JP2000285013A - インターフェース装置 - Google Patents

インターフェース装置

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JP2000285013A
JP2000285013A JP11089367A JP8936799A JP2000285013A JP 2000285013 A JP2000285013 A JP 2000285013A JP 11089367 A JP11089367 A JP 11089367A JP 8936799 A JP8936799 A JP 8936799A JP 2000285013 A JP2000285013 A JP 2000285013A
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JP
Japan
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cpu
sdram
read
data
interface device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11089367A
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English (en)
Inventor
Masanari Asano
眞成 浅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Fujifilm Microdevices Co Ltd
Original Assignee
Fujifilm Microdevices Co Ltd
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fujifilm Microdevices Co Ltd, Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fujifilm Microdevices Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 DRAMと同様な制御により、高速にSDR
AMからデータを読み出すことのできるCPUとSDR
AMとの間のインターフェース装置を提供することを課
題とする。 【解決手段】 CPUからSDRAMへのアクセスを制
御するインターフェース装置であって、CPUから与え
られた読み出し開始のカラムアドレスを保持する保持手
段(12)と、CPUからローアドレス及びCAS信号
を受け、該ローアドレスを指定するためのACTコマン
ドをSDRAMに供給し、続いて保持手段が保持するカ
ラムアドレスを指定して読み出すためのREADコマン
ドをSDRAMに供給し、SDRAMから読み出したデ
ータをCPUに供給する制御手段(11)とを有するイ
ンターフェース装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メモリへのアクセ
ス制御技術に係わり、特に、CPUがSDRAMからデ
ータを読み出すインターフェース装置に関する。
【0002】
【従来の技術】コンピュータやデジタル信号処理装置な
どでは、CPUから高速にアクセスできるメモリとし
て、DRAMの代わりにSDRAM(Synchron
ousDynamic Random Access
Memory)が使用されることが増加してきた。
【0003】DRAMは、CPUのようなデータを利用
するホストからの制御信号であるRAS(Row Ad
dress Strobe)信号、CAS(Colum
nAddress Strobe)信号及びWE(Wr
ite Enable)信号などにより制御されてデー
タが読み出されたり、書き込まれたりする。例えば、R
AS信号の立下りでローアドレスを指定し、CAS信号
の立下りでカラムアドレスを指定し、両アドレスで特定
される番地から、データの読み出しあるいは書きこみが
行われる。
【0004】一方、SDRAMはDRAMに比べてより
高速アクセスが可能であって、CPUのクロック信号に
同期してアクセスが制御される。SDRAMのアクセス
制御には、アクチベイションと称するACTコマンドに
よりローアドレスが指定され、ACTコマンドから所定
クロック数だけ遅れて出るREADコマンドによるカラ
ムアドレスが指定される。READコマンドから所定ク
ロック数(CASレイテンシ(Latency))だけ
遅れてデータの読み出しが行われる。例えば、CASレ
イテンシが2と言う場合は、READコマンドから2ク
ロック遅れてデータの読み出しが行われることを意味す
る。このように、SDRAMのアクセスはCPUのクロ
ック信号に同期してアクセス動作が管理され進行する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のCPUの多く
は、DRAMに対応しているが、SDRAMには対応し
ていない。そのような、元来SDRAM対応でないCP
Uに、SDRAMを接続してアクセスを可能とする場合
には、CPU側から見た場合にはあくまでも通常のDR
AMあるいはEDO(Extended Data O
utput)タイプのDRAMが接続されていると見な
せる環境を作る必要がある。このような環境を作るイン
ターフェース回路をCPUとSDRAMとの間に用意す
る場合がある。
【0006】例えば、図5に示すインターフェース回路
が考えられる。CPU20はDRAMへのアクセスを制
御するためのRAS,CAS,WE信号等を発生する。
インターフェース回路21は、SDRAM22とCPU
20との間に接続されていて、CPU20からの制御信
号を変換して、SDRAM22の制御信号であるACT
コマンドやREADコマンドなどを生成してSDRAM
22へのアクセスを制御する。
【0007】図6〜図9にSDRAMインターフェース
回路の動作タイミングチャートを示す。図6は、CPU
20がクロックCLKの1/2分周のクロックCKIO
で制御し、シングルリードアクセスで通常モードの動作
をする場合である。図7は、シングルリードアクセスで
EDOモードの動作をする場合である。
【0008】図6及び図7において、CPU20は、読
み出し要求のためのRAS信号とCAS信号を図示のタ
イミングで発生し、インターフェース回路21に与え
る。RAS信号の立下りでインターフェース回路21は
ACTコマンドをSDRAMに供給する。ACTコマン
ドによりローアドレスがSDRAM22に与えられる。
【0009】次に、インターフェース回路21は、CP
U20からのCAS信号の立下りに応答してREADコ
マンドをSDRAM22に供給する。READコマンド
によりカラムアドレスがSDRAM22に与えられる。
READコマンドから2クロック(CASレイテンシ)
遅れてSDRAM22からデータが読み出されてインタ
ーフェース回路21にラッチされる。CPU20は、D
ATAラッチのタイミングの後、次のCKIOの立上り
のタイミングでインターフェース21にラッチされてい
るデータを取り込む。
【0010】この際に、図6の通常モードの場合には、
CAS信号の立上り前のCKIOの立上がりでデータを
取り込むために、CAS信号の立上りが2サイクルウエ
イト(Wait)となっているが、図7のEDOモード
の場合には、CAS信号の立上りのタイミングの次のC
KIOの立上りでデータを取り込むという規定(その間
データを保持する。)になっている。CAS信号の立上
りが1サイクルウエイト(Wait)と短くすることが
できる。
【0011】通常モードとEDOモードとでは、今回の
データの読み出し速度は同じであるが、EDOモードは
通常モードよりもCAS信号を速く立ち上げることがで
きる。このため、次のデータを高速に読み出すことがで
きる。
【0012】次に、図8は、CPU20がクロックCL
Kの1/2分周のクロックCKIOで動作し、高速ペー
ジリードアクセスで通常モードの動作をする場合であ
る。図9は、高速ページリードアクセスでEDOモード
の動作をする場合である。高速リードアクセスは、同じ
ローアドレスで連続するカラムアドレスのデータを読み
出す動作である。例えば、続けて2カラム分のデータを
読み出す場合を説明する。
【0013】図8及び図9におけるデータ読み出し動作
は、基本的には図6及び図7のシングルリードと同じで
ある。但し、高速ページリードアクセスでは、RAS信
号の立下りから立上りまでの期間に、二つのCAS信号
の立下りのタイミングで順次READコマンドが発生し
てデータの読み出しが続けて行われる。
【0014】図8の通常モードでは、CAS信号が2サ
イクルウエイトになり、図9のEDOモードではCAS
信号が1サイクルウエイトになる。図9におけるEDO
モードでは、CAS信号が1サイクルウエイトになった
効果が読み出し速度の速さに現れる。EDOモードの読
み出し速度の向上は、連続読み出しデータ数が多いほど
より効果的であることが明らかであろう。
【0015】このようなSDRAM用インターフェース
回路では、シングルリードにしても高速ページリードに
しても、CAS信号のウエイト期間が必要であるので、
SDRAMの高速性を十分に生かすことができなかっ
た。
【0016】本発明の目的は、このようなCAS信号の
ウエイトを少なくして、より高速にSDRAMからデー
タを読み出すことのできるCPUとSDRAMとの間の
インターフェース装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、CPUからSDRAMへのアクセスを制御するイン
ターフェース装置であって、前記CPUから与えられた
読み出し開始のカラムアドレスを保持する保持手段と、
前記CPUからローアドレス及びCAS信号を受け、該
ローアドレスを指定するためのACTコマンドをSDR
AMに供給し、続いて前記保持手段が保持するカラムア
ドレスを指定して読み出すためのREADコマンドをS
DRAMに供給し、SDRAMから読み出したデータを
CPUに供給する制御手段とを有するインターフェース
装置が提供される。
【0018】カラムアドレスのスタートアドレスをあら
かじめ保持手段に保持しておいて、CPUからのRAS
信号に応答して、その後はCAS信号にかかわらず、保
持手段に保持してあるカラムアドレスのスタートアドレ
スに基づいて、順次データをSDRAMから読み出す。
【0019】
【発明の実施の形態】1フレームの画像データは、フレ
ーメモリに格納される。フレームメモリは、通常、DR
AM又はSDRAMである。各ラインの画像データは、
高速ページアクセスにより、フレームメモリの各ローア
ドレスに格納される。画像データは、フレームメモリの
連続するアドレスに順次書き込まれる。そして、フレー
ムメモリ内の画像データは、連続するアドレスから順次
読み出される。このような連続するアドレスから読み出
しを行う際に、特に、本発明の実施例の利用価値が高
い。
【0020】図1は、本発明の実施例によるSDRAM
用インターフェース装置を使用するデータ読み出しシス
テムのブロック図である。本発明の実施例のインターフ
ェース回路1は、CPU2とSDRAM3との間に接続
されていて、CPU2からのDRAM用の制御信号を変
換して、SDRAM3の制御信号であるACTコマンド
やREADコマンドなどを生成してSDRAM3へのア
クセスを制御する。CPU2は実効的にはSDRAM3
へのアクセスをするが、CPU2側からはあくまでも相
手がDRAMであると見なしてRAS,CAS,WE信
号等の制御信号を発生する。
【0021】クロックCLKは、例えば100MHzで
あり、CPU2とインターフェース回路1とSDRAM
3へ供給される。CPU2は、クロックCLKを分周し
て、周期が2倍のクロックCKIOを生成する。CPU
2は、クロックCKIOに同期して、インタフェース回
路1を介してSDRAM3を制御する。
【0022】インターフェース回路1は、内部にSDR
AM制御用のコマンドの発生とデータの転送やラッチを
制御する制御部11と、カラムスタートアドレスを設定
するレジスタ12と、バーストサイズとリード/ライト
指定を設定するレジスタ13とを有する。
【0023】ここで、図2及び図3のタイミングチャー
トを参照してその読み出し動作について説明する。図2
は、1/2分周のクロックCKIOで動作し、高速ペー
ジリードアクセス(バーストサイズ=2)で通常モード
の動作をする場合である。図3は、同じくクロックCK
IOで動作し、高速ページリードアクセス(バーストサ
イズ=2)でEDOモードの動作をする場合である。
【0024】バーストサイズは、同じローアドレス内で
連続するカラムアドレスから読み出すデータ数(ワード
数)であり、例えば、1,2,4,8,16,Full
の中から選ぶことができる。Fullは、全カラムアド
レス数であり、例えば256又は512である。なお、
SDRAM3のCASレイテンシは2とする。
【0025】SDRAM3からのデータの読み出しの前
に、CPU2は、最初のカラムスタートアドレスと、バ
ーストサイズと、読み出し(リード)の指定をあらかじ
めレジスタ12と13に書きこむ。
【0026】まず、インタフェース回路1は、モード設
定のコマンドをSDRAM3に供給し、バーストサイズ
(例えば2)を指定する。
【0027】次に、CPU2は通常のDRAMと同じよ
うに高速ページモードでアクセス動作を開始する。イン
ターフェース回路1の制御部11は、CPU2からの最
初のRAS信号の立下りを検出し、CPU2からその時
に供給されるローアドレスを指定し、ACTコマンドを
SDRAM3に供給する。その後、CAS信号の立下り
を待たずに、レジスタ12に設定してあるカラムスター
トアドレスを指定し、READコマンドをSDRAM3
に供給する。
【0028】SDRAM3は、設定してあるバーストサ
イズに従い、指定されたカラムスタートアドレスから連
続する2個のカラムアドレスをアドレスとし、2個のデ
ータを読み出してインターフェース回路1に出力する。
【0029】インターフェース回路1は、その2個のデ
ータを保持する。1個目のデータは、直ちにインターフ
ェース回路1からCPU2へ供給され、その後のクロッ
クCKIOの立上りでCPU2がそのデータを取りこ
む。次に、2個目のデータがインターフェース回路1か
らCPU2へ供給され、その後のクロックCKIOの立
上りでCPU2がそのデータを取りこむ。
【0030】本実施例では、SDRAM3のバースト読
み出しを効率的に利用することにより、CPU2は、高
速にデータを読み出すことができる。図2の通常モード
と図8の通常モードについて、CPU2の読み出し速度
を比較する。CPU2の読み出し完了タイミングは、図
中のクロックCKIOの○印のタイミングである。
【0031】CPU2が1個目のデータを読み出す速度
は、両者とも同じである。2個目のデータ読み出しで
は、図2の通常モードの方が図8のものよりもクロック
CKIOの2クロック分(クロックCLKの4クロック
分)速い。
【0032】図3のEDOモードと図9のEDOモード
を比較する。CPU2が1個目のデータを読み出す速度
は、両者とも同じである。2個目のデータ読み出しで
は、図3のEDOモードの方が図9のものよりもやはり
クロックCKIOの2クロック分(クロックCLKの4
クロック分)速い。
【0033】この速度向上の効果は、読み出しバースト
サイズが大きいほど大きくなる。以上のように、カラム
スタートアドレスを予め設定しておき、RAS信号の立
下りのタイミングでACTコマンド及びREADコマン
ドを連続的にSDRAMに供給する。READコマンド
の供給は、CAS信号の状態に関係なく行われる。した
がって、CAS信号の立下りと共に、CPU2から供給
されるカラムアドレスは無視される。そして、SDRA
Mの高速ページリードアクセス(バースト読み出し)を
利用することにより、高速にデータを読み出すことがで
きる。
【0034】CPU2は、DRAM制御と同様に、RA
S信号、CAS信号、ローアドレス及びカラムアドレス
をインタフェース回路1に供給する。インタフェース回
路1は、それらDRAMの制御信号を受けて、ACTコ
マンド及びREADコマンドを含むSDRAM用コマン
ドをSDRAM3に供給する。CPU2は、DRAMと
同様なメモリ制御をしつつも、SDRAMから高速にデ
ータを読み出すことができる。
【0035】現在では、DRAMよりもSDRAMの方
が手に入りやすくなってきた。旧型のCPUは、DRA
Mに対応しているが、SDRAMには対応していないも
のが多い。そのようなCPUであっても、SDRAMを
接続して使用することが可能になる。
【0036】図4を参照して、連続する大容量のデータ
を読み出す実施例を説明する。図4は、図1のカラムス
タートアドレス設定レジスタ12の別の構成を示す。図
1の実施例の場合であると、バーストサイズ分のデータ
が読み出されると、次のバーストサイズのデータの読み
出しのためには、CPU2が次のカラムスタートアドレ
スを設定する必要がある。このカラムスタートアドレス
の設定のためのオーバーヘッドの時間を節約するため
に、カラムスタートアドレスの設定を自動的に更新する
手段を設けた。
【0037】まず、セレクタ15は、CPU2から指定
されたカラムスタートアドレスA1を選択して、レジス
タ12に供給する。レジスタ12内のカラムスタートア
ドレスに応じて、上記の最初のデータ読み出しが終了す
ると、レジスタ12に設定されていたカラムスタートア
ドレス値A3にCPU2から指令されたバーストサイズ
A2を加算器14で加算する。
【0038】セレクタ15は、アクセス終了信号に応じ
て、その加算値A4をレジスタ12に供給する。アクセ
ス終了信号は、バーストサイズ分のデータ読み出し終了
により生成される。レジスタ12には、新たなカラムス
タートアドレスが自動更新される。この更新されたカラ
ムスタートアドレスでSDRAM3に対して再び読み出
し動作が開始される。
【0039】例えば、1024バイトのデータを16バ
イトのバーストサイズで読み出す場合、この自動更新モ
ードを使用しない場合、64回のカラムスタートアドレ
ス設定をCPU2が行う必要があり、その64回分のオ
ーバーヘッドがかかる。これに対して、自動更新モード
を使用することによって、最初の1回のカラムスタート
アドレスの設定のオーバヘッドのみで、その後はバース
トアクセスを繰り返すことができる。繰り返し回数は、
読み出しデータ数をバーストサイズで除算することによ
り得られる。
【0040】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カラムスタートアドレスをあらかじめ保持する手段をイ
ンターフェース装置に設けたことによって、CPUはD
RAMと同様な制御方法により高速にSDRAMからデ
ータを読み出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるインターフェース装置を
使用したSDRAMのアクセス制御システムの構成を示
すブロック図である。
【図2】本発明の実施例によるインターフェース装置を
使用する通常モードのデータ読み出しの動作タイミング
チャートである。
【図3】本発明の実施例によるインターフェース装置を
使用するEDOモードのデータ読み出しの動作タイミン
グチャートである。
【図4】本発明の別の実施例によるインターフェース装
置のカラムスタートアドレスの自動更新手段のブロック
図である。
【図5】インターフェース装置を使用したSDRAMの
アクセス制御システムの構成を示すブロック図である。
【図6】図5のインターフェース装置を使用する通常モ
ードのシングルリードアクセスの動作タイミングチャー
トである。
【図7】図5のインターフェース装置を使用するEDO
モードのシングルリードアクセスの動作タイミングチャ
ートである。
【図8】図5のインターフェース装置を使用する通常モ
ードの高速ページリードアクセスの動作タイミングチャ
ートである。
【図9】図5のインターフェース装置を使用するEDO
モードの高速ページリードアクセスの動作タイミングチ
ャートである。
【符号の説明】
1 インターフェース回路 2 CPU 3 SDRAM 11 制御部 12 カラムスタートアドレス設定レジスタ 13 バーストサイズ設定レジスタ 14 加算器 15 セレクタ 20 CPU 21 インターフェース回路 22 SDRAM

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPUからSDRAMへのアクセスを制
    御するインターフェース装置であって、 前記CPUから与えられた読み出し開始のカラムアドレ
    スを保持する保持手段と、 前記CPUからローアドレス及びCAS信号を受け、該
    ローアドレスを指定するためのACTコマンドをSDR
    AMに供給し、続いて前記保持手段が保持するカラムア
    ドレスを指定して読み出すためのREADコマンドをS
    DRAMに供給し、SDRAMから読み出したデータを
    CPUに供給する制御手段とを有するインターフェース
    装置。
  2. 【請求項2】 前記保持手段はバーストサイズをも保持
    し、 前記制御手段は、前記保持手段が保持するバーストサイ
    ズをSDRAMに設定し、前記読み出し開始のカラムア
    ドレスから連続するバーストサイズのデータをSDRA
    Mから読み出しCPUに供給する請求項1記載のインタ
    ーフェース装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、SDRAMからの読み
    出しが終了する毎に、前記保持手段に保持された前記読
    み出し開始のカラムアドレスに前記バーストサイズを加
    算することにより新たな読み出し開始のカラムアドレス
    を設定する更新手段を有する請求項2記載のインターフ
    ェース装置。
JP11089367A 1999-03-30 1999-03-30 インターフェース装置 Withdrawn JP2000285013A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442426B1 (ko) * 2000-12-27 2004-07-30 엘지전자 주식회사 메모리 제어 장치
US7096342B2 (en) 2003-10-28 2006-08-22 International Business Machines Corporation Flexible LUN/LBA interface for content addressable reference storage
JP2009276914A (ja) * 2008-05-13 2009-11-26 Fujitsu Ltd 擬似ddrメモリインタフェース回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100442426B1 (ko) * 2000-12-27 2004-07-30 엘지전자 주식회사 메모리 제어 장치
US7096342B2 (en) 2003-10-28 2006-08-22 International Business Machines Corporation Flexible LUN/LBA interface for content addressable reference storage
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Effective date: 20060606