FR2863764A1 - Memoire serie comprenant des moyens de protection d'un plan memoire entendu pendant une operation d'ecriture - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une mémoire (MEM) sur microplaquette de silicium, comprenant une entrée/sortie série, un plan mémoire intégré (MA) adressable sous N bits, et au moins un registre (STREG, IDREG) accessible en lecture après application à la mémoire d'une commande de lecture du registre. Selon l'invention, la mémoire comprend des moyens (IDXREG) pour mémoriser une adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire au sein d'un plan mémoire étendu dans lequel la mémoire est incorporée ou destinée à être incorporée, des moyens (MSTDEC) pour fournir un signal de mémoire maître à partir de l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire, et une unité centrale (UC) pour exécuter une commande de lecture du registre (STREG, IDREG) et de fourniture du contenu du registre sur l'entrée/sortie série de la mémoire, uniquement si la mémoire est mémoire maître au sein du plan mémoire étendu.

Description

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MEMOIRE SERIE COMPRENANT DES MOYENS DE PROTECTION D'UN PLAN MEMOIRE ETENDU PENDANT UNE OPERATION D'ECRITURE La présente invention concerne les mémoires série sur microplaquette de silicium, et plus particulièrement la réalisation d'un plan mémoire étendu par juxtaposition d'une pluralité de mémoires série.

Parmi les mémoires intégrées sur microplaquette de silicium, on distingue les mémoires de type "parallèle" ayant des entrées et des sorties parallèles, et les mémoires de type "série", ayant une entrée/sortie série. Les mémoires de type série, ou mémoires série, ne comprennent généralement qu'une seule entrée/sortie de données leur permettant de recevoir bit à bit des commandes de lecture ou d'écriture comprenant un code opération, une adresse de lecture ou d'écriture, et éventuellement une donnée à écrire.

Pour diverses raisons technologiques, les mémoires intégrées sur microplaquette de silicium comportent un plan mémoire intégré de taille relativement limitée, en terme d'espace mémoire, généralement inférieure à l'espace mémoire que nécessitent certaines applications.

Par exemple, les périphériques informatiques tels les imprimantes nécessitent des mémoires de grande capacité pour stocker de gros volumes de données. De ce fait, il est habituel de regrouper plusieurs microplaquettes de silicium pour former des plans mémoire étendus constitués par la juxtaposition des plans mémoire intégrés présents dans chacune des mémoires. Un tel regroupement consiste généralement en un empilement de microplaquettes de silicium dans un même boîtier ou un empilement de boîtiers comprenant chacun une microplaquette de silicium.

Un objectif important dans la réalisation d'un plan mémoire étendu est de ne pas augmenter de façon rédhibitoire le nombre de fils d'interconnexion entre, 2 2863764 d'une part, les diverses microplaquettes de silicium formant le plan mémoire étendu et, d'autre part, l'organe qui exploite le plan mémoire, généralement un microprocesseur, un microcontrôleur, un processeur DSP,...

Un autre objectif important est de faire en sorte qu'un plan mémoire étendu formé par un nombre déterminé de mémoires, soit compatible avec un plan mémoire étendu de même taille réalisé avec un nombre inférieur de mémoires. En effet, avec l'évolution rapide des technologies d'intégration sur silicium, la taille des plans mémoire intégrés sur microplaquette de silicium ne cesse de s'accroître, de sorte que le nombre de mémoires individuelles nécessaires à la réalisation d'un plan mémoire étendu de taille déterminée va en diminuant. Par exemple, un plan mémoire de 2 MO (Megaoctets) formé par quatre mémoires de 512 KO (Kilooctets) chacune, pourra être réalisé ultérieurement avec seulement deux mémoires de 1024 KO chacune.

Une telle compatibilité signifie que le remplacement d'un plan mémoire étendu par un autre, comprenant un nombre inférieur de mémoires, doit pouvoir être fait avec un minimum de modifications logicielles et matérielles, l'idéal étant que le remplacement ne nécessite aucune modification du programme d'ordinateur qui utilise le plan mémoire étendu. Ceci implique que le "comportement" global du plan mémoire, c'est-à-dire sa réponse à des commandes de lecture ou d'écriture accompagnées d'adresses de taille déterminée, ne doit pas changer.

Or, à ce jour, les objectifs précités ne sont pas atteints et peuvent même apparaître comme contradictoires. Pour fixer les idées, les figures 1 et 2A, 2B illustrent deux procédés classiques permettant de réaliser un plan mémoire étendu, respectivement avec des mémoires de type parallèle et des mémoires série.

3 2863764 Sur la figure 1, quatre mémoires identiques PMEM1, PMEM2 PMEM3, PMEM4 de type parallèle sont regroupées pour obtenir un plan mémoire étendu. Les mémoires comprennent chacune un plan mémoire intégré adressable sous N bits (non représenté). Chaque mémoire comporte N entrées d'adresse AIo-AIN_1 en parallèle, connectées aux N fils d'adresse de plus faible poids d'un bus d'adresse ADB. Le bus d'adresse comprend N+2 fils d'adresse, nécessaires à l'adressage du plan mémoire étendu dont la taille est ici quatre fois celle des plans mémoire intégrés dans les microplaquettes de silicium. La sélection de chaque mémoire au sein du plan mémoire étendu est faite au moyen d'une entrée de sélection CS ("Chip Select") prévue sur chaque microplaquette de silicium. A cet effet, les deux fils de plus fort poids du bus d'adresse ADB sont appliqués à un décodeur d'adresse ADEC qui fournit quatre fils de sélection CS1, CS2, CS3, CS4, chaque fil de sélection étant connecté à l'entrée CS d'une mémoire.

Cet exemple montre que la réalisation d'un plan mémoire étendu au moyen de circuits intégrés à entrées parallèles entraîne une démultiplication des fils d'interconnexion afin de pouvoir sélectionner individuellement les mémoires au sein du plan mémoire étendu. De plus le remplacement du plan mémoire étendu par un plan mémoire de même taille qui serait réalisé avec deux circuits intégrés ayant des plans mémoire intégrés de taille double, nécessiterait une modification des fils d'interconnexion et du décodeur d'adresse. En contrepartie, le plan mémoire étendu présente un caractère unitaire au plan logiciel puisqu'il est possible de faire un balayage des adresses sans se préoccuper de savoir quelle est la mémoire correspondant à l'adresse courante appliquée sur le bus, la sélection des mémoires étant faite automatiquement grâce au décodeur d'adresse et aux entrées de sélection CS. Le plan mémoire étendu serait donc compatible au niveau logiciel avec un plan mémoire de même taille qui serait 4 2863764 réalisé avec deux circuits intégrés ayant des plans mémoire individuels de taille double.

La figure 2A concerne plus spécifiquement le domaine technique de l'invention et représente un plan mémoire étendu réalisé avec quatre mémoires série identiques SMEM1, SMEM2, SMEM3, SMEM4, dont la structure est représentée schématiquement en figure 2B.

A noter ici que l'utilisation de mémoires série est avantageuse voire quasiment obligatoire dans les applications où des circuits de contrôle sont reliés à un grand nombre d'éléments. On trouve ainsi, dans certains périphériques d'ordinateur, des circuits de contrôle à microprocesseur ayant des centaines de ports d'entrée/sortie malgré une réduction drastique des interconnexions grâce à l'emploi généralisé de mémoires série. Dans de telles applications, l'utilisation de mémoires série est donc presque indispensable car le nombre de ports à prévoir dans les microprocesseurs deviendrait rédhibitoire si des mémoires de type parallèle étaient utilisées.

Chaque mémoire SMEM comprend une entrée/sortie série IO, un circuit d'entrée/sortie IOCT, une unité centrale UC, un compteùr d'adresse ADEC de N bits et un plan mémoire intégré MA adressable sous N bits (fig. 2B).

Le circuit IOCT est relié à l'entrée/sortie série IO et transforme des données reçues sous forme série en données parallèles, et inversement. Chaque entrée/sortie série IO est connectée à un fil de données DTW (fig. 2A) commun à toutes les mémoires, qui véhicule à la fois des commandes, des adresses et des données sous forme série. Chaque mémoire comprend également deux entrées d'identification IP1, IPO dont le potentiel est ajusté de manière à attribuer à chaque mémoire un identifiant. Par exemple, les deux entrées IP1, IPO de la mémoire SMEM1 sont portées à une tension d'alimentation Vcc pour former un l'identifiant "11", les entrées IP1, IPO de la mémoire SMEM2 sont portées respectivement à la tension Vcc et à 2863764 la masse (GND) pour former l'identifiant "10", les entrées IP1, IPO de la mémoire SMEM3 sont portées à la masse et à la tension Vcc pour former l'identifiant "0,1" et les entrées IP1, IPO de la mémoire SMEM4 sont portées à la masse pour former l'identifiant "00".

La sélection de chaque mémoire au sein du plan mémoire étendu est faite ici de façon logicielle en envoyant aux mémoires des commandes distinctives du type [OPCODE, I1, I0, AD] comprenant un code opération OPCODE, deux bits d'identification Il, IO et une adresse AD de N bits. L'unité centrale de chaque mémoire exécute les codes opération OPCODE présents dans les commandes reçues si les bits d'identification Il, IO correspondent à l'identifiant de la mémoire. Dans le cas par exemple d'une commande de lecture, le compteur d'adresse ACNT enregistre les N bits d'adresse AN_1-Ao présents dans la commande et les applique au plan mémoire MA, tandis que l'unité centrale applique un signal de lecture au plan mémoire.

En résumé, le procédé classique qui vient d'être décrit consiste à prévoir des mémoires série capables de "s'auto-identifier" sur réception d'une commande distinctive. Ce procédé est avantageux en ce qui concerne le nombre d'interconnexions électriques, car la juxtaposition des mémoires ne conduit pas à une démultiplication des fils d'interconnexion, les entrées d'identification IP1, IPO des mémoires étant polarisées localement, en utilisant des tensions (Vcc, GND) disponibles au voisinage des microplaquettes de silicium.

Le plan mémoire étendu obtenu ne présente toutefois pas de caractère unitaire au plan logiciel, notamment en ce qui concerne l'exécution d'une commande de lecture continue. Ainsi, une lecture continue du plan mémoire étendu nécessite tout d'abord l'envoi à la première mémoire SMEM1 d'une commande de lecture continue de son plan mémoire intégré, du type: 6 2863764 [CODE(lecture continue), 1,1, AD0] comprenant le code opération de la commande, l'identifiant 1,1 de la mémoire SMEM1, et l'adresse ADO où la lecture continue doit être initialisée dans le plan mémoire intégré. Des commandes similaires ayant des bits d'identification appropriés doivent ensuite être envoyées aux autres mémoires, soit au total quatre commandes pour lire l'ensemble du plan mémoire.

De plus, le remplacement des quatre mémoires par deux mémoires de taille double voire par une mémoire unique de taille quadruple, nécessite une modification substantielle du programme exploitant le plan mémoire étendu, car les commandes à envoyer ne sont alors plus les mêmes, tant par leur structure que par leur nombre. Ainsi la lecture continue d'un plan mémoire de même taille formé par deux mémoires au lieu de quatre nécessite l'envoi de deux commandes de lecture continue au lieu de quatre. Les commandes n'ont pas la même structure et doivent comprendre N+1 bits d'adresse au lieu de N bits d'adresse.

Encore un autre inconvénient de ce procédé est de n'être applicable que si le protocole de communication du bus série prévoit un champ d'identification dans les commandes. Or, certains bus série, notamment les bus SPI d'un emploi généralisé dans l'industrie, ont des protocoles de communication qui ne prévoient pas l'insertion d'un identifiant dans les commandes.

En conclusion, la réalisation d'un plan mémoire étendu avec des mémoires série sans ajout de fils d'interconnexion, entraîne une complexification, une "spécialisation" du protocole de communication, qui fait obstacle à la réalisation d'un plan mémoire unitaire au plan du logiciel, et fait par conséquent obstacle à l'obtention d'une parfaite compatibilité entre deux plans mémoire étendus comprenant des mémoires en nombres différents.

7 2863764 Ainsi, un objectif général de la présente invention est de prévoir un procédé et une structure de mémoire série qui permettent de réaliser un plan mémoire étendu ayant un caractère unitaire, c'est-à-dire se comportant, vu de l'extérieur, comme une mémoire unique comprenant un plan mémoire de grande taille.

Un autre objectif de l'invention est qu'un plan mémoire étendu présente un tel caractère unitaire y compris lorsqu'il est formé par la juxtaposition de mémoires série n'ayant pas des plans mémoire intégrés de même taille.

Un autre objectif de l'invention est de prévoir un procédé et une structure de mémoire série qui permettent la réalisation d'un plan mémoire étendu ayant un caractère unitaire vis-à-vis d'une commande de lecture continue du plan mémoire étendu.

Encore un autre objectif de l'invention est de prévoir un plan mémoire étendu présentant un caractère unitaire en ce qui concerne l'exécution de commandes particulières visant à lire des registres spéciaux qui sont généralement prévus dans les mémoires série, par exemple des registres d'état ou des registres d'identification.

Pour atteindre ces objectifs, une idée générale de la présente invention est d'appliquer à des mémoires série formant un plan mémoire étendu, des commandes non distinctives comprenant une adresse étendue couvrant l'ensemble du plan mémoire, et d'attribuer à chaque mémoire une adresse de poids fort au sein du plan mémoire étendu afin que chaque mémoire puisse elle-même déterminer si la commande lui est destinée ou non.

Une autre idée de l'invention, se rapportant plus spécifiquement à l'exécution d'une commande de lecture continue du plan mémoire, est de prévoir, dans chaque mémoire, un compteur d'adresse étendue pour mémoriser la totalité de l'adresse étendue présente dans les commandes reçues. Ainsi, chaque mémoire est en mesure de recevoir 8 2863764 des commandes dont le champ d'adresse dépasse la taille de son propre plan mémoire intégré, et est en mesure d'incrémenter son compteur d'adresse sur une étendue plus large que l'adressage de son propre plan mémoire, de sorte que plusieurs mémoires peuvent fonctionner de concert pour simuler le fonctionnement d'une mémoire unique.

Encore une autre idée de l'invention, se rapportant plus spécifiquement à la réalisation d'un plan mémoire étendu unitaire en lecture et écriture, est de prévoir, dans chaque mémoire, un contact de disponibilité/occupation et d'interconnecter les contacts disponibilité/occupation de toutes les mémoires formant le plan mémoire étendu, afin que chaque mémoire puisse savoir si l'une des autres mémoires est occupée par une opération d'écriture de son plan mémoire. Ainsi, lorsqu'une mémoire effectue une opération d'écriture de son plan mémoire, elle porte au potentiel déterminé le contact de disponibilité/occupation et empêche les autres mémoires de répondre à une commande de lecture. L'ensemble de mémoires se comporte ainsi comme une mémoire unique, car une mémoire unique ne peut pas être simultanément disponible en lecture et en écriture.

Encore une autre idée de l'invention, se rapportant plus spécifiquement à lecture de registres spéciaux dans un plan mémoire étendu, est de désigner une mémoire maître et les autres mémoires esclaves, et de faire en sorte que seule une mémoire maître puisse exécuter une commande de lecture d'un registre spécial.

Plus particulièrement, au moins l'un des objectifs précités est atteint par la prévision d'une mémoire sur microplaquette de silicium, comprenant une entrée/sortie série, un plan mémoire intégré adressable sous N bits, et au moins un registre accessible en lecture, des moyens pour mémoriser une adresse de poids fort attribuée à la mémoire au sein d'un plan mémoire étendu adressable au moyen d'une adresse étendue comprenant N bits de poids 9 2863764 faible et K bits de poids fort, dans lequel la mémoire est incorporée ou destinée à être incorporée, des moyens pour fournir un signal de mémoire maître présentant une valeur active ou une valeur inactive, à partir de l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire, le signal de mémoire maître à la valeur active signifiant que la mémoire est maître au sein du plan mémoire étendu, le signal de mémoire maître à la valeur inactive signifiant que la mémoire est esclave au sein du plan mémoire étendu, et une unité centrale pour exécuter une commande de lecture du registre et de fourniture du contenu du registre sur l'entrée/sortie série de la mémoire, uniquement si la mémoire est mémoire maître au sein du plan mémoire étendu.

Selon un mode de réalisation, la mémoire comprend des moyens pour mémoriser une information sur la taille du plan mémoire étendu, et des moyens pour fournir le signal de mémoire maître à partir de l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire et de l'information sur la taille du plan mémoire étendu.

Selon un mode de réalisation, l'information sur la taille du plan mémoire étendu comprend le nombre K de bits de poids fort présents dans une adresse étendue.

Selon un mode de réalisation, le signal de mémoire maître est porté à la valeur active si l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire est la plus forte adresse de poids fort au sein du plan mémoire étendu.

Selon un mode de réalisation, le registre est un registre d'état comprenant des bits de protection en 30 écriture du plan mémoire étendu.

Selon un mode de réalisation, le registre est un registre d'identification comprenant une donnée d'identification de la mémoire.

Selon un mode de réalisation, l'unité centrale est configurée pour exécuter une commande d'écriture du registre quelle que soit la valeur du signal de mémoire maître.

2863764 Selon un mode de réalisation, les moyens pour fournir un signal de mémoire maître comprennent un circuit de décodage recevant en entrée l'information sur la taille du plan mémoire étendu et l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire.

Selon un mode de réalisation, la mémoire comprend un compteur d'adresse étendue pour mémoriser une adresse étendue reçue sur l'entrée/sortie série de la mémoire, des moyens pour comparer les K bits d'adresse de poids fort de l'adresse étendue avec l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire, des moyens pour empêcher l'exécution d'une commande de lecture ou d'écriture du plan mémoire intégré si les K bits d'adresse de poids fort sont différents de l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire.

Selon un mode de réalisation, la mémoire comprend un circuit tampon de sortie pour fournir sur l'entrée/sortie série de la mémoire des données lues dans le plan mémoire intégré, et un comparateur pour fournir un signal de blocage du circuit tampon de sortie si les K bits de poids fort sont différents de l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire.

Selon un mode de réalisation, la mémoire comprend un contact de disponibilité/occupation pouvant être forcé depuis l'extérieur à un potentiel électrique déterminé, des moyens internes pour forcer au potentiel électrique déterminé le contact de disponibilité/occupation, pendant une opération d'effacement ou de programmation du plan mémoire intégré, et des moyens pour ne pas exécuter une commande de lecture ou d'écriture du plan mémoire lorsque le potentiel électrique du contact de disponibilité/occupation présente le potentiel déterminé.

Selon un mode de réalisation, la mémoire comprend des contacts spécifiques permettant de configurer l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire, en appliquant des potentiels électriques déterminés sur chacun des contacts spécifiques.

11 2863764 La présente invention concerne également un procédé pour la réalisation d'un plan mémoire étendu comprenant une pluralité de mémoires série intégrées sur microplaquettes de silicium, chaque mémoire comprenant une entrée/sortie série, un plan mémoire intégré adressable sous N bits, N pouvant être différent pour chaque mémoire intégrée, et au moins un registre accessible en lecture après application à la mémoire d'une commande de lecture du registre, les entrées/sorties série des mémoires étant interconnectées, procédé comprenant les étapes consistant à attribuer à chaque mémoire une adresse de poids fort au sein du plan mémoire étendu, désigner, dans le plan mémoire étendu, une seule mémoire maître et des mémoires esclaves, et configurer les mémoires pour que seule la mémoire maître exécute une commande de lecture du registre, et que les mémoires esclaves n'exécutent jamais une telle commande.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes consistant à prévoir, dans chaque mémoire: des moyens pour mémoriser l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire, des moyens pour fournir un signal de mémoire maître présentant une valeur active ou une valeur inactive, à partir de l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire, le signal de mémoire maître à la valeur active signifiant que la mémoire est maître au sein du plan mémoire étendu, le signal demémoire maître à la valeur inactive signifiant que la mémoire est esclave au sein du plan mémoire étendu, et une unité centrale pour exécuter une commande de lecture du registre et de fourniture du contenu du registre sur l'entrée/sortie série de la mémoire, uniquement si la mémoire est mémoire maître au sein du plan mémoire étendu.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes consistant à prévoir, dans chaque mémoire des moyens pour mémoriser une information sur la taille du plan mémoire étendu, et des moyens pour fournir le signal de mémoire maître à partir de l'adresse de poids fort 12 2863764 attribuée à la mémoire et de l'information sur la taille du plan mémoire étendu.

Selon un mode de réalisation, l'information sur la taille du plan mémoire étendu comprend le nombre de bits de poids fort présents dans une adresse étendue appliquée au plan mémoire.

Selon un mode de réalisation, une mémoire est mémoire maître si elle possède la plus forte adresse de plus fort poids au sein du plan mémoire étendu.

Selon un mode de réalisation, le registre est un registre d'état comprenant des bits de protection en écriture du plan mémoire étendu.

Selon un mode de réalisation, le registre est un registre d'identification comprenant une donnée d'identification de la mémoire.

Selon un mode de réalisation, une commande d'écriture du registre est exécutée par toutes les mémoires.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes consistant à prévoir, dans chaque mémoire, un contact de disponibilité/occupation, prévoir, dans chaque mémoire, des moyens pour forcer à un potentiel électrique déterminé le contact de disponibilité/occupation, pendant une opération d'effacement ou de programmation du plan mémoire intégré, interconnecter les contacts de disponibilité/occupation des mémoires, et empêcher l'exécution d'une commande de lecture ou d'écriture du plan mémoire intégré de chaque mémoire lorsque le potentiel électrique du contact de disponibilité/occupation présente le potentiel déterminé.

Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante d'une mémoire selon l'invention, faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: - la figure 1 précédemment décrite représente un plan mémoire étendu comprenant des mémoires de type parallèle, 13 2863764 - les figures 2A, 2B précédemment décrites représentent respectivement un plan mémoire étendu comprenant des mémoires série classiques et la structure de ces mémoires série, - la figure 3 représente un plan mémoire étendu comprenant des mémoires série selon l'invention, et représente schématiquement la structure de l'une de ces mémoires série, - la figure 4 représente sous forme de blocs un exemple de réalisation d'une mémoire série selon l'invention, - la figure 5A représente un premier exemple de réalisation d'un compteur d'adresse étendue représenté sous forme de bloc en figure 4, - la figure 5B représente un premier exemple de 15 réalisation d'un comparateur représenté sous forme de bloc en figure 4, - la figure 6A représente un second exemple de réalisation du compteur d'adresse étendue représenté sous forme de bloc en figure 4, - la figure 6B représente un second exemple de réalisation du comparateur représenté sous forme de bloc en figure 4, - les figures 7A à 7J sont des chronogrammes représentant des signaux de comptage et des signaux de données et illustrant le fonctionnement d'un plan mémoire étendu selon l'invention en réponse à une commande de lecture continue.

La figure 3 représente un plan mémoire étendu comprenant quatre mémoires série MEM1, MEM2, MEM3, MEM4 selon l'invention, intégrées sur des microplaquettes de silicium. Chaque mémoire comprend classiquement un contact d'entrée/sortie série I0P (In/Out Bad), un circuit d'entrée/sortie IOCT assurant la conversion des données reçues sous forme série en données parallèles, et inversement, un plan mémoire intégré MA adressable sous N bits, et une unité centrale UC à logique câblée ou à microprocesseur. On supposera ici et dans ce qui suit, 14 2863764 dans un souci de simplicité de l'exposé, que les plans mémoire intégrés de chaque mémoire sont identiques et que le nombre N de bits d'adresse nécessaire à la lecture ou à l'écriture d'une donnée dans chacun des plans mémoire intégrés est identique pour chaque mémoire.

Les mémoires MEM1 à MEM4 ont leurs contacts IOP respectifs reliés à un fil de données DTW commun. Ce fil de données appartient à un bus de données série pouvant comprendre des fils de contrôle comme des fils d'horloge, d'alimentation, de masse... qui ne sont pas représentés ici.

Selon l'invention, les commandes de lecture ou d'écriture envoyées aux mémoires via le fil DTW comprennent un code opération OPCODE, une adresse EAD, et éventuellement une donnée DT (pour les commandes d'écriture de données), soit: [OPCODE, EAD] (lecture) ou [OPCODE, EAD, DT] (écriture) Cette structure de commande se distingue d'une commande classique par le fait que l'adresse EAD qui y est incluse est une adresse étendue comprenant un nombre N+K de bits d'adresse qui est supérieur au nombre N de bits d'adresse que nécessite l'adressage du plan mémoire intégré de chaque mémoire, N+K étant au moins égal au nombre de bits d'adresse que nécessite l'adressage du plan mémoire étendu considéré dans son ensemble.

L'adresse étendue EAD comprend ainsi N bits d'adresse de poids faible AN_1-Ao formant une adresse de pois faible ADL destinée à sélectionner une zone mémoire dans l'un des plans mémoire intégrés, généralement un mot binaire, et K bits d'adresse de poids fort AN+x-1, AN+x-2, É É ÉAN formant une adresse de poids fort ADH permettant de désigner l'une des mémoires.

2863764 Dans l'exemple représenté, K est égal à 2 car le plan mémoire étendu comprend quatre mémoires série. Les commandes comportent ainsi des adresses de N+2 bits.

L'adresse ADL comprend des bits d'adresse de poids faible AN_1-Ao et l'adresse ADH comprend 2 bits d'adresse de poids fort AN+1, AN.

Selon l'invention, chaque mémoire comprend un compteur d'adresse étendue EACNT de N+K bits, ici N+2 bits, un comparateur COMP ayant deux fois K entrées (2*K), ici 4 entrées, et un moyen de mémorisation d'une adresse de poids fort de référence RADH attribuée à la mémoire, qui représente l'adresse de la mémoire au sein du plan mémoire étendu, plus précisément l'adresse du plan mémoire intégré de la mémoire au sein du plan mémoire étendu.

Ce moyen de mémorisation est par exemple un registre d'indexation IDXREG comprenant K bits de référence RK_1, RK_2,... Ro, ici deux bits R1, RO, représentant l'adresse RADH. Par exemple, le registre IDXREG de la mémoire MEM1 comprend les bits de référence "00", le registre IDXREG de la mémoire MEM2 comprend les bits de référence "01", le registre IDXREG de la mémoireMEM3 comprend les bits de référence "10" et le registre IDXREG de la mémoire MEM4 comprend les bits de référence "11" Lorsqu'une commande comprenant une adresse étendue est envoyée sur le fil de données DTW, chaque mémoire reçoit la commande et applique le code opération OPCODE à son unité centrale UC, et enregistre l'adresse étendue EAD dans son compteur d'adresse étendue EACNT. L'adresse ADL formée par les N premiers bits AN_1-Ao de l'adresse EAD mémorisée par le compteur, est appliquée au plan mémoire MA tandis que l'adresse ADH, formée par les K bits d'adresse de poids fort de l'adresse EAD, ici les bits AN+1, AN, est appliquée sur K premières entrées du comparateur COMP, ici deux entrées. Ce dernier reçoit sur 16 2863764 K autres entrées, ici deux entrées, les bits de référence RK_1-Ro, ici les bits R1, RO.

La sortie du comparateur fournit un signal ADMATCH qui est par exemple à 1 lorsque les bits de poids fort de l'adresse étendue reçue sont identiques à l'adresse de poids fort attribuée à la mémoire, c'est-à-dire identiques aux bits de référence. Le signal ADMATCH est utilisé pour empêcher les mémoires qui ne sont pas concernées par l'adresse étendue d'exécuter la commande reçue, qu'il s'agisse d'une commande de lecture ou d'une commande d'écriture (quand les plans mémoire intégrés sont accessibles en écriture).

Cette non-exécution d'une commande est obtenue en bloquant l'exécution du code. opération par l'unité centrale UC, au moins en ce qui concerne les commandes d'écriture.

Toutefois, la non-exécution d'une commande peut également être obtenue, en ce qui concerne les commandes de lecture, en laissant l'unité centrale de chaque mémoire exécuter l'opération de lecture et en empêchant les données lues d'être appliquées sur le contact d'entrée/sortie série IOP. Cette méthode est, selon l'invention, la solution préférée pour assurer une lecture continue du plan mémoire étendu, car elle permet de laisser l'unité centrale de chaque mémoire lire en permanence son plan mémoire intégré, et de fournir les données lues lorsque le signal ADMATCH passe à 1.

Selon un autre aspect de l'invention, chaque mémoire comprend un contact de disponibilité/occupation RBP (Ready/Busy Pad) et un circuit RBCT de gestion du contact RBP. Les contacts RBP des mémoires sont interconnectés et sont portés par défaut à un potentiel haut, ici une tension d'alimentation Vcc, par l'intermédiaire d'une résistance tire-haut RPU de forte valeur. La résistance RPU est ici externe aux mémoires, mais peut également être interne à chaque mémoire, c'est-à-dire être intégrée sur les microplaquettes de silicium.

17 2863764 Le circuit RBCT reçoit un signal IWIP (Internai Write In Progress) émis par l'unité centrale, et fournit à l'unité centrale un signal EWIP (External Write In Progress). Le signal IWIP est mis à 1 par l'unité centrale pendant une opération d'écriture du plan mémoire intégré (effacement et/ou programmation). Lorsque le signal IWIP passe à 1, le circuit RBCT force le contact RBP à un potentiel bas, par exemple le potentiel de masse. Par ailleurs le circuit RBCT met à 1 le signal EWIP lorsqu'il détecte le potentiel bas, ici le potentiel de masse, sur le contact RBP,, y compris lorsque le signal IWIP est à O. Le fait que le signal EWIP soit à 1 alors que le signal IWIP est à 0 signifie que le potentiel de masse sur le contact RBP est imposé par une autre mémoire. Le signal EWIP permet ainsi à l'unité centrale de savoir qu'une mémoire du plan mémoire étendu est en train d'effectuer une opération d'écriture dans le plan mémoire qui lui est propre. L'unité centrale refuse alors d'exécuter une commande de lecture ou d'écriture pouvant éventuellement être reçue sur le contact d'entrée/sortie IOP, tant que l'écriture en cours n'est pas terminée.

Ainsi, lorsqu'une mémoire exécute une opération d'écriture, les autres mémoires en sont informées par le passage à 0 de leur contact RBP, qui entraîne le passage à 1 du signal EWIP. Les unités centrales de ces mémoires refusent alors d'exécuter des commandes en lecture ou en écriture. Cet aspect de l'invention permet de conférer au plan mémoire un caractère unitaire en écriture, puisque celui-ci se comporte alors, vu de l'extérieur, comme une mémoire unique. En effet, une mémoire unique ne peut exécuter simultanément une opération d'écriture et de lecture de son plan mémoire. De même, une mémoire unique ne peut exécuter simultanément deux commandes d'écriture dans deux zones différentes de son plan mémoire.

On décrira maintenant en relation avec la figure 4 un mode de réalisation détaillé d'une mémoire série 1s 2863764 mettant en uvre les divers aspects de l'invention mentionnés ci-dessus, ainsi que d'autres qui seront décrits par la suite.

Aspects généraux de la mémoire La mémoire MEM représentée en figure 4 comprend les éléments décrits plus haut, à savoir: - le contact IOP formant l'entrée/sortie série de mémoire, - le contact de disponibilité/occupation RBP, - le circuit d'entrée/sortie IOCT, - le circuit RBCT de gestion du contact RBP, - l'unité centrale UC, - le compteur d'adresse étendue EACNT, - le plan mémoire MA adressable sous N bits, - le registre d'indexation IDXREG, et - le comparateur COMP.

La mémoire comprend également: - un bus de données interne 5 de type parallèle, - un contact de masse GNDP, - un contact d'horloge CKP recevant un signal d'horloge CKO - un circuit d'horloge CKGEN, - un circuit de synchronisation SYNCCT, et - deux registres spéciaux, ici un registre d'état STREG (Statuts Register) et un registre d'identification IDREG.

Le circuit d'entrée/sortie comprend un tampon d'entrée INBUF ayant une entrée et une sortie série, un registre à décalage INSREG ayant une entrée série et une sortie parallèle, un tampon de sortie OUTBUF ayant une entrée et une sortie série, et un registre à décalage OUTSREG ayant une entrée parallèle et une sortie série. Le tampon INBUF a son entrée reliée au contact IOP et sa sortie série reliée à l'entrée série du registre INSREG, dont la sortie est reliée au bus de données 5. Le registre OUTSREG a son entrée reliée au bus de données 5. Sa sortie est reliée à l'entrée du tampon OUTBUF dont la sortie est reliée au contact IOP.

19 2863764 Le plan mémoire MA comprend classiquement une matrice de cellules mémoire FGTMTX, par exemple une matrice de transistors à grille flottante, un décodeur de ligne et de colonne XYDEC, un circuit de programmation LATCHCT comprenant des verrous haute tension dont les entrées sont reliées au bus 5, et un circuit de lecture SENSECT comprenant des amplificateurs de lecture dont les sorties sont reliées au bus 5.

Les registres spéciaux STREG et IDREG, en soi classiques, sont accessibles en lecture et en écriture via le bus de 5. Le registre IDREG comprend par exemple un identifiant unique ID de la microplaquette de silicium. Le registre d'état STREG comprend par exemple des bits P0, P1,.. .Pi de protection en écriture de fractions (parties) du plan mémoire, un bit WEN de protection générale en écriture (Write Enable), ainsi qu'un bit WP représentatif de la valeur courante du signal EWIP, et de façon générale toute donnée utile à la gestion d'une mémoire connue de l'homme de l'art.

L'unité centrale contrôle les divers éléments de la mémoire, les liaisons de contrôle entre l'unité centrale et ces divers éléments étant représentées schématiquement par un trait pointillé. L'unité centrale contrôle notamment les divers registres en lecture et/ou écriture, contrôle en lecture et écriture le plan mémoire MA et ses éléments constitutifs, contrôle le compteur d'adresse étendue EACNT pour le chargement de l'adresse étendue et/ou pour l'incrémentation ou la décrémentation du compteur, lors de l'exécution de commandes de lecture continue, contrôle le chargement des registres à décalage, etc..

Le générateur d'horloge CKGEN fournit un signal d'horloge CK1 qui est un sous-multiple du signal CKO. Le signal CKO est un signal d'horloge bit tandis que le signal CK1 est un signal d'horloge mot, dont la fréquence est égale à la fréquence du signal d'horloge CKO divisée par le nombre de bits que comprennent les mots binaires 2863764 présents dans le plan mémoire. Le signal d'horloge CK1 cadence les opérations portant sur des mots binaires, notamment de lecture ou d'écriture du plan mémoire, d'incrémentation ou de décrémentation du compteur d'adresse EACNT, de chargement d'un mot binaire dans le registre OUTSREG ou de lecture d'un mot binaire dans le registre INSREG, etc.. Le signal d'horloge CKO cadence les opérations liées à la transmission ou à la réception de bits sous forme série, notamment le décalage de bits dans les registres à décalage OUTSREG, INSREG et le cadencement des tampons OUTBUF, INBUF.

On décrira maintenant des aspects de l'invention relatifs à l'exécution de commandes comprenant une adresse étendue Exécution de commandes comprenant une adresse étendue Les code opération OPCODE et les adresses étendues EAD reçus sous forme série sur le contact IOP sont transformés par le registre INSREG en données parallèle appliquées sur le bus 5, et sont respectivement appliqués sur une entrée de l'unité centrale et une entrée du compteur d'adresse étendue EACNT. Lorsqu'une adresse EAD a été enregistrée dans le compteur d'adresse EACNT, celui-ci fournit les N premiers bits d'adresse AN_1-Ao (adresse ADL) au décodeur XYDEC, et fournit les bits d'adresse de poids fort AN+2, AN+1, AN (adresse ADH) à des premières entrées du comparateur COMP.

Le registre d'indexation IDXREG comprend ici trois bits de référence R2, R1, RO qui forment l'adresse de poids fort de référence RADH attribuée à la mémoire au sein du plan mémoire étendu. Ce plan mémoire étendu est ainsi adressable au maximum sous N+3 bits (K=3), et sa taille ne peut être supérieure ici à 8 fois la taille du plan mémoire intégré MA. Une adresse étendue comprend ainsi ici, au maximum, 3 bits d'adresse de poids fort AN+2, AN+1, AN 21 2863764 Les bits R2, R1, RO sont appliqués sur des secondes entrées du comparateur COMP dont la sortie fournit le signal ADMATCH décrit plus haut.

Le signal ADMATCH est appliqué à l'unité centrale pour bloquer l'exécution de commandes d'écriture. Le signal ADMATCH est également appliqué sur une entrée d'une porte 10 de type NON OU à deux entrées, dont la sortie fournit un signal SHZ (Set High Z). Le signal SHZ est appliqué sur une entrée de commande du tampon de sortie OUTBUF par l'intermédiaire du circuit de synchronisation SYNCCT. Le tampon de sortie OUTBUF est un tampon trois états pouvant présenter un état de sortie à 0 (masse), à 1 (Vcc) ou à haute impédance (HZ). Lorsque le signal SHZ est à 1, le tampon OUTBUF met sa sortie à haute impédance. Le circuit de synchronisation SYNCCT est généralement transparent pour le signal SHZ, sauf dans un cas particulier décrit ci-après.

Ainsi, lorsque les bits de poids fort présents dans une adresse étendue reçue dans une commande ne correspondent pas avec les bits de référence, le signal ADMATCH passe à 0 et le signal SHZ passe à 1, ce qui fait basculer la sortie du tampon OUTBUF dans l'état haute impédance. Les données appliquées sur l'entrée série du tampon ne sont donc plus transmises sur le contact d'entrée/sortie IOP, ce qui permet de ne pas exécuter une commande de lecture. Bien entendu, l'unité centrale est, de son côté, configurée pour exécuter la commande de lecture, conformément à la méthode préférée selon l'invention pour ne pas exécuter une commande de lecture, selon laquelle les données sont lues mais bloquées en sortie. Le circuit SYNCCT devient non transparent vis-à-vis du signal SHZ quand un signal LOAD de chargement d'un mot binaire est appliqué au registre à décalage OUTSREG par l'unité centrale. A partir de cet instant, le circuit SYNCCT compte un nombre de cycles d'horloge CKO correspondant au nombre de bits présents dans un mot binaire, soit un cycle d'horloge CK1, et redevient 22 2863764 transparent lorsque le cycle d'émission du mot binaire est terminé. Ainsi, si le signal SHZ passe à 1 alors qu'un mot binaire est en train d'être envoyé bit à bit sur le contact de sortie IOP, le blocage (mise à haute impédance) du tampon de sortie ne se produit qu'après que l'intégralité du mot a été envoyée.

On décrira maintenant les aspects de l'invention relatifs à la protection en lecture du plan mémoire étendu pendant une opération d'écriture.

Protection du plan mémoire étendu pendant une écriture Le circuit RBCT comprend un transistor interrupteur T1, ici de type NMOS, une porte 20 de type OU et une porte inverseuse 21. Les bornes de drain et de source du transistor Tl sont connectées respectivement au contact RBP et à la masse, tandis que la grille du transistor est pilotée par le signal IWIP fourni par l'unité centrale. La porte 21 est connectée en entrée au contact RBP. La porte 20 reçoit sur une entrée le signal IWIP, sur une autre entrée la sortie de la porte 21, et sa sortie fournit le signal EWIP.

Comme indiqué plus haut, le signal IWIP est mis à 1 lorsque l'unité centrale procède à une opération d'effacement et/ou de programmation dans le plan mémoire.

Le contact RBP, qui est polarisé à la tension Vcc par la résistance RPU décrite précédemment, est alors forcé à 0 (masse) par le transistor T1. Par ailleurs, si le contact RBP est forcé à 0 par une autre mémoire (les contacts RBP étant interconnectés), le signal EWIP passe à 1 même si le signal IWIP est à 0. Ainsi, quand IWIP=O et EWIP=1, l'unité centrale sait qu'une autre mémoire est en cours d'écriture et refuse d'exécuter une commande de lecture ou écriture, pour les raisons exposées plus haut.

On décrira maintenant des aspects de l'invention permettant d'obtenir une mémoire série qui est configurable et peut s'incorporer dans un plan mémoire étendu de taille variable.

23 2863764 Aspects relatifs à l'obtention d'une mémoire configurable La mémoire comprend un registre de configuration CNFREG et un décodeur de configuration CNFDEC. Le registre CNFREG comprend une information sur la taille du plan mémoire étendu dans lequel la mémoire est incorporée. Cette information est ici le nombre K qui est codé en binaire au moyen de deux bits K1, KO, et peut varier entre K=0 et K=Kmax=3. La taille du plan mémoire étendu est ainsi égale à 2K fois la taille du plan mémoire intégré MA, soit un nombre de points mémoire (mots binaires) égal à 2K*2N ou 2N+K La sortie du registre CNFREG est appliquée au décodeur de configuration CNFDEC qui fournit, à partir de K, trois drapeaux F2, F1, FO indiquant le nombre de bits d'adresse de poids fort que comprend l'adresse étendue du plan mémoire étendu.

A noter que les drapeaux F2, F1, FO peuvent également être directement enregistrés dans le registre CNFREG, la mémorisation du paramètre K sous forme binaire étant prévue ici pour réduire la taille du registre CNFREG.

La relation entre le nombre K et les drapeaux F2, F1, FO est décrite par le tableau 1 ci-après. La valeur décimale de K est décrite par la première colonne du tableau. La valeur binaire de K (bits K1, KO) est décrite par la deuxième colonne. La taille du plan mémoire étendu est décrite par la troisième colonne du tableau. Les quatrième, cinquième et sixième colonnes décrivent respectivement les valeurs des drapeaux F2, F1, FO pour chaque valeur de K. La septième colonne mentionne les bits d'adresse de poids fort (bits d'adresse au-delà des N premiers bits) que comprend l'adresse étendue, pour chaque valeur de K. La dernière colonne décrit la valeur maximale MSBmax de l'adresse de poids fort dans le plan mémoire étendu, pour chaque valeur de K. 24 2863764 Il apparaît dans le tableau 1 qu'un drapeau F2, F1, FO est à 1 lorsque le bit de poids fort correspondant est utilisé dans l'adresse étendue.

En définitive, K est une variable programmable qui peut varier de 0 à Kmax, avec ici Kmax=3, et le registre de configuration permet d'incorporer la mémoire dans un plan mémoire étendu comprenant 2 (K=1), 4 (K=2) ou 8 (K=3) mémoires ayant un plan mémoire intégré adressable sous N bits, ou de l'incorporer dans un plan mémoire étendu composite (composé de mémoires de tailles différentes) adressable sous N+K bits.

Il apparaît également dans le tableau 1 que le drapeau FO est à 0 uniquement quand K est égal à 0. En d'autres termes, le fait que le drapeau FO soit à 0 signifie que la mémoire n'est pas intégrée dans un plan mémoire étendu, et qu'il n'existe pas d'adresse de poids fort. La mémoire fonctionne alors en mode "classique", c'est-à-dire en exécutant toutes les commandes sans que son fonctionnement dépende de la comparaison des bits d'adresse de poids fort et des bits de référence R2, R1, RO.

Tableau 1

K(décimal) K1 KO 2K*2N F2 Fl FO MSB MSBmax 0 00 2N 0 0 0 - - 1 01 2*2N 0 0 1 AN 1 2 10 4 *2N 0 1 1 AN+1 AN 11 3 11 8* 2 N 1 1 1 AN+2 AN+1 AN 111 Afin d'inhiber le mécanisme de comparaison des adresses de poids fort et des bits de référence quand F0=0, le drapeau FO est appliqué à l'entrée d'une porte inverseuse 11 dont la sortie fournit un signal ADMATCH'. Le signal ADMATCH' est appliqué sur la deuxième entrée de la porte 10. Ainsi, lorsque F0=0, ADMATCH' est à 1 est le signal SHZ est forcé à 0, de sorte que le tampon OUTBUF ne peut pas être mis dans l'état haute impédance.

2863764 D'autre part, afin d'adapter le fonctionnement de la mémoire au nombre K de bits de poids fort que comprend l'adressage étendu, le compteur d'adresse étendue et/ou le comparateur présentent une configuration variable qui est fonction de K. Les figures 5A et 5B représentent respectivement un premier mode de réalisation EACNT1 du compteur d'adresse étendue et un premier mode de réalisation COMP1 du comparateur. Selon ce premier mode de réalisation de ces éléments, le compteur d'adresse comprend un nombre variable de cellules de comptage actives, qui est fonction de K, tandis que le comparateur comprend un nombre d'entrées de comparaison qui est fixe et égal à Kmax.

Plus particulièrement, le compteur d'adresse EACNT1 comprend un bloc de comptage de base BCNT comprenant N cellules de comptage de 1 bit chacune (non représentées) et trois cellules de comptage supplémentaires Cl, C2, C3 de 1 bit chacune, agencées à l'extérieur du bloc de comptage de base. Les diverses cellules de comptage sont cadencées par le signal d'horloge CK1.

Le bloc de comptage de base BCNT reçoit en entrée les bits d'adresse AN_1Ao, soit l'adresse ADL, et fournit des bits d'adresse AN_1' -Ao' . Les bits d'adresse AN_1' -Ao' sont égaux aux bits d'adresse reçus en entrée dans le cas d'une commande de lecture ou d'écriture à adresse fixe, ou forment une adresse incrémentée ou décrémentée au rythme du signal d'horloge CK1 dans le cas d'une commande de lecture continue. Le bloc de comptage BCNT fournit un bit de report de somme C (Carry) lorsqu'il atteint la valeur de débordement (tous les bits d'adresse à 1) et au moment où il repasse à 0.

Les cellules de comptage Cl, C2, C3 comprennent chacune une entrée In pour recevoir un bit d'adresse de poids fort, respectivement AN, AN+1, AN+ 2, formant ensemble l'adresse ADH, et une sortie fournissant des bits d'adresse AN', AN+1', AN-F21, respectivement. Chaque 26 2863764 cellule de comptage Cl, C2, C3 comprend une entrée CIN pour recevoir le bit C de rang précédent et une sortie COUT pour fournir le bit C de rang suivant. L'entrée CIN de la cellule Cl reçoit le bit C fournit par le bloc BCNT par l'intermédiaire d'une porte ET dont l'autre entrée reçoit le drapeau F0. L'entrée CIN de la cellule C2 reçoit le bit C fournit par la cellule Cl par l'intermédiaire d'une porte ET dont l'autre entrée reçoit le drapeau F1. L'entrée CIN de la cellule C3 reçoit le bit C fournit par la cellule C2 par l'intermédiaire d'une porte ET dont l'autre entrée reçoit le drapeau F2. Lorsque les drapeaux F0, F1, F2 sont à 1 (K=Kmax=3) les trois cellules sont actives et connectées en cascade au bloc BCNT. Les bits d'adresse AN', AN+1', AN+2' sont alors égaux aux bits d'adresse reçus en entrée dans le cas d'une commande de lecture ou écriture à adresse fixe, ou forment une adresse de poids fort incrémentée ou décrémentée au rythme du signal d'horloge CK1 dans le cas d'une commande de lecture continue. Lorsque le drapeau F2 est à 0 et que les drapeaux F1, FO à 1 (K=2), la cellule C3 est déconnectée du reste du compteur par la porte ET correspondante. Sa sortie reste à 0 pendant un cycle de lecture continue et n'intervient pas dans la détermination du signal ADMATCH fournit par le comparateur. Lorsque les drapeaux F2, F1 sont à 0 et le drapeau FO à 1 (K=1), les cellules C3, C2 sont déconnectées du reste du compteur d'adresse et leurs sorties restent à 0 pendant un cycle de lecture continue et n'interviennent pas dans la détermination du signal ADMATCH fournit par le comparateur. Enfin, lorsque les drapeaux FO à F2 sont tous à 0, les trois cellules sont déconnectées et le compteur d'adresse ne comprend que le compteur de base BCNT, qui est équivalent à un compteur d'adresse d'une mémoire classique. La mémoire fonctionne dans ce cas en mode "classique": le signal ADMATCH' est à 1 et force à 0 le signal SHZ, comme décrit plus haut.

27 2863764 Le comparateur COMP1 représenté sur la figure 5B comprend des portes 30, 31, 32 de type OU EXCLUSIF et une porte 33 de type NON OU. La porte 30 reçoit en entrée le bit de référence RO et le bit d'adresse de poids fort AN'. La porte 31 reçoit en entrée le bit de référence Rl et le bit d'adresse de poids fort AN+1'. La porte 32 reçoit en entrée le bit de référence R2 et le bit d'adresse de poids fort AN+2'. La porte 33 présente trois entrées reliées respectivement aux sorties des portes 30, 31, 32, et fournit le signal ADMATCH.

Les figures 6A et 6B représentent respectivement un second mode de réalisation EACNT2 du compteur d'adresse étendue et un second mode de réalisation COMP2 du comparateur. Selon ce second mode de réalisation, le compteur d'adresse EACNT2 comprend un nombre invariable N+Kmax de cellules de comptage actives. Le compteur EACNT2 est l'équivalent du compteur EACNT1 dans lequel les portes ET permettant de filtrer les bits de report de somme C sont supprimées et remplacées par des connexions directes.

Le comparateur COMP2 présente les mêmes portes que le comparateur COMP1 décrit ci-dessus, désignées par les mêmes références. Il comprend en outre des portes 34, 35, 36 de type ET. La porte 34 reçoit en entrée la sortie de la porte 30 et le drapeau F0. Sa sortie est appliquée sur la première entrée de la porte 33. La porte 35 reçoit en entrée la sortie de la porte 31 et le drapeau F1. Sa sortie est appliquée sur la deuxième entrée de la porte 33. La porte 36 reçoit en entrée la sortie de la porte 32 et le drapeau F2. Sa sortie est appliquée sur la troisième entrée de la porte 33. Ainsi, les entrées du comparateur sont inhibées par les drapeaux F0, F1, F2 lorsque ceux-ci sont à 0. Plus particulièrement, les entrées du comparateur correspondant aux entrées de la porte 30 sont inhibées lorsque le drapeau FO est à 0. Les entrées du comparateur correspondant aux entrées des portes 30, 31 sont inhibées lorsque les drapeaux F0, Fl 28 2863764 sont à 0. Enfin, toutes les entrées du comparateur sont inhibées lorsque tous les drapeaux F0, F1, F2 sont à 0, 1 signal ADMATCH étant alors forcé à 1. Ce mode de réalisation du comparateur permet de supprimer les portes 10, 11, le signal ADMATCH pouvant être directement appliqué au circuit SYNCCT.

En définitive, la mémoire série selon l'invention présente une configuration programmable lui permettant de fonctionner comme une mémoire série classique, ou d'être intégrée dans un plan mémoire étendu dont la taille est de 2 fois, 4 fois ou 8 fois la taille de son propre plan mémoire.

La programmation du registre de configuration CNFREG est de préférence faite par software, au moyen d'une commande spécifique que l'unité centrale exécute. Cette programmation peut être prévue lorsque toutes les mémoires sont interconnectées, car la valeur de K est la même pour toutes les mémoires. La programmation du registre d'indexation IDXREG doit, par contre, être assurée avant l'interconnexion des mémoires, car chaque mémoire doit recevoir une adresse de poids fort individuelle et l'exécution d'une commande individuelle d'écriture du registre IDXREG ne peut être envisagée tant qu'une d'adresse de poids fort n'y est pas inscrite. Le registre IDXREG peut par exemple être programmé lors de la fabrication des microplaquettes de silicium, lesquelles sont ensuite classées par lots, chaque lot correspondant à une adresse de poids fort. Cette solution va toutefois à l'encontre de la flexibilité recherchée.

Selon l'invention, une solution plus avantageuse consiste à prévoir des contacts électriques, ici trois contacts IDXPO, IDXP1, IDXP2 reliés à des entrées du registre IDXREG correspondant respectivement aux bits de référence RO, R1, R2. Les contacts IDXPO, IDXP1, IDXP2 sont reliés à la masse par une résistance tire-bas RPD de forte valeur, individuelle ou collective. Lorsque la microplaquette de silicium est agencée dans un boîtier, 29 2863764 chaque contact IDXPO, IDXP1, IDXP2 est connecté à la tension Vcc pour programmer à 1 du bit de référence correspondant, ou est laissé déconnecté pour programmer à 0 le bit de référence correspondant. Si aucun des trois contacts IDXPO, IDXP1, IDXP2 n'est connecté à la tension Vcc, tous les bits de référence sont à 0 et la mémoire fonctionne en mode "classique". Divers perfectionnements de ce principe de programmation statique par câblage peuvent être prévus par l'homme de l'art. Notamment, peut être prévu un circuit de contrôle permettant de déconnecter la résistance RPD des contacts IDXPO, IDXP1, IDXP2 lorsque le registre IDXREG est programmé, afin d'éviter qu'un courant de fuite ne circule en permanence dans la résistance RPD.

Le tableau 2 ci-après décrit les diverses adresses de poids fort pouvant être chargées dans le registre IDXREG en fonction de la valeur de K (Kl KO) chargée dans le registre CNFREG.

Tableau 2

CNFREG IDXREG

(K1 KO) (R2 R1 RO) 00 000 01 000 ou 001 de 000 à 011 11 de 000 à 111 On décrira maintenant un aspect de l'invention se rapportant à la lecture de l'un des registres spéciaux, le but de l'invention étant ici de faire en sorte que, lorsqu'une commande de lecture d'un tel registre est appliquée à un ensemble de mémoires, une seule mémoire traite la commande et fournit sur le bus série le contenu du registre spécial, afin d'éviter des collisions de réponses.

Aspects relatifs à l'exécution de commandes de lecture de registres spéciaux 2863764 La mémoire comprend un décodeur de mémoire maître MSTDEC qui fournit un signal MASTER (Fig. 6). Lorsque le signal MASTER est à 1, la mémoire est considérée comme mémoire maître au sein du plan mémoire étendu tandis que les autres mémoires sont considérées comme esclaves. Une seule mémoire pouvant être maître au sein du même plan mémoire étendu, le signal MASTER doit être à 1 pour une seule mémoire. Selon l'invention, une solution parmi d'autres est de conférer le statut de mémoire maître à celle qui reçoit dans le registre IDXREG une adresse de poids fort qui est la plus forte adresse de poids fort du plan mémoire étendu. A cet effet, le décodeur MSTDEC reçoit en entrée les bits de référence RO, R1, R2 et les bits K1, KO formant le nombre K. Le tableau 3 ci-après décrit la fonction logique de production du signal MASTER exécutée par le décodeurMSTDEC. Il apparaît que pour chaque valeur de K, le signal MASTER est à 1 lorsque l'adresse de poids fort R2 R1 RO correspond à la plus forte valeur possible dans le plan mémoire étendu. Quand K=O, le signal MASTER est toujours à 1 puisque la mémoire fonctionne dans le mode "classique".

Tableau 3

K(décimal) CNFREG IDXREG MASTER (Kl KO) (R2 R1 RO) 0 00 000 1 1 01 001 1 1 01 000 0 2 10 011 1 2 10 de 000 à 010 0 3 11 111 1 3 11 de 000à 110 0 Selon l'invention, l'unité centrale UC est configurée pour n'exécuter une commande de lecture de l'un des registres spéciaux STREG, IDREG qu'à la condition que le signal MASTER soit à 1. Le registre est 31 2863764 alors transféré sur la sortie IOP de la mémoire via le bus de données interne 5 et le circuit IOCT. Ainsi, vu de l'extérieur, le plan mémoire étendu présente un caractère unitaire en ce qui concerne la lecture des registres spéciaux puisque c'est toujours la mémoire maître qui répond aux commandes de lecture. En d'autres termes, tout se passe comme si le plan mémoire étendu ne comportait qu'un seul exemplaire de chacun des registres spéciaux, ceux des mémoires esclaves n'étant jamais lus et demeurant non accessibles depuis l'extérieur.

Les registres spéciaux des mémoires esclaves, bien qu'ils ne soient pas accessibles en lecture, doivent toutefois pouvoir être programmés car ils peuvent agir sur le fonctionnement de ces mémoires. Ainsi, selon l'invention, les bits de protection en écriture PO à pi sont affectés à la protection en écriture de fractions du plan mémoire étendu plutôt qu'à la protection de fractions du plan mémoire intégré de la mémoire dans laquelle ils sont enregistrés. Ces bits concernent donc chacune des mémoires, notamment celles qui font partie, le cas échéant, de la fraction du plan mémoire étendu à protéger en écriture. Egalement, le bit WEN est utilisé comme un bit collectif affecté à la protection générale en écriture du plan mémoire étendu, et non à la protection en écriture d'une mémoire déterminée.

Ainsi, et à l'inverse des commandes de lecture, des commandes d'écriture des registres spéciaux sont exécutées par toutes les mémoires, maîtres ou esclaves. Les registres spéciaux contiennent ainsi strictement la même valeur dans chacune des mémoires du plan mémoire étendu et forment chacun l'équivalent d'un registre collectif unique.

Une variante de cet aspect de l'invention consiste à conférer le statut de mémoire maître à la mémoire ayant la plus faible adresse de poids fort, soit tous les bits de référence à O. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire que la mémoire compare ses bits de référence aux bits KO, 32 2863764 K1 du nombre K pour savoir si elle est mémoire maître ou non.

L'exécution d'une commande de lecture continue sera maintenant décrite plus en détail. Une telle commande est en soi d'une structure classique mais comporte une adresse étendue EADO de commencement de lecture, soit une adresse de N+K bits [CODE(lecture continue), EAD0] Lorsqu'une telle commande de lecture continue est reçue, les unités centrales respectives des mémoires incrémentent ou décrémentent continuellement et simultanément leurs compteurs d'adresse étendue, et chacune fournit les données demandées lorsque les bits de poids fort du compteur d'adresse étendue deviennent égaux aux bits de référence présents dans le registre d'indexation. Comme les compteurs d'adresse étendue respectifs des diverses mémoires comportent à chaque instant la même valeur d'adresse étendue, les mémoires se relayent automatiquement pour fournir sur le bus série le contenu de leurs plans mémoire intégrés respectifs, ce qui correspond, vu de l'extérieur, à une mémoire unique comportant un plan mémoire intégré de grande taille qui effectuerait une opération de lecture continue de son plan mémoire.

Pour fixer les idées, les figures 7A à 7J illustrent l'exécution d'une commande de lecture continue du plan mémoire étendu représenté en figure 3, formé par les mémoires MEM1 à MEM4. Les figures 7A, 7C, 7E, 7G, représentent des valeurs de comptage CNTVAL1, CNTVAL2, CNTVAL3, CNTVAL4 formées par les N premiers bits du compteur d'adresse étendue des mémoires MEM1, MEM2, MEM3, MEM4, respectivement, soit les adresse ADL. Les figures 7A, 7C, 7E, 7G, représentent également les valeurs les signaux ADMATCH1, ADMATCH2, ADMATCH3, ADMATCH4 à la sortie des comparateurs respectifs des mémoires MEM1, 33 2863764 MEM2, MEM3, MEM4. Les figures 7B, 7D, 7F, 7H représentent les données DTREAD1, DTREAD2, DTREAD3, DTREAD4 lues dans les plans mémoire intégrés des mémoire MEM1, MEM2, MEM3, MEM4, respectivement. La figure 7I représente la valeur de comptage de poids fort formée par les deux bits de poids fort AN+1, AN (car ici K=2) présents dans le compteur d'adresse étendue de chaque mémoire, soit l'adresse ADH. La figure 7J représente les données DTOUT qui sont fournies par le plan mémoire intégré. On suppose ici que la lecture continue commence à l'adresse zéro du plan mémoire étendu, et que la mémoire MEM1 est celle qui présente l'adresse de poids fort la plus faible, soit AN+1 AN = 00.

Au cours de la lecture continue, les valeurs de comptage de poids faible CNTVAL1, CNTVAL2, CNTVAL3, CNTVAL4 effectuent plusieurs cycles de comptage en repassant chaque fois par zéro (fig. 7A, 7C, 7E, 7G) tandis que la valeur de comptage de poids fort augmente d'une unité à chaque cycle. A chaque cycle, les unités centrales des mémoires lisent l'ensemble de leurs plans mémoire respectifs, mais ces données ne sont fournies en sortie que lorsque le signal ADMATCH est à 1. Ainsi, les données fournies au cours du premier cycle de comptage sont celles qui sont lues par la mémoire MEM1, et s'étendent du premier mot binaire DT10 jusqu'au dernier mot binaire DTlx présent dans la mémoire MEM1. Les données fournies au cours du second cycle de comptage sont celles qui sont lues par la mémoire MEM2 et s'étendent du premier mot binaire DT20 jusqu'au dernier mot binaire DT2x présent dans la mémoire MEM2. De même, les données fournies au cours du troisième cycle de comptage sont celles qui sont lues par la mémoire MEM3 et s'étendent du premier mot binaire DT30 jusqu'au dernier mot binaire DT3x présent dans la mémoire MEM3. Au cours du quatrième et dernier cycle de comptage, les données fournies sont celles qui sont lues par la mémoire MEM4, et s'étendent du premier mot binaire DT40 jusqu'au 34 2863764 dernier mot binaire DT4x présent dans la mémoire MEM4. L'arrêt du processus de lecture peut toutefois intervenir à tout instant, et est généralement déclenché en cessant d'appliquer le signal d'horloge CKO aux mémoires.

Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art qu'une mémoire selon l'invention est susceptible de diverses variantes et modes de réalisation.

Ainsi, bien que l'on ait proposé dans ce qui précède que la non-exécution d'une commande de lecture par une mémoire soit obtenue en effectuant une lecture du plan mémoire intégré puis en bloquant les données à la sortie de la mémoire, une autre méthode peut également consister à ne pas effectuer la lecture du plan mémoire. Un décodeur complexe portant sur tous les bits d'adresse du compteur doit alors être prévu pour anticiper l'instant où des données vont devoir être fournies, afin d'initialiser la lecture du plan mémoire en temps utile pendant l'exécution d'une commande de lecture continue au cours de laquelle le compteur d'adresse étendue est sans cesse incrémenté ou décrémenté.

Egalement, il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que diverses combinaisons des moyens de l'invention peuvent être prévues, certains moyens pouvant ne pas être mis en oeuvre.

L'homme de l'art notera notamment que la prévision d'un compteur d'adresse étendue ne se justifie que si l'on souhaite que les mémoires puissent exécuter une commande de lecture continue portant sur l'ensemble du plan mémoire étendu, ou sur une partie du plan mémoire étendu couvrant au moins deux mémoires distinctes. S'il n'est pas prévu de programmer les unités centrales pour exécuter une telle commande, les adresses de poids fort peuvent être directement appliquées au comparateur ou être mémorisées par un registre statique n'assurant pas la fonction de comptage.

L'homme de l'art notera également que la mise en oeuvre du contact de disponibilité/occupation RBP et du 2863764 signal EWIP ne se justifie que si le plan mémoire intégré de chaque mémoire est accessible à la fois en lecture et en écriture (par exemple un plan mémoire de type Flash ou EEPROM).

Egalement, la prévision du compteur d'adresse configurable et/ou du comparateur configurable ne se justifie que si l'on souhaite prévoir une mémoire configurable, destinée à être incorporée dans un plan mémoire étendu dont la taille n'est pas prédéterminée.

De même, la prévision du signal de mémoire maître ne se justifie que si l'on souhaite prévoir un plan mémoire étendu capable de répondre à une commande de lecture de registres spéciaux.

Enfin, bien que l'on ait décrit dans un souci de simplicité la réalisation d'un plan mémoire étendu comportant des mémoires ayant des plans mémoire intégrés de même taille, il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que l'invention s'applique également à la réalisation d'un plan mémoire étendu composite. Dans ce cas, N et K sont différents dans chaque mémoire mais la somme de N et de K demeure constante et égale au nombre de bits que comprend l'adresse étendue du plan mémoire étendu composite.

Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Mémoire (MEM) sur microplaquette de silicium, comprenant une entrée/sortie série, un plan mémoire intégré (MA) adressable sous N bits, et au moins un registre (STREG, IDREG) accessible en lecture, caractérisée en ce qu'elle comprend: - des moyens (IDXREG) pour mémoriser une adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire au sein d'un plan mémoire étendu adressable au moyen d'une adresse étendue (EAD) comprenant N bits de poids faible (ADL) et K bits de poids fort (ADH), dans lequel la mémoire est incorporée ou destinée à être incorporée, - des moyens (MSTDEC) pour fournir un signal de mémoire maître (MASTER) présentant une valeur active ou une valeur inactive, à partir de l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire, le signal de mémoire maître à la valeur active signifiant que la mémoire est maître au sein du plan mémoire étendu, le signal de mémoire maître à la valeur inactive signifiant que la mémoire est esclave au sein du plan mémoire étendu, et - une unité centrale (UC) pour exécuter une commande de lecture du registre (STREG, IDREG) et de fourniture du contenu du registre sur l'entrée/sortie série de la mémoire, uniquement si la mémoire est mémoire maître au sein du plan mémoire étendu.

2. Mémoire selon la revendication 1, comprenant: - des moyens (CNFREG) pour mémoriser une information (K1, KO) sur la taille du plan mémoire étendu, et - des moyens (MSTDEC) pour fournir le signal de mémoire maître à partir de l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire et de l'information (K1, KO) sur la taille du plan mémoire étendu.

3. Mémoire selon la revendication 2, dans laquelle l'information (K1, KO) sur la taille du plan mémoire 37 2863764 étendu comprend le nombre K de bits de poids fort présents dans une adresse étendue.

4. Mémoire selon l'une des revendication 2 et 3, dans laquelle le signal de mémoire maître est porté à la valeur active si l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire est la plus forte adresse de poids fort (RADH) au sein du plan mémoire étendu.

5. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le registre est un registre d'état (STREG) comprenant des bits de protection en écriture du plan mémoire étendu.

6. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle le registre est un registre d'identification (IDREG) comprenant une donnée d'identification de la mémoire.

7. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle l'unité centrale est configurée pour exécuter une commande d'écriture du registre (STREG, IDREG) quelle que soit la valeur du signal de mémoire maître.

8. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle les moyens pour fournir un signal de mémoire maître comprennent un circuit de décodage (MSTDEC) recevant en entrée l'information (K1, KO) sur la taille du plan mémoire étendu et l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire.

9. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant un compteur d'adresse étendue (EACNT) pour mémoriser une adresse étendue (EAD) reçue sur l'entrée/sortie série de la mémoire, i 38 2863764 - des moyens (COMP) pour comparer les K bits d'adresse de poids fort (ADH) de l'adresse étendue avec l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire, et des moyens (COMP, ADMATCH, SHZ, OUTBUF) pour empêcher l'exécution d'une commande de lecture ou d'écriture du plan mémoire intégré (MA) si les K bits d'adresse de poids fort (ADH) sont différents de l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire.

10. Mémoire selon la revendication 9, comprenant - un circuit tampon de sortie (OUTBUF) pour fournir sur l'entrée/sortie série de la mémoire des données lues dans le plan mémoire intégré (MA), et - un comparateur (COMP) pour fournir un signal de blocage (ADMATCH, SHZ) du circuit tampon de sortie (OUTBUF) si les K bits de poids fort (ADH) sont différents de l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire.

11. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant: - un contact (RBP) de disponibilité/occupation pouvant être forcé depuis l'extérieur à un potentiel électrique déterminé, - des moyens internes (RBCT) pour forcer au potentiel électrique déterminé le contact (RBP) de disponibilité/occupation, pendant une opération d'effacement ou de programmation du plan mémoire intégré (MA), et - des moyens pour ne pas exécuter une commande de lecture ou d'écriture du plan mémoire lorsque le potentiel électrique du contact (RBP) de disponibilité/occupation présente le potentiel déterminé (GND).

12. Mémoire selon l'une des revendications 1 à 11, comprenant des contacts spécifiques (IDXPO-IDXP2) permettant de configurer l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire, en appliquant des potentiels 39 2863764 électriques déterminés sur chacun des contacts spécifiques.

13. Procédé pour la réalisation d'un plan mémoire étendu comprenant une pluralité de mémoires série intégrées sur microplaquettes de silicium, chaque mémoire comprenant une entrée/sortie série, un plan mémoire intégré (MA) adressable sous N bits, N pouvant être différent pour chaque mémoire intégrée, et au moins un registre (STREG, IDREG) accessible en lecture après application à la mémoire d'une commande de lecture du registre, les entrées/sorties série des mémoires étant interconnectées, procédé comprenant les étapes consistant à : - attribuer à chaque mémoire une adresse de poids fort (RADH) au sein du plan mémoire étendu, - désigner, dans le plan mémoire étendu, une seule mémoire maître et des mémoires esclaves, et - configurer les mémoires pour que seule la mémoire maître exécute une commande de lecture du registre (STREG, IDREG), et que les mémoires esclaves n'exécutent jamais une telle commande.

14. Procédé selon la revendication 13, comprenant les étapes consistant à prévoir, dans chaque mémoire: - des moyens (IDXREG) pour mémoriser l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire, - des moyens (MSTDEC) pour fournir un signal de mémoire maître présentant une valeur active ou une valeur inactive, à partir de l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire, le signal de mémoire maître à la valeur active signifiant que la mémoire est maître au sein du plan mémoire étendu, le signal de mémoire maître à la valeur inactive signifiant que la mémoire est esclave au sein du plan mémoire étendu, et - une unité centrale (UC) pour exécuter une commande de lecture du registre (STREG, IDREG) et de fourniture du 2863764 contenu du registre sur l'entrée/sortie série de la mémoire, uniquement si la mémoire est mémoire maître au sein du plan mémoire étendu.

15. Procédé selon la revendication 14, comprenant les étapes consistant à prévoir, dans chaque mémoire: - des moyens (CNFREG) pour mémoriser une information (K1, KO) sur la taille du plan mémoire étendu, et - des moyens (MSTDEC) pour fournir le signal de mémoire maître à partir de l'adresse de poids fort (RADH) attribuée à la mémoire et de l'information (K1, KO) sur la taille du plan mémoire étendu.

16. Procédé selon l'une des revendications 13 à 15, dans lequel l'information (K1, KO) sur la taille du plan mémoire étendu comprend le nombre de bits de poids fort présents dans une adresse étendue (EAD) appliquée au plan mémoire.

17. Procédé selon l'une des revendications 13 à 16, dans lequel une mémoire est mémoire maître si elle possède la plus forte adresse de plus fort poids au sein du plan mémoire étendu.

18. Procédé selon l'une des revendications 13 à 17, dans lequel le registre est un registre d'état (STREG) comprenant des bits de protection en écriture du plan mémoire étendu.

19. Procédé selon l'une des revendications 13 à 18, dans lequel le registre est un registre d'identification (IDREG) comprenant une donnée d'identification de la mémoire.

20. Procédé selon l'une des revendications 13 à 19, dans lequel une commande d'écriture du registre (STREG, IDREG) est exécutée par toutes les mémoires.

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21. Procédé selon l'une des revendications 13 à 20, comprenant les étapes consistant à : - prévoir, dans chaque mémoire, un contact (RBP) de disponibilité/occupation, - prévoir, dans chaque mémoire, des moyens (RBCT, UC) pour forcer à un potentiel électrique déterminé le contact (RBP) de disponibilité/occupation, pendant une opération d'effacement ou de programmation du plan mémoire intégré (MA), et - interconnecter les contacts de disponibilité/occupation des mémoires, - empêcher l'exécution d'une commande de lecture ou d'écriture du plan mémoire intégré de chaque mémoire lorsque le potentiel électrique du contact (RBP) de disponibilité/occupation présente le potentiel déterminé (GND).