JP2001175586A - Data processor and data processing system - Google Patents

Data processor and data processing system

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JP2001175586A
JP2001175586A JP36232199A JP36232199A JP2001175586A JP 2001175586 A JP2001175586 A JP 2001175586A JP 36232199 A JP36232199 A JP 36232199A JP 36232199 A JP36232199 A JP 36232199A JP 2001175586 A JP2001175586 A JP 2001175586A
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JP
Japan
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data
data processor
output
memory
state code
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP36232199A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Ichien
亨 一圓
Tatsuro Nishino
辰郎 西野
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Hitachi Ltd
Renesas Semiconductor Package and Test Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Hokkai Semiconductor Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data processor, which can increase the flexibility of an interface of an external memory device or the like. SOLUTION: A data processor 1 has a bus controller 6 for performing control for external bus access in response to the request of a central processing unit(CPU) 3. The bus controller has a finite state machine 11 for controlling the output of data direction signals (RDir and WDir) for instructing the data direction of external bus access, address output and data output on the basis of the transition of a state code (STN) of plural bits in response to the request of the CPU. The finite state machine outputs the state code to the outside. The data processor can generate strobe signals (CS, RD and WR) for instructing the assert, negate or others of the data direction at desired timing to a memory interface corresponding to the transition of the state code as desired. Thus, the flexibility of the interface to the external device is increased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、メモリなどの外部
デバイスに対するインタフェースの柔軟性を考慮したデ
ータプロセッサ及びデータ処理システムに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a data processor and a data processing system in which flexibility of an interface to an external device such as a memory is considered.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロコンピュータやマイクロプロセ
ッサなどのデータプロセッサにメモリをインタフェース
するには、外部にメモリインタフェースコントローラを
設けてメモリをインタフェースさせる技術、或いはデー
タプロセッサそれ自体がメモリインタフェースコントロ
ーラを内蔵させてデータプロセッサにメモリを直結可能
にする場合の2通りの技術が提供されている。
2. Description of the Related Art In order to interface a memory to a data processor such as a microcomputer or a microprocessor, a technology for providing an external memory interface controller to interface the memory, or a data processor itself having a built-in memory interface controller for data interface. Two techniques are provided for enabling a memory to be directly connected to a processor.

【0003】上記何れの技術においても特定のメモリを
インタフェースさせることを企図してそのメモリインタ
フェース機能が決定されている。例えば単なるDRAM
(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)とのイ
ンタフェースに特化されている場合には、情報記憶形式
が全く異なるフラッシュメモリはもとより、クロック同
期型のシンクロナスDRAMであってもインタフェース
させることができない場合が多い。
[0003] In any of the above techniques, the memory interface function is determined for the purpose of interfacing a specific memory. For example, just DRAM
(Dynamic Random Access Memory) when the interface cannot be used with a clock synchronous synchronous DRAM as well as a flash memory with completely different information storage format There are many.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討によれ
ば、メモリデバイスの技術的進歩は速く、それにしたが
ってメモリデバイスのインタフェース仕様も変化してお
り、今後、大きな変化も予想される。このような状況に
おいて、データプロセッサにメモリインタフェース回路
を内蔵する場合、そのような変化に対応するにはデータ
プロセッサそれ自体を修正しなければならず、早急な対
応には限界がある。また、データプロセッサの外部にメ
モリインタフェース回路を設ける場合には、そのような
変化に対してメモリインタフェース回路だけで対処する
ことができるが、新たなメモリインタフェース仕様に適
切に対応するには、データプロセッサのバス制御との関
係を正確に把握することの必要性が本発明者によって見
出された。従来のデータプロセッサは内部のバス制御の
状態を直接外部に出力することはしていない。例えば、
データプロセッサが有限状態マシンでバス制御を行って
いるときでも、その有限状態マシンのステートコードを
外部に出力することはしていない。本発明者による上記
検討事項はメモリデバイスだけでなく、データプロセッ
サによる外部バスアクセスの対象になるその他のデバイ
スにも当てはまる事柄である。
According to the study of the present inventor, the technical progress of the memory device is rapid, and the interface specifications of the memory device are changing accordingly, and a great change is expected in the future. In such a situation, when a memory interface circuit is incorporated in the data processor, the data processor itself must be modified to cope with such a change, and there is a limit to the quick response. Also, when a memory interface circuit is provided outside the data processor, such a change can be dealt with only by the memory interface circuit. The present inventor has found that it is necessary to accurately understand the relationship with the bus control. Conventional data processors do not directly output the state of internal bus control to the outside. For example,
Even when the data processor controls the bus with the finite state machine, it does not output the state code of the finite state machine to the outside. The above considerations by the present inventor apply not only to memory devices, but also to other devices subject to external bus access by the data processor.

【0005】本発明の目的は、メモリなどの外部デバイ
スに対するインタフェースの柔軟性を増すことができる
データプロセッサを提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a data processor which can increase the flexibility of an interface to an external device such as a memory.

【0006】本発明の別の目的は、新たなインタフェー
ス仕様を有し、或いはインタフェース仕様が変化された
デバイスを用いるときでも、データプロセッサとのイン
タフェースを容易に実現できるデータ処理システムを提
供することにある。
Another object of the present invention is to provide a data processing system which can easily realize an interface with a data processor even when using a device having a new interface specification or having a changed interface specification. is there.

【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application.

【0009】すなわち、データプロセッサは、バスコン
トローラと、前記バスコントローラを介して外部バスア
クセスを要求可能な制御回路とを1個の半導体チップに
有する。前記バスコントローラは、前記制御回路の要求
に応答して、外部バスアクセスのデータ方向を指示する
データ・ディレクション信号の出力、外部へのアドレス
出力、及び外部との間のデータ入出力を制御すると共
に、外部バスアクセス制御の開始に同期して複数ビット
のステートコードを順次生成して外部に出力する。
That is, the data processor has a bus controller and a control circuit capable of requesting external bus access via the bus controller in one semiconductor chip. In response to a request from the control circuit, the bus controller controls output of a data direction signal indicating a data direction of an external bus access, address output to the outside, and data input / output to / from the outside. , Sequentially generate a plurality of bits of state code in synchronization with the start of the external bus access control and output the generated state code to the outside.

【0010】更に詳しい態様のデータプロセッサは、命
令を解読して実行する中央処理装置と、前記中央処理装
置の要求に応答して外部バスアクセスのための制御を行
うバスコントローラとを有する。前記バスコントローラ
は、中央処理装置の要求に応答して、外部バスアクセス
のデータ方向を指示するデータ・ディレクション信号の
出力、アドレス出力、及びデータ入出力を、複数ビット
のステートコードの遷移に基いて制御する有限状態マシ
ンを有する。前記有限状態マシンは、前記ステートコー
ドを外部に出力する。
[0010] A data processor according to a more detailed aspect has a central processing unit that decodes and executes instructions, and a bus controller that controls external bus access in response to a request from the central processing unit. The bus controller, in response to a request from the central processing unit, outputs a data direction signal indicating a data direction of an external bus access, an address output, and a data input / output based on a transition of a multi-bit state code. It has a finite state machine to control. The finite state machine outputs the state code to the outside.

【0011】上記データプロセッサは、バス制御を行う
有限状態マシンのステートコードを外部に出力するか
ら、外部でそのステートコードと前記データ・ディレク
ション信号とを入力し、ステートコードの遷移に対して
所望のタイミングでデータディレクションのアサートや
ネゲート並びにその他の指示を与えるためのストローブ
信号を所望に生成することを可能にする。したがって、
上記データプロセッサは、メモリなどの外部デバイスに
対するインタフェースの柔軟性を増すことができる。
The data processor outputs the state code of the finite state machine for controlling the bus to the outside. Therefore, the data processor inputs the state code and the data direction signal to the outside, and receives a desired state code transition. It is possible to generate a strobe signal for giving assertion or negation of data direction and other instructions at a desired timing. Therefore,
The data processor can increase the flexibility of the interface to external devices such as memories.

【0012】前記有限状態マシンは、外部バスサイクル
を引き伸ばす動作サイクル数が前記中央処理装置によっ
て指示される制御レジスタを有し、この制御レジスタで
指定されるサイクル数の期間、ステートコードの遷移を
抑止してよい。これにより、データプロセッサの動作基
準クロック信号に同期して外部でウェートステートを挿
入する制御が容易になる。
The finite state machine has a control register in which the number of operating cycles for extending an external bus cycle is specified by the central processing unit, and suppresses transition of the state code during the number of cycles specified by the control register. May do it. This facilitates control of externally inserting a wait state in synchronization with the operation reference clock signal of the data processor.

【0013】データ処理システムは、前記データプロセ
ッサと、このデータプロセッサが接続される外部バス
と、前記外部バスに接続されるメモリと、前記ステート
コードと前記データ・ディレクション信号とを入力し、
そのデコード結果に従って前記メモリのアクセス制御用
ストローブ信号を生成するメモリインタフェース回路
と、を含んで構成される。
The data processing system receives the data processor, an external bus connected to the data processor, a memory connected to the external bus, the state code and the data direction signal,
And a memory interface circuit for generating an access control strobe signal for the memory according to the decoding result.

【0014】バス制御を行う有限状態マシンのステート
コードを外部に出力するデータプロセッサを用いるか
ら、新たなインタフェース仕様を有し、或いはインタフ
ェース仕様が変化されたメモリデバイス等を用いるとき
でもデータプロセッサとのインタフェースを容易に実現
できる。
Since a data processor for outputting a state code of a finite state machine for performing bus control to the outside is used, even when a memory device or the like having a new interface specification or a changed interface specification is used, the data processor is not connected to the data processor. Interface can be easily realized.

【0015】前記メモリインタフェース回路は、前記ス
テートコードと前記データ・ディレクション信号とに対
するデコード論理をプログラム可能なプログラマブルデ
コーダを有してよい。これにより、インタフェース仕様
が変化され、或いはインタフェース仕様の新たなデバイ
スを用いるときに速い対応が可能になる。
[0015] The memory interface circuit may include a programmable decoder capable of programming decode logic for the state code and the data direction signal. As a result, it becomes possible to respond quickly when the interface specification is changed or a new device having the interface specification is used.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1には本発明に係るデータプロ
セッサ及びこれを用いたデータ処理システムの一例が示
される。同図に示されるデータプロセッサ1は、特に制
限されないが、内部バス2に接続された中央処理装置
(CPU)3、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)
4、入出力回路(I/O)5、バスコントローラ(BS
C)6及びクロック・パルス・ジェネレータ(CPG)
7を有し、単結晶シリコンのような1個の半導体基板
(半導体チップ)に形成されている。前記データプロセ
ッサ1はメモリインタフェース回路8を介して外部メモ
リ9に接続されている。
FIG. 1 shows an example of a data processor and a data processing system using the same according to the present invention. Although not particularly limited, the data processor 1 shown in FIG. 1 has a central processing unit (CPU) 3 connected to an internal bus 2 and a random access memory (RAM).
4, input / output circuit (I / O) 5, bus controller (BS)
C) 6 and clock pulse generator (CPG)
7 and is formed on one semiconductor substrate (semiconductor chip) such as single crystal silicon. The data processor 1 is connected to an external memory 9 via a memory interface circuit 8.

【0017】前記CPU3は、RAM4等から命令をフ
ェッチし、これを解読して制御信号を生成し、前記制御
信号にしたがってオペランドのレジスタロード、ロード
されたデータの演算、演算結果のメモリストアなどを行
って、データプロセッサ1を全体的に制御する。
The CPU 3 fetches an instruction from the RAM 4 or the like, decodes the instruction, generates a control signal, and performs register loading of operands, operation of the loaded data, memory storage of the operation result, and the like according to the control signal. Then, the data processor 1 is entirely controlled.

【0018】前記RAM4はCPU3のメインメモリな
どに利用される。I/O5はタイマ・カウンタ若しくは
シリアルインタフェースなどの機能を有する。クロック
パルスジェネレータ7は外付けの振動子を利用した発振
信号から動作基準クロック信号CLKを生成し、CPU
3やBSC6等の内蔵回路の同期クロック信号として利
用され、外部にはシステムクロック信号として出力され
る。
The RAM 4 is used as a main memory of the CPU 3. The I / O 5 has a function such as a timer / counter or a serial interface. A clock pulse generator 7 generates an operation reference clock signal CLK from an oscillation signal using an external vibrator,
It is used as a synchronous clock signal of a built-in circuit such as 3 or BSC6, and is output to the outside as a system clock signal.

【0019】前記BSC6は、バスインタフェース回路
(BITF)10及び状態制御マシン(FSM)11を
有する。バスインタフェース回路10は、外部アドレス
バスABUS及び外部データバスDBUSを内部バス2
にインタフェースする。内部バス2は、アドレスバス、
データバス、制御バスを総称する。CPU3が外部メモ
リ9のアクセス空間に向けたアクセスを行う場合、内部
バス2から供給されるアドレス信号のアドレスエリアに
基いてバスインタフェース回路10が外部バスアクセス
の要非を判定する。BSC6は内部バス2を介してCP
U3によってリード・ライトアクセス可能な制御レジス
タ14を有する。この制御レジスタ14には外部アドレ
ス空間のアドレスマッピング情報を有する。また、制御
レジスタ14は、外部バスサイクルを引き伸ばす動作サ
イクル数の情報(引き延ばしサイクル数情報)が設定さ
れる。この引き延ばしサイクル数情報は、特に制限され
ないが、アドレスマッピング情報で特定されるアドレス
エリア毎に設定可能であってよい。
The BSC 6 has a bus interface circuit (BITF) 10 and a state control machine (FSM) 11. The bus interface circuit 10 connects the external address bus ABUS and the external data bus DBUS to the internal bus 2
Interface to The internal bus 2 is an address bus,
Data bus and control bus are collectively referred to. When the CPU 3 accesses the access space of the external memory 9, the bus interface circuit 10 determines the necessity of the external bus access based on the address area of the address signal supplied from the internal bus 2. BSC6 is connected to CP via internal bus 2.
It has a control register 14 that can be read / written by U3. The control register 14 has address mapping information of the external address space. In the control register 14, information on the number of operating cycles for extending the external bus cycle (extended cycle number information) is set. The lengthening cycle number information is not particularly limited, but may be set for each address area specified by the address mapping information.

【0020】前記状態制御マシン11は、状態レジスタ
12と組合せ制御論理回路13とを有する。状態レジス
タ12は組合せ制御論理回路13から供給される複数ビ
ット例えば3ビットのステートコードSTNを保持し、
これを現在のステートコードSTNとして組合せ制御論
理回路13に戻す。状態レジスタ12から出力されるス
テートコードSTNはそのまま外部にも出力される。前
記組合せ制御論理回路13は、CPU3の外部バスアク
セス要求に応答して、外部バスアクセスのデータ方向を
指示するデータ・ディレクション信号としてのリードデ
ィレクション信号Rdir及びライトディレクション信
号WDirの出力、バスインタフェース回路10による
外部アドレスバスABUSへのアドレス出力、及びバス
インタフェース回路10による外部データバスDBUS
に対するデータ入出力を、前記ステートコードのSTN
の遷移及び前記制御レジスタ14の設定値に基いて制御
する。
The state control machine 11 has a state register 12 and a combination control logic circuit 13. The state register 12 holds a plurality of bits, for example, a 3-bit state code STN supplied from the combination control logic circuit 13,
This is returned to the combination control logic circuit 13 as the current state code STN. The state code STN output from the status register 12 is also output to the outside as it is. The combination control logic circuit 13 responds to an external bus access request from the CPU 3 to output a read direction signal Rdir and a write direction signal WDir as data direction signals for instructing a data direction of the external bus access, And an external data bus DBUS by the bus interface circuit 10.
Data input / output to / from the STN of the state code.
And the setting value of the control register 14.

【0021】ここで、前記組合せ制御論理回路13の制
御論理を図2を参照しながら説明する。3ビットのステ
ートコードSTNによって示される状態は例えばステー
ト0からステート4までの5通りとされる。ステート4
の次はステート0にリセットされる。各ステートの1サ
イクルはクロック信号CLKの1サイクルとされる。C
PU3からの外部アクセス要求を検出すると、これに応
答して、ステート0を順次ステート1からステート4ま
で遷移させる。このとき、リードディレクション信号R
dir、ライトディレクション信号WDirはステート
1の最初からステート4の最後までアサートする。リー
ドアドレス、ライトアドレスの出力もステート1の最初
からステート4の最後までとされる。ライトデータの出
力はステート2の最初からステート4の最後までとされ
る。引き延ばしサイクル数がnの場合にはステート3の
状態をnサイクル維持する。
Here, the control logic of the combination control logic circuit 13 will be described with reference to FIG. The states indicated by the 3-bit state code STN are, for example, five states from state 0 to state 4. State 4
Is reset to state 0. One cycle of each state is one cycle of the clock signal CLK. C
When an external access request from PU3 is detected, in response to this, state 0 is sequentially transited from state 1 to state 4. At this time, the read direction signal R
dir and the write direction signal WDir are asserted from the beginning of state 1 to the end of state 4. The output of the read address and the write address is also from the beginning of state 1 to the end of state 4. The output of the write data is from the beginning of state 2 to the end of state 4. When the number of extension cycles is n, the state of state 3 is maintained for n cycles.

【0022】前記外部メモリ9は、特に制限されない
が、アクセスストローブ信号としてチップセレクト信号
CS、リード信号RD、ライト信号WRを必要とする。
外部メモリ9のリード・ライト動作において前記ストロ
ーブ信号CS,RD,WRに要求されるタイミングは、
例えば図2に例示される通りとする。
Although not particularly limited, the external memory 9 needs a chip select signal CS, a read signal RD, and a write signal WR as access strobe signals.
The timing required for the strobe signals CS, RD, WR in the read / write operation of the external memory 9 is as follows.
For example, as illustrated in FIG.

【0023】前記メモリインタフェース回路8は、前記
ステートコードSTN、前記データ・ディレクション信
号RDir,Wdirとを入力し、そのデコード結果に
従って前記外部メモリ9のアクセス制御用ストローブ信
号CS,RD,WRを生成する。
The memory interface circuit 8 receives the state code STN and the data direction signals RDir and Wdir, and generates access control strobe signals CS, RD and WR for the external memory 9 according to the decoding result. .

【0024】図3には前記メモリインタフェース回路8
の一例が示される。メモリインタフェース回路8は、デ
コーダ20及びラッチ回路21〜25によって構成され
る。前記デコーダ20は、前記ステートコードSTN、
前記データ・ディレクション信号RDir,Wdirの
状態に応じて信号CS−DEC,RD−DEC,WR−
DECを生成する。
FIG. 3 shows the memory interface circuit 8.
Is shown. The memory interface circuit 8 includes a decoder 20 and latch circuits 21 to 25. The decoder 20 includes the state code STN,
The signals CS-DEC, RD-DEC, WR- are output according to the state of the data direction signals RDir, Wdir.
Generate DEC.

【0025】デコーダ20による電気生成論理の真理値
は図4に例示される。例えばステート0においては入力
の如何に拘わらず出力は全て“0”にネゲートされる。
ステート1においては当該ステートに入ることを条件に
チップ選択信号CSがアサートされ、RDirがアサー
トされていればRD−DECがアサートされ、WDir
がアサートされていればWR−DECがアサートされ
る。
The truth value of the electricity generation logic by the decoder 20 is illustrated in FIG. For example, in state 0, all outputs are negated to "0" regardless of the input.
In state 1, the chip select signal CS is asserted on condition that the state is entered, and if RDir is asserted, RD-DEC is asserted and WDir is asserted.
Is asserted, WR-DEC is asserted.

【0026】前記信号CS−DEC,RD−DEC,W
R−DECを入力する前記ラッチ回路21〜23がクロ
ック信号CLKの立ち上がりエッジに同期してラッチ動
作を行い、前記ラッチ回路24,25がクロック信号C
LKの立ち下がりエッジに同期してラッチ動作を行うこ
とにより、前記ストローブ信号CS,RD,WRが生成
される。
The signals CS-DEC, RD-DEC, W
The latch circuits 21 to 23 that input R-DEC perform a latch operation in synchronization with the rising edge of the clock signal CLK, and the latch circuits 24 and 25 output the clock signal C.
By performing the latch operation in synchronization with the falling edge of LK, the strobe signals CS, RD, and WR are generated.

【0027】前記デコーダ20に、不揮発性記憶素子を
電気的にプログラムする事によって所望の制御論理を構
成する事が可能なプログラマブル・ロジック・アレイ
(PLA)若しくはフィールド・プログラマブル・ゲー
ト・アレイ(FPGA)を採用すれば、容易に所望の論
理を構成することができる。尚、PLA,FPGLはそ
れ自体公知であるからその詳細な説明を省略する。
A programmable logic array (PLA) or a field programmable gate array (FPGA) capable of forming desired control logic by electrically programming a nonvolatile storage element in the decoder 20 , A desired logic can be easily configured. Since PLA and FPGL are known per se, a detailed description thereof will be omitted.

【0028】図2には上記メモリインタフェース回路8
の制御論理を介してデータプロセッサ1が外部メモリ9
をリード・ライトアクセスするときのタイミングチャー
トが示される。図2より明らかなように、データプロセ
ッサ1が有限状態マシンを介して出力する信号RDi
r、WDir及びステートコードSTNに対して、外部
メモリ9が必要とするタイミングのストローブ信号C
S,RD,WRをメモリインタフェース回路8で生成し
て、外部メモリ9のアクセスが行われる。例えば、時刻
t0から時刻t5までのリードサイクルにおいて、当該
サイクル期間にリードアドレスが出力され、信号RDi
rがアサートされ、ステート0からステート4が刻まれ
る。このとき、時刻t1から時刻t5の期間にチップセ
レクト信号CSによって外部メモリ9がチップ選択状態
にされ、時刻t2からt4の期間にリード信号RDがア
サートされ、それによって外部メモリ9は時刻t3から
時刻t4の期間にデータバスDBUSにリードデータを
出力する。時刻t10から時刻t14までのライトサイ
クルにおいて、当該サイクル期間に信号RDirがアサ
ートされ、ステート0からステート4が刻まれる。時刻
t11から時刻t14の期間にはライトアドレスが出力
される。この時刻t11から時刻t14の期間にチップ
セレクト信号CSによって外部メモリ9がチップ選択状
態にされ、時刻t12からt13の期間にライト信号W
Rがアサートされ、その期間を利用して、データバスD
BUS上のライトデータが外部メモリに書込まれる。
FIG. 2 shows the memory interface circuit 8.
The data processor 1 is connected to the external memory 9 through the control logic of
A timing chart when read / write access is performed is shown. As is clear from FIG. 2, the signal RDi output from the data processor 1 via the finite state machine
r, WDir, and state code STN, the strobe signal C of the timing required by the external memory 9
S, RD, and WR are generated by the memory interface circuit 8, and the external memory 9 is accessed. For example, in the read cycle from time t0 to time t5, the read address is output during the cycle period and the signal RDi
r is asserted, and states 0 to 4 are engraved. At this time, the external memory 9 is set to the chip selection state by the chip select signal CS during the period from the time t1 to the time t5, and the read signal RD is asserted during the period from the time t2 to the time t4. The read data is output to the data bus DBUS during a period of t4. In the write cycle from time t10 to time t14, the signal RDir is asserted during the cycle period, and the states 0 to 4 are carved. The write address is output during a period from time t11 to time t14. The external memory 9 is set to the chip selection state by the chip select signal CS during the period from time t11 to time t14, and the write signal W is set during the period from time t12 to t13.
R is asserted and the data bus D is
Write data on the BUS is written to the external memory.

【0029】以上の説明より明らかなように、上記デー
タプロセッサ1は、バス制御を行う有限状態マシン11
のステートコードSTNを外部に出力するから、外部で
そのステートコードSTNと前記データ・ディレクショ
ン信号RDir,WDirとを入力し、ステートコード
STNの遷移に対して所望のタイミングで、データディ
レクションのアサートやネゲート並びにその他の指示を
与えるストローブ信号を所望に生成することが可能にな
る。したがって、上記データプロセッサ1は、メモリデ
バイス9に対するインタフェースの柔軟性を増すことが
できる。
As is clear from the above description, the data processor 1 is a finite state machine 11 for performing bus control.
, The state code STN and the data direction signals RDir and WDir are input externally, and assertion or negation of the data direction is performed at a desired timing with respect to the transition of the state code STN. In addition, a strobe signal giving other instructions can be generated as desired. Therefore, the data processor 1 can increase the flexibility of the interface with the memory device 9.

【0030】前記有限状態マシン11は、前記制御レジ
スタ14で指定される引き延ばしサイクル数の期間、ス
テートコードSTNの遷移を抑止する事ができる。例え
ば、外部メモリ9のアクセス動作がクロック信号CLK
の6サイクルを要するものであるとき、前記制御レジス
タ14に引き延ばしサイクル数=2を設定すれば、ステ
ートコードは、1,2,3,3,3,4の順に遷移さ
れ、結果として図4の論理を有するメモリインタフェー
ス回路8は、ストローブ信号CS,RD,WRのアサー
ト期間を2サイクル延ばすことができる。これにより、
メモリインタフェース回路8は、ウェートステートを容
易に挿入することが可能になる。
The finite state machine 11 can suppress the transition of the state code STN for the number of extension cycles specified by the control register 14. For example, the access operation of the external memory 9 is performed by the clock signal CLK.
If the number of extended cycles = 2 is set in the control register 14 when the above six cycles are required, the state code is transited in the order of 1, 2, 3, 3, 3, and 4 as a result. The memory interface circuit 8 having logic can extend the assert period of the strobe signals CS, RD, WR by two cycles. This allows
The memory interface circuit 8 can easily insert a wait state.

【0031】図1に示されるように、バス制御を行う有
限状態マシン11のステートコードSTNを外部に出力
するデータプロセッサ1を用いてデータ処理システムを
構成することにより、新たなインタフェース仕様を有
し、或いはインタフェース仕様が変化されたメモリなど
のデバイスを用いるときでもデータプロセッサ1とのイ
ンタフェースを容易に実現できる。前記デコーダ20を
PLA,FPGAなどで構成することにより、外部メモ
リ9のインタフェース仕様が変化され、或いはインタフ
ェース仕様の新たな外部メモリ9を用いるとき特に迅速
に対応が可能になる。
As shown in FIG. 1, the data processing system using the data processor 1 for outputting the state code STN of the finite state machine 11 for controlling the bus to the outside has a new interface specification. Alternatively, an interface with the data processor 1 can be easily realized even when a device such as a memory whose interface specification is changed is used. By configuring the decoder 20 with a PLA, an FPGA, or the like, the interface specifications of the external memory 9 are changed, or when the external memory 9 having a new interface specification is used, it is possible to respond particularly quickly.

【0032】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. No.

【0033】例えば、メモリインタフェース回路の論理
構成、並びに出力するストローブ信号の種類などは上記
の例に限定されず適宜変更可能である。ステートコード
は3ビットに限定されず任意に複数ビットであればよ
い。また、外部デバイスはメモリに限定されず、メモリ
カードコントローラやシリアルインタフェースなどのI
/Oデバイスであってもよい。また、データプロセッサ
の内蔵回路や内部バスの構成は図1に限定されず、アド
レス変換機構、キャッシュメモリ等を有してもい。更
に、バスコントローラに外部バスアクセスを要求する回
路モジュールはCPUに限定されず、データプロセッサ
に内蔵されたダイレクト・メモリ・アクセス・コントロ
ーラやデータ・トランスファ・コントローラ等であって
もよい。
For example, the logic configuration of the memory interface circuit and the type of the strobe signal to be output are not limited to the above examples, and can be changed as appropriate. The state code is not limited to three bits, and may be any number of bits. The external device is not limited to a memory, but may be an I / O such as a memory card controller or a serial interface.
/ O device. Further, the configurations of the internal circuit and the internal bus of the data processor are not limited to those in FIG. 1 and may include an address conversion mechanism, a cache memory, and the like. Further, the circuit module that requests the bus controller to access the external bus is not limited to the CPU, and may be a direct memory access controller or a data transfer controller built in the data processor.

【0034】[0034]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0035】すなわち、データプロセッサは、バス制御
を行う有限状態マシンのステートコードを外部に出力す
るから、外部でそのステートコードの遷移に対して所望
のタイミングでデータディレクションのアサートやネゲ
ート並びにその他の指示を与えるためのストローブ信号
を所望に生成することを可能になる。したがって、上記
データプロセッサは、メモリなどの外部デバイスに対す
るインタフェースの柔軟性を増すことができる。
That is, since the data processor outputs the state code of the finite state machine for controlling the bus to the outside, it asserts or negates the data direction at a desired timing with respect to the transition of the state code, and other instructions. Can be generated as desired. Thus, the data processor can increase the flexibility of an interface to an external device such as a memory.

【0036】新たなインタフェース仕様を有し、或いは
インタフェース仕様が変化されたメモリなどのデバイス
を用いるときでもデータプロセッサとのインタフェース
を容易に実現してデータ処理システムを構成することが
できる。
Even when a device such as a memory having a new interface specification or having a changed interface specification is used, an interface with a data processor can be easily realized to configure a data processing system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るデータプロセッサ及びこれを用い
たデータ処理システムの一例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a data processor according to the present invention and a data processing system using the same.

【図2】メモリインタフェース回路の制御論理を介して
データプロセッサが外部メモリをリード・ライトアクセ
スするときの動作を例示するタイミングチャートであ
る。
FIG. 2 is a timing chart illustrating an operation when a data processor performs read / write access to an external memory via control logic of a memory interface circuit;

【図3】メモリインタフェース回路の一例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a memory interface circuit.

【図4】デコーダによる信号生成論理の真理値を示す説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing truth values of signal generation logic by a decoder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 データプロセッサ 2 内部バス 3 CPU 6 バスコントローラ 7 クロックパルスジェネレータ 8 メモリインタフェース回路 9 外部メモリ 10 バスインタフェース回路 11 状態制御マシン 12 状態レジスタ 13 組合せ制御論理回路 14 制御レジスタ CLK 動作基準クロック信号 Rdir リードディレクション信号 WDir ライトディレクション信号 STN ステートコード CS チップセレクト信号 RD リード信号 WR ライト信号 ABUS アドレスバス DBUS データバス 20 デコーダ 21〜25 ラッチ回路 Reference Signs List 1 data processor 2 internal bus 3 CPU 6 bus controller 7 clock pulse generator 8 memory interface circuit 9 external memory 10 bus interface circuit 11 state control machine 12 state register 13 combination control logic circuit 14 control register CLK operation reference clock signal Rdir read direction signal WDir write direction signal STN state code CS chip select signal RD read signal WR write signal ABUS address bus DBUS data bus 20 decoder 21-25 latch circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 辰郎 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Fターム(参考) 5B060 CC01 MB00 5B061 FF01 GG02 RR03 5B062 AA10 CC01 FF02 FF04  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Tatsuro Nishino F-term within Hitachi Semiconductor Group 5-20-1, Kamizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo 5B060 CC01 MB00 5B061 FF01 GG02 RR03 5B062 AA10 CC01 FF02 FF04

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バスコントローラと、前記バスコントロ
ーラを介して外部バスアクセスを要求可能な制御回路と
を1個の半導体チップに有し、 前記バスコントローラは、前記制御回路の要求に応答し
て、外部バスアクセスのデータ方向を指示するデータ・
ディレクション信号の出力、外部へのアドレス出力、及
び外部との間のデータ入出力を制御すると共に、外部バ
スアクセス制御の開始に同期して複数ビットのステート
コードを順次生成して外部に出力するものであることを
特徴とするデータプロセッサ。
1. A semiconductor device comprising: a bus controller; and a control circuit capable of requesting an external bus access via the bus controller in one semiconductor chip, wherein the bus controller responds to a request from the control circuit. Data that indicates the data direction of external bus access
Controls the output of a direction signal, the output of an address to the outside, and the input / output of data to and from the outside, and sequentially generates a plurality of bits of state code in synchronization with the start of the external bus access control and outputs the state code to the outside A data processor, characterized in that:
【請求項2】 命令を解読して実行する中央処理装置
と、前記中央処理装置の要求に応答して外部バスアクセ
スのための制御を行うバスコントローラとを有し、 前記バスコントローラは、中央処理装置の要求に応答し
て、外部バスアクセスのデータ方向を指示するデータ・
ディレクション信号の出力、アドレス出力、及びデータ
入出力を、複数ビットのステートコードの遷移に基いて
制御する有限状態マシンを有し、 前記有限状態マシンは、前記ステートコードを外部に出
力するものであることを特徴とするデータプロセッサ。
2. A central processing unit that decodes and executes instructions, and a bus controller that controls external bus access in response to a request from the central processing unit, wherein the bus controller is a central processing unit. In response to a device request, data indicating the data direction of external bus access
A finite state machine that controls output of a direction signal, address output, and data input / output based on a transition of a state code of a plurality of bits, wherein the finite state machine outputs the state code to the outside A data processor, characterized in that:
【請求項3】 前記有限状態マシンは、外部バスサイク
ルを引き伸ばす動作サイクル数が前記中央処理装置によ
って指示される制御レジスタを有し、この制御レジスタ
で指定されるサイクル数の期間、ステートコードの遷移
を抑止するものであることを特徴とする請求項2記載の
データプロセッサ。
3. The finite state machine has a control register in which the number of operation cycles for extending an external bus cycle is specified by the central processing unit, and the state code transition is performed during the number of cycles specified by the control register. 3. The data processor according to claim 2, wherein:
【請求項4】 請求項3記載のデータプロセッサと、こ
のデータプロセッサが接続される外部バスと、前記外部
バスに接続されるメモリと、前記ステートコードと前記
データ・ディレクション信号とを入力し、そのデコード
結果に従って前記メモリのアクセス制御用ストローブ信
号を生成するメモリインタフェース回路と、を含んで成
るものであることを特徴とするデータ処理システム。
4. A data processor according to claim 3, an external bus to which said data processor is connected, a memory connected to said external bus, and said state code and said data direction signal. A memory interface circuit for generating a strobe signal for access control of the memory in accordance with a decoding result.
【請求項5】 前記メモリインタフェース回路は、前記
ステートコードと前記データ・ディレクション信号とに
対するデコード論理をプログラム可能なプログラマブル
デコーダを有して成るものであることを特徴とする請求
項4記載のデータ処理システム。
5. The data processing device according to claim 4, wherein said memory interface circuit comprises a programmable decoder capable of programming decode logic for said state code and said data direction signal. system.
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