DE19537905A1 - Speicherzugriffsvorrichtung und -verfahren - Google Patents
Speicherzugriffsvorrichtung und -verfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schnittstellenschaltung und ein Zu
griffsverfahren, und insbesondere eine Schnittstellenschaltung
und ein Verfahren für den Speicherzugriff.
Die üblichen Verfahren, die zum Auslesen von in einem Speicher
gespeicherten Daten verwendet werden, sind beispielsweise ein
serielles Verfahren und ein paralleles Verfahren.
Ein übliches serielles Verfahren zum Auslesen von in einem
Speicher gespeicherten Daten wird im folgenden beschrieben. Die
zum Ausführen des üblichen seriellen Verfahrens verwendeten
Vorrichtungen weisen ein Schieberegister, eine Decoder-Spei
chereinheit und ein Ausgaberegister auf, und diese Einrichtun
gen sind in einem IC-Gehäuse mit den Anschlüssen AIN (Adreßein
gang - address input), DOUT (Datenausgang - data output), CLK
(Takt - clock) und (Chipauswahl - chip select) eingebaut.
Die auszulesenden Daten sind in der Decoder-Speichereinheit
gespeichert. Die Schaltung im IC (integrierte Schaltung -
integrated circuit) wird freigegeben, wenn das über den An
schluß übertragene Signal einen "low"-Zustand aufweist. Zu
diesem Zeitpunkt wird ein Takt über den Anschluß CLK eingege
ben, und ein Adreßsignal wird über den Anschluß AIN eingegeben,
und ein Datensignal wird später über den Anschluß DOUT ausgege
ben. Unter der Annahme, daß jede Adresse in der Decoder-Spei
chereinheit vierzehn Bit breit ist, erhält der Anschluß AIN das
Adreßsignal derart, daß die vierzehn Bits Bit für Bit nachein
ander über den Anschluß AIN eingegeben werden, und das Schiebe
register erhält ebenfalls die vierzehn Bits des Adreßsignals
Bit für Bit. Das Adreßsignal wird dann, nachdem es vom Schiebe
register vollständig empfangen worden ist, im Ganzen an die
Decoder-Speichereinheit übertragen. Das Adreßsignal wird in der
Decoder-Speichereinheit decodiert, und der Adresse entsprechen
de Daten werden an das Ausgaberegister ausgegeben. Die Daten
werden dann vom Ausgaberegister über den Anschluß DOUT Bit für
Bit übertragen und ausgegeben.
Ein Vorteil des seriellen Verfahrens zum Auslesen, das in der
Schnittstellenschaltung zum Lesen von Daten aus der Decoder-
Speichereinheit eingesetzt wird, ist es, daß nur ein Adreßan
schluß und nur ein Datenanschluß benötigt werden. Wenn die
Speicherkapazität der Decoder-Speichereinheit erweitert wird,
braucht deshalb lediglich die Anzahl von Bits in jeder eingege
benen Adresse erhöht werden. Anders ausgedrückt, ist es nicht
erforderlich, die Anzahl von Anschlüssen des IC-Gehäuses zu än
dern, und auch die Struktur des externen Systems, das mit dem
IC-Gehäuse zusammenwirkt, braucht nicht geändert zu werden. Das
Gehäuse kann somit kosteneffektiver aufgebaut werden, und die
Anzahl der Signale zum Steuern der integrierten Schaltung kann
verringert werden. Das serielle Ausleseverfahren hat jedoch als
Nachteil eine sehr langsame Auslesegeschwindigkeit. Immer, wenn
ein Adreßbit eingegeben oder ein Datenbit ausgegeben wird, er
fordert dies einen Taktimpuls. Wegen dieses hohen Zeitbedarfs
ist das serielle Ausleseverfahren nur zum Lesen mit geringer
Geschwindigkeit brauchbar. Zusätzlich müssen, wenn sich von
zwei 32 Bit breiten Adreßsignalen nur acht Bits unterscheiden,
bei Verwendung des seriellen Verfahrens die beiden 32 Bit brei
ten Adreßsignale vollständig in die Decoder-Speichereinheit
eingegeben werden, anstatt daß nur das erste Adreßsignal und
die acht sich unterscheidenden Bits des zweiten Adreßsignals in
die Decoder-Speichereinheit eingegeben werden, um die zwei ent
sprechenden Datensignale zu erhalten. Weil der Adreßsignalein
gang und der Datensignalausgang von demselben Takt gesteuert
werden, kann die periphere Steuerschaltung die Zeit für die
Adreßeingabe und die Datenausgabe nicht den unterschiedlichen
Bits des Adreßsignals anpassen. Bei üblichen Verfahren zum Aus
lesen von Speicherdaten sind die auszulesenden Daten normaler
weise Daten, die in der Decoder-Speichereinheit aufeinander
folgende Adressen haben. Auch wenn die Adressen von zwei Adreß
signalen nicht aufeinander folgen, unterscheiden sich in den
meisten Fällen nur wenige Bits der beiden Adreßsignale. Unter
diesen Bedingungen ist das fortlaufende Eingeben von Adreß
signalen, die aus aufeinanderfolgenden Adressen bestehen, oder
solchen, die nur wenige unterschiedliche Bits aufweisen, in
effizient, und die Auslesegeschwindigkeit wird somit verrin
gert.
Ein übliches paralleles Verfahren zum Auslesen von in einem
Speicher gespeicherten Daten wird im folgenden veranschaulicht.
Die Vorrichtung zum Ausführen des üblichen parallelen Verfah
rens ist eine Decoder-Speichereinheit mit vierzehn Anschlüssen,
über die gleichzeitig die vierzehn Bits eines 14 Bit breiten
Adreßsignals eingegeben werden. Nachdem die vierzehn Adreßbits
von der Decoder-Speichereinheit decodiert worden sind, werden
acht entsprechende Datenbits über acht Datenausgabeanschlüsse
ausgegeben. Anders ausgedrückt, muß die Decoder-Speichereinheit
mit mindestens vierzehn Adreßeingabeanschlüssen und acht Daten
ausgabeanschlüssen ausgestattet sein. Zusätzlich zu den zwei
undzwanzig oben erwähnten Anschlüssen muß die Decoder-Speicher
einheit einen Chipauswahlanschluß und einen Ausgangsfreigabe
anschluß aufweisen.
Die hohe Auslesegeschwindigkeit ist ein Vorteil des parallelen
Ausleseverfahrens. Jedes Bit des Adreßsignals und des Daten
signals wird über einen gesonderten Anschluß eingegeben oder
ausgegeben, so daß die vollständigen Daten mit nur einer Ausle
seoperation erhalten werden können. Somit ist die Auslesege
schwindigkeit hoch. Ein Nachteil des parallelen Ausleseverfah
rens ist, daß zuviele Anschlüsse benötigt werden, so daß die
Gehäusekosten hoch sind. Außerdem muß die externe Steuerschal
tung zum Steuern der Decoder-Speichereinheit zumindest die
gleiche Anzahl von Anschlüssen wie die Summe der Anzahlen der
Adreß- und Datenanschlüsse haben, so daß zuviele Steueran
schlüsse der Steuerschaltung belegt werden. Ferner muß das
Layout (die Anordnung der Bauteile und ihrer Verbindungslei
tungen) des peripheren Steuersystems neu entworfen werden, wenn
die Decoder-Speichereinheit so erweitert werden muß, daß die
Decoder-Speichereinheit mehr Anschlüsse benötigt.
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Schnittstellenschaltung und
ein Verfahren für den Speicherzugriff bereitzustellen, bei de
nen die Art des Zugriffs auf Speicherdaten flexibel gewählt
werden kann.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Schnittstellen
schaltung und ein Verfahren für den Speicherzugriff bereitzu
stellen, bei denen die Zugriffszeit auf Speicherdaten effektiv
verringert wird.
Erfindungsgemäß weist eine Schnittstellenschaltung zum Übertra
gen von einer bestimmten Adresse entsprechenden Daten von einer
bzw. an eine Decoder-Speichereinheit eine Bit-Wahlschaltung
auf, in der ein Übertragungsmodus voreingestellt ist, und eine
elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung verbundene Verarbeitungs
schaltung zum Übertragen der Daten gemäß dem Übertragungsmodus.
Die Schnittstellenschaltung weist vorzugsweise ferner eine
elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung und der Verarbeitungs
schaltung verbundene Steuerschaltung auf, um, entsprechend dem
Übertragungsmodus, ein Freigabesignal an die Verarbeitungs
schaltung zu liefern.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung weist die Verar
beitungsschaltung eine mit der Bit-Wahlschaltung und der Steu
erschaltung elektrisch verbundene Adreßspeicherschaltung auf,
die entsprechend dem Übertragungsmodus die Adresse erhält und
die Adresse an die Decoder-Speichereinheit überträgt, und eine
mit der Steuerschaltung und der Decoder-Speichereinheit elek
trisch verbundene Datenübertragungs-Puffereinrichtung, die die
der Adresse entsprechenden Daten gemäß dem Übertragungsmodus
überträgt.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung weist die Adreß
speicherschaltung ferner ein elektrisch mit der Steuerschaltung
und der Decoder-Speichereinheit verbundenes Adreßregister auf,
das, ansprechend auf das Freigabesignal, die Adresse erhält,
speichert und ausgibt, und eine mit der Bit-Wahlschaltung elek
trisch verbundene Adreßzeiger-Erzeugungseinrichtung, die zumin
dest einen Zeiger entsprechend dem Übertragungsmodus erzeugt
und die elektrisch mit dem Adreßregister verbunden ist, um den
zumindest einen Zeiger für die in dem Adreßregister gespeicher
te Adresse bereitzustellen.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung weist die Da
tenübertragungs-Pufferschaltung ferner einen elektrisch mit der
Steuerschaltung und der Decoder-Speichereinheit verbundenen Da
tenpuffer auf, der die Daten, ansprechend auf das Freigabe
signal, erhält, speichert und ausgibt, und eine elektrisch mit
der Bit-Wahlschaltung verbundene Datenzeiger-Erzeugungseinrich
tung, die zumindest einen Zeiger gemäß dem Übertragungsmodus
erzeugt und die elektrisch mit dem Datenpuffer verbunden ist,
um den zumindest einen Zeiger für die über den Datenpuffer
übertragenen Daten bereitzustellen. Der Datenpuffer kann ein
unidirektionaler Datenpuffer sein, der die Daten von der Deco
der-Speichereinheit überträgt, und die Decoder-Speichereinheit
ist dann ein Nur-Lese-Speicher (ROM - read only memory). Ander
seits kann der Datenpuffer ein bidirektionaler Datenpuffer
sein, der die Daten von der bzw. an die Decoder-Speichereinheit
überträgt, und die Decoder-Speichereinheit ist dann ein
Schreib-Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM - random
access memory).
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung ist die vorlie
gende Schnittstellenschaltung zusammen mit der Decoder-Spei
chereinheit als eine integrierte Schaltung aufgebaut und/oder
in ein Gehäuse für integrierte Schaltungen eingebaut.
Gemäß der Erfindung kann der Übertragungsmodus ein serieller
Modus, ein Stapelbetriebsmodus (Batchmodus - batch mode) oder
ein paralleler Modus sein.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung weist ein Ver
fahren zum Auslesen von einer bestimmten Adresse entsprechenden
Daten aus einer Decoder-Speichereinheit die Schritte auf:
- a) gleichzeitiges Eingeben mehrerer Bits der Adresse, bis die Adresse erkennbar ist;
- b) Bereitstellen der Adresse an die Decoder-Speichereinheit zum Ermitteln der Daten; und
- c) Ausgeben der Daten. Die Anzahl der mehreren Bits ist geringer als die Gesamtzahl von Bits der Adresse.
Im Schritt a) ist die Adresse erkennbar, sobald alle Bits der
Adresse eingegeben worden sind. Alternativ dazu kann die Adres
se erkennbar sein, sobald ein Teil mit Adreßbits, die sich von
denen einer vorhergehenden Adresse unterscheiden, vollständig
eingegeben ist. Der Schritt c) weist vorzugsweise ferner die
Schritte auf: d) Auslesen von Daten aus der Decoder-Speicher
einheit als eine Einheit; und e) gleichzeitiges Ausgeben einer
Anzahl von Bits der Daten, die der Anzahl der mehreren Bits der
Adresse gleich ist, bis die Daten vollständig ausgegeben worden
sind.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung weist ein Ver
fahren zum Schreiben von einer bestimmten Adresse entsprechen
den Daten in eine Decoder-Speichereinheit die Schritte auf:
- a′) gleichzeitiges Eingeben mehrerer Bits der Adresse, bis die Adresse erkennbar ist;
- b′) Bereitstellen der Adresse an die Decoder-Speichereinheit; und
- c′) Eingeben der Daten in die Decoder-Speichereinheit an der Adresse. Der Schritt c′) weist ferner vorzugsweise die Schritte auf;
- d′) gleichzeitiges Ein geben mehrerer Bits der Daten, bis die Daten vollständig einge geben sind; und
- e′) Schreiben der Daten im Ganzen in die Decoder-Speichereinheit.
Die Erfindung kann am besten anhand der folgenden Beschreibung
unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen verstanden wer
den, in denen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild ist, das schematisch eine bevor
zugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schnitt
stellenschaltung zum Auslesen von in einem Speicher
gespeicherten Daten zeigt;
Fig. 2 ein Zeitdiagramm ist, das die Eingangs-/Ausgangszu
stände an den Anschlüssen der in Fig. 1 gezeigten
Schnittstellenschaltung zeigt;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm ist, das die Eingangs-/Ausgangszu
stände an den Anschlüssen der in Fig. 1 gezeigten
Schnittstellenschaltung zeigt, wobei n 7 beträgt;
Fig. 4 ein Zeitdiagramm ist, das die Eingangs-/Ausgangszu
stände an den Anschlüssen der in Fig. 1 gezeigten
Schnittstellenschaltung zeigt, wobei n 3 beträgt;
Fig. 5 ein Zeitdiagramm ist, das die Eingangs-/Ausgangszu
stände an den Anschlüssen der in Fig. 1 gezeigten
Schnittstellenschaltung zeigt, wobei n 0 beträgt; und
Fig. 6 ein Blockschaltbild ist, das schematisch eine bevor
zugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Schnittstellenschaltung für den Speicherzugriff
zeigt.
Die Erfindung wird nun genauer unter Hinweis auf die folgenden
Ausführungsbeispiele beschrieben. Zu bemerken ist, daß die fol
genden Beschreibungen bevorzugter Ausführungsformen dieser Er
findung hier nur zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschrei
bung gegeben werden; sie sollen nicht vollständig sein oder die
Erfindung auf die genaue offenbarte Form beschränken.
Fig. 1, auf die hingewiesen wird, ist ein Blockschaltbild, das
schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsge
mäßen Schnittstellenschaltung zum Auslesen von in einem Spei
cher gespeicherten Daten zeigt. Die Schnittstellenschaltung 6
zum Auslesen von in der Decoder-Speichereinheit 11 gespeicher
ten Daten weist eine Steuerschaltung 7, eine Verarbeitungs
schaltung 50 und eine Bit-Wahlschaltung 9 auf. Die Verarbei
tungsschaltung weist eine Adreßspeicherschaltung 8 und eine Da
tenübertragungs-Pufferschaltung 10 auf. Die Adreßspeicherschal
tung 8 weist ein elektrisch mit der Steuerschaltung 7 und der
Decoder-Speichereinheit 11 verbundenes Adreßregister 13 und
eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung 9, dem Adreßregister
13 und der Steuerschaltung 7 verbundene Adreßzeiger-Erzeugungs
einrichtung 12 auf. Die Datenübertragungs-Pufferschaltung 10
weist einen elektrisch mit der Steuerschaltung 7 und der De
coder-Speichereinheit 11 verbundenen unidirektionalen Daten
puffer 14 und eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung 9, dem
unidirektionalen Datenpuffer 14 und der Steuerschaltung 7 ver
bundene Datenzeiger-Erzeugungseinrichtung 15 auf. In der in
Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist die Decoder-
Speichereinheit 11 ein Nur-Lese-Speicher (ROM - read only
memory). Die Decoder-Speichereinheit 11, die Steuerschaltung 7,
die Adreßspeicherschaltung 8, die Bit-Wahlschaltung 9 und die
Datenübertragungs-Pufferschaltung 10 sind in einem einzigen IC-
Gehäuse 61 eingebaut, das Anschlüsse , und und Adreß-/
Datenanschlüsse AD0 bis ADn aufweist.
Der Betrieb der Schnittstellenschaltung von Fig. 1 wird im fol
genden beschrieben. Wenn die integrierte Schaltung acht Adreß-/
Datenanschlüsse (d. h., n = 7) aufweist, die alle verwendet
werden, jedes Adreßsignal 32 Bit breit ist und jede Adresse
einem 16 Bit breiten Datenwort in der Decoder-Speichereinheit
11 entspricht, können acht Bits eines 32 Bit breiten Adreß
signals gleichzeitig eingegeben werden. In diesem Fall kann die
Eingabe des gesamten Adreßsignals erfolgen, indem der obige
Vorgang viermal ausgeführt wird. Dies wird ein Übertragungsmo
dus im Stapelbetrieb genannt. Während dieser Zeit erzeugt die
Adreßzeiger-Erzeugungseinrichtung 12 mehrere Adreßzeiger, je
nach dem in der Bit-Wahlschaltung 9 bestimmten Wert n. Damit
das Adreßregister 13 die acht Bits des Adreßsignals gemäß der
von dem ersten Adreßzeiger angegebenen Adresse (bzw. dem
angegebenen Teilstück der Adresse) speichern kann, veranlaßt
die Steuerschaltung 7, daß die Adreßzeiger-Erzeugungseinrich
tung 12 den ersten Adreßzeiger an das Adreßregister 13 ausgibt,
wenn die ersten acht Bits des Adreßsignals über die Anschlüsse
AD0 bis AD7 eingegeben worden sind. Damit in dem Adreßregister
13 die acht Bits des Adreßsignals entsprechend der von dem
zweiten Adreßzeiger angegebenen Adresse (bzw. dem Teil der Ad
resse) gespeichert werden können, veranlaßt die Steuerschaltung
7, daß die Adreßzeiger-Erzeugungseinrichtung 12 den zweiten
Adreßzeiger an das Adreßregister 13 ausgibt, wenn die zweiten
acht Bits des Adreßsignals über die Anschlüsse AD0 bis AD7 ein
gegeben worden sind. Der Rest kann auf gleiche Weise abgeleitet
werden. Nachdem die zweiunddreißig Bits des Adreßsignals alle
im Adreßregister 13 gespeichert worden sind, veranlaßt die
Steuerschaltung 7, daß das Adreßregister 13 das Adreßsignal an
die Decoder-Speichereinheit 11 überträgt, und gibt die Decoder-
Speichereinheit 11 zum Decodieren des Adreßsignals frei. Die
Decoder-Speichereinheit 11 gibt die 16 Bits eines dem Adreß
signal entsprechenden 16-Bit-Datenwortes parallel und gleich
zeitig an den unidirektionalen Datenpuffer 14 aus. Die Daten
zeiger-Erzeugungseinrichtung 15 erzeugt mehrere Datenausgabe
zeiger entsprechend dem in der Bit-Wahlschaltung 9 eingestell
ten Wert n. Die Steuerschaltung 7 veranlaßt, daß die Datenzei
ger-Erzeugungseinrichtung 15 den ersten Datenausgabezeiger an
den unidirektionalen Datenpuffer 14 überträgt, um die Anzahl
der von dem unidirektionalen Datenpuffer 14 gleichzeitig ausge
gebenen Bits zu steuern. Weil n 7 beträgt, sollen die 16 Bit
breiten Daten im unidirektionalen Datenpuffer 14 in zwei je 8
Bit breite Gruppen unterteilt werden, die nachfolgend über die
Anschlüsse AD0-AD7 ausgegeben werden. Auf diese Weise wird ein
Datenauslesezyklus für ein bestimmtes Adreßsignal bewirkt.
Fig. 2, auf die hingewiesen wird, ist ein Zeitdiagramm, das die
Eingangs-/Ausgangszustände an den Anschlüssen der in Fig. 1
gezeigten Schnittstellenschaltung zeigt. Wenn das über den An
schluß eingegebene Signal einen "low"-Zustand aufweist, ist
die Schaltung der integrierten Schaltung 61 freigegeben. Ein
Adreßsignal kann von außen eingegeben werden, wenn das über den
Anschluß übertragene Signal einen "low"-Zustand aufweist.
Daten können ausgegeben werden, wenn das über den Anschluß
übertragene Signal einen "low"-Zustand aufweist. In Fig. 2
stellen die Symbole A₀-A2n+1 Adreßbits und D₀-D2n+1 Datenbits
dar.
In der Erfindung sind zwei über die Anschlüsse WR bzw. RD
übertragene Signale vorgesehen, um als Taktsignale für die
Adreßeingabe bzw. Datenausgabe zu dienen. Deshalb kann die
periphere Steuerschaltung den Adreßeingabetakt und den Daten
ausgabetakt passend zum Adreßwechsel einstellen.
Wenn einem bestimmten Adreßsignal entsprechende Daten vollstän
dig ausgelesen worden sind, nimmt erfindungsgemäß der Zähler
stand im Adreßregister 13 automatisch zu, so daß er der näch
sten Adresse in der Decoder-Speichereinheit 11 entspricht. Dem
entsprechend kann, wenn die von der peripheren Steuerung zu le
senden Daten aufeinanderfolgenden Adressen entsprechen, die pe
riphere Steuerung wiederholt das Signal für den Anschluß
freigeben, nachdem die der ersten Adresse entsprechenden ersten
Daten ausgelesen worden sind, um darauffolgend andere Daten
auszulesen, die den aufeinanderfolgenden Adressen entsprechen,
ohne jede der aufeinanderfolgenden Adressen einzugeben. Auf
diese Weise wird die Zeit zum Eingeben der aufeinanderfolgenden
Adreßsignale beträchtlich verringert. Immer, wenn ein Adreß
signal vollständig eingegeben worden ist, nimmt das Signal am
Anschluß den "high"-Zustand ein, und die Adreßzeiger-Erzeu
gungseinrichtung 12 wird von der Steuerschaltung 7 auf Null
gesetzt. Immer, wenn einem bestimmten Adreßsignal entsprechende
Daten vollständig ausgelesen worden sind, nimmt das Signal am
Anschluß den Zustand "high" ein, und die Datenzeiger-Erzeu
gungseinrichtung 15 wird von der Steuerschaltung 7 auf Null
gesetzt. Somit ist, wenn sich bei zwei Adreßsignalen nur die
geringstwertigen Bytes unterscheiden, das zweite Adreßsignal
erkennbar, sobald die ersten acht Bits des zweiten Adreßsignals
eingegeben sind. Der Grund für die obige Folgerung wird im
folgenden beschrieben. Die Adreßzeiger-Erzeugungseinrichtung 12
ist auf Null gesetzt worden, bevor die acht Bits des zweiten
Adreßsignals eingegeben worden sind, so daß die eingegebenen
acht Adreßbits das geringstwertige Byte des zweiten Adreß
signals sein müssen. Zusätzlich sind die anderen Bytes des
zweiten Adreßsignals denen des ersten Adreßsignals identisch,
so daß das zweite Adreßsignal erkennbar ist, indem nur das
unterschiedliche geringstwertige Byte eingegeben wird. Dann
wird das Signal am Anschluß von der externen Steuerung auf
einen "low-Zustand umgesetzt, so daß der Datenauslesevorgang
ausgeführt wird.
Fig. 3 bis 5, auf die hingewiesen wird, sind Zeitdiagramme, die
die Eingabe-/Ausgabezustände an den Anschlüssen der in Fig. 1
gezeigten Schnittstellenschaltung zeigen. Bei diesen Figuren
betragen die Werte n 7, 3 (Stapelbetriebsmodus) bzw. 0 (seriel
ler Modus), A0-A31 sind Adreßbits und D0-D15 sind den
Adreßbits A0-A31 entsprechende Datenbits. Natürlich kann die
integrierte Schaltung 61 acht Adreß-/Datenanschlüsse aufweisen,
aber nur ein Teil der Anschlüsse, beispielsweise vier oder
einer, sind mit der externen Steuerung elektrisch verbunden.
Die Wirkung entspricht der von vier Adreß-/Datenanschlüssen
oder einem Adreß-/Datenanschluß. Andererseits entspricht mit
dieser Schaltungsstruktur die Erfindung dem parallelen Modus,
wenn die eingegebene Adresse 8 Bit breit ist.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine bevorzugte
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnittstellenschaltung
für den Speicherzugriff zeigt. Die Schnittstellenschaltung 25
zum Zugreifen auf Daten in einer Decoder-Speichereinheit 20
weist eine Steuerschaltung 16, eine Adreßspeicherschaltung 17,
eine Bit-Wahlschaltung 18 und eine Datenübertragungs-Puffer
schaltung 19 auf und ist in ein IC-Gehäuse 26 eingebaut. Die
Adreßspeicherschaltung 17 weist ein Adreßregister 21 und eine
Adreßzeiger-Erzeugungseinrichtung 22 auf. Die Datenübertra
gungs-Pufferschaltung 19 weist einen bidirektionalen Daten
puffer 23 und eine Datenzeiger-Erzeugungseinrichtung 24 auf.
Der Unterschied zwischen den Schaltungen der Fig. 1 und 6 liegt
darin, daß die Decoder-Speichereinheit 11 in Fig. 1 ein Nur-
Lese-Speicher (ROM - read only memory) ist, während die Deco
der-Speichereinheit 20 in Fig. 6 ein Schreib-Lese-Speicher mit
wahlfreiem Zugriff (RAM - random access memory) ist. Das heißt,
daß die in Fig. 6 gezeigte bevorzugte Ausführungsform sowohl
zum Auslesen als auch zum Einschreiben von Daten arbeitet. We
gen dieses Unterschieds sind die in den beiden bevorzugten Aus
führungsformen eingesetzten Datenpuffer ein unidirektionaler
Datenpuffer bzw. ein bidirektionaler Datenpuffer.
Um das Einschreiben ausführen zu können, weist die integrierte
Schaltung 26, im Vergleich mit dem Nur-Lese-Betrieb, einen zu
sätzlichen Anschluß SAD auf, der mit der Steuerschaltung 16
verbunden ist. Wenn sich die Schnittstellenschaltung 25 in
einem Auslese-Betriebszustand befindet, beträgt der Wert auf
dem Anschluß SAD Null. In Fig. 6 arbeiten die gleichen Schal
tungen wie in Fig. 1 auf die gleiche Weise wie in Fig. 1.
Wenn sich die Schnittstellenschaltung im Schreibbetrieb befin
det, werden der "high"-Zustand und der "low"-Zustand des über
SAD übertragenen Signals verwendet, um die Eingabe eines Adreß
signals und die Eingabe eines Datensignals zu beeinflussen.
Beispielsweise wird ein Adreßsignal eingegeben, wenn das Signal
am Anschluß SAD einen "high"-Zustand aufweist, während ein Da
tensignal eingegeben wird, wenn das Signal am Anschluß SAD
einen "low"-Zustand aufweist. Die Eingabe eines Adreßsignals
erfolgt auf ähnliche Weise wie unter Hinweis auf Fig. 1 be
schrieben, und das Adreßsignal wird in dem Adreßregister 21 ge
speichert. Wenn das eingegebene Signal ein Datensignal ist,
veranlaßt die Steuerschaltung 16, daß die Signalübertragungs
richtung des bidirektionalen Puffers 23 so gesetzt wird, daß
das über die Adreß-/Datenanschlüsse AD0-AD7 eingegebene Daten
signal zur Decoder-Speichereinheit 20 übertragen und darin
gespeichert wird. Die Daten werden in der Decoder-Speicherein
heit 20 an der durch das Adreßregister 21 bestimmten Adresse
gespeichert.
Kurz gesagt kann, gemäß der Erfindung, die Auslesezeit bedeu
tend verringert werden, weil mehrere Bits eines Adreßsignals
gleichzeitig über Adreß-/Datenanschlüsse eingegeben werden
können. Ferner ist, wenn die auszulesenden Daten aufeinander
folgenden Adressen entsprechen, die vollständige Eingabe der
aufeinanderfolgenden Adressen, außer der ersten Adresse, nicht
erforderlich.
Überdies braucht, wenn bei zwei Adreßsignalen nur einige wenige
Bits unterschiedlich sind, nur der sich unterscheidende Teil
der Adreßbits eingegeben werden, um die dem zweiten Adreßsignal
entsprechenden Daten zu ermitteln.
Claims (20)
1. Schnittstellenschaltung zum Übertragen von einer bestimm
ten Adresse entsprechenden Daten von einer bzw. an eine
Decoder-Speichereinheit (11, 20), dadurch gekennzeichnet, daß
die Schnittstellenschaltung (6, 25) aufweist:
eine Bit-Wahlschaltung (9, 18), in der ein Übertragungs modus voreingestellt ist; und
eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung (9, 18) verbun dene Verarbeitungsschaltung (50), die die Daten gemäß dem Über tragungsmodus überträgt.
eine Bit-Wahlschaltung (9, 18), in der ein Übertragungs modus voreingestellt ist; und
eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung (9, 18) verbun dene Verarbeitungsschaltung (50), die die Daten gemäß dem Über tragungsmodus überträgt.
2. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstellenschaltung (6, 25)
ferner eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung (9, 18) und
der Verarbeitungsschaltung (50) verbundene Steuerschaltung (7,
16) aufweist, die ein Freigabesignal für die Verarbeitungs
schaltung (50) gemäß dem Übertragungsmodus bereitstellt.
3. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltung (50)
aufweist:
eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung (9, 18) und der Steuerschaltung (7, 16) verbundene Adreßspeicherschaltung (8, 17), die eine Adresse gemäß dem Übertragungsmodus erhält und die Adresse an die Decoder-Speichereinheit (11, 20) überträgt; und
eine elektrisch mit der Steuerschaltung (7, 16) und der Decoder-Speichereinheit (11, 20) verbundene Datenübertragungs- Puffereinrichtung (10, 19), die die der Adresse entsprechenden Daten gemäß dem Übertragungsmodus überträgt.
eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung (9, 18) und der Steuerschaltung (7, 16) verbundene Adreßspeicherschaltung (8, 17), die eine Adresse gemäß dem Übertragungsmodus erhält und die Adresse an die Decoder-Speichereinheit (11, 20) überträgt; und
eine elektrisch mit der Steuerschaltung (7, 16) und der Decoder-Speichereinheit (11, 20) verbundene Datenübertragungs- Puffereinrichtung (10, 19), die die der Adresse entsprechenden Daten gemäß dem Übertragungsmodus überträgt.
4. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Adreßspeicherschaltung (8, 17)
ferner aufweist:
ein elektrisch mit der Steuerschaltung (7, 16) und der Decoder-Speichereinheit (11, 20) verbundenes Adreßregister (12, 22), das die Adresse, ansprechend auf das Freigabesignal, emp fängt, speichert und ausgibt; und
eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung (9, 18) verbun dene Adreßzeiger-Erzeugungseinrichtung (13, 21), die zumindest einen Zeiger gemäß dem Übertragungsmodus erzeugt und elektrisch mit dem Adreßregister (12, 22) verbunden ist, um den zumindest einen Zeiger für die in dem Adreßregister (12, 22) gespeicherte Adresse bereitzustellen.
ein elektrisch mit der Steuerschaltung (7, 16) und der Decoder-Speichereinheit (11, 20) verbundenes Adreßregister (12, 22), das die Adresse, ansprechend auf das Freigabesignal, emp fängt, speichert und ausgibt; und
eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung (9, 18) verbun dene Adreßzeiger-Erzeugungseinrichtung (13, 21), die zumindest einen Zeiger gemäß dem Übertragungsmodus erzeugt und elektrisch mit dem Adreßregister (12, 22) verbunden ist, um den zumindest einen Zeiger für die in dem Adreßregister (12, 22) gespeicherte Adresse bereitzustellen.
5. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungs-Pufferschal
tung (10, 19) ferner aufweist:
einen elektrisch mit der Steuerschaltung (7, 16) und der Decoder-Speichereinheit (11, 20) verbundenen Datenpuffer (14, 23), der die Daten, ansprechend auf das Freigabesignal, emp fängt, speichert und ausgibt; und
eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung (9, 18) verbun dene Datenzeiger-Erzeugungseinrichtung (15, 24), die zumindest einen Zeiger gemäß dem Übertragungsmodus erzeugt und elektrisch mit dem Datenpuffer (14, 23) verbunden ist, um den zumindest einen Zeiger für die über den Datenpuffer (14, 23) übertragenen Daten bereitzustellen.
einen elektrisch mit der Steuerschaltung (7, 16) und der Decoder-Speichereinheit (11, 20) verbundenen Datenpuffer (14, 23), der die Daten, ansprechend auf das Freigabesignal, emp fängt, speichert und ausgibt; und
eine elektrisch mit der Bit-Wahlschaltung (9, 18) verbun dene Datenzeiger-Erzeugungseinrichtung (15, 24), die zumindest einen Zeiger gemäß dem Übertragungsmodus erzeugt und elektrisch mit dem Datenpuffer (14, 23) verbunden ist, um den zumindest einen Zeiger für die über den Datenpuffer (14, 23) übertragenen Daten bereitzustellen.
6. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Datenpuffer ein unidirektiona
ler Datenpuffer (14) ist, der die Daten von der Decoder-Spei
chereinheit (11) überträgt.
7. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Decoder-Speichereinheit (11),
von der die Daten übertragen werden, ein Nur-Lese-Speicher ist.
8. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Datenpuffer ein bidirektionaler
Datenpuffer (23) ist, der die Daten von der bzw. an die Deco
der-Speichereinheit (20) überträgt.
9. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Decoder-Speichereinheit (20),
von der bzw. an die die Daten übertragen werden, ein Schreib-
Lese-Speicher ist.
10. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstellenschaltung (6, 25)
gemeinsam mit der Decoder-Speichereinheit (11, 20) in einer in
tegrierten Schaltung (61, 26) vereinigt sind.
11. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsmodus ein serieller
Modus ist.
12. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsmodus ein Stapel
betriebsmodus ist.
13. Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsmodus ein paralle
ler Modus ist.
14. Verfahren zum Auslesen von einer bestimmten Adresse ent
sprechenden Daten aus einer Decoder-Speichereinheit (11, 20),
gekennzeichnet durch die Schritte:
- a) gleichzeitiges Eingeben mehrerer Bits der Adresse, bis die Adresse erkennbar ist;
- b) Bereitstellen der Adresse an die Decoder-Speicherein heit (11, 20) zum Ermitteln der Daten; und
- c) Ausgeben der Daten.
15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der mehreren Bits gerin
ger als die Gesamtzahl von Bits der Adresse ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt a) die Adresse erkennbar
ist, wenn alle Bits der Adresse eingegeben sind.
17. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt a) die Adresse erkennbar
ist, wenn ein Teil mit Adreßbits, die sich von denen einer vor
hergehenden Adresse unterscheiden, vollständig eingegeben ist.
18. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß Schritt c) ferner die Schritte auf
weist:
- d) Auslesen der Daten im Ganzen aus der Decoder-Speicher einheit (11, 20); und
- e) gleichzeitiges Ausgeben einer Anzahl von Bits der Da ten, die gleich der Anzahl der mehreren Bits der Adresse ist, bis die Daten vollständig ausgegeben worden sind.
19. Verfahren zum Schreiben von einer bestimmten Adresse ent
sprechenden Daten in eine Decoder-Speichereinheit (20),
gekennzeichnet durch die Schritte:
- a′) gleichzeitiges Eingeben mehrerer Bits der Adresse, bis die Adresse erkennbar ist;
- b′) Bereitstellen der Adresse an die Decoder-Speicherein heit (20); und
- c′) Eingeben der Daten an der Adresse in die Decoder- Speichereinheit (20).
20. Verfahren nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß Schritt c′) ferner die Schritte
aufweist:
- d′) gleichzeitiges Eingeben mehrerer Bits der Daten, bis die Daten vollständig eingegeben sind; und
- e′) Schreiben der Daten im Ganzen in die Decoder-Speicher einheit (20).
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