäß einer fünften Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 73 schematisch eine Struktur einer ersten Abwandlung
der fünften Ausführungsform;
Fig. 74 schematisch eine Struktur eines Verarbeitungs
systems gemäß einer zweiten Abwandlung der fünf
ten Ausführungsform;
Fig. 75 schematisch eine Struktur eines Verarbeitungs
systems einer dritten Abwandlung der fünften Aus
führungsform der Erfindung;
Fig. 76 schematisch eine Struktur eines Verarbeitungs
system einer vierten Abwandlung der fünften Aus
führungsform;
Fig. 77 schematisch eine Struktur eines Verarbeitungs
systems einer fünften Abwandlung der fünften Aus
führungsform;
Fig. 78 die bereits erwähnte schematische Struktur eines
Datenverarbeitungssystems;
Fig. 79 den bereits erwähnten Zeitablaufplan von Opera
tionen des in Fig. 78 gezeigten Datenverarbei
tungssystems;
Fig. 80 die bereits erwähnten Signalübertragungszeit
punkte in einem Speichersystem; und
Fig. 81 den bereits erwähnten Zeitablaufplan von Opera
tionen des in Fig. 80 gezeigten Speichersystems.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Struktur eines Speichersystems
mit einer Speichersteuervorrichtung gemäß der Erfindung. Das
Speichersystem in Fig. 1 enthält: die parallel an einen ge
meinsamen Datenbus 4 angeschlossenen Speichervorrichtungen
1a-1n; eine Speichersteuerschaltung 2 zum Zugreifen auf die
Speichervorrichtungen 1a-1n; und einen Taktgenerator 3 zum
Anlegen eines Grundtaktsignals (eines im folgenden als "Takt
signal" bezeichneten Systemtakts) an die Speichervorrichtun
gen 1a-1n und an die Speichersteuerschaltung. Die Speicher
vorrichtungen 1a-1n können Chips oder Module sein.
Wenn jede der Speichervorrichtungen 1a-1n aus einem einzelnen
Chip ausgebildet ist, enthalten die Speichervorrichtungen
1a-1n die internen Schaltungen 8a-8n, die jeweils eine Spei
cherzellenmatrix und eine Speicherzellen-Auswahlschaltung
enthalten, und die Ausgabeschaltungen 9a-9n, die Daten syn
chron zu einem internen Taktsignal auf die gemeinsame Daten
leitung 4 ausgeben. Die Speichervorrichtungen 1a-1n enthalten
keinen Ausgabe-DLL. Die Ausgabeschaltungen 9a-9n geben Daten
synchron zu einem vom Taktgenerator 3 angelegten Taktsignal
CLK aus. Falls jede der Speichervorrichtungen 1a-1n ein Modul
enthält, enthält die interne Schaltung mehrere Speicherchips,
während die Ausgabeschaltung in einer gemeinsam für diese
Speicherchips vorgesehenen Busschnittstellenschaltung enthal
ten ist.
Da in den Speichervorrichtungen 1a-1n kein DLL zum Erzeugen
eines Ausgabetaktsignals erforderlich ist, werden der Lei
stungsverbrauch und die Chipfläche der Speichervorrichtungen
1a-1n und die Kosten jeder der Speichervorrichtungen 1a-1n
gesenkt. Jede der internen Schaltungen 8a-8n, deren interne
Strukturen später beschrieben werden, enthält mehrere Bänke.
Die "Bänke" sind jeweils eine Speicherschaltung, die unabhän
gig von anderen Bänken in einen aktiven Zustand (ausgewählten
Zustand einer Speicherzelle) angesteuert werden kann. Falls
jede der Speichervorrichtungen 1a-1n einen einzelnen Chip
enthält, ist die Speicherschaltung eine Speichermatrix oder
Speichermatte. Falls jede der Speichervorrichtungen 1a-1n ein
Speichermodul ist, enthält die Speicherschaltung eine vorge
gebene Anzahl von Speicherchips.
Die Speichersteuerschaltung 2 enthält: eine Taktregelschal
tung 5, die für jede der Speichervorrichtungen 1a-1n Informa
tionen über den Datenaufnahmezeitpunkt in einer Register
schaltung speichert und den Datenaufnahmezeitpunkt gemäß den
gespeicherten Zeitpunktinformationen steuert; eine Schaltung
6 zum Erzeugen des Freigabetakts, die durch die Taktregel
schaltung 5 gesteuert wird, so daß sie ein Freigabetaktsignal
zum Aufnehmen von Daten erzeugt; und eine Eingabeschaltung 7,
die an den gemeinsamen Datenbus 4 angelegte Daten aufnimmt
und die aufgenommenen Daten gemäß dem von der Schaltung 6 zum
Erzeugen des Freigabetakts empfangenen Freigabetaktsignal an
eine interne Schaltung überträgt.
Die Speichersteuerschaltung 2 erfaßt für jede der Speicher
vorrichtungen 1a-1n ein effektives Fenster der Daten und
erzeugt so ein Freigabetaktsignal derart, daß die Vorberei
tungszeit und die Haltezeit anhand der erfaßten effektiven
Fensterinformationen optimiert werden.
Fig. 2 zeigt konzeptionell Operationen der in Fig. 1 gezeig
ten Taktregelschaltung 5. Fig. 2 zeigt die Signalformen,
falls die Speichervorrichtungen 1a-1n in einer DDR-Betriebs
art (Doppeldatenraten-Betriebsart) arbeiten. Die Speichervor
richtungen können jedoch in einer SDR-Betriebsart (Einzelda
tenraten-Betriebsart), bei der die Daten synchron zum Steigen
des Taktsignals CLK ausgegeben werden, oder zum Ausgeben der
Daten in einer EDO-Betriebsart (Betriebsart mit erweiterter
Datenausgabe) oder in einer Burst-EDO-Betriebsart arbeiten.
In Fall eines DRAMs in der EDO-Betriebsart arbeitet die in
terne Schaltungsanordnung asynchron zum Taktsignal. Die Steu
ersignale, die die Betriebsart der internen Schaltungsanord
nung angeben, d. h. ein Zeilenadressen-Freigabesignal/RAS
und ein Spaltenadressen-Freigabesignal/CAS, werden jedoch
von der Speichersteuereinheit 2 synchron zum Taktsignal CLK
an die Speichervorrichtungen 1a-1n angelegt. Ferner wird das
Abtasten der Daten in der Speichersteuereinheit 2 synchron
zum Taktsignal ausgeführt, womit die Vorbereitungs/Halte-
Zeitpunkte für das Taktsignal gleichfalls optimiert werden
müssen. Anhand von Fig. 2 werden nun die Operationen der
Speichersteuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform der
Erfindung konzeptionell beschrieben.
Unter den Speichervorrichtungen 1a-1n gibt eine durch die
Speichersteuereinheit 2 bestimmte Speichervorrichtung syn
chron zum Taktsignal CLK Daten aus. Diese Daten werden über
den gemeinsamen Datenbus 4 zur Speichersteuereinheit 2 gesen
det. Die an der Speichersteuereinheit 2 ankommenden Daten Dc
weisen gemäß den Logikpegeln der Datenbits ein Muster von H-
und L-Pegeln auf und bilden eine Reihe von Augenmustern, die
sich synchron zum Steigen und Fallen des Taktsignals ändern.
Die Taktsteuerschaltung 5 in der Speichersteuereinheit 2 er
zeugt ein Signal EDW_R, das eine Fensterperiode für die syn
chron zum Steigen des Taktsignals CLK übertragenen Daten Dc
definiert, und ein Signal EDW_F, das eine effektive Periode
der synchron zum Fallen des Taktsignals CLK übertragenen Da
ten definiert. Mit den Signalen EDW_R und EDW_F zum Definie
ren eines effektiven Fensters werden der Anstiegszeitpunkt
und der Abfallszeitpunkt des Taktsignals CLK durch die Zeit
punkte Tar und Taf in der Weise angepaßt, daß die Vorberei
tungszeit bzw. die Haltezeit optimiert werden, wodurch die
Freigabetaktsignale erzeugt werden.
Das Fenster der effektiven Daten schwankt wegen (1) einem
Laufzeitunterschied zwischen den Datenbits, (2) einer Diffe
renz der Datenbit-Übergangszeit zwischen den H- und L-Pegeln,
(3) Störungsrauschen zwischen den Datenleitungen und (4) dem
Zittern des Ausgabetaktsignals. Der DLL wird jedoch nicht
verwendet. Somit ist der Einfluß in der obigen Position (4)
nicht vorhanden, wobei es zu keiner Schwankung der Breite des
effektiven Fensters wegen des Zitterns des Taktsignals kommt.
Zur leichten Erfassung des effektiven Fensters werden die
Datenbits 1, 0, 1, 0 . . . an den jeweils mit 0, 1, 2, 3, . . .
numerierten Datenanschlußstiften ausgegeben. In einer Testbe
triebsart kann ein Ausgabetestmuster der Speichervorrichtun
gen 1a-1n eingestellt oder in die Speichervorrichtungen ge
schrieben und daraufhin ausgelesen werden. Durch Erfassen
eines Änderungspunkts (Übergangspunkts) des Datenmusters wer
den die Signale EDW_R und EDW_F zur Angabe der Breite des
effektiven Fensters erzeugt, wobei diejenige Zeit, die die
optimalen Vorbereitungs/Halte-Zeiten in bezug auf diese gül
tigen oder effektiven Fenster liefert, in Registern gespei
chert wird. Danach wird gemäß dem in den Registern gespei
cherten Freigabezeitpunkt das Freigabetaktsignal erzeugt. Im
folgenden werden spezifische Strukturen beschrieben.
Fig. 3 zeigt konzeptionell eine Operation zum Auskoppeln der
Fenster der effektiven Datensignale. In dem synchron zum
Taktsignal CLK ausgegebenen Datenmuster sind die von den ge
radzahligen Anschlußpunkten ausgegebenen Daten D0, D2, . . .
auf dem gleichen Logikpegel wie das Taktsignal CLK, während
die von den ungeradzahligen Anschlußpunkten ausgegebenen Da
ten D1, D3, . . . auf dem zum Taktsignal CLK entgegengesetzten
Logikpegel sind. In der DDR-Betriebsart wird das Datenlesen
mit der steigenden Flanke des Taktsignals als Vorderflanke
ausgeführt. Somit wird das Datenmuster im voraus in die Spei
chervorrichtung geschrieben und daraufhin aufeinanderfolgend
ausgelesen. Alternativ kann eine Konfiguration verwendet wer
den, bei der in einer Ausgabestufe in der Speichervorrichtung
eine Registerschaltung oder dergleichen vorgesehen ist, wobei
in der Testbetriebsart die Daten "0101 . . ." oder "1010 . . ."
in der Registerschaltung gespeichert werden und anstelle der
Speicherzellendaten die gespeicherten Daten ausgelesen wer
den. In dieser Konfiguration werden die in der Registerschal
tung gespeicherten Daten als Reaktion auf ein Signal zur An
gabe der Testbetriebsart ausgelesen. Ferner kann eine Konfi
guration verwendet werden, bei der in der Testbetriebsart für
jeden Datenausgabeanschlußpunkt eine Registerschaltung zum
Speichern der Daten "10" oder "01" und die Speicherinhalte
der Registerschaltung abwechselnd ausgelesen werden. Fig. 3
zeigt die Daten D0-D3 von vier Bits als repräsentatives Bei
spiel. Falls Daten mit 64 Bits über den gemeinsamen Datenbus
4 übertragen werden, werden die für jeweils vier Bits erfaß
ten Signale des Fensters der effektiven Daten aufeinanderfol
gend komprimiert, um für die Daten mit 64 Bits ein Signal des
Fensters der effektiven Daten zu erzeugen.
In Fig. 3 ist das Muster der Daten, die übertragen werden,
wenn das Taktsignal CLK auf den H-Pegel steigt, im voraus
bekannt. Nach Empfang dieses Datenmusters wird der Punkt der
langsamsten Änderung und daraufhin der Punkt der schnellsten
Änderung unter diesen Datenbits D0-D3 erfaßt. Gemäß dem beim
Steigen des Taktsignals CLK übertragenen Datenmuster wird
eine Zeitdauer vom langsamsten Änderungspunkt zum nachfolgen
den schnellsten Änderungspunkt als das Fenster der effektiven
Daten der synchron zum Steigen des Taktsignals CLK übertrage
nen Datensignale betrachtet und das Signal EDW_R während die
ser Zeitdauer aktiv gehalten.
Zum Zeitpunkt des Fallens des Taktssignals CLK ist das zu
übertragende Datenmuster gleichfalls im voraus bekannt. In
diesem Fall werden gleichfalls der Punkt der langsamsten Än
derung der Datenbits und der darauffolgende Punkt der
schnellsten Änderung der Datenbits erfaßt. Eine Zeitdauer
zwischen diesen Änderungspunkten wird als das Fenster der
effektiven Daten der synchron zum Fallen des Taktsignals CLK
übertragenen Daten ausgekoppelt und das Signal EDW_F des Fen
sters der effektiven Daten erzeugt, das während dieser Zeit
dauer aktiv gemacht wird. Dadurch, daß ein synchron zum zu
den steigenden und fallenden Flanken des Taktsignals CLK
übertragenes Datenbitmuster im voraus bestimmt wird, kann das
Signal EDW_R des effektiven Fensters für die synchron zur
steigenden Flanke des Taktsignals CLK übertragenen Daten so
wie das Signal EDW_F des effektiven Fensters für die synchron
zum Fallen des Taktsignals CLK übertragenen Daten erzeugt
werden.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Struktur der in der in Fig. 1
gezeigten Steuerschaltung 2 enthaltenen Taktregelschaltung 5.
Die Taktregelschaltung 5 in Fig. 4 umfaßt: eine Schaltung 5a
zum Erfassen des effektiven Fensters, die die über den ge
meinsamen Datenbus angelegten Datenbits D0-Dm empfängt, die
effektiven Fenster sowohl für das Steigen als auch für das
Fallen des Taktsignals CLK erfaßt und die Anpassungserfas
sungssignale (die Signale zum Erfassen des endgültigen Fen
sters der effektiven Daten) MDC_R und MDC_F, die das erfaßte
effektive Fenster angeben, erzeugt; eine Schaltung 5b zum
Erfassen des Freigabezeitpunkts, die gemäß dem Taktsignal CLK
und den von der Schaltung 5a zum Erfassen des effektiven Fen
sters erzeugten Anpassungserfassungssignalen MDC_R und MDC_F
den Freigabezeitpunkt für die synchron zu den steigenden und
fallenden Flanken des Taktsignals CLK übertragenen Daten aus
koppelt; und eine Schaltung 5c zum Speichern des Freigabe
zeitpunkts, die den durch die Schaltung 5b zum Erfassen des
Freigabezeitpunkts erfaßten Freigabezeitpunkt speichert und
ein Datenfreigabe-Auslösesignal TRSEL an die in Fig. 1 ge
zeigte Schaltung 6 zum Erzeugen des Freigabetakts anlegt.
Die Schaltung 5c zum Speichern des Freigabezeitpunkts spei
chert für jede der Speichervorrichtungen 1a-1n die Freigabe
zeitpunkte auf der steigenden und auf der fallenden Flanke.
Falls die Speichervorrichtungen 1a-1n eine Bankstruktur ha
ben, speichert die Schaltung 5c zum Speichern des Freigabe
zeitpunkts die Freigabezeitpunkte für jede Bank. Die Schal
tung 5c zum Speichern des Datenfreigabezeitpunkts enthält
z. B. eine Registerdatei, deren Inhalt gemäß einem Adressen
signal ausgelesen und geschrieben werden kann.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Struktur der in Fig. 4 gezeig
ten Schaltung 5a zum Erfassen des effektiven Fensters. Fig. 5
zeigt die Daten D0-D63 mit 64 Bits als Beispiel der Datenbits
D0-Dm. In Fig. 5 enthält die Schaltung 5a zum Erfassen des
effektiven Fensters: die jeweils für Datensätze mit 2 Bits
vorgesehenen Schaltungen 10-0 bis 10-31 zum Erfassen des
effektiven Fensters, die jeweils ein gültiges (effektives)
Fenster der entsprechenden Datenbits erfassen; die jeweils
für ein Paar zweier benachbarter Schaltungen zum Erfassen des
primitiver Fensters vorgesehenen Schaltungen 11-0 bis 11-5
zum Erfassen des lokalen Fensters, die eine Zeitdauer der
Anpassung der durch die entsprechenden Schaltungen zum Erfas
sen des primitiven Fensters erfaßten primitiven Fenster er
fassen, um ein lokales Fenster auszukoppeln; und eine Schal
tung 12 zum Erfassen des endgültigen Fensters zum Erzeugen
von Signalen MDC_R und MDC_F zum Erfassen des endgültigen
effektiven Fensters (Anpassungssignalen) für die Daten mit
64 Bits gemäß den von den Schaltungen 11-0 bis 11-15 zum
Erfassen des lokalen Fensters erzeugten Signalen zum Auskop
peln des lokalen Fensters.
Die Schaltung 10-0 zum Erfassen des primitiven Fensters emp
fängt die Datenbits D0 und D1, während die Schaltung 10-1 zum
Erfassen des primitiven Fensters die Datenbits D2 und D3 emp
fängt. Die Schaltung 10-30 zum Erfassen des primitiven Fen
sters empfängt die Datenbits D60 und D61, während die Schal
tung 10-31 zum Erfassen des primitiven Fensters die Datenbits
D62 und D63 empfängt. Jede der Schaltungen 10-0 bis 10-31 zum
Erfassen des primitiven Fensters empfängt eine Datenbitmenge
komplementärer Datenbits. Geradzahlige Datenbits haben den
gleichen Logikpegel wie das Taktsignal, während der Logikpe
gel ungeradzahliger Datenbits entgegengesetzt zum Logikpegel
des Taktsignals ist.
Wie später beschrieben wird, kann das effektive Fenster mit
diesen Paaren komplementärer Datenbits leicht erfaßt werden.
Ferner ändern sich die Datenbits in einer normalen Operation
in zufälligen Richtungen. Durch Erfassen der effektiven Fen
ster mit den Paaren komplementärer Datenbits kann somit ein
Fenster, das einen optimalen Freigabezeitpunkt liefert, als
Durchschnittswert erfaßt werden.
Jede der Schaltungen 10-0 bis 10-31 zum Erfassen des primiti
ven Fensters erfaßt sowohl das effektive Fenster der synchron
zur steigenden Flanke des Taktsignals CLK empfangenen Daten
als auch das effektive Fenster der synchron zur fallenden
Flanke des Taktsignals CLK empfangenen Daten.
Jede der Schaltungen 11-0 bis 11-15 zum Erfassen des lokalen
Fensters erfaßt das effektive Fenster für 4 Bit-Daten. Ge
nauer erfaßt jede der Schaltungen 11-0 bis 11-15 zum Erfassen
des lokalen Fensters das angepaßte Gebiet der für die ent
sprechenden 2 Bit-Daten erfaßten primitiven Fenster, um ein
effektives Fenster für Daten mit 4 Bits zu erfassen. Jede von
ihnen erfaßt das effektive Fenster der synchron sowohl zur
steigenden als auch zur fallenden Flanke des Taktsignals CLK
übertragenen Daten.
Die Schaltung 12 zum Erfassen des endgültigen Fensters er
zeugt gemäß den Signalen zum Erfassen des lokalen Fensters
von den Schaltungen 11-0 bis 11-15 zum Erfassen des lokalen
Fensters das Signal MDC_R zum Erfassen des endgültigen effek
tiven Fensters (Anpassungserfassungssignal) für die synchron
zur steigenden Flanke des Taktsignals CLK übertragenen Daten
sowie das Signal MDC_F zum Erfassen des endgültigen effekti
ven Fensters (Anpassungserfassungssignal) für die synchron
zur fallenden Flanke des Taktsignals CLK übertragenen Daten.
Fig. 6 zeigt beispielhaft die Strukturen der in Fig. 5 ge
zeigten Schaltung zum Erfassen des primitiven Fensters und
der in Fig. 5 gezeigten Schaltung zum Erfassen des lokalen
Fensters. Fig. 6 zeigt als repräsentatives Beispiel eine
Struktur der für die Datenbits D0 und D1 vorgesehenen Schal
tung 10-0 zum Erfassen des primitiven Fensters und der Schal
tung 11-0 zum Erfassen des lokalen Fensters.
Die Schaltung 10-0 zum Erfassen des primitiven Fensters in
Fig. 6 enthält eine Stromspiegelschaltung 10a, die ein effek
tives Fenster der synchron zur fallenden Flanke des Takt
signals CLK übertragenen Datenbits erfaßt, und eine Strom
spiegelschaltung 10b, die ein gültiges (effektives) Fenster
der synchron zur steigenden Flanke des Taktsignals CLK über
tragenen Datenbits erfaßt.
Die Stromspiegelschaltung 10a enthält: einen P-Kanal-MOS-
Transistor (Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate) Q1,
dessen Source an einen Stromversorgungsknoten angeschlossen
ist und dessen Gate das Datenbit D0 empfängt; die P-Kanal-
MOS-Transistoren Q2 und Q3, denen ein Strom von dem MOS-Tran
sistor Q1 zugeführt wird und die eine Stromspiegelstufe bil
den, die Ströme vom gleichen Betrag liefert; und die N-Kanal-
MOS-Transistoren Q4 und Q5, die eine Differenzstufe zum Ver
gleich des Datenbits D1 mit der Referenzspannung Vref bilden.
Ein Drain des MOS-Transistors Q4 ist an einen Drain und an
ein Gate des P-Kanal-MOS-Transistors Q2 angeschlossen. Von
einem Verbindungsknoten, der die MOS-Transistoren Q3 und Q5
verbindet, wird ein Signal ZN01 für das primitive Fenster
ausgegeben. Dieses Signal ZN01 für das primitive Fenster be
zeichnet ein Gebiet des effektiven Fensters der synchron zum
Fallen des Taktsignals CLK übertragenen Datenbits D0 und D1.
Die Stromspiegelschaltung 10b enthält: einen P-Kanal-MOS-
Transistor Q6, dessen Source an den Stromversorgungsknoten
angeschlossen ist und dessen Gate das Datenbit D1 empfängt;
die P-Kanal-MOS-Transistoren Q7 und Q8, denen ein Strom vom
MOS-Transistor Q6 zugeführt wird, so daß sie als Stromspie
gelstufe arbeiten; und die N-Kanal-MOS-Transistoren Q9 und
Q10, die zwischen den Masseknoten und die P-Kanal-MOS-Transi
storen Q7 bzw. Q8 geschaltet sind, so daß sie eine Differenz
stufe zum Vergleich des Datenbits D1 mit der Referenzspannung
Vref bilden. Der Drain des MOS-Transistors Q9 ist an einen
Drain und an ein Gate des MOS-Transistors Q7 angeschlossen
und sein Gate empfängt das Datenbit D0. Das Gate des MOS-
Transistors Q10 empfängt die Referenzspannung Vref. Von einem
Verbindungsknoten, der die MOS-Transistoren Q8 und Q10 ver
bindet, wird ein Signal N01 für das primitive Fenster ausge
ben. Dieses Signal N01 für das primitive Fenster bezeichnet
ein Gebiet des effektiven Fensters der synchron zur steigen
den Flanke des Taktsignals CLK übertragenen Datenbits.
Die Schaltung 11-0 zum Erfassen des lokalen Fensters enthält
eine NAND-Schaltung 11a, die von der Stromspiegelschaltung
10a ein Signal ZN01 für das primitive Fenster und von der in
Fig. 5 gezeigten Schaltung 10-1 zum Erfassen des primitiven
Fensters ein Signal ZN23 für das primitive Fenster empfängt
und ein Signal ZEDW_F03 zum Erfassen des lokalen Fensters
erzeugt, und eine NAND-Schaltung 11b, die von der Stromspie
gelschaltung 10b das Signal N01 für das primitive Fenster und
von der in Fig. 5 gezeigten Schaltung 10-1 zum Erfassen des
primitiven Fensters ein Signal N23 für das primitive Fenster
empfängt und ein Signal ZEDW_R03 zum Erfassen des lokalen
Fensters erzeugt.
Das Signal ZEDW_F03 zum Erfassen des lokalen Fensters be
zeichnet ein Gebiet des effektiven Fensters der synchron zur
fallenden Flanke des Taktsignals CLK übertragenen Datenbits
D0-D3. Das Signal ZEDW_R03 zum Erfassen des lokalen Fensters
bezeichnet ein Gebiet des effektiven Fensters von synchron
zur steigenden Flanke des Taktsignals CLK übertragenen Daten
bits. Mit Ausnahme der angelegten Datenbits und der Signale
zum Erfassen des primitiven Fensters haben die anderen in
Fig. 5 gezeigten Schaltungen 10-1 bis 10-31 zum Erfassen des
primitiven Fensters und die anderen in Fig. 5 gezeigten
Schaltungen 11-1 bis 11-15 zum Erfassen des lokalen Fensters
die gleichen Strukturen wie die in Fig. 6 gezeigten Schaltun
gen. Anhand eines Signalformdiagramms aus Fig. 7 wird nun
eine in Fig. 6 gezeigte Schaltung 10-0 zum Erfassen des pri
mitiven Fensters und eine in Fig. 6 gezeigte Schaltung 11-0
zum Erfassen des lokalen Fensters beschrieben.
Es wird nun angenommen, daß die Datenbits D0-D3 synchron zum
Steigen des Taktsignals CLK übertragen werden. In der Daten
übertragungsoperation haben die Datenbits D0 und D2 den glei
chen Logikpegel wie das Taktsignal CLK, während der Logikpe
gel der Datenbits D1 und D3 entgegengesetzt zu dem des Takt
signals CLK ist. Entsprechend diesem Datenmuster wird identi
fiziert, auf welcher Flanke des Taktsignals CLK ein Datenbit
übertragen wird.
Wenn das Datenbit D0 steigt, wird die Stromspiegelschaltung
10a deaktiviert, wobei das Signal ZN01 zum Erfassen des pri
mitiven Fensters unabhängig vom Spannungspegel des Bits D1
auf dem L-Pegel verbleibt. Während das Datenbit D1 auf dem H-
Pegel ist, ist der Stromversorgungstransistor Q6 in der
Stromspiegelschaltung 10b ausgeschaltet, wobei das Signal N01
zum Erfassen des primitiven Fensters während dieser H-Pegel-
Zeitdauer auf dem L-Pegel ist. Wenn das Datenbit D0 auf den
H-Pegel steigt und das Datenbit D1 auf den L-Pegel fällt,
wird der Stromversorgungstransistor Q6 in der Stromspiegel
schaltung 10b eingeschaltet, wobei das Signal N01 zum Erfas
sen des primitiven Fensters, da das Datenbit D0 auf einem
höheren Spannungspegel als die Referenzspannung Vref ist, auf
den H-Pegel steigt.
Für die Datenbits D2 und D3 werden die Logikpegel der Signale
zum Erfassen des primitiven Fensters in der Weise bestimmt,
daß in der der in Fig. 6 gezeigten Schaltung 10-0 zum Erfas
sen des primitiven Fensters entsprechenden Struktur die Da
tenbits D2 und D3 die Datenbits D0 und D1 ersetzen. Wenn das
Datenbit D3 den L-Pegel erreicht, wird der Stromversorgungs
transistor Q6 in der Stromspiegelschaltung 10b eingeschaltet.
Wenn das Datenbit D2 auf den H-Pegel steigt, steigt das Si
gnal N23 zum Erfassen des primitiven Fensters auf den H-Pe
gel. Wenn das Datenbit D3 auf dem L-Pegel ist, ist das Signal
Z23 zum Erfassen des primitiven Fensters auf dem L-Pegel.
Wenn das Datenbit D2 auf den H-Pegel steigt, wird der Strom
versorgungstransistor Q1 ausgeschaltet, wobei das Signal Z23
zum Erfassen des primitiven Fensters den L-Pegel erreicht und
auf diesem verbleibt.
Falls die Daten synchron zur fallenden Flanke des Taktsignals
CLK übertragen werden und das Bit D0 auf den L-Pegel fällt,
ist das Ausgangssignal der Stromspiegelschaltung 10a auf dem
L-Pegel. Wenn das Bit D1 vom L-Pegel auf den H-Pegel steigt,
steigt das Signal ZN01 zum Erfassen des primitiven Fensters
auf den H-Pegel. Wenn das Datenbit D1 auf dem L-Pegel ist,
ist auch das Datenbit D0 auf dem L-Pegel, wobei das Signal
N01 zum Erfassen des primitiven Fensters auf den L-Pegel
fällt. Wenn das Datenbit D0 auf den L-Pegel fällt und das
Datenbit D1 den H-Pegel erreicht, wird der Stromversorgungs
transistor Q6 in der Stromspiegelschaltung 10b ausgeschaltet,
wobei das Signal N01 zum Erfassen des primitiven Fensters auf
dem L-Pegel verbleibt.
An den Datenbits D2 und D3 werden ähnliche Operationen ausge
führt. Wenn das Datenbit D3 auf den L-Pegel fällt, wird der
Stromversorgungstransistor Q6 ausgeschaltet, so daß das Si
gnal N23 zum Erfassen des primitiven Fensters auf den L-Pegel
fällt. Selbst wenn das Datenbit D3 auf den H-Pegel steigt,
ist der Stromversorgungstransistor Q1 in der Stromspiegel
schaltung 10a, wenn das Datenbit D2 auf dem H-Pegel ist, wei
ter ausgeschaltet, wobei das Signal N23 zum Erfassen des pri
mitiven Fensters auf dem L-Pegel verbleibt. Wenn das Datenbit
D2 auf den L-Pegel fällt, wird der Stromversorgungstransistor
Q1 eingeschaltet, wobei das Signal ZN23 zum Erfassen des pri
mitiven Fensters, da das Datenbit D3 auf dem H-Pegel ist, auf
den H-Pegel steigt. Wenn das Datenbit D2 auf den H-Pegel
steigt, wird der Stromversorgungstransistor Q1 ausgeschaltet,
wobei das Signal ZN23 zum Erfassen des primitiven Fensters
auf den L-Pegel fällt. Wegen der Differenzverstärkung in der
Stromspiegelschaltung 10a fällt das Signal ZN23 zum Erfassen
des primitiven Fensters, wenn das Datenbit D3 den L-Pegel
erreicht, gleichfalls auf den L-Pegel.
Wenn die beiden Signale N01 und N23 zum Erfassen des primiti
ven Fensters auf dem H-Pegel sind, erreicht das Signal
ZEDW_R03 zum Erfassen des lokalen Fensters den L-Pegel. Das
Signal ZEDW_F03 zum Erfassen des lokalen Fensters erreicht
den L-Pegel, wenn beide Signale ZN01 und ZN23 zum Erfassen
des primitiven Fensters auf dem H-Pegel sind.
Das Signal zum Erfassen des primitiven Fensters steigt als
Reaktion auf die langsamste Änderung in den Datenbits, wäh
rend es als Reaktion auf die schnellste Änderung in den Da
tenbits auf den L-Pegel fällt. Die Signale ZN01 und ZN23 zum
Erfassen des primitiven Fensters steigen als Reaktion auf die
langsamste Änderung in bezug auf die Datenbits gleichfalls
auf den H-Pegel, während sie als Reaktion auf die schnellste
Änderung in bezug auf die Datenbits inaktiv werden. Durch
Kombination dieser Signale zum Erfassen des primitiven Fen
sters über die NAND-Schaltungen 11a und 11b können die Fen
stererfassungssignale ZEDW_F03 und ZEDW_R03 somit nur dann in
dem aktiven Zustand auf dem L-Pegel gehalten werden, wenn
sämtliche vier Datenbits D0-D3 in dem bestimmten Zustand
sind.
Die obenbeschriebene Operation zum Erfassen des lokalen Fen
sters wird an den verbleibenden Datenbits in den Schaltungen,
die jeweils vier Datenbits verarbeiten, ausgeführt, wobei die
jeweiligen lokalen Fenster der effektiven Daten erfaßt wer
den.
Wie oben beschrieben wurde, werden die komplementären Daten
bitpaare verwendet, wobei die Logikpegel der Datenbits gemäß
den Auslöseflanken des Taktsignals bestimmt werden. Dement
sprechend können die effektiven Fenster der übertragenen Da
tenbits sowohl auf der steigenden als auch auf der fallenden
Flanke des Taktsignals leicht erfaßt werden.
Fig. 8 zeigt eine Struktur eines Abschnitts der in Fig. 5
gezeigten Schaltung 12 zum Erfassen des endgültigen Fensters
zum Erzeugen eines Signals MDC_R zum Erfassen des endgültigen
Fensters der effektiven Daten (Anpassungserfassungssignals).
Fig. 8 zeigt beispielhaft eine Struktur der Schaltung zum
Erfassen des Fensters der effektiven Daten für die Datenbits
D0-D63. Die Datenbits umfassen 64 Bits, wobei 16 Signale
ZEDW_R03 bis ZEDW_R6063 zum Erfassen des lokalen Fensters der
effektiven Daten erzeugt werden. Die Signale zum Erfassen des
lokalen gültigen Fensters sind in Sätzen gruppiert, die je
weils vier Signale zum Erfassen des lokalen gültigen Fensters
enthalten, wobei für die jeweiligen Sätze die NOR-Gatter GR0-
GR3 vorgesehen sind. Genauer empfängt das NOR-Gatter GR0 die
Signale ZEDW_R03 bis ZEDW_R1215 zum Erfassen des lokalen Fen
sters für die Datenbits D0-D15. Das NOR-Gatter GR3 empfängt
die Signale ZEDW_R4851 bis ZEDW_R6063 zum Erfassen des loka
len Fensters für die Datenbits D48-D63.
Die Schaltung 12 zum Erfassen des endgültigen Fensters ent
hält ferner das Viereingangs-NAND-Gatter GD, das die Aus
gangssignale der NOR-Gatter GR0-GR3 empfängt. Das NAND-Gatter
GD erzeugt das Signal ZMDC_R zum Erfassen des endgültigen
Fensters, während ein Inverter GI das Ausgangssignal des
NAND-Gatters GD empfängt, um das Signal MDC_R zum Erfassen
des endgültigen effektiven (gültigen) Datenfensters (Anpas
sungserfassungssignal) zu erzeugen.
Wenn sämtliche empfangenen Fenstererfassungssignale den L-
Pegel erreichen, erzeugt jedes der NOR-Gatter GR0-GR3 ein
Signal auf dem H-Pegel. Somit erzeugt das NOR-Gatter GR0 ein
Signal, das das effektive (gültige) Fenstergebiet der Daten
bits D0-D15 angibt, während das NOR-Gatter GR3 ein Signal
erzeugt, das das effektive (gültige) Fenstergebiet der Daten
bits D48-D63 angibt.
Wenn sämtliche empfangenen Signale auf dem H-Pegel sind, er
zeugt das NAND-Gatter GD ein Signal auf dem L-Pegel. Somit
bezeichnet das von dem NAND-Gatter GD ausgegebene Signal
ZMDC_R zum Erfassen des endgültigen Fensters der effektiven
Daten das effektive oder gültige Datenfenstergebiet der Da
tenbits D0-D63.
Mit dem Signal ZEDW_F als Signal zum Erfassen des lokalen
Fensters werden in der in Fig. 8 gezeigten Struktur die Si
gnale ZMDC_F und MDC_F erzeugt, die das endgültige Fenster
der gültigen Daten für die Daten angeben, wobei diese ihrer
seits synchron zur fallenden Flanke des Taktsignals CLK über
tragen werden. Dadurch kann das Fenstergebiet der effektiven
Daten der angelegten Datenbits ausgekoppelt werden. Für das
auf diese Weise ausgekoppelte Fenstergebiet der effektiven
Daten wird die Phase des Taktsignals CLK in der Weise einge
stellt, daß das Freigabetaktsignal zum Optimieren der Vorbe
reitungs/Halte-Zeit erzeugt wird.
Fig. 9 zeigt schematisch eine Struktur der in Fig. 4 gezeig
ten Schaltung 5b zum Erfassen des Freigabezeitpunkts. Die
Schaltung 5b zum Erfassen des Freigabezeitpunkts in Fig. 9
enthält: eine Zeitpunkt-Anpassungsschaltung 20 zum Einstellen
des Zeitpunkts des Taktsignals CLK entsprechend der Signal
ausbreitungsverzögerung in der Schaltung 5a zum Erfassen des
effektiven Fensters; eine Verzögerungsleitung 22, die mehrere
hintereinandergeschaltete Verzögerungsstufen 22a jeweils mit
einer Verzögerungszeit z. B. von 200 ps (Picosekunden) ent
hält, die das von der Zeitpunkt-Anpassungsschaltung 20 emp
fangene Taktsignal aufeinanderfolgend übertragen; eine Ergeb
nisregisterschaltung 24, die die entsprechend den Verzöge
rungsstufen 22a in der Verzögerungsleitung 22 vorgesehenen
Zwischenspeicherschaltungen 24a enthält, um die Phase des
Signals MDC_R (oder MDC_F) zum Erfassen des endgültigen Fen
sters der effektiven Daten und die Phasen der Ausgangssignale
der entsprechenden Verzögerungsstufen 22a der Verzögerungs
leitung 22 zu vergleichen und die Ergebnisse des Vergleichs
zwischenzuspeichern; und eine Schaltung 26 zum Berechnen des
Freigabezeitpunkts gemäß den in den Zwischenspeicherschaltun
gen 24a gespeicherten Signalen. Der durch die Schaltung 26
zum Berechnen des Freigabezeitpunkts berechnete Freigabezeit
punkt wird in einer Schaltung 5c zum Speichern des Freigabe
zeitpunkts gespeichert.
Die in den Fig. 1 und 9 gezeigte Schaltung 6 zum Erzeugen des
Freigabetakts enthält die entsprechend den jeweiligen Verzö
gerungsstufen 22a in der Verzögerungsleitung 22 vorgesehenen
Auswahlschaltungen 6a und erzeugt durch Auswahl des Eingangs
taktsignals einer spezifischen Verzögerungsstufe 22a in der
Verzögerungsleitung 22 gemäß einem anhand der in der Schal
tung 5c zum Speichern des Freigabezeitpunkts gespeicherten
Informationen über den Freigabezeitpunkt erzeugten Datenaus
löse-Auswahlsignal TRSEL ein Freigabetaktsignal CKST.
Fig. 10 zeigt beispielhaft Strukturen der Verzögerungsstufe
in der Verzögerungsleitung 22, der Auswahlschaltung 6a in der
Schaltung 6 zum Erzeugen des Freigabetakts und der Zwischen
speicherstufe 24a der Zwischenspeicherschaltung 24. Die Ver
zögerungsstufe 22a in Fig. 10 enthält die durch die geradzah
lige Anzahl der Stufen (zwei Stufen in Fig. 10) vorgesehenen
Verzögerungsinverterschaltungen 22aa und 22ab zum Verzögern
des von einer vorausgehenden Stufe empfangenen Taktsignals.
Die Verzögerungsstufe 22a hat eine Verzögerungszeit von bei
spielsweise 200 ps.
Die Zwischenspeicherstufe 24a enthält: einen Zwischenspeicher
24aa, der als Reaktion auf ein Signal MDC0 zum Erfassen des
endgültigen Fensters der effektiven Daten ein einer entspre
chenden Verzögerungsstufe 22a entsprechendes Eingangstaktsi
gnal zwischenspeichert; und einen Zwischenspeicher 24ab, der
als Reaktion auf ein Übertragungsanweisungssignal MDC1 das
Zwischenspeicherausgangssignal des Zwischenspeichers 24aa zum
Anlegen an die Schaltung 26 zum Berechnen des Freigabezeit
punkts zwischenspeichert.
Die Auswahlschaltung 6a enthält eine Dreizustands-Inverter
pufferschaltung 6aa, die als Reaktion auf ein Datenfreigabe-
Auswahlsignal TRSEL von der Schaltung 5c zum Speichern des
Freigabezeitpunkts durch Invertieren des Eingangstaktsignals
einer entsprechenden Verzögerungsstufe 22a das Freigabetakt
signal CKST erzeugt. Das Freigabetaktsignal CKST wird in der
Dreizustands-Inverterpufferschaltung 6aa erzeugt, damit die
entsprechende Abtastschaltung (Eingabeschaltung) den Zwi
schenspeicherzustand synchron zum Fallen des Taktsignals
(Freigabetaktsignals) erreicht. Die Ausgänge der Auswahl
schaltung 6a sind miteinander verdrahtet.
Fig. 11 zeigt den Erzeugungszeitpunkt der Signale MDC0 und
MDC1, die den Zwischenspeicherzeitpunkt der in Fig. 10 ge
zeigten Zwischenspeicherstufe 24a definieren. Wie in Fig. 11
gezeigt ist, wird das Anpassungserfassungssignal MDC0 als
Reaktion auf ein erstes (Vorder-)Signal MDC_R (oder MDC_F)
zum Erfassen des endgültigen Fensters der effektiven Daten
erzeugt. Das Übertragungssteuersignal MDC1 wird gemäß einem
zweiten (Hinter-)Signal MDC_R (oder MDC_F) zum Erfassen des
endgültigen Fensters der effektiven Daten erzeugt. Anhand des
Anpassungserfassungssignals MDC0 wird die Stelle des Fensters
der effektiven Daten erfaßt und daraufhin das Ausgangssignal
des Zwischenspeichers 24aa gemäß dem Übertragungssteuersignal
MDC1 an den Zwischenspeicher 24ab übertragen. Daraufhin be
rechnet die Schaltung 26 zum Berechnen des Freigabezeitpunkts
den optimalen Freigabezeitpunkt.
Fig. 12A ist ein Signalformdiagramm, das eine zeitliche Be
ziehung zwischen dem Signal MDC_F zum Erfassen des endgülti
gen Fensters der effektiven Daten und den Eingangstaktsigna
len der Verzögerungsleistung zeigt. Die Phasen der Eingangs
taktsignale CLKda-CLKdw in die Verzögerungsstufen sind um
eine Zeiteinheit (z. B. von 200 ps) gegeneinander phasenver
schoben. Es wird nun angenommen, daß das Signal MDC_F zum
Erfassen des endgültigen Fensters der effektiven Daten zu
einem Zeitpunkt zwischen den fallenden Flanken der verzöger
ten Taktsignale CLKda und CLKdb steigt. In diesem Fall tritt
die in Fig. 10 gezeigte Zwischenspeicherstufe 24a synchron
zum Steigen des Signals MDC_F zum Erfassen des endgültigen
Fensters der effektiven Daten in den Zwischenspeicherzustand
ein, wobei sie das entsprechende verzögerte Taktsignal auf
nimmt und zwischenspeichert. Somit wird in der dem verzöger
ten Taktsignal CLKda entsprechenden Zwischenspeicherstufe 24a
eine "0" zwischengespeichert. In den den verzögerten Taktsi
gnalen CLKdb-CLKdv entsprechenden Zwischenspeicherstufen 24a
wird eine "1" zwischengespeichert, da die entsprechenden ver
zögerten Taktsignale auf dem H-Pegel sind. In der dem verzö
gerten Taktsignal CLKdw entsprechenden Zwischenspeicherstufe
wird eine "0" gespeichert.
Die Anzahl der Zwischenspeicherstufen, in denen eine "1" ge
speichert wird, entspricht der Zeitdauer, während der das
Taktsignal CLK (CLKd) wie in Fig. 12B gezeigt auf dem H-Pegel
ist. Es wird eine Phasenverschiebung zwischen dem Beginn des
Fensters der effektiven Daten und dem Taktsignal CLK erfaßt
und der Freigabezeitpunkt in der Weise bestimmt, daß die Vor
bereitungszeit tsu und die Haltezeit th optimiert werden. Es
wird angenommen, daß die Anzahl der Zwischenspeicherstufen,
in denen eine "1" zwischengespeichert wird, einer Zeitdauer,
während der das Taktsignal CLK auf dem H-Pegel ist, und
außerdem der Zeitdauer des L-Pegels entspricht (wobei ange
nommen wird, daß das Tastverhältnis des Taktsignals CLK 50%
beträgt), und daß die Breite des Fensters der effektiven Da
ten gleich der Zeitdauer ist, während der das Taktsignal auf
dem H-Pegel ist. Anhand dieser Annahme wird der Freigabezeit
punkt in der Weise bestimmt, daß diejenige Auswahlschaltung
aktiviert wird, die der Zwischenspeicherstufe an der Mit
telstelle unter den Zwischenspeicherstufen, in denen eine "1"
gespeichert wird, entspricht. Die Operation zum Bestimmen
eines Freigabezeitpunkts wird später beschrieben.
Fig. 13A zeigt eine zeitliche Beziehung zwischen dem Signal
MDC_R zum Erfassen des endgültigen Fensters der effektiven
Daten und den verzögerten Taktsignalen. Die Verzögerungslei
tung 22 erzeugt die verzögerten Taktsignale CLKd1-CLKd. Es
wird nun angenommen, daß das Signal MDC_R zum Erfassen des
endgültigen Fensters der effektiven Daten zu dem Zeitpunkt
zwischen den steigenden Flanken der verzögerten Taktsignale
CLKd1 und CLKd2 auf den H-Pegel steigt. In diesem Zustand
wird das Steigen des verzögerten Taktsignals in einer weiter
auf der Ausgabeseite liegenden Stufe in der Verzögerungslei
tung 22 stärker verzögert, so daß in der dem verzögerten
Taktsignal CLKd1 entsprechenden Zwischenspeicherstufe 24a
eine "1" gespeichert wird, während in den den jeweiligen ver
zögerten Taktsignalen CLKd2-CLKdy entsprechenden Verzöge
rungsstufen 24a eine "0" gespeichert wird. In der dem verzö
gerten Taktsignal CLKd2 entsprechenden Zwischenspeicherstufe
24a wird eine "1" gespeichert.
Wie in Fig. 13B gezeigt ist, entspricht, die Anzahl der Zwi
schenspeicherstufen, in denen eine "0" gespeichert wird, in
diesem Fall somit der Zeitdauer, während der das verzögerte
Taktsignal CLKd auf dem L-Pegel ist. Diese Zeitdauer des L-
Pegels des Taktsignals CLK ist in dem auf der Platine mon
tierten Speichersystem eindeutig bestimmt. Angesichts dieser
Zeitdauer wird der Datenfreigabezeitpunkt in der Weise be
stimmt, daß die Vorbereitungszeit tsu und die Haltezeit th
optimiert werden.
Fig. 14 zeigt beispielhaft eine Struktur eines Abschnitts,
der die in Fig. 10 gezeigten Steuersignale MDC0 und MDC1 er
zeugt. In Fig. 14 enthält der Abschnitt zum Erzeugen des An
passungserfassungssignals: ein T-Flipflop 30, dessen Aus
gangszustand sich als Reaktion auf das Fallen des Signals
MDC_R (MDC_F) zum Erfassen des endgültigen Fensters der ef
fektiven Daten ändert; ein Übertragungsgatter 31, das gemäß
den komplementären Signalen von den Ausgängen Q und /Q des T-
Flipflops 30 eingeschaltet wird, um aus dem Signal MDC_R
(oder MDC_F) zum Erfassen des endgültigen Fensters der effek
tiven Daten das Anpassungserfassungssignal MDC0 zu erzeugen;
und ein Übertragungsgatter 32, das gemäß den komplementären
Ausgangssignalen vom T-Flipflop 30 komplementär zum Übertra
gungsgatter 31 eingeschaltet wird, um das Signal MDC_R (oder
MDC_F) zum Erfassen des endgültigen Fensters der effektiven
Daten zum Erzeugen des Übertragungssteuersignals MDC1 zu
übergeben.
Anfangs ist das T-Flipflop 30 in dem zurückgesetzten Zustand,
wobei das von seinem Ausgang Q ausgegebenen Signal auf dem L-
Pegel ist. Dementsprechend wird das Anpassungserfassungssi
gnal MDC0 gemäß dem Signal MDC_R (oder MDC_F) zum Erfassen
des endgültigen Fensters der effektiven Daten erzeugt. Wenn
das Signal MDC_R (oder MDC_F) zum Erfassen des endgültigen
Fensters der effektiven Daten fällt, ändert sich der Zustand
des Ausgangssignals des T-Flipflops 30, wobei gemäß dem Si
gnal MDC_R (oder MDC_F) zum Erfassen des endgültigen Fensters
der effektiven Daten das Übertragungssteuersignal MDC1 er
zeugt wird. Somit können die in die Zwischenspeicherstufen
aufgenommenen Phaseninformationen aufeinanderfolgend übertra
gen werden.
Wenn die Übertragungsgatter 31 und 32 ausgeschaltet werden,
erreichen sie den hochimpedanten Ausgangszustand. Für eine
zuverlässige Initialisierung kann ein Zurücksetzen der MOS-
Transistoren vorgesehen sein, die auf dem Massespannungspegel
ruhen, wenn die entsprechenden Übertragungsgatter 31 und 32
ausgeschaltet sind.
Fig. 15 zeigt konzeptionell eine Operation der in Fig. 9 ge
zeigten Schaltung 26 zum Berechnen des Freigabezeitpunkts.
Die Ergebnisregisterschaltung 24 in Fig. 15 speichert die
Stelle der Vorderflanke des Signals zum Erfassen des endgül
tigen Fensters der effektiven Daten in bezug auf eine (stei
gende oder fallende) Flanke des Taktsignals CLK. Genauer ist
die Vorderflanke des Fensters der effektiven Daten diejenige
Stelle, an der in der Ergebnisregisterschaltung 24 ein Über
gang der Daten von "0" auf "1" stattfindet. Die Stelle, an
der in der Ergebnisregisterschaltung 24 ein Übergang der Da
ten von "1" auf "0" stattfindet, ist die Stelle der Hinter
flanke des diesem Fenster der effektiven Daten entsprechenden
Taktsignals.
Wenn das Fenster der effektiven Daten (bei Ausführung der
Datenübertragung in der DDR-Betriebsart) im wesentlichen
gleich dem halben Zyklus des Taktsignals CLK ist, entspricht
das Gebiet, in dem aufeinanderfolgend eine "1" erscheint, der
Zeitdauer, während der die bestimmten Daten übertragen wer
den. Die Mittelstelle der Zwischenspeicherstufen, in denen in
der Ergebnisregisterschaltung 24 der Wert "1" gespeichert
ist, wird erfaßt und in der Schaltung 5c zum Speichern des
Freigabezeitpunkts gespeichert. Wenn das effektive Datenge
biet im wesentlichen gleich dem halben Zyklus des Taktsignals
CLK ist, können die Spielräume für die Vorbereitungszeit (da
die Vorbereitungszeit gleich der Haltezeit gemacht wird) so
wie für die Haltezeit durch Erhalten des obigen Mittelgebiets
maximiert werden. Von dem Register an der in der Schaltung 5c
zum Speichern des Freigabezeitpunkts gespeicherten Bitstelle
wird das Datenauslöse-Auswahlsignal TRSEL erzeugt. Die ent
sprechende in Fig. 10 gezeigte Auswahlschaltung 6a wird ein
geschaltet, wobei das der in der Schaltung 5c zum Speichern
des Freigabezeitpunkts gespeicherten Registerstelle entspre
chende verzögerte Taktsignal ausgewählt wird, um das Freiga
betaktsignal CKST zu erzeugen. Somit ändert sich die Flanke
des Freigabetaktsignals CKST im Mittelgebiet der effektiven
Daten wesentlich, wobei die entsprechenden effektiven Daten
abgetastet werden.
Wenn die Stelle des Signals MDC zum Erfassen des endgültigen
Fensters der effektiven Daten wie in Fig. 16 gezeigt gegen
über dem Taktsignal CLK verschoben ist, wird eine Stelle
eines Taktsignals, das sich an der gleichen Stelle wie die
Vorderflanke des Signals MDC zum Erfassen des endgültigen
Fensters der effektiven Daten ändert (obgleich wegen einer
Verzögerungszeit von z. B. 200 ps der Verzögerungsstufe ein
Fehler vorliegt), erfaßt. Das Fenster dieses Taktsignals ist
mit CLKD bezeichnet. Die Stelle dieses Taktsignalfensters
CLKD wird in der Ergebnisregisterschaltung 24 gespeichert.
Durch Berechnen des Freigabezeitpunkts in der Weise, daß die
Flanke an der Mittelstelle des Taktsignalfensters CLKD liegen
kann, wird das Datenauslöse-Auswahlsignal TRSEL erzeugt. Die
aktive Zeitdauer (H-Pegel-Periode) des Freigabetaktsignals
CKST ist im wesentlichen gleich der Breite des Fensters der
effektiven Daten, wobei die Freigabe der Daten im wesentli
chen im Mittelgebiet der effektiven Daten ausgeführt werden
kann, so daß die Spielräume für die Vorbereitungszeit tsu und
für die Haltezeit th maximiert werden können.
Fig. 17 zeigt eine spezifische Weise der Berechnung des Frei
gabezeitpunkts. Den jeweiligen in der Ergebnisregisterschal
tung 24 enthaltenen Zwischenspeicherstufen sind Nummern zuge
ordnet. Es wird nun angenommen, daß in und zwischen den Zwi
schenspeichern LA und LB eine "1" gespeichert ist. In diesem
Fall wird in dem Register A die Nummer LA des Zwischenspei
chers LA gespeichert, während in dem Register B die Nummer LB
des letzten Zwischenspeichers LB, in dem eine "1" gespeichert
ist, gespeichert wird. Der Freigabezeitpunkt wird aus diesen
Zwischenspeichernummern LA und LB über eine Relation
(LA + LB)/2 erhalten. Diese Registernummer (d. h. die Aus
wahlschaltung), die den Freigabezeitpunkt angibt, wird in der
Speicherschaltung 5c gespeichert.
Die Vorder- und Hinterstellen der "1" können in den Registern
A und B wie unten beschrieben unter Verwendung von Hardware
gespeichert werden. Es werden die Ausgangssignale der benach
barten Zwischenspeicher im Ergebnisregister 24, ein Ände
rungspunkt "01" und ein Änderungspunkt "10" erfaßt. Somit
können die in den Registern A und B zu speichernden Vorder-
und Hinterstellen erfaßt werden. In diesem Fall muß jedes der
Register A und B ebensoviel Registerschaltungen besitzen, wie
es Zwischenspeicherstufen in den Ergebnisregistern 24 gibt.
Außerdem muß eine Gate-Schaltung zum Erfassen einer Menge
"01" und eine Gate-Schaltung zum Erfassen einer Menge "10"
verwendet werden.
In diesem Fall kann somit eine Struktur verwendet werden, bei
der ein (nicht gezeigter) Controller lediglich die Anzahlen
der Zwischenspeicher, bei denen im Ergebnisregister 24 eine
"1" gespeichert ist, erhält, wobei zum Erfassen der Zwischen
speicherzeit die erfaßten Zwischenspeichernummern in den Re
gistern A und B erfaßt werden. In der Schaltung 5c zum Spei
chern des Freigabezeitpunkts muß der Freigabezeitpunkt für
jede Bank in jeder Speichervorrichtung gespeichert werden,
wobei eine Schaltung, die die Speicherung bankweise steuert,
auch die Operation zum Berechnen der in den Registern A und B
zu speichernden Werte vornehmen kann.
Fig. 18A zeigt schematisch eine Struktur eines Datenspeicher-
Steuerabschnitts für das Register A, während Fig. 18B schema
tisch eine Struktur eines Datenspeicher-Steuerabschnitts für
das Register B zeigt.
Die Ergebnisregisterschaltung 24 in Fig. 18A enthält die Zwi
schenspeicherstufen 22ap und 22aq. Entsprechend den Zwischen
speicherstufen 22ap bzw. 22aq sind die Gatterschaltungen GAp
und GAq vorgesehen. Die Ausgangssignale der Gatterschaltungen
GAp und GAq werden an die Registerschaltungen Aap bzw. Aaq im
Register A angelegt und darin gespeichert. Die Gatterschal
tung GAp empfängt das Zwischenspeichersignal der entsprechen
den Zwischenspeicherstufe 22ap und ein invertiertes Signal
des Ausgangssignals des Zwischenspeichers in der Vorderstufe
und gibt ein Signal von "1" aus, wenn die beiden empfangene
Signale "1" sind. Die Gatterschaltung GAq empfängt das Aus
gangssignal der Zwischenspeicherstufe 22ap und das Ausgangs
signal der entsprechenden Zwischenspeicherstufe 22aq. Wenn in
den Zwischenspeicherstufen 22ap und 22aq wie in Fig. 18A ge
zeigt eine "0" bzw. eine "1" gespeichert ist, erreicht das
Ausgangssignal der Gatterschaltung GAp somit den L-Pegel
("0"), wobei nur das Ausgangssignal der Gatterschaltung GAq
eine "1" erreicht. Dementsprechend kann die Vorderflanke des
endgültigen Fenstergebiets der effektiven Daten erfaßt und im
Register A gespeichert werden.
In der Ergebnisregisterschaltung 24 in Fig. 18B sind die Gat
terschaltungen GBs und GBt für die Zwischenspeicherstufen
22as bzw. 22at vorgesehen. Die Registerschaltungen Bas und
Bat sind im Register B zum Empfang der Ausgangssignale der
Gatterschaltungen GBs bzw. GBt vorgesehen. Die Gatterschal
tung GBt empfängt das Ausgangssignal der entsprechenden Zwi
schenspeicherstufe 22at und ein invertiertes Signal des Aus
gangssignals der nachfolgenden Zwischenspeicherstufe. Die
Gatterschaltung GBs empfängt das Ausgangssignal der entspre
chenden Zwischenspeicherstufe 22as und ein invertiertes Si
gnal des Ausgangssignals der nachfolgenden Zwischenspeicher
stufe 22at. Wenn in den Zwischenspeicherstufen 22as und 22at
eine "1" bzw. eine "0" gespeichert ist, erzeugt die Gatter
schaltung GBs dementsprechend ein Signal "1". Da das Aus
gangssignal der Zwischenspeicherstufe 22at eine "0" ist, er
zeugt die Gatterschaltung GBt ein Signal "0". Mit der in
Fig. 18B gezeigten Struktur kann die Vorderflanke des endgül
tigen Fenstergebiets der effektiven Daten erfaßt und im Regi
ster B gespeichert werden.
Eine nicht gezeigte Steuervorrichtung erfaßt die Nummern der
Register, in denen in den Registern A und B die Daten "1"
gespeichert sind. Der Freigabezeitpunkt wird anhand der er
faßten Registernummern bestimmt, wobei gemäß der Steuerung
der Steuerschaltung in ein entsprechendes Register in der
Speicherschaltung 5c eine "1" geschrieben wird.
Fig. 19 zeigt beispielhaft die Strukturen der Schaltung 26
zum Berechnen des Freigabezeitpunkts und der Schaltung 5c zum
Speichern des Freigabezeitpunkts. Wie in Fig. 19 gezeigt ist,
enthält die Schaltung 26 zum Berechnen des Freigabezeitpunkts
einen Addierer 26a zum Addieren der im Register A gespeicher
ten Zwischenspeichernummer der Vorderflanke und der im Regi
ster B gespeicherten Zwischenspeichernummer der Hinterflanke,
einen Multiplizierer 26b zum Multiplizieren der durch den
Addierer 26a erhaltenen Summe durch 1/2 und eine Bitentwick
lungsschaltung 26c zum Ausführen der Bitentwicklung des Aus
gabewerts des Multiplizierers 26b gemäß der Anzahl der Verzö
gerungsstufen in der Verzögerungsleitung. In diesen Registern
A und B sind die Nummern der Zwischenspeicher entsprechend
der Stelle der Vorderflanke und der Stelle der Hinterflanke
der Impulsbreite des Taktsignals gespeichert, die ihrerseits
jeweils an die Vorderflanke des jeweiligen Signals zum Erfas
sen des endgültigen Fensters der effektiven Daten angepaßt
sind. Der Addierer 26a addiert diese Zwischenspeichernummern,
während der Multiplizierer 26b das Ergebnis mit einem Faktor
1/2 multipliziert, so daß die Nummer einer dem Taktsignal mit
einer Flanke an der Mittelstelle entsprechenden Zwischenspei
cherstufe erfaßt wird. Die Bitentwicklungsschaltung 26c setzt
die Registerschaltung, die der vom Multiplizierer 26b ange
legten Zwischenspeichernummer entspricht, auf 1 und außerdem
sämtliche verbleibenden Registerschaltungen auf 0. Somit kön
nen die Auswahlsteuersignale für die entsprechend den jewei
ligen Verzögerungsstufen in der Verzögerungsleitung 22 vorge
sehenen Taktauswahlschaltungen erzeugt werden.
Die Schaltung 5c zum Speichern des Freigabezeitpunkts enthält
eine Registerschaltung 40 mit den entsprechend den jeweiligen
Speichervorrichtungen und -bänken vorgesehenen Registern
40a-40m, eine Auswahlschaltung 42 zur Auswahl eines Registers
von der Registerschaltung 40 und eine Steuerschaltung 41 zum
Steuern der Auswahloperation der Auswahlschaltung 42 gemäß
dem Adressensignal AD. Jedes der Register 40a-40m enthält den
jeweiligen in der Schaltung 6 zum Erzeugen des Freigabetakts
enthaltenen Taktauswahlschaltungen entsprechende Einheitsre
gister. Die Bitbreite jedes der Register 40a-40m ist gleich
der Bitbreite der von der Bitentwicklungsschaltung 26c ausge
gebenen Daten. Die Auswahlschaltung 42 wählt ein Register
aus, wobei die von der Bitentwicklungsschaltung 26c angeleg
ten Daten in das ausgewählte Register geschrieben werden.
Dadurch wird das Signal, das die verzögerte Taktauswahlstelle
für eine Bank in einer Speichervorrichtung angibt, gespei
chert.
In einer Normaloperation steuert die Steuerschaltung 41 gemäß
der Adresse AD, die eine Speichervorrichtung und eine Bank
spezifiziert, die Auswahlschaltung 42 zur Auswahl des ent
sprechenden Registers in der Registerschaltung 40. Die Aus
wahlschaltung 42 erzeugt das Datenauslöse-Auswahlsignal
TRSEL, in dem nur ein Bit "1" ist, während die anderen Bits
"0" sind, und legt die Bits des Datenauslöse-Auswahlsignals
TRSEL parallel an die Auswahlschaltung 6a der in Fig. 9 ge
zeigten Schaltung 6 zum Erzeugen des Freigabetakts an.
In den Registern A und B werden die Nummern der den Stellen
der Registerschaltungen entsprechenden Zwischenspeicherstu
fen, bei denen in den in Fig. 17 gezeigten jeweiligen Regi
stern A und B eine "1" gespeichert ist, gespeichert.
Fig. 20 zeigt beispielhaft eine Abwandlung der Schaltung 5c
zum Speichern des Freigabezeitpunkts. Die Schaltung 5c zum
Speichern des Freigabezeitpunkts in Fig. 20 enthält eine Re
gisterschaltung 45 zum Speichern d 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010101036 00004 99880er Informationen über den
Freigabezeitpunkt für die Speichervorrichtungen und -bänke,
eine Steuerschaltung 46 zum Steuern des Schreibens/Lesens für
die Registerschaltung 45, einen Decodierer 47 zum Decodieren
der aus der Registerschaltung 45 gelesenen Informationen über
den Freigabezeitpunkt und eine Auswahlsignal-Erzeugungsschal
tung 48 zum Erzeugen des Datenauslöse-Auswahlsignals TRSEL
gemäß einem Decodierungssignal vom Decodierer 47.
In dem Register 45 werden ein Vorrichtungsname 45aa, ein
Bankname 45ab und die Informationen über den Freigabezeit
punkt 45b verknüpft gespeichert. Mit dem Vorrichtungsnamen
45aa und dem Banknamen 45ab als Adresse kann ein entsprechen
der Freigabezeitpunkt (die Stellennummer der Zwischenspei
cherstufe) gespeichert werden. Die Registerschaltung 45 kann
einen Assoziativspeicher (CAM) enthalten, dessen Vorrich
tungsname 45aa und Bankname 45ab als Bezugsadresse zum Ausle
sen der Informationen über den Freigabezeitpunkt verwendet
werden.
Fig. 20 zeigt beispielhaft einen Zustand, in dem die Informa
tionen über den Freigabezeitpunkt #a für die Bank B0 der
Speichervorrichtung 1a gespeichert werden, während die Infor
mationen über den Freigabezeitpunkt #b und #c für die Bänke
B0 bzw. B1 der Speichervorrichtung 1n gespeichert werden. Die
Informationen über den Freigabezeitpunkt 45b enthalten ledig
lich die Stellennummer ((LA + LB)/2) der Zwischenspeicher
stufe. Dies verringert die Bitbreite der Registerschaltung
45. Der Decodierer 47 decodiert die Informationen über den
Freigabezeitpunkt zum Erzeugen eines Signals, das mehrere
Taktauswahlschaltungen spezifiziert. Die Auswahlsignal-Erzeu
gungsschaltung 48 zwischenspeichert das Ausgangssignal des
Decodierers 47 und erzeugt das Datenauslöse-Auswahlsignal
TRSEL.
Gemäß der in Fig. 20 gezeigten Struktur werden die Register
schaltung 45 und der Decodierer 47 aktiviert, wenn auf eine
Speichervorrichtung zugegriffen werden soll. Wenn auf eine
Speichervorrichtung aufeinanderfolgend zugegriffen wird, er
zeugt die Auswahlsignal-Erzeugungsschaltung 48 automatisch
das Auswahlsignal TRSEL. Das Register 45 und der Decodierer
47 können sich auf den nächsten Zugriff vorbereiten und sogar
ein schnelles Schalten zwischen den Speichervorrichtungen
erlauben.
Die Steuerschaltung 46 kann gemäß dem Adressensignal AD, das
einen Vorrichtungsnamen und einen Banknamen spezifiziert, auf
die Registerschaltung 45 zugreifen. Beim Speichern von Frei
gabeinformationen in der Registerschaltung 45 tritt die Steu
erschaltung 46 in die Schreibbetriebsart ein und schreibt die
Informationen ((LA + LB)/2) zur Angabe des Freigabezeitpunkts
gemäß dem Adressensignal AD in diese Registerschaltung.
Fig. 21 zeigt eine schematische Struktur des Takterzeugungs
abschnitts. Der Takterzeugungsabschnitt in Fig. 21 enthält
eine Schaltung 6R zum Erzeugen des Anstiegstakts zum Erzeugen
eines Freigabetaktsignals CKSTR für synchron zur steigenden
Flanke des Taktsignals CLK übertragene Daten und eine Schal
tung 6F zum Erzeugen eines Abfallstakts zum Erzeugen eines
Freigabetaktsignals CKSTF für synchron zur fallenden Flanke
des Taktsignals CLK übertragene Daten, eine Anstiegsanpas
sungs-Schaltungsanordnung 5F zum Erzeugen eines Datenauslöse-
Auswahlsignals TRSELR für die Schaltung 6R zum Erzeugen des
Anstiegstakts und eine Abfallsanpassungs-Schaltungsanordnung
5F zum Erzeugen eines Datenauslöse-Auswahlsignals TRSELF für
die Schaltung 6F zum Erzeugen des Abfallstakts.
Die Anstiegsanpassungs-Schaltungsanordnung 5R enthält eine
Schaltung zum Erzeugen des Datenauslöse-Auswahlsignals TRSELR
gemäß dem in Fig. 9 und folgende gezeigten Signal zum Erfas
sen des endgültigen Fensters der effektiven Daten. Somit ent
hält die Anstiegsanpassungs-Schaltungsanordnung 5R eine Ver
zögerungsleitung 22R zum Verzögern des Taktsignals CLK und
eine (nicht gezeigte) Registerschaltung zum Erfassen der an
gepaßten Stelle in der Verzögerungsleitung 22R zum Speichern
der erfaßten Stelle. Gleichfalls enthält die Abfallsanpas
sungs-Schaltungsanordnung 5F die Schaltung 5b zum Erfassen
des Freigabezeitpunkts und die Schaltung 5c zum Speichern des
Freigabezeitpunkts und ferner eine Verzögerungsleitung 22F
zum Verzögern des Taktsignals CLK, eine Zwischenspeicherstufe
zum Erfassen und Speichern des Freigabezeitpunkts gemäß einem
verzögerten Taktsignal in der Verzögerungsleitung 22 und eine
Registerschaltung zum Speichern der Lage der erfaßten Zwi
schenspeicherstufe.
Die Schaltung 6R zum Erzeugen des Anstiegstakts wählt gemäß
dem Datenauslöse-Auswahlsignal TRSELR ein verzögertes Taktsi
gnal von der Verzögerungsleitung 22R und erzeugt das Freiga
betaktsignal CKSTR. Die Schaltung 6F zum Erzeugen des Ab
fallstakts wählt gemäß dem Datenauslöse-Auswahlsignal TRSELF
ein verzögertes Taktsignal von der Verzögerungsleitung 22F
aus und erzeugt das Freigabetaktsignal CKSTF.
Fig. 22 zeigt eine Struktur der Eingabeschaltung zum Aufneh
men der Daten. Die Eingabeschaltung 7 in Fig. 22 enthält eine
Eingabeschaltung 7R, die auf der steigenden Flanke des Frei
gabetaktsignals CKSTR die von einer ausgewählten Speichervor
richtung übertragenen Datenbits D<all< aufnimmt (abtastet),
und eine Eingabeschaltung 7F, die synchron zur fallenden
Flanke des Freigabetaktsignals CKSTF die Datenbits D<all<
aufnimmt. Die Eingabeschaltung 7F tastet die synchron zur
steigenden Flanke des Freigabetaktsignal CKSTF angelegten
Datenbits ab. Falls die Daten aus den 64 Bits D<63 : 0< gebil
det werden, erzeugen die Eingabeschaltungen 7R und 7F die
jeweils aus 64 Bits gebildeten internen Daten Din<all< bzw.
Din<all<. Die von den Eingabeschaltungen 7R und 7F erzeugten
internen Datenbits können je nach interner Struktur der Steu
erschaltung aufeinanderfolgend und intern parallel oder auf
einanderfolgend in Serie über einen gemeinsamen internen Da
tenbus übertragen werden.
In der Eingabeschaltung 7 sind die Eingabeschaltungen 7R und
7F für die Freigabetaktsignale CKSTR bzw. CKSTF vorgesehen.
Wegen dieser Anordnung können die synchron zur steigenden und
fallenden Flanke des Taktsignals CLK übertragenen Datenbits
mit den langsam arbeitenden Eingabeschaltungen 7R und 7F
(d. h. in einem abwechselnden Zyklus des Taktsignals CLK)
abgetastet werden.
Die steigende Flanke jedes der Freigabetaktsignale CKSTR und
CKSTF bestimmt den Abtastzeitpunkt (Freigabezeitpunkt). Durch
Bestimmung der Logik der Taktauswahlschaltung gemäß der Phase
des Freigabetaktsignals können beide Eingabeschaltungen 7R
und 7F wie in den Fig. 12B und 13B gezeigt das Abtasten (die
Freigabe) der Daten synchron zur steigenden Flanke der Frei
gabetaktsignale ausführen. Beispielsweise kann das Freigabe
taktsignal, falls das von der Verzögerungsleitung ausgewählte
Taktsignal wie in Fig. 12B gezeigt in das Mittelgebiet des
Fenstergebiets der effektiven Daten (des Taktzyklus) fällt,
mit der in Fig. 10 gezeigten Dreizustands-Inverterpuffer
schaltung erzeugt werden, wodurch der Freigabetakt erzeugt
werden kann, der den Freigabezeitpunkt auf der steigenden
Flanke des Freigabetaktsignals liefert. Betreffs des Freiga
betaktsignals für die synchron zur steigenden Flanke übertra
genen Daten enthält die Auswahlschaltung wie in Fig. 13B ge
zeigt einen Dreizustandspuffer, da die steigende Flanke eines
entsprechenden von der Verzögerungsleitung ausgewählten Takt
signals den Freigabezeitpunkt liefert.
Fig. 23 zeigt eine Struktur einer Abwandlung der ersten Aus
führungsform der Erfindung. Genauer zeigt Fig. 23 eine Struk
tur eines Hauptabschnitts der Schaltung zum Erfassen des
Freigabezeitpunkts. Die in Fig. 23 gezeigte Struktur unter
scheidet sich von der in Fig. 10 gezeigten Struktur dadurch,
daß der Zwischenspeicher 24aa in der Zwischenspeicherstufe
24a das empfangene Signal MDC0 (MDC_R) zum Erfassen des Fen
sters der effektiven Daten auf der steigenden Flanke des Ein
gangstaktsignals der entsprechenden Verzögerungsstufe 22a
zwischenspeichert. Abgesehen davon sind die Strukturen die
gleichen, wie sie in Fig. 10 gezeigt sind. Die in Fig. 23
gezeigte Struktur erfaßt das Fenster für die synchron zur
steigenden Flanke des Taktsignals CLK übertragenen Daten. Für
die synchron zur fallenden Flanke des Taktsignals CLK über
tragenen Daten zwischenspeichert der Zwischenspeicher 24aa
als Reaktion auf das Fallen des Eingangstaktsignals einer
entsprechenden Verzögerungsstufe das Signal MDC_F zum Erfas
sen des endgültigen Fensters der effektiven Daten.
Gemäß der in Fig. 23 gezeigten Struktur wird das Signal MDC_R
zum Erfassen des endgültigen Fensters der effektiven Daten
auf der steigenden Flanke eines entsprechenden verzögerten
Taktsignals CLKda zwischengespeichert. Falls das Signal MDC_R
zum Erfassen des endgültigen Fensters der effektiven Daten zu
einem Zeitpunkt zwischen den steigenden Flanken der verzöger
ten Taktsignale CLKda und CLKdb steigt und das Signal MDC_R
zum Erfassen des endgültigen Fensters der effektiven Daten zu
einem Zeitpunkt zwischen den fallenden Flanken der verzöger
ten Taktsignale CLKdu und CLKdv fällt, wird somit in den dem
H-Pegel-Gebiet dieses Signal MDC_R zum Erfassen des Fensters
der effektiven Daten entsprechenden Zwischenspeichern eine
"1" gespeichert. Die Anzahl der Register entspricht der Zeit
breite des endgültigen Fensters der effektiven Daten. Wie in
Fig. 24B gezeigt ist, kann somit das Fenster der effektiven
Daten aus dem Taktsignal CLK ausgeschnitten werden.
Dementsprechend wird das Eingangstaktsignal einer dem Zwi
schenspeicher an der Mittelstelle unter den Zwischenspei
chern, in denen eine "1" gespeichert ist, entsprechenden Ver
zögerungsstufe als das Freigabetaktsignal CKSTR ausgewählt,
wodurch das Freigabetaktsignal CKSTR erhalten werden kann,
das einen Freigabezeitpunkt in dem Mittelgebiet des Fensters
der effektiven Daten liefert. Selbst wenn sich die Breite des
Fensters der effektiven Daten für eine andere Speichervor
richtung unterscheiden kann und diese möglicherweise kleiner
als der halbe Zyklus des Taktsignals CLK ist, kann in diesem
Fall ein Freigabezeitpunkt geliefert werden, der eine Vorbe
reitungszeit und eine Haltezeit genau gleich zueinander
macht, um die Spielräume für die Vorbereitungszeit und die
Haltezeit zu maximieren.
Fig. 25A stellt eine Operation zum Erfassen des Freigabezeit
punkts für die synchron zur fallenden Flanke des Taktsignals
CLK übertragenen Daten dar. Wie in Fig. 25A gezeigt ist, wird
in jeder der Zwischenspeicherstufen, die derjenigen Zeitdauer
entsprechen, während der das Signal MDC_F zum Erfassen des
endgültigen Fensters der effektiven Daten aktiv ist, eine "1"
gespeichert. Wie in Fig. 25B gezeigt ist, wird in den Zwi
schenspeicherstufen in diesem Fall zwischen den verzögerten
Taktsignalen CLKdb und CLKdy eine "1" gespeichert, während in
den anderen Zwischenspeicherstufen eine "0" gespeichert wird.
Dementsprechend kann selbst für die synchron zum Fallen des
Taktsignals CLK übertragenen Daten ein Freigabetaktsignal
CKSTF erzeugt werden, das den Freigabezeitpunkt im Mittelab
schnitt der Breite des Fensters der effektiven Daten liefert.
Die Verzögerungszeit in der Verzögerungsleitung 22 kann
gleich einer Zyklusperiode des Taktsignals CLK sein. Dies
kann eine Situation verhindern, in der die Anpassungs-Erfas
sungsoperationen in mehreren Abschnitten gleichzeitig ausge
führt werden.
Die von den obigen verschiedenen Strukturen können in der
ersten Abwandlung die gleichen wie die der bereits anhand der
Fig. 19 und 20 beschriebenen Schaltungen zum Erfassen und
zum Speichern des Freigabezeitpunkts sein. Der Freigabezeit
punkt kann gemäß der Breite des Fensters der effektiven Daten
eingestellt werden.
Fig. 26 zeigt schematisch eine Struktur einer zweiten Abwand
lung der ersten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 26 zeigt
beispielhaft eine Struktur für die Daten der 64 Bits D0-D63.
Der Freigabezeitpunkt wird jeweils für die Daten mit 4 Bits
angepaßt. Hierzu enthält die Taktregelschaltung 5 die jeweils
für die Daten mit 4 Bits vorgesehenen Schaltungen zum Anpas
sen des Zeitpunkts. Die Schaltung 5-0 zum Anpassen des Zeit
punkts paßt den Freigabezeitpunkt für die Datenbits D0-D3
gemäß den Signalen ZEDWR0 und ZEDWF0 zum Erfassen des lokalen
Fensters der effektiven Daten an. Die Schaltung 5-15 zum
Anpassen des Freigabezeitpunkts gepaßt den Freigabezeitpunkt
für die Datenbits D60-D63 gemäß den Signalen ZEDWR15 und
ZEDWF15 zum Erfassen des lokalen Fensters der effektiven Da
ten an. Allgemein paßt die Schaltung 5-i zum Anpassen des
Freigabezeitpunkts den Freigabezeitpunkt für die Datenbits
D(4i)-D(4i+3) gemäß den lokalen Fenstern ZEDWRi und ZEDWFi
der effektiven Daten an.
Für die Schaltungen 5-0 bis 5-15 zum Erzeugen des Freigabe
takts sind jeweils die Schaltungen 6-0 bis 6-15 zum Anpassen
des Zeitpunkts vorgesehen, die die Freigabetaktsignale erzeu
gen. Die Schaltung 6-0 zum Erzeugen des Freigabetakts erzeugt
die Freigabetaktsignale CKSTF0 und CKSTR0 für die Datenbits
D0-D3, während die Schaltung 6-15 zum Erzeugen des Freigabe
takts die Freigabetaktsignale CKSTF15 und CKSTR15 für die
Datenbits D60-D63 erzeugt. Bezüglich der Struktur der Schal
tungen 5-0 bis 5-15 zum Anpassen des Zeitpunkts sowie der
Schaltungen 6-0 bis 6-15 zum Erzeugen des Freigabetakts
braucht in den vorstehenden Strukturen lediglich anstelle der
Signale MDC_R und MDC_F zum Erfassen des endgültigen Fensters
der effektiven Daten das Signal ZEDW zum Erfassen des lokalen
Fensters verwendet zu werden.
Wie in Fig. 26 gezeigt ist, wird die Anpassung des Freigabe
zeitpunkts für jede vier Bits enthaltende Dateneinheit ausge
führt, wodurch die Daten genauer aufgenommen werden können.
Das Anpassen des Freigabezeitpunkts für die Datenbits kann
auf byteweiser Grundlage oder anhand einer geradzahligen An
zahl von Bytes ausgeführt werden. Die Mehrbitdaten können in
mehrere Sätze von Bits unterteilt werden, für die jeweils ein
gemeinsamer Stromversorgungs-Anschlußpunkt vorgesehen ist,
wobei der Freigabezeitpunkt für jede Menge angepaßt werden
kann.
Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der ersten Ausfüh
rungsform der Erfindung ein Fenster der effektiven Daten er
faßt, wobei der Zeitpunkt des Freigabetaktsignals gemäß dem
Fenster der effektiven Daten angepaßt wird, so daß die Daten
selbst dann genau aufgenommen werden können, wenn in einer
Baueinheit auf der Platine eine Signalausbreitungsverzögerung
auftritt. Die Speichervorrichtung ist nicht mit einem DLL
versehen, wobei eine Schaltung zum Anpassen des Datenfreiga
bezeitpunkts lediglich in einer Speichersteuereinheit vorge
sehen ist. Somit können die Kosten und der Stromverbrauch der
Speichervorrichtung gesenkt werden.
Fig. 27 zeigt ein weiteres Beispiel der Signalformen der
Übertragungsdaten. In Fig. 27 steigen sämtliche Datenbits D0-
D3 in der SSO (gleichzeitigen Schaltausgabe) synchron zum
Steigen des Taktsignals CLK vom L- auf den H-Pegel. In dieser
SSO wird das Steigen der Datenbits langsam. Wenn die Strom
versorgung der Speichervorrichtung (d. h. die Stromversorgung
zum Ansteuern einer Ausgabeschaltung) keine ausreichende
Stromversorgungsfähigkeit besitzt, sinkt die Stromversor
gungsspannung, wenn ein Ausgabepuffer zum Ausgeben der Daten
bits arbeitet. Somit kann ein schnelles Steigen der Datenbits
unmöglich werden. Wenn sämtliche Datenbits vom L- auf den H-
Pegel übergehen, wird der Änderungspunkt (Übergangspunkt) des
Fensters der effektiven Daten somit verzögert, wobei die Fen
sterbreite (da das Fenster der effektiven Daten am Änderungs
punkt eines komplementären Datenpaars erfaßt wird) schmal
wird.
Fig. 28 zeigt ein Datenbitmuster, das angelegt wird, wenn das
SSO-Hinausschieben erfaßt wird. Fig. 28 zeigt beispielhaft
die Daten von 4 Bits. Falls das SSO-Hinausschieben erfaßt
werden soll, werden die Datenbits D0-D3 auf der fallenden
Flanke FB des Taktsignals CLK vor einer steigenden Flanke RA
des Taktsignals CLK auf "0001" eingestellt. Daraufhin werden
die Datenbits D0-D3 auf der steigenden Flanke RA des Taktsi
gnals CLK auf "1110" eingestellt. Das Datenbitmuster auf der
nächsten fallenden Flanke des Taktsignals ist nicht be
schränkt. Dies liegt daran, daß die Hinterflanke des effekti
ven Fensters zum Erfassen des SSO-Hinausschiebens nicht er
forderlich ist, obgleich die Vorderflanke des effektiven Fen
sters erfaßt werden muß.
Nachfolgend werden auf einer steigenden Flanke RB des Taktsi
gnals CLK die Datenbits D0-D3 auf "0001" eingestellt und dar
aufhin auf einer nächsten fallenden Flanke FA des Taktsignals
CLK die Datenbits D0-D3 auf "1110" eingestellt. Das Datenbit
muster auf der nächsten fallenden Flanke des Taktsignals CLK
ist nicht beschränkt. Auf der steigenden Flanke RA und auf
der fallenden Flanke FA werden die Änderungsstellen der Da
tenbits und das SSO-Hinausschieben erfaßt. Im obenbeschriebe
nen Fall von Vierbitdaten wird nur ein Bit vom H-Pegel ("1")
auf den L-Pegel ("0") geändert, während die verbleibenden
drei Bits vom L-Pegel ("0") auf den H-Pegel ("1") geändert
werden. Damit soll bewirkt werden, daß das eine Datenbit am
schnellsten auf den L-Pegel übergeht, um die Verzögerung des
Steigens zuverlässig zu erfassen.
Fig. 29 zeigt beispielhaft eine Struktur des Abschnitts zum
Erfassen des SSO-Hinausschiebens für Vierbitdaten, wobei der
Fall betrachtet wird, daß sich das Datenbit D3 von "1" auf
"0" ändert, während sich die verbleibenden Datenbits D0-D2
von "0" auf "1" ändern.
Der Abschnitt zum Erfassen des Hinausschiebens in Fig. 29
enthält: einen zwischen den Stromversorgungsknoten und einen
Knoten NDA geschalteten Pull-up-Widerstand 21 mit einem hohen
Widerstandswert; die zwischen dem Knoten NDA und dem Masse
knoten in Serie geschalteten N-Kanal-MOS-Transistoren Q20,
Q21 und Q22, deren Gates die Datenbits D0, D1 bzw. D2 empfan
gen; die zwischen dem Stromversorgungsknoten und einem Knoten
NDB in Serie geschalteten P-Kanal-MOS-Transistoren Q23 und
Q24; und einen zwischen den Knoten NDB und den Masseknoten
geschalteten Pull-down-Widerstand Z2 mit einem hohen Wider
standswert. Das Gate des MOS-Transistors Q23 empfängt das
Datenbit D3, während das Gate des MOS-Transistors Q24 an den
Knoten NDA angeschlossen ist. Zum Zeitpunkt des Hinausschie
bens wird ein Änderungserfassungssignal POD vom Knoten NDB
erzeugt und wie in Fig. 9 gezeigt an die Zwischenspeicher
schaltung 24 angelegt.
Fig. 30 ist ein Signalformdiagramm, das eine Operation des in
Fig. 29 gezeigten Abschnitts zum Erfassen des SSO-Hinaus
schiebens zeigt. Anhand der Fig. 29 und 30 wird nun die Ope
ration des Erfassens des SSO-Hinausschiebens beschrieben.
Vor der steigenden Flanke des Taktsignals CLK zum Zeitpunkt
ta werden die Datenbits D0-D2 auf den L-Pegel und das Daten
bit D3 auf den H-Pegel eingestellt. Daraufhin werden die Da
ten einschließlich der Datenbits D0-D2 auf dem H-Pegel und
dem Datenbit D3 auf dem L-Pegel beim Steigen des Taktsignals
CLK aus der Speichervorrichtung gelesen. In der Operation zum
Erfassen des SSO-Hinausschiebens wird ein Steigen des H-Pe
gels verzögert, so daß die Datenbits D0-D2 den H-Pegel errei
chen, nachdem das Datenbit D3 den L-Pegel erreicht. Zum Zeit
punkt ta sind die Datenbits D0-D2 in dem Abschnitt zum Erfas
sen des SSO-Hinausschiebens auf dem L-Pegel und sämtliche
MOS-Transistoren Q20-Q22 ausgeschaltet. Der Knoten NDA ist
durch den Pull-up-Widerstand Z1 bereits auf den H-Pegel vor
geladen. Das Datenbit D3 ist auf dem H-Pegel und der MOS-
Transistor Q23 ist ebenso wie der MOS-Transistor Q24 ausge
schaltet, so daß der Knoten NDB durch den Pull-down-Wider
stand Z2 auf dem Massespannungspegel gehalten wird.
Wenn sich die übertragenen Datenbits zum Zeitpunkt ta syn
chron zum Steigen des Taktsignals CLK ändern, wird zunächst
der MOS-Transistor Q23 eingeschaltet, während daraufhin gemäß
den Datenbits D0-D2 die MOS-Transistoren Q20-Q22 eingeschal
tet werden und der Knoten NDA als Reaktion darauf auf den
Massespannungspegel entladen wird. Wenn das Potential am Kno
ten NDA auf den L-Pegel fällt, wird der MOS-Transistor Q24
eingeschaltet und der Knoten NDB über die MOS-Transistoren
Q23 und Q24 geladen, so daß das Signal POD zum Erfassen des
Hinausschiebens vom L-Pegel auf den H-Pegel steigt. Wenn sich
die Datenbits D0-D3 als Reaktion auf das Fallen des Taktsi
gnals CLK in ein von "1110" verschiedenes Muster ändern,
fällt das Signal POD zum Erfassen des Hinausschiebens auf den
L-Pegel.
Das Signal POD zum Erfassen des Hinausschiebens wird an die
in Fig. 9 gezeigte Zwischenspeicherschaltung 24 angelegt, um
eine zeitliche Beziehung zwischen der Vorderflanke des Si
gnals POD zum Erfassen des Hinausschiebens und dem Steigen
oder Fallen des Taktsignals CLK zu erfassen.
Fig. 31 zeigt schematisch eine Operation der Korrektur des
Fensters der effektiven Daten. In der Zwischenspeicherstufe
in der Zwischenspeicherschaltung 24 wird je nach zeitlicher
Beziehung zwischen dem Signal POD zum Erfassen des Hinaus
schiebens und dem Taktsignal CLK eine "1" oder eine "0" zwi
schengespeichert. In dem Register A in der Zwischenspeicher
stufe LA wird gemäß dem Signal MDC (MDC_R oder MDC_F) zum
Erfassen des Fensters der effektiven Daten eine "1" gespei
chert, wodurch die Vorderstelle des Fensters der effektiven
Daten angegeben wird. In dem Register C wird in der der Vor
derflanke des Signals POD zum Erfassen des Hinausschiebens
entsprechenden Zwischenspeicherstufe LC eine "1" gespeichert.
In den anderen Register wird eine "0" gespeichert. Die Kor
rektur des Fensters der effektiven Daten und die Korrektur
des Freigabezeitpunkts werden anhand der Nummern der Zwi
schenspeicher LA und LC, in deren Registern A und C eine "1"
gespeichert ist, ausgeführt. Das Fenster der effektiven Daten
wird dadurch korrigiert, daß die Stelle seiner Vorderflanke
um (LC - LA) nach hinten verschoben wird. Der auf dem Signal
zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten beruhende
Freigabezeitpunkt wird durch (LA + LB)/2 ausgedrückt. Somit
wird der korrigierte Freigabezeitpunkt durch (LC + LB)/2 aus
gedrückt. Die Stelle der Vorderflanke des Fensters der effek
tiven Daten wird nicht korrigiert, da gemäß diesem Hinaus
schieben eine Verzögerung der Änderungsgeschwindigkeit der
Vorderflanke auftritt.
Die Informationen zum Erfassen des SSO-Hinausschiebens können
für jede Speichervorrichtung gespeichert werden, wobei be
stimmt werden kann, ob eine Speichervorrichtung einer vorge
gebenen Hinausschiebebedingung genügt. Dies kann die Zuver
lässigkeit des Speichersystems sicherstellen.
Das SSO-Hinausschieben wird für jeweils vier Bits erfaßt. Die
Erfassungssignale werden an die Schaltung 12 zum Erfassen des
endgültigen Fensters angelegt. In einer Speichervorrichtung,
die in der obigen Weise arbeitet, kann das SSO-Hinausschieben
für jede Menge von Ausgabeschaltungen, denen von einer ge
meinsamen Stromversorgungsleitung eine Stromversorgungsspan
nung zugeführt wird, erfaßt werden. Alternativ kann das SSO-
Hinausschieben gleichzeitig für sämtliche Bits erfaßt werden.
Zum Beispiel werden im Fall von 64 Bits 63 Bits von "0" auf
"1" angesteuert, während das verbleibende eine Bit von "1"
auf "0" angesteuert wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der zweiten Ausfüh
rungsform das SSO-Hinausschieben erfaßt, um den Datenfreiga
bezeitpunkt anzupassen, so daß die Zuverlässigkeit des Spei
chersystems sichergestellt wird. (Falls die Zeitdauer des
Hinausschiebens lang ist, können die Daten nicht synchron zu
einem schnellen Takt übertragen werden.) Ferner kann der op
timale Freigabezeitpunkt für jede Speichervorrichtung einge
stellt werden.
Fig. 32 zeigt die Klassifizierung von Fenstern der effektiven
Daten gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. In
dieser dritten Ausführungsform werden die Information über
das Fenster der effektiven Daten in drei Niveaus QoS1, QoS2
und QoS3 klassifiziert. Auf dem Niveau QoS1 beträgt sowohl
die Vorbereitungszeit als auch die Haltezeit 400 ps. Auf dem
Niveau QoS2 beträgt sowohl die Vorbereitungszeit als auch die
Haltezeit 600 ps. Auf dem Niveau QoS3 beträgt sowohl die Vor
bereitungszeit als auch die Haltezeit 800 ps.
Das Gebiet eines Fensters der effektiven Daten kann mit der
in Fig. 23 gezeigten Struktur ausgeschnitten werden. Bei der
in Fig. 23 gezeigten Struktur ist die Breite des Fensters der
effektiven Daten gleich einem Abstand zwischen den Zwischen
speicherstufen LB und LA in der Zwischenspeicherschaltung.
Wenn z. B. die Verzögerungsstufe eine Verzögerungszeit von
200 ps hat, hat das Fenster der effektiven Daten eine Breite
von 200.(LB - LA + 1). Die dem initialisierten Niveau QoS3
entsprechenden Informationen über das Fenster der effektiven
Daten werden zusammen mit den damit verknüpften Informationen
über den Freigabezeitpunkt in der Registerschaltung gespei
chert. Beim Systemstart wird das Fenster der effektiven Daten
einer Systemspeichervorrichtung in einer Anfangsdiagnosebe
triebsart erfaßt. Je nach Systembetriebsbedingungen, einer
Verschlechterung der Speichervorrichtung oder dergleichen
kann das Steigen und Fallen des Datenbits langsam werden,
wobei die Breite des Fensters der effektiven Daten in diesem
Fall verringert wird. Wenn die Breite des Fensters der effek
tiven Daten auf das Niveau QoS2 fällt, wird die Adresse in
einem Fehlerregister gespeichert. Wenn sie ein Niveau QoS1
erreicht, wird bestimmt, daß eine genaue Abtastung der Daten
unmöglich ist, wobei die Speichersteuereinheit das System
(CPU) über diesen Fehler informiert, um ein Zurücksetzen des
Systems auszulösen. Dies verhindert eine Zerstörung von Pro
grammdaten in dem Speichersystem wie etwa in einem Hauptspei
cher, in dem die Programmdaten gespeichert sind.
Fig. 33 zeigt eine Struktur einer Schaltung 45 zum Speichern
des Freigabezeitpunkts. Die Schaltung 45 zum Speichern des
Freigabezeitpunkts enthält ein Gebiet 45aa zum Speichern
einer Adresse einer Speichervorrichtung, ein Gebiet 45ab zum
Speichern eines Banknamens (Adresse) und ein Gebiet 45b zum
Speichern eines Freigabezeitpunkts. Die Informationen über
das Fenster EDW der effektiven Daten auf dem Niveau QoS3 wer
den verknüpft mit dem Vorrichtungsnamen, dem Banknamen und
den Informationen über den Freigabezeitpunkt gespeichert. Das
Fenster der effektiven Daten wird in der Anfangsdiagnosebe
triebsart bei der Systemstartoperation erfaßt. Der Wert auf
dem Niveau QoS3 wird auf einen festen Wert initialisiert. In
jeder Adresse (Bank) der Speichervorrichtungen wird ein vor
gegebenes Datenmuster geschrieben (wobei die Schaltung zum
Erfassen des effektiven Fensters unter Verwendung komplemen
tärer Bitpaare die Breite eines effektiven Fenster erfaßt)
und daraufhin ausgelesen, woraufhin mit der in Fig. 23 ge
zeigten Struktur die Breite des Fensters der effektiven Daten
für jede Adresse erfaßt wird. Die Breite jedes Fensters der
effektiven Daten wird mit der anfangs eingestellten Breite
des Fensters der effektiven Daten auf dem Niveau QoS3 oder
QoS2 verglichen und gemäß dem Ergebnis des Vergleichs auf ein
in Fig. 34 gezeigtes Fehlerregister 50 zugegriffen. Im Fall
des Niveaus QoS2, in dem das Fenster der effektiven Daten
schmaler als die durch das Niveau QoS3 definierte Breite ist,
werden die Adresseninformationen #EAD mit der Adresse, die
die Vorrichtung und die Bank spezifiziert, im Fehlerregister
50 gespeichert. Wenn die Überprüfung sämtlicher Vorrichtungen
abgeschlossen ist, wird dann, wenn ein fehlerhaftes Fenster
der effektiven Daten, d. h. ein Fenster der effektiven Daten
auf dem Niveau QoS2, gefunden worden ist, die entsprechende
Speichervorrichtung aus der Platine herausgenommen und allein
getestet. Daraufhin wird auf der Einzelchipebene auf die feh
lerhafte Adresse zugegriffen und ein Daten-Schreiben/Lesen
ausgeführt. Falls die Speichervorrichtung richtig arbeitet,
wird bestimmt, daß die Fehlerursache im Datenbus auf der Pla
tine liegt.
Fig. 35 zeigt schematisch eine Struktur zum Erfassen eines
Spielraums dieses Datenfensters. Die in Fig. 35 gezeigte
Struktur enthält: eine Schaltung 52 zum Berechnen der Breite
des effektiven Fensters gemäß dem Zwischenspeichersignal von
der in Fig. 23 gezeigten Zwischenspeicherschaltung 24; eine
Komparatorschaltung 54 zum Vergleich der durch die Schaltung
52 zum Berechnen der Breite des effektiven Fensters berechne
ten Breite des effektiven Fensters mit der aus der Register
schaltung 57 gelesenen Fensterbreite auf dem Niveau QoS2; und
eine Komparatorschaltung 56 zum Vergleich der durch die
Schaltung 52 zum Berechnen der Breite des effektiven Fensters
berechneten Breite des effektiven Fensters mit der dem in der
Registerschaltung 58 eingestellten Niveau QoS1 entsprechenden
Breite des effektiven Fensters.
Die Schaltung 52 zum Berechnen der Breite des effektiven Fen
sters enthält die Register A und B und berechnet aus den von
der Zwischenspeicherschaltung 24 ausgegeben Vorder- und Hin
terstellen der Zwischenspeicherstufen in den Zwischenspei
cherstufen, in denen eine "1" gespeichert ist, die Breite des
Fensters der effektiven Daten (LB - LA + 1). Die Komparator
schaltung 54 vergleicht die dem Niveau QoS2 entsprechende
Fensterbreite mit der durch die Schaltung 52 zum Berechnen
der Breite des effektiven Fensters berechneten Breite des
Fensters der effektiven Daten. Wenn die Komparatorschaltung
54 angibt, daß die durch die Schaltung 52 zum Berechnen der
Breite des effektiven Fensters berechnete Breite des Fensters
der effektiven Daten kleiner als das Niveau QoS2 ist, spei
chert das Fehlerregister 50 gemäß einem von der Komparator
schaltung 54 erzeugten Fehleranweisungssignal eine momentane
Adresse AD. Wenn die durch die Schaltung 52 zum Berechnen der
Breite des effektiven Fensters berechnete Breite des Fensters
der effektiven Daten kleiner als die dem Niveau QoS1 entspre
chende Breite des Fensters der effektiven Daten ist, wird
bestimmt, daß die richtige Datenübertragung wegen eines zu
kleinen Spielraums des Fensters nicht ausgeführt werden kann,
wobei die Komparatorschaltung 56 das Rücksetzsignal RST zum
Auslösen des Systemrücksetzens erzeugt.
Die dem von der Komparatorschaltung 56 angelegten Niveau QoS1
entsprechende Breite des Fenster der effektiven Daten (die
Anzahl der Zwischenspeicherstufen) wird im Register 58 ge
speichert.
Wenn die Breite des Fensters der effektiven Daten gleich den
oder größer als die 600 ps der durch das Niveau QoS2 defi
nierten Vorbereitungs/Halte-Zeit ist, wird bestimmt, daß die
richtige Operation ausgeführt werden kann. Es kann die fol
gende Struktur verwendet werden: Anfangs wird die Breite des
Fensters der effektiven Daten gemäß dem Niveau QoS3 einge
stellt. In der zuvor beschriebenen Erfassung des Freigabe
zeitpunkts wird das Fenstergebiet der effektiven Daten mit
der durch das Niveau QoS3 von der Vorderflanke des Fensters
der effektiven Daten definierten Zeitbreite erfaßt und der
Mittelpunkt in diesem Gebiet als Freigabezeitpunkt bestimmt.
Genauer werden die Nummer des entsprechend der Vorderstelle
des Fensters der effektiven Daten angeordneten Zwischenspei
chers LA und die Anzahl der durch das Niveau QoS3 angegebenen
Zwischenspeicherstufen addiert und ein Mittelwert eines Er
gebnisses der Addition erhalten, womit die Nummer der Regi
sterstufe, die den Freigabezeitpunkt anlegt, spezifiziert
werden kann.
Die Vorbereitungs/Halte-Zeiten auf diesen Niveaus können an
dere als die obigen Werte annehmen und müssen lediglich rich
tig gemäß einer Datenübertragungsrate bestimmt werden. Dieses
Niveauerfassungs-Datenmuster wird in komplementärer Bitmu
sterform zum Erfassen eines Fensters eingestellt. Dies er
folgt deshalb, da die Schaltung zum Erfassen des Fensters der
effektiven Daten ein Fenster der effektiven Daten nur dann
erfassen kann, wenn ein komplementäres Datenbitmuster ange
legt wird. Im folgenden wird eine Struktur beschrieben, in
der der Spielraum der Vorbereitungs/Halte-Zeit selbst in
einer allgemeinen Normalbetriebsart immer erfaßt werden kann.
Fig. 36 zeigt beispielhaft eine Abwandlung des Abschnitts zum
Erfassen des Fensters der effektiven Daten. Der Abschnitt zum
Erfassen des Fensters der effektiven Daten in Fig. 36 ent
hält: eine Schaltung 60 zum Erfassen einer Bitänderung zum
Erfassen der Übergangszeit jedes der Datenbits D0-D3; eine
Schaltung 65 zum Erfassen des Datenfensters der steigenden
Flanke zum Erzeugen eines Signal DTD_R zum Erfassen des Fen
sters der effektiven Daten für die gemäß dem Ausgangssignal
der Schaltung 60 zum Erfassen einer Bitänderung synchron zur
steigenden Flanke des Taktsignals übertragenen Daten; und
eine Schaltung 70 zum Erfassen des Datenfensters der fallen
den Flanke zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten der
synchron zur fallenden Flanke des Taktsignals gemäß dem von
der Schaltung 60 zum Erfassen einer Bitänderung erzeugten
Signal zum Erfassen einer Bitänderung übertragenen Daten.
Die Schaltung 65 zum Erfassen des Fensters der steigenden
Flanke enthält: eine Übertragungsschaltung 65a zum Übertragen
des Änderungserfassungssignals, das von der Schaltung 60 zum
Erfassen einer Bitänderung erzeugt wird, wenn das Signal
DTD_R zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten synchron
zur steigenden Flanke des Taktsignals übertragenen wird; eine
Zwischenspeicherschaltung 65b zum Zwischenspeichern der Aus
gangssignale der Übertragungsschaltung 65a; eine Schaltung
65c zum Erfassen der langsamsten Änderung zum Erfassen des
Punkts der langsamsten Änderung von den durch die Zwischen
speicherschaltung 65b zwischengespeicherten Daten; eine Über
tragungsschaltung 65d zum Übertragen eines Ausgangssignals
der Schaltung 60 zum Erfassen einer Bitänderung, wenn das
Signal DTD_R zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten
der Daten der steigenden Flanke auf dem H-Pegel ist; eine
Schaltung 65f zum Erfassung der schnellsten Änderung zum Er
fassen des Punkts der schnellsten Änderung in den Datenbits
D0-D63 gemäß den Ausgangssignalen der Zwischenspeicherschal
tung 65e; und ein Setz/Rücksetz-Flipflop 65g, das zum Ausge
ben des Signals DTD_R zum Erfassen des Fensters der effekti
ven Daten als Reaktion auf das Steigen des Ausgangssignals
der Schaltung 65c zum Erfassen der langsamsten Änderung ge
setzt und als Reaktion auf das Steigen des Ausgangssignals
der Schaltung 65f zum Erfassen der langsamsten Änderung zu
rückgesetzt wird.
Die Struktur der Schaltung 70 zum Erfassen des Datenfensters
der fallenden Flanke ist ähnlich zur Schaltung 65 zum Erfas
sen des Datenfensters der steigenden Flanke, wobei sie sich
von dieser aber in bezug auf die Aktivierungszeit der Über
tragungsschaltungen für die Schaltung zum Erfassen der lang
samsten Änderung und der Schaltung zum Erfassen der schnell
sten Änderung unterscheidet. Zum Steuern des Betriebs der
Schaltung 70 zum Erfassen des Datenfensters der fallenden
Flanke ist ein Setz/Rücksetz-Flipflop 72 angeordnet, das als
Reaktion auf die steigende Flanke des Signals DTD_R zum Er
fassen des Fensters der effektiven Daten gesetzt und als Re
aktion auf das Fallen des Signals DTD_F zum Erfassen des Fen
sters der effektiven Daten zurückgesetzt wird. Die in der
Schaltung 70 zum Erfassen des Datenfensters der fallenden
Flanke enthaltenen Übertragungsschaltungen werden gemäß dem
am Ausgang Q des Setz/Rücksetz-Flipflops 72 erzeugten Signal
und dem Signal DTD_F zum Erfassen des Fensters der effektiven
Daten gesteuert.
In der in Fig. 36 gezeigten Struktur werden die Daten syn
chron zur steigenden Flanke des Taktsignals und daraufhin
synchron zur fallenden Flanke des Taktsignals übertragen. Die
Übertragungsschaltung 65a überträgt das von der Schaltung 60
zum Erfassen einer Bitänderung erzeugte Änderungserfassungs
signal an die Zwischenspeicherschaltung 65b. Die Schaltung
65c zum Erfassen der langsamsten Änderung erfaßt den Punkt
der langsamsten Änderung in den Datenbits und setzt ein
Setz/Rücksetz-Flipflop 65g. Als Reaktion auf das Steigen des
Signals DTD_R zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten
wird die Übertragungsschaltung 65d aktiviert, um das Aus
gangssignal der Schaltung 60 zum Erfassen einer Bitänderung
an die Zwischenspeicherschaltung 65e zu übertragen. Die
Schaltung 65f zum Erfassen der schnellsten Änderung erfaßt
den Punkt der schnellsten Änderung in den Bits der durch die
Zwischenspeicherschaltung 65e zwischengespeicherten Daten und
setzt das Setz/Rücksetz-Flipflop 65g zurück. Somit wird für
die synchron zur steigenden Flanke des Taktsignals übertrage
nen Daten eine Zeitdauer von dem Punkt der langsamsten Ände
rung in den Datenbits zu dem Punkt der schnellsten Änderung
in den gleichen Datenbits erfaßt und das Signal DTD_R zum
Erfassen des Fensters der effektiven Daten während dieser
erfaßten Zeitdauer aktiviert.
Wenn in der Schaltung 70 zum Erfassen des Datenfensters der
fallenden Flanke das Signal DTD_R zum Erfassen des Fensters
der effektiven Daten für die synchron zur steigenden Flanke
übertragenen Daten aktiviert wird, wird das Setz/Rücksetz-
Flipflop 72 gesetzt, wobei sein Ausgangssignal DTD_R steigt
und die Schaltung 70 zum Erfassen des Datenfensters der fal
lenden Flanke als Reaktion darauf das Ausgangssignal der
Schaltung 60 zum Erfassen einer Bitänderung aufnimmt. Darauf
hin werden gemäß den Signalen zum Erfassen einer Bitänderung
der Punkt der langsamsten Änderung und der Punkt der schnell
sten Änderung erfaßt, wobei gemäß dem Ergebnis der Erfassung
das Signal DTD_F aktiviert wird. Somit wird das effektive
Fenster für die synchron zur fallenden Flanke des Taktsignals
übertragenen Datenbits erfaßt.
Fig. 37 zeigt eine Struktur einer Bitänderungs-Auswerteschal
tung für die Daten Di eines Bits in der in Fig. 36 gezeigten
Schaltung 60 zum Erfassen einer Bitänderung. Die Bitände
rungs-Auswerteschaltung in Fig. 37 in der Schaltung 60 zum
Erfassen einer Bitänderung enthält eine Verzögerungsschaltung
60a zum Verzögern des Datenbits Di um eine vorgegebene Zeit
dauer und ein EXOR-Gatter 60b, das ein Ausgangssignal der
Verzögerungsschaltung 60a und das Datenbit Di empfängt. Das
EXOR-Gatter 60b erzeugt das Signal BTDi zum Erfassen einer
Bitänderung.
Wenn sich das Datenbit Di in der in Fig. 37 gezeigten Bitän
derungs-Auswerteschaltung ändert, werden während einer Zeit
dauer, die gleich der Verzögerungszeit der Verzögerungsschal
tung 60a ist, an das EXOR-Gatter 60b Signale auf verschiede
nen Logikpegeln angelegt, wobei das Signal BTDi zum Erfassen
einer Bitänderung während der Verzögerungszeitdauer auf dem
H-Pegel ist. Dadurch kann der Änderungspunkt des Datenbits Di
erfaßt werden.
Fig. 38 zeigt eine Struktur der in Fig. 36 gezeigten Übertra
gungsschaltung 65a. Die Übertragungsschaltung 65a in Fig. 38
enthält eine entsprechend jedem Bitänderungs-Erfassungssignal
vorgesehene Dreizustands-Inverterpufferschaltung. Fig. 38
zeigt repräsentativ einen für das Signal BTDi zum Erfassen
einer Bitänderung vorgesehenen Dreizustands-Inverterpuffer
65aa. Der Dreizustands-Inverterpuffer 65aa wird aktiviert,
wenn das Signal DTD_R zum Erfassen des Fensters der effekti
ven Daten auf dem L-Pegel ist, um gemäß dem Signal BTDi zum
Erfassen einer Bitänderung ein internes Signal BTDii zum Er
fassen einer Bitänderung zu erzeugen.
Fig. 39 zeigt beispielhaft eine Struktur der in Fig. 36 ge
zeigten Zwischenspeicherschaltung 65b. Fig. 39 zeigt eine
Struktur für die Daten eines Bits. Die Zwischenspeicherschal
tung 65b in Fig. 39 enthält einen Inverterzwischenspeicher
65ba zum Zwischenspeichern des von der entsprechenden Dreizu
stands-Inverterpufferschaltung 65aa ausgegebenen internen
Signals BTDii zum Erfassen einer Bitänderung. Der Inverter
zwischenspeicher 65ba enthält einen diodengeschalteten P-Ka
nal-MOS-Transistor TR0, der das Signal BTDi zum Erfassen
einer Bitänderung überträgt, wenn das interne Signal BTDii
zum Erfassen einer Bitänderung auf dem L-Pegel ist, einen
Inverter VG0, der ein vom MOS-Transistor TR0 angelegtes Si
gnal invertiert, und einen Inverter VG1, der ein Ausgangssi
gnal des Inverters VG0 zur Übertragung an den Eingang des
Inverters VG0 invertiert. Der Inverter VG0 gibt ein Signal
LBTDi zum Erfassen einer Bitänderung des Zwischenspeichers
aus. Der Inverterzwischenspeicher 65ba wird in den Anfangszu
stand zurückgesetzt, so daß das Signal LBTDi zum Erfassen
einer Bitänderung des Zwischenspeichers auf dem H-Pegel ist
(wobei ein Rücksetztransistor nicht gezeigt ist). Anhand
eines Signalformdiagramms werden nun die Operationen der in
den Fig. 37 bis 39 gezeigten Schaltungen beschrieben.
Wenn sich das Datenbit Di ändert, steigt das Signal BTDi zum
Erfassen einer Bitänderung in der in Fig. 37 gezeigten Schal
tung 60 zum Erfassen einer Bitänderung während einer Zeit
dauer, die gleich der Verzögerungszeit der Verzögerungsschal
tung 60a ist, vom L-Pegel auf den H-Pegel. Wenn das Signal
BTDi zum Erfassen einer Bitänderung steigt, fällt das interne
Signal BTDii zum Erfassen einer Bitänderung von der Dreizu
stands-Inverterpufferschaltung 65aa vom H-Pegel auf den L-
Pegel. Wenn das interne Signal BTDii zum Erfassen einer Bit
änderung auf den L-Pegel fällt, wird der MOS-Transistor TR0
im Inverterzwischenspeicher 65ba eingeschaltet, wobei das vom
Inverter VG0 erzeugte Signal LBTDi zum Erfassen einer Bitän
derung des Zwischenspeichers auf den H-Pegel steigt. Nachdem
das interne Signal BTDii zum Erfassen einer Bitänderung auf
den H-Pegel gestiegen ist, bleibt der MOS-Transistor TR0 im
ausgeschalteten Zustand, wobei das Signal LBTDi zum Erfassen
einer Bitänderung des Zwischenspeichers auf dem H-Pegel
bleibt.
Fig. 41 zeigt schematisch eine Struktur einer in Fig. 36 ge
zeigten Schaltung 65c zum Erfassen der langsamsten Änderung.
Die Schaltung 65c zum Erfassen der langsamsten Änderung in
Fig. 41 enthält die für die jeweiligen Signalsätze, die je
weils vier Bits des Signals LBTD zum Erfassen einer Bitände
rung des Zwischenspeichers enthalten, vorgesehenen NAND-
Schaltungen NG0-NG15, vier entsprechend den Schaltungssätzen,
die jeweils vier NAND-Schaltungen der NAND-Schaltungen NG0-
NG15 enthalten, vorgesehene Viereingangs-NOR-Schaltungen
NGR0-NGR3 zum Empfang der Ausgangssignale der entsprechenden
Sätze der vier NAND-Schaltungen und eine Viereingangs-NAND-
Schaltung NGA, die die Ausgangssignale der NOR-Schaltungen
NGR0-NGR3 empfängt. Die NAND-Schaltung NGA erzeugt über einen
Inverter das Signal LEWR zum Erfassen einer Änderung des Vor
derfensters.
Wenn alle entsprechenden vier Eingänge den H-Pegel erreichen,
erzeugt jede der NAND-Schaltungen NG0-NG15 ein Signal auf dem
L-Pegel. Wenn alle entsprechenden vier Eingänge den L-Pegel
erreichen, erzeugt jede der NOR-Schaltungen NGR0-NGR3 ein
Signal auf dem H-Pegel. Somit fällt das Ausgangssignal jeder
der NAND-Schaltungen NG0-NG15 als Reaktion auf die langsamste
Änderung in den entsprechenden Signalen zum Erfassen einer
Bitänderung der vier Bits auf den L-Pegel. Das Ausgangssignal
jeder der NOR-Schaltungen NGR0-NGR3 steigt als Reaktion auf
das langsamste Steigen in den Ausgangssignalen der entspre
chenden vier NAND-Schaltungen auf den H-Pegel. Das Ausgangs
signal der NAND-Schaltung NGA sinkt als Reaktion auf das
langsamste Fallen in den Ausgangssignalen der NOR-Schaltungen
NGR0-NGR3 auf den L-Pegel. Durch Invertieren des Ausgangssi
gnals der NAND-Schaltung NGA steigt das Signal LEWR zum Er
fassen der Änderung des Vorderfensters gemäß dem Signal zum
Erfassen einer Bitänderung, das sich am langsamsten ändert,
auf den H-Pegel.
Fig. 42 zeigt eine Struktur der in Fig. 36 gezeigten Übertra
gungsschaltung 65d. Die Übertragungsschaltung 65d in Fig. 42
enthält eine Dreizustands-Inverterpufferschaltung 65da, die
als Reaktion auf den H-Pegel des Signals DTD_R zum Erfassen
des Datenfensters aktiviert wird, um das Signal BTDi zum Er
fassen einer Bitänderung zu invertieren und somit das interne
Signal BTDit zum Erfassen einer Bitänderung zu erzeugen.
Mit Ausnahme dessen, daß die Übertragungsschaltung 65d akti
viert wird, wenn die Übertragungsschaltung 65a deaktiviert
wird, hat die in Fig. 42 gezeigte Übertragungsschaltung 65d
die gleiche Struktur wie die in Fig. 38 gezeigte Übertra
gungsschaltung 65a. Somit wird die Übertragungsschaltung 65d
aktiviert, wenn die Vorderflanke des Fensters der effektiven
Daten erfaßt wird und wenn die Hinterflanke des Fensters der
effektiven Daten erfaßt wird.
Fig. 43 zeigt schematisch eine Struktur der in Fig. 36 ge
zeigten Zwischenspeicherschaltung 65e. Die Zwischenspeicher
schaltung 65e in Fig. 43 enthält: einen diodengeschalteten P-
Kanal-MOS-Transistor TR1, der von der entsprechenden Dreizu
stands-Inverterpufferschaltung 65da das interne Signal BTDit
zum Erfassen einer Bitänderung empfängt; eine Inverterschal
tung VG2, die ein vom MOS-Transistor TR1 ausgegebenes Signal
invertiert, um ein Signal TBTDi zum Erfassen einer Änderung
des Zwischenspeicherbits zu erzeugen; und eine Inverterschal
tung VG3, die ein Ausgangssignal der Inverterschaltung VG2
invertiert, um es an einen Eingang der Inverterschaltung VG2
zu übertragen. Die Übertragungsschaltung 65ea ist für jedes
der Datenbits vorgesehen.
Fig. 44 zeigt eine Struktur der in Fig. 36 gezeigten Schal
tung 65f zum Erfassen der schnellsten Änderung. Die Schaltung
65f zum Erfassen der schnellsten Änderung in Fig. 44 enthält:
die ODER-Schaltungen OGR0-OGR15, die entsprechend den Si
gnalsätzen, die jeweils Signale zum Erfassen einer Bitände
rung des Zwischenspeichers von 4 Bits enthalten, vorgesehen
sind; die ODER-Schaltungen OGR16-OGR19, die jeweils für vier
Schaltungen der ODER-Schaltungen OGR0-OGR15 vorgesehen sind
und ein Ausgangssignal der ODER-Schaltungen einer entspre
chenden Menge von vier ODER-Schaltungen empfangen; und eine
Viereingangs-ODER-Schaltung OGR20, die jeweils die Ausgangs
signale der ODER-Schaltungen OGR16-OGR20 empfängt. Die ODER-
Schaltung OGR20 erzeugt ein Signal TEWR zum Erfassen einer
Bitänderung.
Die ODER-Schaltung OGR0 empfängt die Signale TBTD0-TBTD3 zum
Erfassen einer Änderung des Zwischenspeicherbits mit 4 Bits,
während die ODER-Schaltung OGR15 die Signale TBTD60-TBTD63
zum Erfassen einer Änderung des Zwischenspeicherbits mit 4
Bits empfängt. Eines der Ausgangssignale dieser ODER-Schal
tungen steigt jeweils auf den H-Pegel, wenn ihnen ein Signal
auf dem H-Pegel zugeführt wird. Dementsprechend erfaßt jede
der ODER-Schaltungen OGR0-OGR15 die schnellste Bitänderung in
den entsprechenden vier Datenbits. Gleichfalls steigt das
Ausgangssignal jeder der ODER-Schaltungen OGR16-OGR19 als
Reaktion auf das schnellste Steigen in den Ausgangssignalen
der entsprechenden vier ODER-Schaltungen auf den H-Pegel. Das
Ausgangssignal TEWR der ODER-Schaltung OGR20 in der Endstufe
steigt als Reaktion auf das schnellste Steigen in den Aus
gangssignalen der ODER-Schaltungen OGR16-OGR19 auf den H-Pe
gel. Dadurch wird das Signal TEWR zum Erfassen einer Fenster
änderung gemäß der schnellsten Änderung in den Datenbits D0-
D63 in den aktiven Zustand auf dem H-Pegel angesteuert.
Fig. 45 ist ein Signalformdiagramm, das eine Operation der in
den Fig. 37 bis 44 gezeigten Schaltung 65 zum Erfassen des
Datenfensters der steigenden Flanke zeigt. Anhand von Fig. 45
wird der Betrieb der in den Fig. 37 bis 44 gezeigten Schal
tung 65 zum Erfassen des Datenfensters der steigenden Flanke
beschrieben.
Wenn sich das Datenbit D ändert, ist das Signal DTD_R zum
Erfassen des Fensters der effektiven Daten weiter auf dem L-
Pegel, wobei die Übertragungsschaltung 65a eingeschaltet
wird, um das von der Schaltung 60 zum Erfassen einer Bitände
rung empfangene Bitänderungs-Erfassungssignal zur Zwischen
speicherschaltung 65b zu übertragen. Das Signal LEWR zum Er
fassen einer Änderung des Vorderfensters von der Schaltung
65c zum Erfassen der langsamsten Änderung steigt als Reaktion
auf die langsamste Änderung des Signals LBTD (LBTDi) zum Er
fassen einer Änderung des Zwischenspeicherbits auf den H-Pe
gel. Wenn das Signal LEWR zum Erfassen einer Änderung des
Vorderfensters auf den H-Pegel steigt, wird das in Fig. 36
gezeigte Setz/Rücksetz-Flipflop 65g gesetzt, wobei das Signal
DTD_R zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten auf den
H-Pegel steigt.
Wenn das Signal DTD_R zum Erfassen des Fensters der effekti
ven Daten auf den H-Pegel steigt, wird die Übertragungsschal
tung 65a deaktiviert, wobei sämtliche Signale zum Erfassen
einer Bitänderung den L-Pegel erreichen oder auf diesem
verbleiben, wobei sich die Datenbits nicht mehr ändern. Wenn
sich die Datenbits nachfolgend ändern, steigt das Signal TEWR
zum Erfassen einer Änderung des Fensters der Vorderflanke von
der Schaltung 65f zum Erfassen der schnellsten Änderung als
Reaktion auf die schnellste Änderung des Signals TBTD (TBTDi)
zum Erfassen einer Bitänderung auf den H-Pegel. Als Reaktion
auf die Aktivierung des Signals TEWR zum Erfassen einer Ände
rung des Fensters der Vorderflanke wird das Setz/Rücksetz-
Flipflop 65g zurückgesetzt, wobei das Signal DTD_R zum Erfas
sen des Fensters der effektiven Daten auf den L-Pegel fällt.
Somit kann das Fenster der effektiven Daten der synchron zur
Taktflanke übertragenen Datenbits erfaßt werden.
Fig. 46 zeigt eine Struktur eines Eingabeabschnitts der in
Fig. 36 gezeigten Schaltung 70 zum Erfassen des Datenfensters
der fallenden Flanke. Die Schaltung 70 zum Erfassen des Da
tenfensters der fallenden Flanke in Fig. 46 enthält: ein
Übertragungsgatter 70i, das das als Reaktion auf das Signal
DTR zum Erfassen der Periode und auf das Signal ZDTR zum Er
fassen der komplementären Periode von dem in Fig. 36 gezeig
ten Setz/Rücksetz-Flipflop 72 von der Schaltung 60 zum Erfas
sen einer Bitänderung erzeugte Signal BTDi zum Erfassen einer
Bitänderung überträgt; eine Übertragungsschaltung 70a mit
einem Dreizustands-Inverterpuffer 70aa, die aktiviert wird,
um ein über das Übertragungsgatter 70i empfangenes Signal zu
invertieren, wenn das Signal DTD_F zum Erfassen des Fensters
der effektiven Daten auf dem L-Pegel ist; und eine Übertra
gungsschaltung 70d, die aktiviert wird, um ein über das Über
tragungsgatter 70i empfangenes Signal zum Erfassen einer Bit
änderung zu invertieren und zu einer nächsten Zwischenspei
cherstufe übertragen, wenn das Signal DTD_F zum Erfassen des
Fensters der effektiven Daten auf dem H-Pegel ist. Die Über
tragungsschaltung 70d enthält eine Dreizustands-Inverterpuf
ferschaltung 70da, die entsprechend einem Signal BTDi zum
Erfassen einer Datenbitänderung vorgesehen ist und aktiviert
wird, um das Signal zum Erfassen einer Bitänderung zu inver
tieren, wenn das Fenstererfassungssignal DTD_F auf dem H-Pe
gel ist.
Die nach den Übertragungsschaltungen 70a und 70d angeordneten
Schaltungsstrukturen der Schaltungen 70 zum Erfassen des Da
tenfensters der fallenden Flanke sind die gleichen wie jene
der in Fig. 36 gezeigten Schaltung 65 zum Erfassen der stei
genden Flanke.
Fig. 47 ist ein Signalformdiagramm, das Operationen der in
Fig. 46 gezeigten Schaltung zum Erfassen des Datenfensters
zeigt. Wenn sich die Bits der Daten D ändern, steigt das Si
gnal DTD_R zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten,
wie in Fig. 47 gezeigt ist, zunächst als Reaktion auf die
langsamste Änderung der Datenbits auf den H-Pegel. Wenn das
Signal DTD_R zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten
auf den H-Pegel steigt, wird das in Fig. 36 gezeigte Flipflop
72 gesetzt, so daß das Signal DTR zum Erfassen der Periode
auf den H-Pegel steigt. Wenn das Signal DTR zum Erfassen der
Periode auf den H-Pegel steigt, wird das in Fig. 46 gezeigte
Übertragungsgatter 70i eingeschaltet, um das Signal BTDi zum
Erfassen einer Bitänderung in die Schaltung 70 zum Erfassen
des Datenfensters der fallenden Flanke aufzunehmen. Zu diesem
Zeitpunkt sind sämtliche Signale BTDi zum Erfassen einer Bit
änderung bereits auf dem L-Pegel, wobei sich die Ausgangssi
gnale der Schaltung 70 zum Erfassen des Fensters der fallen
den Flanke nicht ändern. Als Reaktion auf die schnellste Än
derung der Datenbits fällt das Signal DTD_R zum Erfassen des
Fensters der effektiven Daten auf den L-Pegel, wobei das ef
fektive Fenster der auf der steigenden Flanke des Taktsignals
übertragenen Daten erfaßt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das
Übertragungsgatter 70i bereits eingeschaltet, wobei die
Schaltung 70 zum Erfassen des Datenfensters der fallenden
Flanke die Erfassungsoperation ausführt, um als Reaktion auf
die langsamste Änderung des Datenbits das Signal DTD_F zum
Erfassen des Fensters der effektiven Daten auf den H-Pegel zu
heben.
Wenn das Signal DTD_F zum Erfassen des Fensters der effekti
ven Daten auf den H-Pegel steigt, wird die Übertragungsschal
tung 70a deaktiviert, während die Übertragungsschaltung 70d
aktiviert wird, um auf eine nächste Änderung in den Datenbits
zu warten. Wenn sich die Datenbits erneut ändern, koppelt
eine auf der Ausgangsseite der Übertragungsschaltung 70d vor
gesehene Schaltung zum Erfassen der schnellsten Änderung die
schnellste Änderung der Datenbits aus, wobei das Signal DTD_F
zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten als Reaktion
auf diese schnellste Änderung der Datenbits auf den L-Pegel
fällt. Wenn das Signal DTD_F zum Erfassen des Fensters der
effektiven Daten auf den L-Pegel fällt, wird das
Setz/Rücksetz-Flipflop 72 (siehe Fig. 36) zurückgesetzt, wo
bei das Übertragungsgatter 70i ausgeschaltet wird, so daß die
Schaltung 70 zum Erfassen des Datenfensters der fallenden
Flanke gegenüber der Schaltung 60 zum Erfassen einer Bitände
rung isoliert wird.
In der Erfassungsoperation der Schaltung 70 zum Erfassen des
Datenfensters der fallenden Flanke kann eine Situation auf
treten, in der das Signal DTD_R zum Erfassen des Fensters der
effektiven Daten auf dem L-Pegel ist, während die Übertra
gungsschaltung 65a aktiviert wird, um das Signal DTD_R zum
Erfassen des Fensters der effektiven Daten zu aktivieren. Wie
in Fig. 48 gezeigt ist, ist somit ein Flipflop 75 vorgesehen,
das beim Fallen des Signals DTD_R zum Erfassen des Fensters
der effektiven Daten gesetzt und beim Fallen des Signals DTR
zum Erfassen der Periode zurückgesetzt wird. Das Ausgangssi
gnal des Flipflops 75 wird an ein Steuergatter eines in einer
den Übertragungsschaltungen 65a und 66b vorausgehenden Stufe
angeordneten Übertragungsgatters 76 angelegt. Dadurch kann
die Erfassungsoperation der Schaltung 65 zum Erfassen des
Datenfensters der steigenden Flanke während der Erfassungs
operation der Schaltung 70 zum Erfassen der fallenden Flanke
angehalten werden.
Mit der in Fig. 36 und folgende gezeigten Struktur kann gemäß
einer beliebigen Änderung im Datenbit ein Fenster der effek
tiven Daten erfaßt werden. Die Breite des effektiven Daten
fenstergebiets wird normal erfaßt, wobei die Niveaubestimmung
der Niveaus QoS1-QoS3 immer ausgeführt werden kann, so daß
die Sicherheit des Systems sichergestellt werden kann.
Wie gewünscht, kann ein Taktzyklus zum Ausführen der Opera
tion zum Erfassen des Fensters ausgekoppelt werden. Genauer
können die Signale DTD_R und DTD_F zum Erfassen des Fensters
der effektiven Daten in einer Zeitdauer, in der die Breite
des effektiven Fensters erfaßt wird, jeweils nur einmal akti
viert werden. Der Datenfreigabezeitpunkt wird bereits in der
Normalbetriebsart angepaßt, während die Erfassung des Fen
sters der effektiven Daten so beschaffen ist, daß sie zur
Realisierung einer solchen Taktzyklusoperation gemäß einem
Testbetriebsartsignal nur während einer Taktzyklusperiode
ausgeführt wird.
Fig. 49 zeigt eine zweite Abwandlung der dritten Ausführungs
form der Erfindung. In der in Fig. 49 gezeigten zweiten Ab
wandlung sind sowohl die Vorbereitungszeit als auch die Hal
tezeit auf dem Niveau QoS0 für die Spielräume der Vorberei
tungs/Halte-Zeit auf 100 ps eingestellt. Auf den Niveaus QoS1
und QoS2 sind die Vorbereitungs/Halte-Zeit ähnlich wie in der
in Fig. 32 gezeigten vorstehenden dritten Ausführungsform auf
200 ps bzw. 400 ps eingestellt.
Gemäß dem Niveau QoS2 wird eine effektive Anfangsbreite des
Fensters der effektiven Daten eingestellt. Wenn die Breite
des Fensters der effektiven Daten auf das Niveau QoS1 sinkt,
werden das Datenmuster und die zugehörige Adresse in dem in
Fig. 34 gezeigten Fehlerregister gespeichert. Mit den in
Fig. 36 und folgende gezeigten Schaltungen kann das Fenster
der effektiven Daten eines beliebigen Datenmusters erfaßt
werden. Wenn ein Fenster der effektiven Daten auf das Niveau
QoS0 sinkt, signalisiert die Speichersteuereinheit dem System
(CPU) das Zurücksetzen des Systems.
Wenn eine Operation auf dem Niveau QoS1 ausgeführt wird, wer
den Daten mit einer Vorbereitungs- oder Haltezeit zwischen
den Niveaus QoS0 und QoS1 ebenfalls übertragen. In diesem
Fall kann es zu einer fehlerhaften Bestimmung der Daten "0"
und "1" kommen. Jedoch kann selbst ein solches Speichersystem
für eine Anwendung, bei der eine große Menge an Daten verwen
det wird, verwendet werden, wobei der Teilfehler bei der Be
stimmung der Daten "0" und "1" wie etwa der Graphikdaten nur
einen kleinen Einfluß hat.
Die in den Fig. 32 und 49 gezeigten Klassen bestimmen die
Größe eines Fenster der effektiven Daten, wobei die Daten
übertragungsrate anhand der Größe des bestimmten Fensters der
effektiven Daten eingestellt werden kann.
Fig. 50 zeigt eine obere Grenze der übertragbaren Signalform
der Signalformen im Fall der Verwendung der in Fig. 49 ge
zeigten Signalqualität. In Fig. 50 beträgt sowohl die An
stiegszeit als auch die Abfallszeit des Signals 250 ps. Die
Signalqualität ist bis hinab zum Niveau QoS1 sichergestellt,
wobei die Datenübertragung genau ausgeführt werden kann. Dem
entsprechend beträgt sowohl die Vorbereitungszeit als auch
die Haltezeit 200 ps. Somit ist das Datenfenster dieses Si
gnals gleich 900 ps. Die Übertragungsrate ist in diesem Fall
gleich 1/900 ps = 1,11 GBits/s.
Die in Fig. 50 gezeigte Signalform ist eine Signalform eines
Fenster der effektiven Daten und enthält einen Signallauf
zeitunterschied zwischen den Anschlußstiften. Im Vergleich zu
dieser Signalform sind die Vorbereitungs/Halte-Zeit des von
jedem Anschlußstift ausgegebenen Signals länger praktisch
verwendbar, wobei die tatsächliche Übertragungsrate niedriger
als der vorstehende Wert von 1,11 GBits/s sein kann.
Fig. 51 zeigt beispielhaft eine Struktur des Speichersystems
gemäß der zweiten Abwandlung der dritten Ausführungsform der
Erfindung. In Fig. 51 sind die Speichersteuereinheit 2 und
die Speichervorrichtung 1 über den gemeinsamen Datenbus 4
gekoppelt. Der gemeinsame Datenbus 4 umfaßt die Teildaten
busse 4a-4d, die jeweils Daten zu 64 Bits übertragen. Falls
die Speichervorrichtung 1 ein Speichermodul enthält, das vier
Speicherchips enthält, sind die Speicherchips jeweils ent
sprechend den Teildatenbussen 4a-4d angeordnet, wobei jeder
Speicherchip Daten mit 64 Bits gleichzeitig überträgt.
Falls die in Fig. 50 gezeigte Signalform verwendet wird, ist
die Datenübertragungsrate in diesem Speichersystem gleich
1,11.256 = 284 GBits/s. Durch genaue Bestimmung der Vorbe
reitungs/Halte-Zeit auf dem Niveau QoS, das diese Signalqua
lität angibt, durch einen Systemplaner wird die Breite des
effektiven Fensters der Übertragungsdaten bestimmt und kann
dementsprechend die Datenübertragungsrate des Speichersystems
bestimmt werden.
Gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung kann die Si
gnalqualität wunschgemäß anhand ihrer Vorbereitungs/Halte-
Zeit eingestellt werden, wobei bei sinkender Signalqualität
das Zurücksetzen des Systems oder die Speicherung einer Feh
leradresse ausgeführt wird. Dementsprechend kann die Daten
übertragungsrate ohne Verringerung der Signalqualität hoch
gehalten werden.
Fig. 52 zeigt schematisch eine Gesamtstruktur eines Datenver
arbeitungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der
Erfindung. In diesem in Fig. 52 gezeigten Datenverarbeitungs
system ist die Speichersteuereinheit 2 mit einer Logik (oder
einem Prozessor) 104 auf dem gleichen Chip integriert. Eine
Verarbeitungsvorrichtung 100 enthält außerdem eine PLL (Pha
senregelschaltung) 102, die das Taktsignal (den Systemtakt)
CLK vom Taktgenerator 3 empfängt und über eine Frequenzmulti
plikation des Systemtakts CLK ein internes Arbeitstaktsignal
PCLK erzeugt. Das von der PLL 102 erzeugte interne Arbeits
taktsignal PCLK hat z. B. eine Frequenz von 1 GHz und be
stimmt die Arbeitsgeschwindigkeit der Logik 104. Mit anderen
Worten, das interne Arbeitstaktsignal PCLK bestimmt einen
Verarbeitungszyklus der Logik 104, die die Verarbeitung syn
chron zu diesem Arbeitstaktsignal PCLK ausführt. Das durch
die PLL 102 erzeugte Arbeitstaktsignal PCLK für die Logik
wird außerdem in eine Schaltung 110 zum Anpassen des Freiga
bezeitpunkts eingegeben. Die Schaltung 110 zum Anpassen des
Freigabezeitpunkts empfängt die von den Speichervorrichtungen
1a-1n gelesenen Daten Dc und erfaßt gemäß dem Arbeitstaktsi
gnal PCLK für die Logik die Zeitdauer der effektiven Daten.
Ähnlich wie in der ersten Ausführungsform bestimmt die Schal
tung 110 zum Anpassen des Freigabezeitpunkts gemäß der erfaß
ten Zeitdauer der effektiven Daten den Freigabezeitpunkt und
erzeugt ein Freigabesignal zum Aufnehmen von Daten in die
Eingabeschaltung 7.
Gleichzeitig mit dem Senden der Daten Dc auf den Datenbus 4
wird von den Ausgabeschaltungen 9a-9n in den Speichervorrich
tungen 1a-1n ein Freigabesignal STROBE (oder STROBE#) gesen
det, das die Datenaufnahmezeit angibt. Wenn von der Speicher
vorrichtung (1a-1n) Daten ausgegeben werden, wird durch die
selbe Speichervorrichtung (1a-1n) synchron zum Ausgabetaktsi
gnal das Freigabesignal STROBE (oder STROBE#) erzeugt und der
Zeitpunkt bestimmt, zu dem die Daten abgetastet werden. Dem
entsprechend werden die auf eine Freigabesignalleitung 105
übertragenen Freigabesignale STROBE (und STROBE#) und die
gelesenen Daten Dc in der gleichen Richtung zur Speicher
steuereinheit 2 übertragen. Wenn die Speichervorrichtungen
1a-1n in Sockel eingesetzt sind, schwanken die Impedanzen der
Signale aber je nach Zustand des Einsetzens in den Sockel,
wobei die Impedanz jeder Signalleitung je nach Anordnung der
Drähte auf der Platine schwankt. Dementsprechend gibt es
selbst zwischen den gelesenen Daten Dc und den Freigabesigna
len STROBE (und STROBE#) einen Laufzeitunterschied. Die Frei
gabesignale STROBE und STROBE# sind komplementär zueinander.
Fig. 53 zeigt schematisch Strukturen der Schaltung 110 zum
Anpassen des Freigabezeitpunkts und der in Fig. 52 gezeigten
Eingabeschaltung. Genauer zeigt Fig. 53 die Struktur der Ein
gabeschaltung und der Schaltung zum Anpassen des Freigabe
zeitpunkts für die gelesenen Daten DQ mit 4 Bits. Falls die
Speichervorrichtung Daten mit 64 Bits überträgt, kann der
Freigabezeitpunkt wie in der bereits beschriebenen ersten
Ausführungsform für jeweils 4 Bits angepaßt werden. Außerdem
kann der Freigabezeitpunkt auf byteweiser Grundlage oder auf
einer einem gemeinsamen Stromversorgungs-Anschlußstift zuge
ordneten Einheit von Datenbits realisiert werden. Ferner kann
die Schaltung 110 zum Anpassen des Freigabezeitpunkts den für
die Daten von insgesamt 64 Bits gemeinsamen Zeitpunkt ähnlich
zu der Struktur, die das Signal zum Erfassen des endgültigen
Fensters verwendet, einstellen. Aus Einfachheitsgründen er
folgt die folgende Beschreibung für den Fall, in dem die Da
ten vier Bits enthalten.
Die Eingabeschaltung 7 enthält: einen Verstärker 107a, der
die von der Speichervorrichtung übertragenen Daten DQ ver
stärkt und in ein Signal auf einem CMOS-Pegel (Digitalwert)
umsetzt; und einen Datenzwischenspeicher 107b, der das Aus
gangssignal des Verstärkers 107a zwischenspeichert, um gemäß
einem von der Schaltung 110 zum Anpassen des Freigabezeit
punkts gelieferten modifizierten Signal CPTR zur Auslösung
des Freigabezeitpunkts ein internes Datenbit zu erzeugen. Da
die von der Speichervorrichtung gelesenen Daten DQ über den
Datenbus 4 übertragen werden, müssen die Daten DQ wegen der
Störung ihrer Signalform oder wegen einer kleinen Amplitude
ein analoges Signal sein. Somit wird der Verstärker 107a zum
Verstärken und Umsetzen dieses analogen Signals der Daten DQ
in ein digitales Signal verwendet.
Die Schaltung 110 zum Anpassen des Freigabezeitpunkts ent
hält: eine Schiebeeinrichtung/Takterzeugungsschaltung 114,
die die Ausgangsdatenbits des Verstärkers 107a und ein Frei
gabesignal STROBE empfängt, um gemäß dem internen Arbeits
taktsignal PCLK des Prozessors eine Schiebeoperation auszu
führen, wobei sie in einer normalen Datenlesebetriebsart das
modifizierte Freigabeauslösesignal CPTR erzeugt; und eine
Schaltung 116 zum Berechnen des Freigabezeitpunkts, die an
hand der Breite des effektiven Fensters der Schiebeeinrich
tung/Takterzeugungsschaltung 114 in einer Überwachungsbe
triebsart einen optimalen Freigabezeitpunkt bestimmt und den
Freigabezeitpunkt in der Schiebeeinrich
tung/Takterzeugungsschaltung 114 gemäß dem erfaßten Freigabe
zeitpunkt einstellt. Die Schaltung 116 zum Berechnen des
Freigabezeitpunkts enthält eine Registerschaltung zum Bestim
men eines Freigabezeitpunkts. Im folgenden wird eine Opera
tion zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten in dieser
vierten Ausführungsform beschrieben.
In der Operation zum Erfassen des Fensters der effektiven
Daten werden von den Datenanschlußstiften mit den Anschluß
stiftnummern 0123 . . . jeweils ähnlich zur ersten Ausführungs
form die Daten 010101 . . . ausgegeben. Diese Datenbits werden
auf den steigenden und fallenden Flanken des Taktsignals CLK
übertragen, wobei der Logikpegel des Datenbits für jeden An
schlußstift auf jeder Taktflanke invertiert wird. Somit sind
die Logikpegel der von den geradzahligen Anschlußstiften aus
gegebenen Datenbits immer entgegengesetzt zu denen der von
den ungeradzahligen Anschlußstiften ausgegebenen Datenbits.
Fig. 54 zeigt schematisch eine Beziehung zwischen dem Fenster
der effektiven Daten und dem Freigabesignal. Die Speichervor
richtung legt synchron zum Freigabesignal STROBE an die Spei
chersteuereinheit eine Datenbitgruppe D<gr< an. Zwischen dem
Freigabesignal STROBE und der Datenbitgruppe D<gr< gibt es
wegen der Änderung der Signalleitungsimpedanz oder derglei
chen einen Laufzeitunterschied. Die Datenbitgruppe D<gr< ent
hält z. B. in der in Fig. 53 gezeigten Struktur Daten mit 4 Bits
und besitzt ein Augenmuster, das ähnlich dem der ersten
Ausführungsform ist. Das Freigabesignal STROBE ist zum Zeit
punkt der Ausgabe aus der Speichervorrichtung phasensynchron
zum Taktsignal CLK. Die Ausgabeschaltung in der Speichervor
richtung wird durch ein Ausgabefreigabesignal aktiviert, um
beim Ausführen der Datenleseoperation das Taktsignal zusammen
mit den Datenbits auszusenden.
Dementsprechend ist das Datenbit, das übertragen wird, wenn
das Freigabesignal STROBE auf dem H-Pegel ist, dasjenige Da
tenbit, das synchron zum Steigen des Taktsignals CLK übertra
gen wird. Außerdem ist das Datenbit, das übertragen wird,
wenn das Freigabesignal STROBE auf dem L-Pegel ist (d. h.
wenn das Freigabesignal STROBE# auf dem H-Pegel ist) dasje
nige Datenbit, das synchron zur fallenden Flanke des Taktsi
gnals CLK übertragen wird. Die Signale EDW_R und EDW_F zum
Erfassen des Fensters der effektiven Daten werden während der
Zeitdauer des H-Pegels bzw. des L-Pegels des Freigabesignals
STROBE erfaßt. Der Mittelpunkt jedes der Signale EDW_R und
EDW_F zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten wird als
Freigabezeitpunkt bestimmt. Dadurch kann die Freigabe des
Datenbits im Mittelpunkt des Augenmusters ausgeführt werden,
das seinerseits durch die synchron zum Freigabesignal STROBE
übertragenen Datenbits gebildet wird, wobei die Vorberei
tungszeit Ts(tsu) und die Haltezeit Th(th) gleich gemacht
werden können, so daß die Operation des Aufnehmens der Daten
mit ausreichenden Spielräumen genau ausgeführt werden kann.
Fig. 55 zeigt ein Beispiel der Struktur einer in Fig. 53 ge
zeigten Schaltung 112 zum Erfassen des Fensters. Wie in
Fig. 55 gezeigt ist, enthält die Schaltung 112 zum Erfassen
des Fensters eine EXOR-Schaltung 112a, die die Datenbits D0
und D1 empfängt, eine EXOR-Schaltung 112b, die die Datenbits
D2 und D3 empfängt, eine UND-Schaltung 112c, die das Freiga
besignal STROBE und das Ausgangssignal der EXOR-Schaltung
112a empfängt und ein Signal EDR01 zum Erfassen des primiti
ven Fensters erzeugt, eine Gatter-Schaltung 112d, die das
Freigabesignal STROBE und das Ausgangssignal der EXOR-Schal
tung 112a empfängt und ein Signal EDF01 zum Erfassen des pri
mitiven Fensters erzeugt und eine UND-Schaltung 112e, die das
Freigabesignal STROBE und das Ausgangssignal der EXOR-Schal
tung 112b empfängt und ein Signal EDR23 zum Erfassen des pri
mitiven Fensters erzeugt, und eine UND-Schaltung 112f, die
das Freigabesignal STROBE und das Ausgangssignal der EXOR-
Schaltung 112b empfängt und ein Signal EDF23 zum Erfassen des
primitiven Fensters erzeugt. Wenn das Freigabesignal STROBE
auf dem L-Pegel ist, werden die Gatterschaltungen 112d und
112f gemäß den Ausgangssignalen der entsprechenden EXOR-
Schaltungen 122a bzw. 122b zum Ansteuern der entsprechenden
Signale EDF01 und EDF23 zum Erfassen des primitiven Fensters
auf den H-Pegel freigegeben.
Die EXOR-Schaltungen 112a und 112b sind Schaltungen zum Er
fassen einer Nichtkoinzidenz, die Signale auf dem H-Pegel
erzeugen, wenn sich die Logikpegel der paarweisen Datenbits
D0 und D1 bzw. der paarweisen Datenbits D2 und D3 unterschei
den.
Die Schaltung 112 zum Erfassen des Fensters enthält ferner
eine UND-Schaltung 112g, die von den UND-Schaltungen 112c und
112e die Signale EDR01 und EDR23 zum Erzeugen eines Signals
EDW_R zum Erfassen des effektiven Fensters empfängt und ein
Signal EDW_R zum Bestimmen eines effektiven Fensters erzeugt,
und eine UND-Schaltung 112h, die die von der Gatterschaltung
112d bzw. 112f gelieferten Signale EDF01 und EDF23 zum Erfas
sen des primitiven Fensters empfängt und ein Signal EDW_F zum
Erfassen des effektiven Fensters erzeugt.
Das Signal EDW_R zum Erfassen des effektiven Fensters gibt
das effektive Fenstergebiet für die synchron zum Steigen des
Taktsignals CLK übertragenen Datenbits an, während das Signal
EDW_F zum Erfassen des effektiven Fensters das effektive Fen
stergebiet für die synchron zum Fallen des Taktsignals CLK
übertragenen Datenbits angibt. Anhand des Signalformdiagramms
aus Fig. 56 wird nun eine Operation der in Fig. 55 gezeigten
Schaltung 112 zum Erfassen des Fensters beschrieben.
Die Logikpegel der geradzahligen Bits D0 und D2 sind entge
gengesetzt zu den Logikpegeln der ungeradzahligen Datenbits
D1 und D3, wobei sich ihre Logikpegel sowohl auf der steigen
den als auch auf der fallenden Flanke des Taktsignals ändern.
Dies ist genauso wie in der Struktur der ersten Ausführungs
form.
Wenn sich die Logikpegel der empfangenen Datenbits voneinan
der unterscheiden, gibt jede der EXOR-Schaltungen 112a und
112b das Signal auf dem H-Pegel aus. Das Freigabesignal
STROBE für die synchron zum Steigen des Taktsignals CLK über
tragenen Daten ist auf dem H-Pegel. Somit wird das Signal
EDW_R zum Erfassen des effektiven Fensters gemäß den von den
UND-Schaltungen 112c bzw. 112e erzeugten Signalen EDR01 und
EDR23 zum Erfassen des primitiven Fensters erzeugt. Das in
Fig. 56 gezeigte Freigabesignal STROBE ändert sich in glei
cher Weise wie das Datenbit D0. Falls die Phase des Freigabe
signals STROBE gegenüber der sämtlicher Datenbits signifikant
verschoben ist, ist die Breite dieser effektiven Fenster dem
entsprechend verschieden. Jedenfalls kann das Gebiet, in dem
sämtliche Datenbits bestimmt sind, in einer Periode des H-
Pegels des Freigabesignals STROBE erfaßt werden.
Wenn das Freigabesignal STROBE auf dem L-Pegel ist, erzeugen
die Gatterschaltungen 112d und 112f gemäß den Ausgangssigna
len der EXOR-Schaltungen 112a bzw. 112b die Signale EDF01 und
EDF23 zum Erfassen des primitiven Fensters. In diesem Fall
ist das von der UND-Schaltung 112h gelieferte Signal EDW_F
zum Erfassen des effektiven Fensters auf dem H-Pegel, während
sämtliche Datenbits in dem bestimmten Zustand sind. Falls das
von der Speichervorrichtung angelegte Datenbitmuster auf ein
Schachbrettmuster eingestellt ist, kann das Signal zum Erfas
sen des effektiven Fensters in der Überwachungsbetriebsart
zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts somit mit der EXOR-
Schaltung aktiv gehalten werden, während die Datenbits in dem
bestimmten Zustand sind. Mit dem Freigabesignal STROBE kann
die Zeitdauer erfaßt werden, während der die Datenbits in dem
bestimmten Zustand sind, während das Freigabesignal STROBE
(auf dem H-Pegel oder L-Pegel) aktiv ist. In der normalen
Datenlesebetriebsart kann der optimale Freigabezeitpunkt in
bezug auf das Freigabesignal eingestellt werden.
Fig. 57 zeigt eine Struktur einer Abwandlung der Schaltung
112 zum Erfassen des Fensters. Die in Fig. 57 gezeigte Schal
tung 112 zum Erfassen des Fensters nutzt das Freigabesignal
STROBE und dessen invertiertes Signal STROBE#. Anstelle der
in Fig. 55 gezeigten Gatterschaltungen 112d und 112f werden
die UND-Schaltungen 112i und 112j verwendet, deren erster
Eingang jeweils das komplementäre Freigabesignal STROBE# emp
fängt. Die zweiten Eingänge der UND-Schaltungen 112i und 112j
empfangen die Ausgangssignale der EXOR-Schaltungen 112a bzw.
112b. Abgesehen von den obenstehenden sind die Strukturen im
wesentlichen die gleichen, wie sie in Fig. 55 gezeigt sind.
Die in Fig. 57 gezeigte Struktur nutzt die zueinander komple
mentären Freigabesignale STROBE und STROBE#. Für die Signale
EDF01 und EDF23 zum Erfassen des primitiven Fensters wird
anstelle des Freigabesignals STROBE das komplementäre Freiga
besignal STROBE# verwendet, wodurch für sämtliche Signale zum
Erfassen des primitiven Fensters die gleichen Gatterverzöge
rungen verwendet werden können, so daß die Erfassung des ef
fektiven Fensters (da eine einem Gatter einer Stufe für die
Signalinversion in den Gatterschaltungen 112d und 112f ent
sprechende Verzögerung beseitigt und der Einfluß durch eine
solche Verzögerung unterdrückt werden kann) genau ausgeführt
werden kann.
Fig. 58 zeigt schematisch eine Struktur einer Ausgabeschal
tung 9 der Speichervorrichtung. Die Speichervorrichtung in
Fig. 58 enthält eine Taktschaltung 118 zum Erzeugen der Zwei
phasen-Taktsignale CLKE und CLKO (CLKE/O), die sich synchron
zum Steigen und Fallen des Taktsignals CLK ändern, eine Aus
gabeschaltung 120 zum aufeinanderfolgenden Übertragen der
internen Lesedaten Din zum Erzeugen externer Lesedaten Q ge
mäß den von der Taktschaltung 118 erzeugten Taktsignalen
CLKE/O und einem Signal OE zur Freigabe der Ausgabe und eine
Taktausgabeschaltung 122, die das Taktsignal CLK zum Erzeugen
des Freigabesignals STROBE nach außen sendet, wenn das Signal
OE zur Freigabe der Ausgabe aktiv ist.
Die Taktsignale CLKE/O (CLKE, CLKO) erreichen den H-Pegel auf
der steigenden bzw. auf der fallenden Flanke des Taktsignals
CLK, wobei die Ausgabeschaltung 120 seriell Ausgabedaten von
zwei Bits ausgibt, die gemäß den komplementären Taktsignalen
CLKE und CLKO intern parallel gelesen werden. Dadurch werden
die Datenbits Q synchron zu den steigenden und fallenden
Flanken des Taktsignals CLK ausgegeben.
Wenn das Signal OE zur Freigabe der Ausgabe aktiv ist, puf
fert die Taktausgabeschaltung 122 das Taktsignal CLK und gibt
es nach außen aus. Somit ist das Freigabesignal STROBE auf
der Seite der Speichervorrichtung zu den Datenbits Q synchro
nisiert. Zwischen dem Freigabesignal STROBE und den bei der
Speichersteuereinheit ankommenden Datenbits Q tritt wegen
eines Unterschieds in bezug auf die Impedanz zwischen den
Signalverdrahtungsleitungen, die sie übertragen, ein Lauf
zeitunterschied auf.
Das Fenstergebiet der effektiven Daten wird mit dem Freigabe
signal STROBE erfaßt, so daß dasjenige Gebiet erfaßt werden
kann, wo sich die effektiven Daten in einer durch das Freiga
besignal spezifizierten Zeitdauer befinden. Somit können das
Fenstergebiet der effektiven Daten und der Freigabezeitpunkt
genauer bestimmt werden. Außerdem kann der Freigabezeitpunkt
in bezug auf das Freigabesignal in der normalen Datenlesebe
triebsart eingestellt werden.
Fig. 59 zeigt schematisch Strukturen eines Abschnitts zum
Erzeugen eines Freigabeauslösesignals und eines Abschnitts
zum Berechnen des Freigabezeitpunkts. Der Abschnitt zum Be
rechnen des Freigabezeitpunkts in Fig. 59 enthält eine UND-
Schaltung 125, die ein Überwachungsmasken-Anweisungssignal
MMSK, das in der Testbetriebsart aktiviert wird, und ein Si
gnal EDW_R zum Erfassen des effektiven Fensters enthält, und
eine UND-Schaltung 126, die ein Signal NREAD zum Anweisen des
normalen Lesens und das Freigabesignal STROBE empfängt. Die
Ausgänge der UND-Schaltungen 125 und 126 sind ODER-verdrah
tet. Die UND-Schaltung 125 erzeugt ein Signal MDC zum Erfas
sen des endgültigen effektiven Fensters.
Der Abschnitt zum Berechnen des Freigabezeitpunkts enthält
ferner eine UND-Schaltung 127, die das interne Arbeitstaktsi
gnal PCLK des Prozessors und das Ausgangssignal der UND-
Schaltung 125 oder 126 empfängt und das Schiebetaktsignal
SFCK erzeugt, und ein Freigaberegister 130, das synchron zu
den steigenden und fallenden Flanken des Schiebetaktsignals
SFCK eine Schiebeoperation ausführt. Das Freigaberegister 130
enthält mehrere Schiebeschaltungen 130a, die auf den steigen
den und fallenden Flanken des Schiebetaktsignals SFCK die
Schiebeoperation ausführen.
Der Abschnitt zum Berechnen des Freigabezeitpunkts enthält
ferner ein temporäres Register 132, das als Reaktion auf ein
Übertragungsanweisungssignal XFR das in jeder Schiebeschal
tung 130a des Freigaberegisters 130 gespeicherte Datenbit
empfängt und speichert. Das temporäre Register 132 enthält
die entsprechend den jeweiligen Schiebeschaltungen 130a des
Freigaberegisters 130 vorgesehenen Registerschaltungen 132a.
Der Freigabezeitpunkt wird mit den im temporären Register 132
gespeicherten Daten berechnet. Diese Berechnung des Freigabe
zeitpunkts kann mit der in einem BIOS (Basis-E/A-System) des
obenbeschriebenen Prozessors enthaltenen Software ausgeführt
werden, oder es kann eine für die Berechnung vorgesehene
Hardware verwendet werden.
Der Abschnitt zum Berechnen des Freigabezeitpunkts enthält
ferner ein Ergebnisregister 134 zum Speichern der Ergebnisda
ten, die den aus den in dem temporären Register 132 gespei
cherten Daten berechneten Freigabezeitpunkt angeben, und eine
Kombinationsschaltung 136, die die im Ergebnisregister 134
gespeicherten Ergebnisdaten mit den im Freigaberegister 130
gespeicherten Daten kombiniert. Die Kombinationsschaltung 136
kombiniert die in den jeweiligen Schiebeschaltungen 130a des
Freigaberegisters 130 gespeicherten Bits mit den entsprechen
den in den Registerschaltungen 134a des Ergebnisregisters 134
gespeicherten Daten zum Anlegen an eine Ansteuerschaltung
138. Die Ansteuerschaltung 138 enthält die entsprechend den
Registerschaltungen 134a der jeweiligen Ergebnisregister 134
vorgesehenen Dreizustandstreiber 138a. Die Ausgänge der Drei
zustandstreiber 138a sind verdrahtet, wobei nur ein Treiber
138a das modifizierte Freigabeauslösesignal CPTR erzeugt. Die
anderen Treiber 138a werden im hochimpedanten Ausgangszustand
gehalten. In der in Fig. 59 gezeigten Struktur entsprechen
das Ergebnisregister 130 und das temporäre Register 132 der
Schaltung 116 zum Berechnen des Freigabezeitpunkts. Das Er
gebnisregister 134, das die Schaltung 136 und die Ansteuer
schaltung 138 kombiniert, entspricht der Schiebeeinrichtung
und der Taktsignal-Erzeugungsschaltung 114.
Fig. 60 zeigt die Zeitgebung der Operationen der in Fig. 59
gezeigten UND-Schaltungen 125 und 126. Die Operationen dieser
UND-Schaltungen werden nun anhand von Fig. 60 beschrieben.
Zum Einstellen des Freigabezeitpunkts gemäß dem Fenster der
effektiven Daten wird die Testbetriebsart gestartet. In die
ser Testbetriebsart wird ein Signal TIMSM zum Anweisen der
Zeitpunkteinstell-Betriebsart aktiviert, das den H-Pegel er
reicht. Wenn das Freigabesignal STROBE nach Aktivieren des
Signals TIMSM zum Anweisen der Zeitpunkteinstell-Betriebsart
angelegt wird, wird als Reaktion auf das zweite Steigen des
Freigabesignals STROBE ein Überwachungsmasken-Anweisungssi
gnal MMSK aktiv. Dadurch erzeugt die UND-Schaltung 125 gemäß
dem Signal EDW_R zum Erfassen des effektiven Fensters das
Signal MDC zum Erfassen des endgültigen effektiven Fensters.
Das Signal MDC zum Erfassen des endgültigen effektiven Fen
sters wird an das Freigaberegister 130 angelegt und nachfol
gend gemäß einem von der UND-Schaltung 127 angelegten Schie
betaktsignal SFCK verschoben. Dieses Überwachungsmasken-An
weisungssignal MMSK fällt als Reaktion auf das nächste Stei
gen des Signals EDW_R zum Erfassen des effektiven Fensters
auf den L-Pegel. Dementsprechend wird durch das Überwachungs
masken-Anweisungssignal MMSK nur ein Signal EDW_R zum Erfas
sen des effektiven Fensters ausgekoppelt. Das Schiebetaktsi
gnal SFCK wird erst erzeugt, während gemäß dem Signal EDW_R
zum Erfassen des effektiven Fensters das Signal MDC zum Er
fassen des endgültigen effektiven Fensters erzeugt wird, wo
bei das Freigaberegister 130 die Schiebeoperation ausführt.
Erst während das Signal MDC zum Erfassen des endgültigen ef
fektiven Fensters auf dem H-Pegel ist, führt das Freigabere
gister 130 die Schiebeoperation aus, wodurch anhand der An
zahl der Taktzyklen des Schiebetaktsignals SFCK die Zeit
breite des effektiven Fenstergebiets erfaßt wird.
Wenn die Operation zum Erfassen des effektiven Fensters abge
schlossen ist, wird gemäß dem Signal EDW_R zum Erfassen des
effektiven Fensters das Übertragungsanweisungssignal XFR ak
tiviert, wobei die im Freigaberegister 130 gespeicherten An
weisungsbits für das effektive Fenstergebiet an das temporäre
Register 132 übertragen werden. Die Berechnung des Freigabe
zeitpunkts wird mit den im temporären Register 132 gespei
cherten Datenbits ausgeführt.
In Fig. 59 wird das effektive Fenster für die synchron zur
steigenden Flanke des Taktsignals CLK übertragenen Daten er
faßt. Die Erfassung des effektiven Fensters und die Erfassung
des Freigabezeitpunkts werden jedoch gleichfalls für die als
Reaktion auf das Fallen des Taktsignals übertragenen Daten
bits ausgeführt. Für die auf der fallenden Flanke übertrage
nen Datenbits wird anstelle des Signals EDW_R zum Erfassen
des effektiven Fensters das Signal EDW_F zum Erfassen des
effektiven Fensters verwendet. Außerdem wird anstelle des
Freigabesignals STROBE das komplementäre Freigabesignal
STROBE# verwendet.
In der Testbetriebsart wird das Signal NREAD zum Anweisen des
normalen Lesens auf den aktiven Zustand auf dem H-Pegel ein
gestellt, während das Überwachungsmasken-Anweisungssignal
MMSK auf den L-Pegel eingestellt und vom Freigabesignal
STROBE ein Signal Sin erzeugt und durch ein Freigabesignal
STROBE der Freigabezeitpunkt bestimmt wird. In diesem Zustand
werden Daten gelesen. Falls ein genaues Datenlesen ausgeführt
wird, ist keine weitere Erfassung des effektiven Fensters
mehr erforderlich.
Wenn die Daten gemäß dem Freigabesignal STROBE nicht effektiv
aufgenommen werden können oder falls die Mittelstelle des
Datenfensters genauer bestimmt werden muß, wird durch Ein
stellen des Signals TIMSM zum Anweisen der Zeitpunkteinstell-
Betriebsart auf den H-Pegel die Operation zum Erfassen des
Fensters der effektiven Daten ausgeführt, wobei der Freigabe
zeitpunkt verändert wird, um den optimalen Freigabezeitpunkt
zu erfassen. Wenn die Daten nicht genau aufgenommen werden
können, kann dementsprechend selbst dann, wenn der Freigabe
zeitpunkt gemäß dem Freigabesignal STROBE eingestellt wird,
da die Daten und das Freigabesignal synchron zueinander aus
gegeben werden, bestimmt werden, daß die Fehlerursache nicht
im Speicher, sondern in den Verdrahtungsleitungen auf der Pla
tine liegt.
Fig. 61 zeigt ein Beispiel einer Struktur des in Fig. 59 ge
zeigten Abschnitts zum Erzeugen des Überwachungsmasken-Anwei
sungssignals. Der Abschnitt zum Erzeugen des Überwachungsmas
ken-Anweisungssignals in Fig. 61 enthält: einen Zähler 140,
der zur Zählung des Freigabesignals STROBE aktiviert wird,
wenn das Signal TIMSM zur Anweisung der Zeitpunkteinstell-
Betriebsart aktiv ist; ein Setz/Rücksetz-Flipflop 141, das
als Reaktion auf ein vom Zähler 140 erzeugtes Hochzähl-Anwei
sungssignal UP gesetzt wird; und eine Übertragungsschaltung
142, die gemäß dem Signal EDW_R zum Erfassen des Fensters der
effektiven Daten das von dem Setz/Rücksetz-Flipflop 141 er
zeugte Überwachungsmasken-Anweisungssignal MMSK überträgt.
Die Übertragungsschaltung 142 legt das Signal an einen Rück
setzeingang des Setz/Rücksetz-Flipflops 141 an. Die Übertra
gungsschaltung 142 verzögert das Überwachungsmasken-Anwei
sungssignal MMSK um eine Periode eines Signals EDW_R zum Er
fassen des effektiven Fensters.
Der Zähler 140 zählt das Steigen des Freigabesignals STROBE.
Wenn die Zählung 2 erreicht, aktiviert der Zähler 140 das
Hochzählsignal UP, um das Setz/Rücksetz-Flipflop 141 zu set
zen. Als Reaktion wird das Überwachungsmasken-Anweisungssi
gnal MMSK aktiviert. Wenn das Überwachungsmasken-Anweisungs
signal MMSK aktiviert wird, wird ein Signal EDW_R zum Erfas
sen des effektiven Fensters ausgekoppelt und das Signal MDC
zum Erfassen des endgültigen effektiven Fensters erzeugt.
Wenn das dritte Signal EDW_R zum Erfassen des effektiven Fen
sters steigt, erreicht das Ausgangssignal der Übertragungs
schaltung 142 den H-Pegel, wobei das Setz/Rücksetz-Flipflop
141 zurückgesetzt wird. Dadurch kann nur das zweite Signal
EDW_R zum Erfassen des effektiven Fensters ausgekoppelt wer
den.
In der obigen Operation wird das Signal EDW_R zum Erfassen
des effektiven Fensters ausgekoppelt. Dies geschieht aus fol
gendem Grund. In der Datenleseoperation werden die Lesedaten
synchron zum Freigabesignal STROBE von der Speichervorrich
tung übertragen. Vor dieser Übertragung der Lesedaten ist der
Datenbus im hochimpedanten Zustand. Für die ersten Daten wird
somit das Freigabesignal STROBE aktiv, wobei die Datenbuslei
tung vom hochimpedanten Zustand auf das H- oder L-Pegel-Po
tential übergeht. Für die nachfolgenden Daten wird die Daten
busleitung gemäß dem Freigabesignal je nach dem Wert des Da
tenbits von dem gemäß dem Freigabesignal bereits auf den H-
oder L-Pegel angesteuerten bestimmten Zustand auf den H- oder
L-Pegel angesteuert. Somit ist die Vorbereitungszeit Ts für
das Anfangsdatenbit länger als die für die nachfolgenden Da
tenbits. Da das Signal EDW_R zum Erfassen des effektiven Fen
sters für das Anfangsdatenbit aus dem obigen Grund eine lange
Vorbereitungszeit benötigt, wird dieses Signal verworfen,
wobei das zweite Signal EDW_R zum Erfassen des effektiven
Fensters ausgekoppelt und als Signal MDC zum Erfassen des
endgültigen effektiven Fensters verwendet wird.
Wie die in Fig. 60 gezeigte Strichlinie angibt, kann das
Überwachungsmasken-Anweisungssignal MMSK ein Signal sein, das
beim ersten Fallen des Freigabesignals STROBE den H-Pegel
erreicht, während es beim nächsten Fallen des Freigabesignals
STROBE den L-Pegel erreicht.
Der Zähler 140 kann eine Frequenzteilungsschaltung sein, die
die Frequenz des Freigabesignals STROBE halbiert.
Fig. 62 zeigt schematisch eine Struktur eines Abschnitts zum
Erzeugen eines Übertragungsanweisungssignals. Der Abschnitt
zum Erzeugen des Übertragungsanweisungssignals in Fig. 62
enthält: einen Zähler 145, der als Reaktion auf die Aktivie
rung eines Signals TIMSM zum Anweisen der Zeitpunkteinstell-
Betriebsart aktiviert wird und, wenn er aktiviert ist, das
Steigen des Signals EDW_R zum Erfassen des effektiven Fen
sters zählt; und eine monostabile Impulsgeneratorschaltung
146, die gemäß dem vom Zähler 145 erzeugten Hochzählanwei
sungssignal ein Übertragungsanweisungssignal XFR in Form ei
nes monostabilen Impulssignals erzeugt. Wenn der Zähler 145
vier Mal das Steigen des Signals EDW_R zum Erfassen des ef
fektiven Fensters bei aktivem Signal TIMSM zum Anweisen der
Zeitpunkteinstell-Betriebsart zählt, erzeugt (aktiviert) er
das Hochzählanweisungssignal. Somit können Informationen, die
das effektive Fenster angeben, unter der Bedingung, daß die
Einschiebeoperation des Signals MDC zum Erfassen des endgül
tigen effektiven Fensters im Freigaberegister 130 abgeschlos
sen ist und der im Freigaberegister 130 gehaltene Inhalt
festgesetzt ist, mit einem ausreichenden Spielraum vom Frei
gaberegister 130 an das temporäre Register 132 übertragen
werden.
Fig. 63 zeigt schematisch eine Struktur einer Schiebeschal
tung 130a des in Fig. 59 gezeigten Freigaberegisters 130. Die
Schiebeschaltung 130a in Fig. 63 enthält eine Zwischenspei
cherschaltung 130aa, die als Reaktion auf das Steigen des
Schiebetaktsignals SFCK ein Eingangssignal IN aufnimmt und
zwischenspeichert, und eine Zwischenspeicherschaltung 130ab,
die als Reaktion auf das Fallen des Schiebetaktsignals SFCK
ein Ausgangssignal der Zwischenspeicherschaltung 130aa auf
nimmt und zwischenspeichert. Die Ausgangssignale dieser Zwi
schenspeicherschaltungen 130aa und 130ab werden beide an das
temporäre Register 132 und an die Kombinationsschaltung 136
angelegt.
Fig. 64 ist ein Signalformdiagramm, das eine Operation des
Freigaberegisters 130 mit der in Fig. 63 gezeigten Schiebe
schaltung 130a zeigt. Anhand von Fig. 64 wird nun der Betrieb
des in den Fig. 59 und 63 gezeigten Freigaberegisters be
schrieben.
Wenn das Signal MDC zum Erfassen des effektiven Fensters den
H-Pegel erreicht, ändert sich das von der in Fig. 59 gezeig
ten UND-Schaltung 127 erzeugte Schiebetaktsignal SFCK syn
chron zum internen Arbeitstaktsignal PCLK des Prozessors. Die
Schieberegisterschaltungen 130aa und 130ab des Freigaberegi
sters 130 übertragen aufeinanderfolgend synchron zum Steigen
und Fallen des Schiebetaktsignals SFCK das Signal MDC zum
Erfassen des endgültigen effektiven Fensters. Wenn das Signal
MDC zum Erfassen des endgültigen effektiven Fensters z. B.
wie in Fig. 64 gezeigt während einer Zeitdauer von 4,5 Takt
zyklen (4,5 Tcy) des internen Arbeitstaktsignals PCLK auf dem
H-Pegel ist, ändert sich das Schiebetaktsignal SFCK ebenfalls
während einer Zeitdauer von 4,5 Zyklen des Arbeitstaktsignals
PCLK. Die Zwischenspeicherschaltungen 130aa und 130ab im
Freigaberegister 130 führen somit die Schiebeoperation syn
chron zum Fallen und Steigen des Schiebetaktsignals SFCK aus,
so daß die Ausgangssignale der insgesamt neun Zwischenspei
cherschaltungen den H-Pegel erreichen. Wenn das Signal MDC
zum Erfassen des effektiven Fensters auf den L-Pegel fällt,
erreicht das Schiebetaktsignal SFCK den L-Pegel, so daß das
Freigaberegister 130 die Schiebeoperation nicht ausführt.
Somit kann die Zeitbreite des Signals MDC zum Erfassen des
effektiven Fensters durch Zählen der Anzahl der "1"en in den
Ausgangssignalen der im Freigaberegister 130 enthaltenen
Schieberegisterschaltungen 130a erfaßt werden. Wenn das Si
gnal NREAD zum Anweisen des normalen Lesens auf dem H-Pegel
ist, wird anstelle der effektiven Periode des Signal 37858 00070 552 001000280000000200012000285913774700040 0002010101036 00004 37739s MDC zum
Erfassen des effektiven Fensters die des Freigabesignals
STROBE erfaßt.
Fig. 65 zeigt schematisch eine Struktur des in Fig. 59 ge
zeigten temporären Registers 132. Dieses temporäre Register
132 enthält ein A-Register 132a, das die in dem Freigaberegi
ster gespeicherten Datenbits empfängt, und ein B-Register
132b, in dem Informationen gespeichert sind, die den Freiga
bezeitpunkt zum Anlegen an das Ergebnisregister angeben. An
das A- und das B-Register 132a und 132b ist eine Schaltung
150 zum Erfassen des Freigabezeitpunkts gekoppelt. Die Schal
tung 150 zum Erfassen des Freigabezeitpunkts erhält aus den
im A-Register 132a gespeicherten Datenbitwerten den Mittel
wert des effektiven Fensters und speichert die Informationen,
die den Mittelwert angeben, im B-Register 132b.
Fig. 66 zeigt schematisch eine Struktur einer in Fig. 65 ge
zeigten Schaltung 150 zum Erfassen des Freigabezeitpunkts.
Wie in Fig. 66 gezeigt ist, enthält die Schaltung 150 zum
Erfassen des Freigabezeitpunkts: einen Dezimal-Binär-Umsetzer
150a zum Ausführen einer Dezimal-Binär-Umsetzung der im A-
Register 132a gespeicherten Datenbits; einen Dividierer 150b,
der eine Division der im A-Register 132a gespeicherten binä
ren Informationen über das Fenster der effektiven Daten aus
führt und das Ergebnis der Division im B-Register 132b spei
chert; und einen Decodierer 150c, der das Ergebnis der im B-
Register 132b gespeicherten Division decodiert und das Bit,
das die Mittelstelle des Fensters der effektiven Daten an
gibt, zum Speichern im B-Register 132b auf "1" einstellt.
Der Dividierer 150b führt die Division durch einen Faktor 2
zum Erfassen der Mittelstelle des Fensters der effektiven
Daten aus. Die Schaltung 150 zum Erfassen des Freigabezeit
punkts kann so konfiguriert werden, daß sie die arithmetische
Operation mit einer arithmetischen Funktion (z. B. BIOS)
einer auf dem gleichen Chip mit dem Speichercontroller inte
grierten Logik (Prozessor) ausführt.
Fig. 67 zeigt eine Operationsfolge der in Fig. 66 gezeigten
Schaltung 150 zum Erfassen des Freigabezeitpunkts. In Fig. 67
enthält sowohl das Freigaberegister 130 als auch das Ergeb
nisregister 134 eine Registerschaltung aus 16 Bits. Die Bit
nummern der Register 130 und 134 können je nach Frequenz des
Arbeitstaktsignals PCLK des Prozessors und der Breite des
Fensters der effektiven Daten geeignet bestimmt werden.
Zunächst ist im Freigaberegister 130 gemäß dem Fenstergebiet
der effektiven Daten eine "1" gespeichert. Fig. 67 zeigt den
Zustand, in dem neun "1"en gespeichert sind. Dieser Zustand
entspricht der Operation in Fig. 64, wobei das Fenstergebiet
der effektiven Daten somit 4,5 Zyklen des Arbeitstaktsignals
PCLK entspricht.
Die im Freigaberegister 130 gespeicherten Datenbits werden
gemäß dem Übertragungsanweisungssignal XFR im A-Register 132a
gespeichert. Die im A-Register 132a gespeicherten Datenbits
werden durch den Dezimal-Binär-Umsetzer 150a zur Binärdar
stellung codiert. Das Ergebnis (9) dieser Binärdarstellung
wird wieder im A-Register 132a gespeichert. Nachfolgend divi
diert der Dividierer 150b die im A-Register 132a gespeicherte
Binärzahl (9). Wenn das Fenstergebiet der effektiven Daten
ungerade ist, enthält das Divisionsergebnis einen Bruch (0,5
kleiner als 1). In diesem Fall kann der Bruch auf 1 aufgerun
det oder auf 0 abgerundet werden. Es kann auch eine Struktur
verwendet werden, bei der der Dividierer 150b lediglich die
Schiebeoperation zum Abrunden des Bruchs ausführt. Das Divi
sionsergebnis ("5" in Fig. 67) des Dividierers 150b wird im
B-Register 132b gespeichert. Dadurch sind im B-Register 132b
die Binärdaten (5)2 gespeichert, die die Umgebung des Mittel
werts des Fenstergebiets der effektiven Daten angeben. Die im
B-Register 132b gespeicherten Daten (5)2 werden durch den
Decodierer 150c decodiert, um die entsprechende Bitstelle auf
"1" und sämtliche verbleibenden Stellen auf "0" einzustellen.
Dieses Decodierungsergebnis (5)10 wird in das Ergebnisregi
ster 134 übertragen und dort gespeichert. Somit nimmt in
Fig. 67 das fünfte Bit im Ergebnisregister 134 den Wert "1"
an, während alle anderen Bits den Wert "0" annehmen. Die
Stelle der im Ergebnisregister 134 gespeicherten "1" gibt den
Freigabezeitpunkt an. Die im Ergebnisregister 134 gespeicher
ten Daten geben die Mittelstelle des Fenstergebiets der ef
fektiven Daten an. Damit wird das Freigabeauslösesignal er
zeugt.
Fig. 68 zeigt Strukturen einer Stufe sowohl der in Fig. 59
gezeigten Kombinationsschaltung 136 als auch der in Fig. 59
gezeigten Ansteuerschaltung 138. Die Kombinationsschaltung
136 in Fig. 68 enthält eine entsprechend den Registerschal
tungen 134a und 130a des Ergebnisregisters 134 und des Frei
gaberegisters 130 vorgesehene Kombinationsstufe 136a. Die
Kombinationsstufe 136a enthält einen Inverter 151, der ein
von der entsprechenden Registerschaltung im Ergebnisregister
134 empfangenes Speicherbit DMMi konvertiert; eine NAND-
Schaltung 152, die ein Ausgabebit SSBi der entsprechenden
Registerschaltung im Freigaberegister 130 und ein entspre
chendes Bit DDMi des Ergebnisregisters 134 empfängt; und eine
NOR-Schaltung 153, die das Ausgabebit der Inverterschaltung
151 und ein entsprechendes vom Freigaberegister 130 empfange
nes Datenbit SSBi empfängt. Wenn in dieser Kombinationsstufe
136a die beiden Bits DMMi und SSBi auf dem H-Pegel sind, er
reicht das Ausgangssignal der NAND-Schaltung 152 den L-Pegel,
während das Ausgangssignal der NOR-Schaltung 153 den L-Pegel
erreicht. Wenn das Bit DMMi auf dem H-Pegel und das Bit SSBi
auf dem L-Pegel ist, erreicht das Ausgangssignal der NOR-
Schaltung 153 den H-Pegel.
Die Ansteuerschaltung 138 enthält einen entsprechend jeder
Kombinationsstufe 136a vorgesehenen Dreizustandspuffer (Trei
ber) 138a. Der Dreizustandspuffer 138a enthält einen P-Kanal-
MOS-Transistor 155, dessen Gate das Ausgangssignal der NAND-
Schaltung 152 empfängt, und einen N-Kanal-MOS-Transistor 156,
dessen Gate das Ausgangssignal der NOR-Schaltung 153 emp
fängt. Die MOS-Transistoren 155 und 156 sind zwischen einem
Stromversorgungsknoten und einem Masseknoten in Serie ge
schaltet. Der Ausgang des Dreizustandspuffer 138a ist ODER-
verdrahtet und erzeugt ein modifiziertes Freigabeauslösesi
gnal CPTR. Anhand eines Signalsformdiagramms aus Fig. 69 wird
nun der Betrieb der in Fig. 68 gezeigten Schaltungen be
schrieben.
In der Normalbetriebsart ist das Signal NREAD zum Anweisen
des normalen Lesens auf dem H-Pegel, wobei das an das Freiga
beregister 130 zu liefernde Eingangssignal Sin gemäß dem von
der in Fig. 59 gezeigten UND-Schaltung 126 erzeugten Signal
erzeugt wird. Wenn das Freigabesignal STROBE auf den H-Pegel
steigt, wird es aufeinanderfolgend in das in Fig. 59 gezeigte
Freigaberegister 130 geschoben. Das Signal EDW_R zum Erfassen
des effektiven Fensters wird bereits beim Steigen des Freiga
besignals STROBE erzeugt, wobei seine Breite nicht größer als
die des Freigabesignals ist (siehe Fig. 57 oder 55). In der
Normalbetriebsart ist das Erzeugen des Signals EDW_R zum Er
fassen des Fensters der effektiven Daten nicht besonders er
forderlich. Entsprechend der Stelle, die das in der Testbe
triebsart erfaßte Mittelgebiet des Fensters der effektiven
Daten angibt, ist in der entsprechenden Registerschaltung im
Ergebnisregister 134 bereits eine "1" eingestellt. Die Struk
tur zum Einstellen der "1" in dem Ergebnisregister kann ähn
lich zu der der ersten Ausführungsform sein.
Es wird nun angenommen, daß das Bit DMMi auf den H-Pegel ein
gestellt ist. Das Freigaberegister 130 verschiebt das Freiga
besignal STROBE gemäß dem Taktsignal PCLK. Wenn das Freigabe
signal STROBE im Ergebnis der Schiebeoperation des Freigabe
registers 130 entsprechend dem Bit DMMi in die Registerschal
tung 130a geschoben wird, erreicht das entsprechende Bit SSBi
den H-Pegel. Wenn das Bit SSBi auf dem L-Pegel und das Bit
DMMi auf dem H-Pegel ist, ist der Dreizustandspuffer 138a in
dem hochimpedanten Ausgangszustand. Gleichfalls ist der ent
sprechende Dreizustandspuffer 138a im hochimpedanten Aus
gangszustand, wenn das Bit DMMi auf dem L-Pegel ist.
Wenn das Bit SSBi auf den H-Pegel steigt und das Bit DMMi auf
dem H-Pegel ist, erreicht das Ausgangssignal der NAND-Schal
tung 152 den L-Pegel. Somit wird der P-Kanal-MOS-Transistor
155 des Dreizustandspuffers 138a eingeschaltet, wobei das
modifizierte Freigabeauslösesignal CPTR auf den H-Pegel
steigt. Der Zeitpunkt des Steigens des modifizierten Freiga
beauslösesignals CPTR entspricht dem Mittelgebiet des Signals
zum Erfassen des Fensters der effektiven Daten, wodurch das
Freigabesignal zum optimalen Zeitpunkt erzeugt werden kann.
Für die synchron zum Fallen des Taktsignals CLK übertragenen
Daten wird der Freigabezeitpunkt mit ähnlichen Operationen
mit dem Freigabesignal STROBE# und dem Signal EDW_F zum Er
fassen des effektiven Fensters erfaßt. Dies ist ähnlich zur
ersten Ausführungsform. Durch die zu der ersten Ausführungs
form ähnliche Struktur wird der Freigabezeitpunkt in dem Er
gebnisregister entsprechend jeder Bank jeder Speichervorrich
tung eingestellt.
Dieser Freigabezeitpunkt wird für jede Bank der Speichervor
richtung erfaßt und wie in den Fig. 19 und 20 gezeigt gespei
chert. Zum Zugreifen auf eine Speichervorrichtung wird ein
Signal, das den entsprechenden Freigabezeitpunkt angibt, von
dem in Fig. 19 oder 20 gezeigten Zeitpunktspeichergebiet aus
gelesen und in dem Ergebnisregister gespeichert. Dadurch kann
die Datenaufnahme für jede Bank jeder Speichervorrichtung zum
optimalen Zeitpunkt ausgeführt werden. Wie in Fig. 26 gezeigt
ist, kann ferner der Freigabezeitpunkt auf einer Vierbit
grundlage oder auf der Grundlage eines oder mehrerer Bytes
oder für sämtliche Bits (d. h. 64 Bits) zusammen angepaßt
werden.
In der in Fig. 59 gezeigten Struktur hält die Erzeugung des
Schiebetaktsignals SFCK an, wenn das Freigabesignal STROBE
oder das Signal MDC zum Erfassen des effektiven Fensters den
L-Pegel erreicht. Dadurch hält das Freigaberegister 130 die
Schiebeoperation an. In der Normalbetriebsart, wenn das Frei
gaberegister 130 die Schiebeoperation nicht ausführt, kann
das Bit SSBi immer auf dem H-Pegel sein, wodurch das modifi
zierte Freigabeauslösesignal CPTR den H-Pegel nach Verschie
ben des Freigabesignals STROBE in das Freigaberegister 130
beibehalten kann. Angesichts dessen wird eine in Fig. 70 ge
zeigte Struktur verwendet, so daß der Aktivierungszeitpunkt
des modifizierten Freigabeauslösesignals CPTR gleich dem des
Freigabesignals STROBE sein kann.
Fig. 70 zeigt eine Struktur einer Abwandlung des Abschnitts
zum Erzeugen des Schiebetakts. Der Abschnitt zum Erzeugen des
Schiebetakts in Fig. 70 enthält: eine UND-Schaltung 160a, die
das interne Arbeitstaktsignal PCLK und das in Fig. 59 ge
zeigte Einschiebesignal Sin empfängt; eine UND-Schaltung
160d, die ein Signal TIMM zum Anweisen der Zeitpunkteinstell-
Betriebsart und das Ausgangssignal der UND-Schaltung 160a
empfängt; eine UND-Schaltung 160b, die das interne Arbeits
taktsignal PCLK und das Signal NREAD zum Anweisen der norma
len Lesebetriebsart empfängt; einen Inverter 160c, der das
Signal TIMM zum Anweisen der Zeitpunkteinstell-Betriebsart
invertiert; eine UND-Schaltung 160e, die das Ausgangssignal
des Inverters 160c und das Ausgangssignal der UND-Schaltung
160b empfängt; und eine ODER-Schaltung 160f, die die Aus
gangssignale der UND-Schaltungen 160d und 160e empfängt und
das Schiebetaktsignal SFCK erzeugt.
Wenn das Signal TIMM zum Anweisen der Zeitpunkteinstell-Be
triebsart auf dem H-Pegel ist, ist die UND-Schaltung 160d
freigegeben, um gemäß dem Ausgangssignal der UND-Schaltung
160a über die ODER-Schaltung 160f das Schiebetaktsignal SFCK
zu erzeugen. In diesem Fall wird somit die Erzeugung des
Schiebetaktsignals SFCK nach dem Verschieben des Signals Sin
in das Freigaberegister angehalten, während das Freigabesi
gnal STROBE oder das Signal EDW_R (und EDW_F) zum Erfassen
des effektiven Fensters auf dem H-Pegel ist. In diesem Zu
stand wird der Freigabezeitpunkt berechnet.
Wenn in der Normalbetriebsart von einer Speichervorrichtung
übertragene Daten aufgenommen werden, ist das Signal TIMM zum
Anweisen der Zeitpunkteinstell-Betriebsart auf dem L-Pegel,
während das Signal NREAD zum Anweisen der normalen Lesebe
triebsart auf dem H-Pegel ist. Somit erzeugt die UND-Schal
tung 160e gemäß dem Arbeitstaktsignal PCLK des Prozessors
über die ODER-Schaltung 160f das Schiebetaktsignal SFCK. Beim
Aufnehmen von Daten in der Normalbetriebsart führt das Frei
gaberegister beim Datenlesen immer die Schiebeoperationen
aus, wobei das Bit SSBi im wesentlichen während der gleichen
Zeitdauer, während der das Freigabesignal STROBE auf dem H-
Pegel ist, auf dem H-Pegel ist. Dadurch ist die Impulsbreite
des modifizierten Freigabeauslösesignals CPTR nahezu gleich
der des Freigabesignals STROBE.
Um die Mittelstelle des Freigabesignals STROBE zu erhalten,
wird sowohl das Signal TIMM zum Anweisen der Zeitpunktein
stell-Betriebsart als auch das Signal NREAD zum Anweisen des
normalen Lesens auf den H-Pegel eingestellt, wobei der Frei
gabezeitpunkt ähnlich zum Fall der Verwendung des Signals zum
Erfassen des effektiven Fensters erfaßt wird.
Fig. 71 zeigt eine Struktur einer zweiten Abwandlung des Ab
schnitts zum Erzeugen des Schiebetakts. Ähnlich wie die in
Fig. 59 gezeigte Struktur enthält der in Fig. 71 gezeigte
Abschnitt zum Erzeugen des Schiebetakts eine UND-Schaltung
127, die das Signal Sin und das Arbeitstaktsignal PCLK des
Prozessors empfängt und das Schiebetaktsignal SFCK erzeugt.
Wenn das Signal NREAD zum Anweisen des normalen Lesens aktiv
ist, wird das Schiebetaktsignal SFCK während einer Periode
des Freigabesignals STROBE erzeugt (aktiviert).
Dieser Abschnitt zum Erzeugen des Schiebetakts enthält fer
ner: einen Abschnitt 162a zum Erzeugen monostabiler Impulse,
der als Reaktion auf das Fallen des Freigabesignals STROBE
ein monostabiles Impulssignal erzeugt; eine NAND-Schaltung
160b, die das Ausgangssignal der Schaltung 162a zum Erzeugen
des monostabilen Impulses und das Signal NREAD zum Anweisen
des normalen Lesens empfängt; und eine NOR-Schaltung 160c,
die das Signal TIMM zum Anweisen der Zeitpunkteinstell-Be
triebsart und das Ausgangssignal der NAND-Schaltung 160c emp
fängt. Die NOR-Schaltung 160c erzeugt das Rücksetzsignal RST,
das seinerseits an das Freigaberegister 130 angelegt wird.
Wenn das Signal TIMM zum Einstellen der Zeitpunkteinstell-
Betriebsart auf dem H-Pegel ist, ist das von der NOR-Schal
tung 160c erzeugte Rücksetzsignal RST auf den L-Pegel festge
setzt. Somit wird das Freigaberegister 130 nach Abschluß der
Zeitpunkt-Erfassungsoperation durch einen Controller oder
durch eine Verarbeitungseinheit (die beide nicht gezeigt
sind) zurückgesetzt. Wenn das Signal TIMM zum Anweisen der
Zeitpunkteinstell-Betriebsart auf dem L-Pegel ist, arbeitet
die NOR-Schaltung 160c als Inverter. Wenn das Freigabesignal
STROBE auf den L-Pegel fällt, während das Signal NREAD zum
Anweisen des normalen Lesens auf dem H-Pegel ist, erzeugt die
Schaltung 160a zum Erzeugen monostabiler Impulse ein monosta
biles Impulssignal, wobei das Ausgangssignal der NAND-Schal
tung 160b den L-Pegel erreicht. Dadurch erreicht das von der
NOR-Schaltung 160c erzeugte Rücksetzsignal RST den H-Pegel,
so daß sämtliche im Freigaberegister 130 gespeicherten Daten
auf den L-Pegel zurückgesetzt werden. Dadurch erreicht das
Rücksetzsignal RST nach Erzeugen von Stopps des Schiebetakt
signals SFCK gemäß dem Freigabesignal STROBE den H-Pegel. Die
Zeitdauer, während der das modifizierte Freigabeauslösesignal
CPTR auf dem H-Pegel ist, stimmt mit der Zeitdauer überein,
die vom Freigabezeitpunkt für die Zeitdauer des H-Pegels des
Freigabesignals STROBE beginnt, und ist maximal gleich der
Hälfte der Zeitdauer, während der das Freigabesignal STROBE
auf dem H-Pegel ist. Wenn das Freigabesignal STROBE auf den
L-Pegel fällt, ist das Signal zum Erfassen des Fensters der
effektiven Daten bereits auf dem L-Pegel, während das Freiga
beauslösesignal CPTR während einer Zeitdauer des maximalen
Fenstergebiets der effektiven Daten auf dem H-Pegel gehalten
wird. Somit kann die vorstehende Struktur gleichfalls die
Vorbereitungszeit und die Haltezeit für die aufzunehmenden
Daten, die einander gleich sind, liefern.
Die in den Fig. 70 und 71 gezeigte Struktur ist auch für die
synchron zum Fallen des Taktsignals CLK übertragenen Daten
vorgesehen.
Anstelle des Freigabesignals STROBE kann zum Bestimmen eines
Freigabezeitpunkts das Taktsignal CLK verwendet werden. Im
Fall eines Burst-EDODRAMs oder dergleichen, der das Freigabe
signal nicht ausgibt, kann der Datenfreigabezeitpunkt anhand
des Taktsignals bestimmt werden.
Zum Speichern der Daten, die den Freigabezeitpunkt in den
Ergebnisdaten in bezug auf eine ausgewählte Speichervorrich
tung und -bank in der Normalbetriebsart angeben, kann eine
ähnliche Struktur wie in der ersten Ausführungsform verwendet
werden.
Gemäß der obenbeschriebenen vierten Ausführungsform der Er
findung wird zum Erfassen der bestimmten Zeiträume des Frei
gabesignals und der übertragenen Daten das Freigabesignal
verwendet, wobei die übertragenen Daten zu einem auf der
Speichercontrollerseite bestimmten genauen Zeitpunkt genommen
werden, ohne daß ein DLL in einer Speichervorrichtung vorge
sehen ist. Dementsprechend braucht in der Speichervorrichtung
kein DLL vorgesehen zu sein, der üblicherweise einen Strom im
Bereich von 10 mA bis 100 mA verbraucht. Somit kann der
Stromverbrauch des Systems merklich gesenkt werden. Insbeson
dere kann der Stromverbrauch in einem System wie etwa in
einem Server, der Tausende von Speichervorrichtungen nutzt,
signifikant gesenkt werden.
Fig. 72 zeigt schematisch eine Struktur eines Verarbeitungs
systems gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
Das Verarbeitungssystem in Fig. 72 enthält mehrere parallel
an einen gemeinsamen Datenbus 202 angeschlossene Prozessoren
(CPUs) 210a-210n und eine Speichersteuervorrichtung 200 zum
Übertragen von Daten zwischen den Prozessoren 210a-210n und
einem Hauptspeicher 215. Der Taktgenerator 3 legt das Taktsi
gnal CLK gemeinsam an die Prozessoren 210a-210n und die Spei
chersteuervorrichtung 200 an.
Die Prozessoren 210a-210n und die Speichersteuervorrichtung
200 arbeiten synchron zum Taktsignal CLK, wodurch die Daten
synchron zum Taktsignal CLK auf den gemeinsamen Datenbus 202
übertragen werden. Die Impedanz des Datenbusses 202 ändert
sich aber gemäß der Anzahl der an ihn angeschlossenen Prozes
soren, während die Entfernungen von den Prozessoren 210a-210n
zum Speichercontroller 200 von den Lagen der Prozessoren ab
hängt. Wie bereits in den vorstehenden Ausführungsformen be
schrieben wurde, tritt dementsprechend beim Aufnehmen von
Daten, die durch die Speichersteuervorrichtung 200 von den
Prozessoren 210a-210n gesendet wurden, ein Laufzeitunter
schied in bezug auf das Taktsignal CLK auf. Da insbesondere
im Fall einer Systemerweiterung die Anzahl der Prozessoren
und die Länge des Datenbusses wachsen, ändert sich die Impe
danz des Datenbusses (des Datenübertragungswegs). Im Fall
einer Systemerweiterung tritt somit eine große Abweichung in
bezug auf den Datenfreigabezeitpunkt auf, was zu einem Pro
blem dahingehend führt, daß das System schlecht erweitert
werden kann.
Dementsprechend ist die Speichersteuervorrichtung 200 mit
einer Schaltung 200a zum Anpassen des Freigabezeitpunkts ver
sehen, die ihrerseits den Datenfreigabezeitpunkt in der Ein
gabeschaltung 200b gemäß den von der gemeinsamen Datenleitung
202 gesendeten Daten Dc und dem Taktsignal anpaßt. Die Schal
tung 200a zum Anpassen des Freigabezeitpunkts entspricht der
Kombination der Taktregelschaltung 5 und der in Fig. 1 ge
zeigten Schaltung 6 zum Erzeugen des Freigabetakts. Zum Zeit
punkt des Tests oder der Initialisierung wird gemäß den Ein
gabedaten und dem Taktsignal CLK ein Datenfenster erfaßt und
aus diesem das Freigabesignal erzeugt.
Dementsprechend können ungeachtet der Lage des Prozessors auf
einer Platine wie in dem bereits anhand von Fig. 1 beschrie
benen Speichersystem ein ausreichender Vorbereitungsspielraum
und ein ausreichender Haltespielraum sichergestellt werden,
wobei die Daten von den Prozessoren genau genommen und in die
Hauptablage 215 geschrieben werden können.
Die durch die Eingabeschaltung 210b aufgenommenen Daten wer
den an die interne Schaltung 210c angelegt, in der eine Ver
arbeitung wie etwa eine Umsetzung der Bitbreite der Daten
ausgeführt wird, und hierauf an die Hauptablage 225 übertra
gen.
Die Struktur der Schaltung 200a zum Anpassen des Freigabe
zeitpunkts entspricht der Struktur der Schaltungen zum Anpas
sen des Zeitpunkts der in den Fig. 1 bis 50 gezeigten ersten
bis dritten Ausführungsform und besitzt somit eine Funktion
zum Bewerten einer Qualität der empfangenen Daten. Anstelle
der Adresse, die eine Speichervorrichtung spezifiziert, kann
eine Prozessoradresse verwendet werden, die einen Prozeß spe
zifiziert.
Fig. 73 zeigt schematisch eine erste Abwandlung der fünften
Ausführungsform der Erfindung und insbesondere eine Struktur
eines Verarbeitungssystems. Das Verarbeitungssystem in
Fig. 73 enthält mehrere parallel an den gemeinsamen Datenbus
202 angeschlossene Prozessoren 220a-220n und eine Speicher
steuervorrichtung 230 zum Steuern der Datenübertragung zwi
schen den Prozessoren 220a-220n in einer Hauptablage 225. Die
Prozessoren 220a-220n und die Speichervorrichtung 230 empfan
gen gemeinsam das Taktsignal CLK vom Taktgenerator 3 und ar
beiten synchron zum Taktsignal CLK.
In der in Fig. 73 gezeigten Struktur ist jeder der Prozesso
ren 220a-220n mit einer Schaltung 221 zum Anpassen des Daten
freigabezeitzeitpunkts versehen. Die Struktur der Schaltung
221 zum Anpassen des Freigabezeitpunkts ist ähnlich zu der
der in Fig. 72 gezeigten Schaltung 200a zum Anpassen des
Freigabezeitpunkts und gibt zu einem optimalen Zeitpunkt die
über den Datenbus 202 übertragenen Daten von der Speicher
steuervorrichtung 230 frei. Dementsprechend können die Daten
selbst in dem Fall, in dem die Abstände von der Speichersteu
ervorrichtung 230 zu den Prozessoren 220a-220n und somit der
Laufzeitunterschied der Daten in bezug auf das Taktsignal CLK
schwanken, genau aufgenommen werden. Außerdem ist beim Erfas
sen der Qualität der Daten der Prozessor 220 zum Speichern
der Adressen nicht besonders erforderlich. Wenn ein Datenqua
litätsfehler erfaßt wird, wird er lediglich zum Ausführen des
Systemrücksetzens benötigt.
In dem Mehrprozessorsystem ist der Prozessor mit einer Funk
tion zum Anpassen des Freigabezeitpunkts versehen. Dadurch
kann ein zur Systemerweiterung hinzugenommener Prozessor die
Daten zum optimalen Zeitpunkt aufnehmen, so daß die Systemer
weiterung leicht realisiert werden kann.
Fig. 74 zeigt schematisch eine weitere Abwandlung der fünften
Ausführungsform der Erfindung und insbesondere eine Struktur
eines Verarbeitungssystems. Das Verarbeitungssystem in
Fig. 74 enthält mehrere parallel an den gemeinsamen Bus 202
angeschlossene Prozessoren 240a-240n und eine Speichersteuer
vorrichtung 200 zum Steuern der Datenübertragung zwischen den
Prozessoren 240a-240n und der Hauptablage 215. Die Prozesso
ren 240a-240n empfangen gemeinsam das Taktsignal CLK vom
Taktgenerator 3.
In der Struktur der zweiten Abwandlung legen die Prozessoren
240a-240n das Freigabesignal STROBE (und das komplementäre
Freigabesignal STROBE#) über eine Signalleitung 235 an die
Speichersteuervorrichtung 200 an. Somit erzeugt die Schaltung
200d zum Anpassen des Freigabezeitpunkts in der Speichersteu
ervorrichtung 200 ein Datenfenster, das gemäß dem Freigabesi
gnal STROBE und dem Taktsignal CLK die Zeitdauer der effekti
ven Daten angibt. Die Schaltung 200d zum Anpassen des Freiga
bezeitpunkts hat die gleiche Struktur wie die in Fig. 52 ge
zeigte Schaltung 110 zum Anpassen des Zeitpunkts.
Selbst wenn die Abstände von den Prozessoren in der Speicher
steuervorrichtung in der in Fig. 74 gezeigten Struktur geän
dert werden, kann die Schaltung 220d zum Anpassen des Freiga
bezeitpunkts die Daten zu den den Abständen zu den jeweiligen
Prozessoren 240a-240n entsprechenden Zeitpunkten freigeben,
wodurch die Datenübertragung genau ausgeführt werden kann.
Abgesehen von den obenstehenden sind die Strukturen im we
sentlichen die gleichen, wie sie in Fig. 72 gezeigt sind,
wobei die entsprechenden Abschnitte die gleichen Bezugszei
chen haben.
Fig. 75 zeigt eine dritte Abwandlung einer fünften Ausfüh
rungsform der Erfindung und insbesondere eine schematische
Struktur eines Verarbeitungssystems gemäß der dritten Abwand
lung. Die in Fig. 75 gezeigte Struktur unterscheidet sich von
der in Fig. 73 gezeigten Struktur in bezug auf den folgenden
Punkt. Jeder der Prozessoren 250a-250n empfängt über eine
Signalleitung 235 die Freigabesignale STROBE und STROBE# von
der Speichersteuervorrichtung 245. In jedem der Prozessoren
250a-250n paßt eine Schaltung 221 zum Anpassen des Freigabe
zeitpunkts den Freigabezeitpunkt für die von der Speicher
steuervorrichtung 245 gesendeten Daten gemäß dem vom Taktge
nerator 3 gesendeten Taktsignal CLK und den Freigabesignalen
STROBE und STROBE# an.
Dementsprechend können die Daten in der in Fig. 75 gezeigten
Struktur selbst dann, wenn die Abstände von den Prozessoren
zum Speichercontroller schwanken, zum genauen Zeitpunkt auf
genommen werden.
Die in den Fig. 74 und 75 gezeigten Strukturen können kombi
niert werden, um eine genaue doppeltgerichtete Datenübertra
gung zwischen der Speichersteuervorrichtung und den Prozesso
ren zu realisieren.
Fig. 76 zeigt schematisch eine Struktur einer vierten Abwand
lung der fünften Ausführungsform gemäß der Erfindung. In der
in Fig. 76 gezeigten Struktur ist ein gemeinsamer Speicher
260 an den gemeinsamen Datenbus 202 angeschlossen. In der
Datenübertragungsoperation überträgt der gemeinsame Speicher
260 die Freigabesignals STROBE und STROBE# zusammen mit den
Daten über die Signalleitung 252 an die Prozessoren
250a-250n. Der gemeinsame Speicher 260 arbeitet synchron zu
dem vom Taktgenerator 3 gesendeten Taktsignal.
Die in Fig. 76 gezeigte Struktur entspricht einer Struktur,
die durch Entfernen der Speichersteuervorrichtung von der in
Fig. 75 gezeigten Struktur erhalten wird, wobei ein Zugriffs
konflikt auf den gemeinsamen Speicher 260 durch eine Buszu
teilungseinrichtung vermieden werden kann.
Dementsprechend kann die Schaltung 221 zum Anpassen des Frei
gabezeitpunkts in jedem der Prozessoren 250a-250n in der in
Fig. 76 gezeigten Struktur die Abweichung in bezug auf den
Freigabezeitpunkt selbst dann genau kompensieren, wenn die
Abstände zwischen dem gemeinsamen Speicher und den Prozesso
ren schwanken, wobei eine genaue Datenaufnahmeoperation rea
lisiert werden kann. Dadurch kann jeder Prozessor die Daten
selbst nach einer Systemerweiterung ohne Einfluß der Änderung
in bezug auf die Impedanz des Datenbusses aufnehmen, wobei
das System in der Weise realisiert werden kann, daß es zu
einem schnellen Betrieb fähig ist.
In der in Fig. 76 gezeigten Struktur kann die Schaltung zum
Anpassen des Freigabezeitpunkts in der Weise konfiguriert
werden, daß sie wie in Fig. 72 gezeigt den Änderungspunkt der
Daten zum Erfassen des Fensters, das die effektive Datenzeit
dauer angibt, erfaßt.
Fig. 77 zeigt eine fünfte Abwandlung der fünften Ausführungs
form der Erfindung und insbesondere eine schematische Struk
tur des Verarbeitungssystems. Das Verarbeitungssystem in
Fig. 77 enthält mehrere parallel an einen Prozessorbus 305
angeschlossene Prozessoren 300a-300m, eine über den Prozes
sorbus 305 gemeinsam an die Prozessoren 300a-300m angeschlos
sene Speichersteuervorrichtung 310 und die zum Übertragen von
Daten zur und von der Speichersteuervorrichtung 310 parallel
an einen Speicherbus 315 angeschlossenen Speichervorrichtun
gen 320a-320n.
Jeder der Prozessoren 300a-300m enthält eine Schnittstellen
schaltung 301 mit einer Freigabeanpassungsfunktion zum Über
tragen des Freigabesignals STROBE über eine Signalleitung 307
und zum Übertragen von Daten über den Prozessorbus 305.
Gleichfalls enthält die Speichersteuervorrichtung 310 eine
Schnittstellenschaltung 311 mit einer Freigabeanpassungsfunk
tion zum Übertragen des Freigabesignals STROBE über die Si
gnalleitung 307 und zum Übertragen von Daten über den Prozes
sorbus 305. Ferner enthält die Speichersteuervorrichtung 310
eine Schnittstellenschaltung 312 mit einer Freigabeanpas
sungsfunktion zum Empfang des von irgendeiner der Speicher
vorrichtungen 320a-320n ausgegebenen Freigabesignals STROBE
und zum Übertragen der Daten über einen Speicherdatenbus 315
an eine ausgewählte Speichervorrichtung oder von einer ausge
wählten Speichervorrichtung.
Das Freigabesignal STROBE für die Prozessoren 300a-300m wird
doppeltgerichtet übertragen. Wenn die Prozessoren 300a-300m
Daten von der Speichervorrichtung 310 empfangen, wird das
Freigabesignal STROBE von der Speichervorrichtung 310 über
die Signalleitung 307 an die Prozessoren 300a-300m übertra
gen. Wenn die Prozessoren 300a-300m jeweils Daten an die
Speichersteuervorrichtung 310 übertragen, überträgt eine zu
geordnete Schnittstellenschaltung 301 das Freigabesignal
STROBE über die Signalleitung 307 an die Schnittstellenschal
tung 311 der Speichersteuervorrichtung 310. Somit können die
Prozessoren 300a-300m sowohl das Laden als auch das Speichern
der Daten genau ausführen.
Die interne Schaltung 313 in der Speichersteuervorrichtung
310 bestimmt die Datenübertragungsrichtung, um die Daten in
der bestimmten Richtung zu übertragen. Die an den Speicherbus
315 angeschlossene Schnittstellenschaltung 312 empfängt über
die Signalleitung 317 das Freigabesignal STROBE von der Aus
gabeschaltung 322 einer ausgewählten Speichervorrichtung
(d. h. einer Speichervorrichtung, zu der ein Zugriff angefor
dert wird) und erzeugt das Fenster der effektiven Daten zum
Aufnehmen (Freigabe) der Daten.
Gemäß der in Fig. 77 gezeigten Struktur kann die Datenüber
tragung zwischen den Speichervorrichtungen und der Speicher
steuervorrichtung und zwischen der Speichersteuervorrichtung
und den Prozessoren genau ausgeführt werden. Dadurch kann das
schnelle Verarbeitungssystem realisiert werden, das weitge
hend erweitert werden kann.
Die Datenübertragung zwischen den Prozessoren und der Spei
chersteuervorrichtung kann in einer Burst-Betriebsart syn
chron sowohl zur fallenden als auch zur steigenden Flanke des
Taktsignals CLK ausgeführt werden. In diesem Fall paßt
gleichfalls jede Schnittstellenschaltung den Freigabezeit
punkt an, wobei die Datenaufnahmeoperation selbst bei einem
schnellen Taktsignal mit einem ausreichenden Spielraum in
bezug auf den Zeitpunkt genau ausgeführt werden kann.
In der in Fig. 77 gezeigten Struktur kann eine Struktur ver
wendet werden, in der die Flanke der Änderung der übertrage
nen Daten (empfangenen Daten) ähnlich zu der in Fig. 1 ge
zeigten Struktur zum Erfassen/Erzeugung des Fensters der ef
fektiven Daten erfaßt wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird der Freigabezeitpunkt gemäß
der fünften Ausführungsform für die zwischen der Speicher
steuervorrichtung und den Prozessoren oder zwischen den Pro
zessoren und dem Speicher übertragenen Daten angepaßt. Da
durch kann für die Prozessordaten eine genaue Freigabe si
chergestellt werden, so daß das System in der Weise reali
siert werden kann, daß es zu einem schnellen Betrieb fähig
ist und umfassend erweitert werden kann.
Es wurden Speichervorrichtungen beschrieben, bei denen die
Datenübertragung in der Doppeldatenraten-Betriebsart (DDR-
Betriebsart) ausgeführt wird. Die in der Erfindung verwendete
Vorrichtung kann jedoch eine Speichervorrichtung sein, bei
der die Daten ihrerseits synchron entweder zu der steigenden
oder zu der fallenden Flanke des Taktsignals oder in einer
EDO-Betriebsart übertragen werden. Ferner kann die Speicher
vorrichtung ein Flash-Speicher sein.
Wie oben beschrieben wurde, wird das Datenfenster gemäß der
Erfindung zur Optimierung des Datenfreigabezeitpunkts von den
Daten auf der Datenleitung erfaßt, wodurch die Datenübertra
gung unabhängig von der Systemstruktur genau ausgeführt wer
den kann. Im Fall eines Speichersystems ist ein DLL zum Er
zeugen eines Datenausgabetakts nicht erforderlich, wodurch
die Chipfläche und der Leistungsverbrauch gesenkt werden kön
nen. Ferner wird die Datenfensterbreite auf einer Daten
empfangsseite überwacht, so daß die Übertragung fehlerhafter
Daten verhindert und die Zuverlässigkeit des Systems sicher
gestellt werden kann.
Obgleich die Erfindung ausführlich beschrieben und gezeigt
wurde, ist selbstverständlich, daß diese lediglich zur Erläu
terung und als Beispiel dient und nicht als Beschränkung ver
standen werden soll, wobei der Erfindungsgedanke und der Um
fang der Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche be
schränkt ist.
Claims (23)
1. Schnittstellenschaltung mit:
einer Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) zum Erfassen eines Änderungspunkts in den Daten auf einer Datenleitung (4), zum Erzeugen von Informa tionen über ein effektives Fenster, die eine effektive Zeit dauer der Daten gemäß einem Ergebnis der Erfassung angeben, und zum Speichern der Informationen über das effektive Fen ster;
einer Schaltungsanordnung (5b; 116; 150) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts zum Annehmen von Daten auf der Da tenleitung gemäß den in der Erzeugungs/Speicher-Schaltungsan ordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) gespeicherten Informationen über das effektive Fenster; und
einer Takterzeugungs-Schaltungsanordnung (6; 114; 136; 138) zum Erzeugen eines Taktsignals zum Aufnehmen der Daten auf der Datenleitung gemäß dem durch die Schaltungsanordnung (5b; 116; 150) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts be stimmten Freigabezeitpunkt.
einer Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) zum Erfassen eines Änderungspunkts in den Daten auf einer Datenleitung (4), zum Erzeugen von Informa tionen über ein effektives Fenster, die eine effektive Zeit dauer der Daten gemäß einem Ergebnis der Erfassung angeben, und zum Speichern der Informationen über das effektive Fen ster;
einer Schaltungsanordnung (5b; 116; 150) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts zum Annehmen von Daten auf der Da tenleitung gemäß den in der Erzeugungs/Speicher-Schaltungsan ordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) gespeicherten Informationen über das effektive Fenster; und
einer Takterzeugungs-Schaltungsanordnung (6; 114; 136; 138) zum Erzeugen eines Taktsignals zum Aufnehmen der Daten auf der Datenleitung gemäß dem durch die Schaltungsanordnung (5b; 116; 150) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts be stimmten Freigabezeitpunkt.
2. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Daten mehrere Bits enthalten, und
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) eine Schaltung (10-0 bis 10-31, 11-0 bis 11-15, 12; 65c, 65f; 112a bis 112h) zum Erfassen eines langsamsten Änderungspunkts und eines nachfolgenden schnellsten Ände rungspunkts in den mehreren Bits und zum Erzeugen der Infor mationen über das effektive Fenster enthält.
die Daten mehrere Bits enthalten, und
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) eine Schaltung (10-0 bis 10-31, 11-0 bis 11-15, 12; 65c, 65f; 112a bis 112h) zum Erfassen eines langsamsten Änderungspunkts und eines nachfolgenden schnellsten Ände rungspunkts in den mehreren Bits und zum Erzeugen der Infor mationen über das effektive Fenster enthält.
3. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung
(5a, 5b; 60, 65, 70; 112) eine Schaltung (10-0 bis 10-31,
112a bis 112h) zum Erfassen des Änderungspunkts mit einer
Menge komplementärer Datenbits enthält.
4. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß
sie die Daten auf der Datenleitung synchron zum Steigen und Fallen des Taktsignals aufnimmt, und
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) eine Schaltung (5b; 65, 70; 114, 116) zum Erzeu gen und Speichern der Informationen über das effektive Fen ster sowohl für das Steigen als auch für das Fallen enthält.
sie die Daten auf der Datenleitung synchron zum Steigen und Fallen des Taktsignals aufnimmt, und
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) eine Schaltung (5b; 65, 70; 114, 116) zum Erzeu gen und Speichern der Informationen über das effektive Fen ster sowohl für das Steigen als auch für das Fallen enthält.
5. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Daten auf der Datenleitung (4) so beschaffen sind, daß die Datenbits aufeinanderfolgend bitweise in zueinander entgegengesetzten Logikpegeln ausgegeben werden; und
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) eine Schaltung (10-0 bis 10-31; 112a bis 112h; 65g) zum Erzeugen der Informationen über das effektive Fen ster sowohl für das Steigen als auch für das Fallen anhand aufeinanderfolgender Änderungspunkte der Datenbits enthält.
die Daten auf der Datenleitung (4) so beschaffen sind, daß die Datenbits aufeinanderfolgend bitweise in zueinander entgegengesetzten Logikpegeln ausgegeben werden; und
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) eine Schaltung (10-0 bis 10-31; 112a bis 112h; 65g) zum Erzeugen der Informationen über das effektive Fen ster sowohl für das Steigen als auch für das Fallen anhand aufeinanderfolgender Änderungspunkte der Datenbits enthält.
6. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Daten auf der Datenleitung mehrere Bits enthalten, und
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) eine Erfassungsschaltung (10-0 bis 10-31; 112a bis 112h; 65g) zum Erfassen der Informationen über das effek tive Fenster für jede Menge einschließlich einer vorgegebenen Anzahl von Bits unter den mehreren Bits enthält.
die Daten auf der Datenleitung mehrere Bits enthalten, und
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) eine Erfassungsschaltung (10-0 bis 10-31; 112a bis 112h; 65g) zum Erfassen der Informationen über das effek tive Fenster für jede Menge einschließlich einer vorgegebenen Anzahl von Bits unter den mehreren Bits enthält.
7. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung
(5a, 5b; 60, 65, 70; 112) eine Schaltung (11-0 bis 11-15, 12)
zum Kombinieren der durch die Erfassungsschaltung (10-0 bis
10-31; 112a bis 112h; 65g) erfaßten Fenster der effektiven
Daten zum Erzeugen und Speichern von Informationen, die für
die Daten der mehreren Bits ein endgültiges effektives Fen
ster angeben, enthält.
8. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) für jede Menge einschließlich der vorgegebenen Anzahl der Bits eine Schaltung (40; 45; 134) zum Speichern der Informationen über das effektive Fenster enthält,
die Schaltungsanordnung (5b; 116; 150) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts für jede Menge eine Schaltung (5-0 bis 5-15) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts enthält, und
die Takterzeugungs-Schaltungsanordnung (6; 114; 136, 138) für jede Menge eine Schaltung (6R, 6F; 6-0 bis 6-15) zum Erzeugen des Taktsignals enthält.
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) für jede Menge einschließlich der vorgegebenen Anzahl der Bits eine Schaltung (40; 45; 134) zum Speichern der Informationen über das effektive Fenster enthält,
die Schaltungsanordnung (5b; 116; 150) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts für jede Menge eine Schaltung (5-0 bis 5-15) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts enthält, und
die Takterzeugungs-Schaltungsanordnung (6; 114; 136, 138) für jede Menge eine Schaltung (6R, 6F; 6-0 bis 6-15) zum Erzeugen des Taktsignals enthält.
9. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die von einer Speichervorrichtung gelesenen Daten auf die Datenleitung (4; 315) übertragen werden, wobei die Speicher vorrichtung (1a-1n; 320a-320n) mehrere Bänke enthält, die unabhängig voneinander in einen aktiven Zustand angesteuert werden,
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 65, 114; 116) für jede der mehreren Bänke eine Schaltung (26) zum Erzeugen der Informationen über das effektive Fenster ent hält, und
die Schaltungsanordnung (5b; 116; 150) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts für jede der mehreren Bänke eine Schaltung (40, 46) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts enthält.
die von einer Speichervorrichtung gelesenen Daten auf die Datenleitung (4; 315) übertragen werden, wobei die Speicher vorrichtung (1a-1n; 320a-320n) mehrere Bänke enthält, die unabhängig voneinander in einen aktiven Zustand angesteuert werden,
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 65, 114; 116) für jede der mehreren Bänke eine Schaltung (26) zum Erzeugen der Informationen über das effektive Fenster ent hält, und
die Schaltungsanordnung (5b; 116; 150) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts für jede der mehreren Bänke eine Schaltung (40, 46) zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts enthält.
10. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) enthält:
mehrere hintereinandergeschaltete Verzögerungsstufen (22a), die jeweils ein Grundtaktsignal verzögern, und
mehrere entsprechend den mehreren Verzögerungsstufen (22a) vorgesehene Zwischenspeicherstufen (24a) zum Zwischen speichern der Eingangssignale der entsprechenden Verzöge rungsstufen (22a) gemäß den erzeugten effektiven Fenstern.
die Erzeugungs/Speicher-Schaltungsanordnung (5a, 5b; 60, 65, 70; 112) enthält:
mehrere hintereinandergeschaltete Verzögerungsstufen (22a), die jeweils ein Grundtaktsignal verzögern, und
mehrere entsprechend den mehreren Verzögerungsstufen (22a) vorgesehene Zwischenspeicherstufen (24a) zum Zwischen speichern der Eingangssignale der entsprechenden Verzöge rungsstufen (22a) gemäß den erzeugten effektiven Fenstern.
11. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Schaltungsanordnung (5b) zum Bestimmen eines Freiga bezeitpunkts enthält:
eine Schaltung (24) zum Bestimmen einer Stelle der Ände rung des Logikpegels der Ausgangssignale zweier benachbarter Zwischenspeicherstufen (24a) unter den mehreren Zwischenspei cherstufen (24a), und
eine Schaltung (26) zum Bestimmen des Datenfreigabezeit punkts gemäß der Stelle der Änderung zum Speichern; und
die Takterzeugungs-Schaltungsanordnung (6) eine Schaltung (6a) zum Auswählen eines Eingangssignals einer Verzögerungs stufe (22a) unter den Verzögerungsstufen (22a) entsprechend der bestimmten Stelle entsprechend dem Datenfreigabezeitpunkt enthält.
die Schaltungsanordnung (5b) zum Bestimmen eines Freiga bezeitpunkts enthält:
eine Schaltung (24) zum Bestimmen einer Stelle der Ände rung des Logikpegels der Ausgangssignale zweier benachbarter Zwischenspeicherstufen (24a) unter den mehreren Zwischenspei cherstufen (24a), und
eine Schaltung (26) zum Bestimmen des Datenfreigabezeit punkts gemäß der Stelle der Änderung zum Speichern; und
die Takterzeugungs-Schaltungsanordnung (6) eine Schaltung (6a) zum Auswählen eines Eingangssignals einer Verzögerungs stufe (22a) unter den Verzögerungsstufen (22a) entsprechend der bestimmten Stelle entsprechend dem Datenfreigabezeitpunkt enthält.
12. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Daten mehrere Bits (D0-D63) enthalten, und
die Schnittstellenschaltung umfaßt:
eine Erfassungs/Speicher-Schaltungsanordnung (Q20-Q24, 12, C-Register) zum Erfassen einer Verzögerung der Änderung in den Datenbits, wenn sich die mehreren Bits in einer glei chen Richtung ändern, und zum Speichern eines Ergebnisses der Erfassung; und
eine Schaltungsanordnung (Fig. 31) zum Anpassen des ef fektiven Fensters anhand des in der Erfassungs/Speicher- Schaltungsanordnung (Q20-Q24, 12, C-Register) gespeicherten Ergebnisses der Erfassung.
die Daten mehrere Bits (D0-D63) enthalten, und
die Schnittstellenschaltung umfaßt:
eine Erfassungs/Speicher-Schaltungsanordnung (Q20-Q24, 12, C-Register) zum Erfassen einer Verzögerung der Änderung in den Datenbits, wenn sich die mehreren Bits in einer glei chen Richtung ändern, und zum Speichern eines Ergebnisses der Erfassung; und
eine Schaltungsanordnung (Fig. 31) zum Anpassen des ef fektiven Fensters anhand des in der Erfassungs/Speicher- Schaltungsanordnung (Q20-Q24, 12, C-Register) gespeicherten Ergebnisses der Erfassung.
13. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Erfassungs/Speicher-Schaltungsanordnung
(Q20-Q24, 12, C-Register) eine für jede Menge einer vorgege
benen Anzahl von Bits der mehreren Bits der Daten vorgesehene
Schaltung (Q20-Q24) zum Erfassen der Verzögerung für jede
Menge enthält, wobei sich eines der vorgegebenen Anzahl der
Bits auf einen ersten Logikpegel ändert, während sich das
andere Bit bzw. die anderen Bits auf einen zweiten Logikpegel
ändern.
14. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch
eine Schaltungsanordnung (52, 54, 56) zum Bestimmen einer Bedingung zum Erfassen einer Vorbereitungszeit und einer Hal tezeit von dem effektiven Fenster und zum Bestimmen, ob ein Ergebnis der Erfassung einer vorgegebenen Bedingung genügt; und
eine Schaltungsanordnung (50) zum wahlweisen Speichern einer Adresse und eines Datenmusters der Daten gemäß einem Ergebnis der Bestimmung durch die Schaltungsanordnung (52, 54, 56) zum Bestimmen einer Bedingung.
eine Schaltungsanordnung (52, 54, 56) zum Bestimmen einer Bedingung zum Erfassen einer Vorbereitungszeit und einer Hal tezeit von dem effektiven Fenster und zum Bestimmen, ob ein Ergebnis der Erfassung einer vorgegebenen Bedingung genügt; und
eine Schaltungsanordnung (50) zum wahlweisen Speichern einer Adresse und eines Datenmusters der Daten gemäß einem Ergebnis der Bestimmung durch die Schaltungsanordnung (52, 54, 56) zum Bestimmen einer Bedingung.
15. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß
mehrere Halbleitervorrichtungen (1a-1n; 320a-320n) der Komponenten eines Systems an die Datenleitung (4; 315) ange schlossen sind, wobei die Schnittstellenschaltung enthält:
eine Schaltungsanordnung (56) zum Ausgeben eines System rücksetzsignals zum Zurücksetzen des Systems, wenn die Schal tungsanordnung (52, 54, 56) zum Bestimmen einer Bedingung bestimmt, daß eine von der vorgegebenen Bedingung verschie dene erste Bedingung erfüllt ist.
mehrere Halbleitervorrichtungen (1a-1n; 320a-320n) der Komponenten eines Systems an die Datenleitung (4; 315) ange schlossen sind, wobei die Schnittstellenschaltung enthält:
eine Schaltungsanordnung (56) zum Ausgeben eines System rücksetzsignals zum Zurücksetzen des Systems, wenn die Schal tungsanordnung (52, 54, 56) zum Bestimmen einer Bedingung bestimmt, daß eine von der vorgegebenen Bedingung verschie dene erste Bedingung erfüllt ist.
16. Schnittstellenschaltung, mit:
einer Schaltungsanordnung (24) zum Erfassen eines Über gangspunkts in den Daten auf einer Datenleitung;
einer Erzeugungsschaltungsanordnung (52) zum Erzeugen von Informationen über ein effektives Fenster, die gemäß dem durch die Schaltungsanordnung (24) zum Erfassen eines Über gangspunkts erfaßten Übergangspunkt eine effektive Zeitdauer der Daten angeben;
einer Bestimmungsschaltungsanordnung (54), um zu bestim men, ob eine Breite des effektiven Fensters einer ersten Be dingung genügt; und
einer Speicherschaltungsanordnung (50) zum Speichern einer Adresse und eines Datenmusters der Daten, wenn die Be stimmungsschaltungsanordnung (54) bestimmt, daß die erste Bedingung erfüllt ist.
einer Schaltungsanordnung (24) zum Erfassen eines Über gangspunkts in den Daten auf einer Datenleitung;
einer Erzeugungsschaltungsanordnung (52) zum Erzeugen von Informationen über ein effektives Fenster, die gemäß dem durch die Schaltungsanordnung (24) zum Erfassen eines Über gangspunkts erfaßten Übergangspunkt eine effektive Zeitdauer der Daten angeben;
einer Bestimmungsschaltungsanordnung (54), um zu bestim men, ob eine Breite des effektiven Fensters einer ersten Be dingung genügt; und
einer Speicherschaltungsanordnung (50) zum Speichern einer Adresse und eines Datenmusters der Daten, wenn die Be stimmungsschaltungsanordnung (54) bestimmt, daß die erste Bedingung erfüllt ist.
17. Schnittstellenschaltungsanordnung nach Anspruch 16, ge
kennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung (56) zum Ausgeben
einer Systemrücksetzanweisung zum Zurücksetzen eines Systems,
wenn die Bestimmungsschaltungsanordnung (54) bestimmt, daß
eine zweite Bedingung erfüllt ist.
18. Schnittstellenschaltung, mit:
einer Schaltungsanordnung (112) zum Auskoppeln eines ef fektiven Fensters zum Erfassen eines Änderungspunkts in den Daten auf einer Datenleitung und zum Erzeugen eines Signals für das effektive Fenster, das gemäß einem Ergebnis der Er fassung eine effektive Zeitdauer der Daten angibt;
einer Schaltungsanordnung (114) zum Erfassen der Breite des effektiven Fensters zum Erfassen einer effektiven Peri odenbreite des Signals für das effektive Fenster mit einem Referenztaktsignal und zum Speichern eines Ergebnisses der Erfassung;
einer Schaltungsanordnung (130) zum Speichern des Freiga bezeitpunkts zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts für die Daten aus den durch die Schaltungsanordnung (114) zum Erfas sen der Breite des effektiven Fensters erfaßten Informationen über die Breite des effektiven Fensters und zum Speichern des bestimmten Freigabezeitpunkts; und
einer Schaltungsanordnung (138) zum Erzeugen eines Frei gabesignals für die Daten auf der Datenleitung gemäß dem in der Schaltungsanordnung (130) zum Speichern des Freigabezeit punkts gespeicherten Freigabezeitpunkt.
einer Schaltungsanordnung (112) zum Auskoppeln eines ef fektiven Fensters zum Erfassen eines Änderungspunkts in den Daten auf einer Datenleitung und zum Erzeugen eines Signals für das effektive Fenster, das gemäß einem Ergebnis der Er fassung eine effektive Zeitdauer der Daten angibt;
einer Schaltungsanordnung (114) zum Erfassen der Breite des effektiven Fensters zum Erfassen einer effektiven Peri odenbreite des Signals für das effektive Fenster mit einem Referenztaktsignal und zum Speichern eines Ergebnisses der Erfassung;
einer Schaltungsanordnung (130) zum Speichern des Freiga bezeitpunkts zum Bestimmen eines Freigabezeitpunkts für die Daten aus den durch die Schaltungsanordnung (114) zum Erfas sen der Breite des effektiven Fensters erfaßten Informationen über die Breite des effektiven Fensters und zum Speichern des bestimmten Freigabezeitpunkts; und
einer Schaltungsanordnung (138) zum Erzeugen eines Frei gabesignals für die Daten auf der Datenleitung gemäß dem in der Schaltungsanordnung (130) zum Speichern des Freigabezeit punkts gespeicherten Freigabezeitpunkt.
19. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß
die Schnittstellenschaltung (17, 110) in einer Speicher
steuervorrichtung (2) angeordnet ist, die gemäß einer von
einem Prozessor (104) ausgegebenen Zugriffsanforderung einen
Zugriff auf eine Speichervorrichtung steuert, wobei das Refe
renztaktsignal ein internes Arbeitstaktsignal (PCLK) des Pro
zessors ist.
20. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schaltungsanordnung (112) zum Auskoppeln
des effektiven Fensters eine Schaltung (112a-112h) zum Erfas
sen des Änderungspunkts in den Daten auf der Datenleitung
gemäß den zueinander komplementären Datenfreigabesignalen
(STROBE, STROBE#) enthält.
21. Schnittstellenschaltung nach einem der Ansprüche 1, 16
oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten auf der Daten
leitung (4) von einer Speichervorrichtung (1a-1n) gelesen
werden, wobei die Schnittstellenschaltung in einer Speicher
steuervorrichtung (2) zum Steuern eines Zugriffs auf die
Speichervorrichtung gemäß einer von einem Prozessor gesende
ten Zugriffsanforderung angeordnet ist.
22. Schnittstellenschaltung nach einem der Ansprüche 1, 16
oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenleitung (202,
315) an einen Prozessor (210a-210n, 220a-220n, 240a-240n;
250a-250n) und an einen Speichercontroller (200; 245), der
als Reaktion auf eine von dem Prozessor gesendete Zugriffsan
forderung die Datenübertragung zwischen einer Speichervor
richtung (215; 320a-320n) und dem Prozessor steuert, ange
schlossen ist, wobei die Schnittstellenschaltung wenigstens
in dem Prozessor oder in dem Speichercontroller angeordnet
ist.
23. Schnittstellenschaltung nach einem der Ansprüche 1, 16
oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten auf der Daten
leitung (4, 202, 315) von einer Speichervorrichtung (1a-1n,
215, 320a-320n) gelesen werden, wobei die Schnittstellen
schaltung in einer Halbleiterschaltung (2; 220a-220n,
240a-240n; 252a-252n) angeordnet ist, die auf die Speicher
vorrichtung zugreift.
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |