JP2004178671A - Readout control circuit and fifo control circuit - Google Patents

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JP2004178671A JP2002342591A JP2002342591A JP2004178671A JP 2004178671 A JP2004178671 A JP 2004178671A JP 2002342591 A JP2002342591 A JP 2002342591A JP 2002342591 A JP2002342591 A JP 2002342591A JP 2004178671 A JP2004178671 A JP 2004178671A
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Shinya Hasegawa
真也 長谷川
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a readout control circuit and a FIFO(First-in First-out) control circuit which can shorten a period of time from the start of write-in to the start of reading. <P>SOLUTION: The readout control circuit 22a is provided with an enable signal generating circuit 21a which generates an enable signal ES by detecting the start of write-in based on a write-in clock CLK<SB>1</SB>at the time of write-in operation and a reset signal generating circuit 6 which outputs a reset signal RS to the enable signal generating circuit 21a by detecting the completion of write-in. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、FIFO制御回路に関し、特に、データの読み出しを制御する読み出し制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
通信制御装置のバッファメモリ、データの遅延回路等には、図7に示すような先入れ先出し(FIFO)メモリ1が広く利用されている。FIFOメモリ1は、書き込んだ順番通りにデータを読み出し可能なメモリである。FIFOメモリ1は、並列接続された複数段のレジスタを備える。書き込みカウンタ112は、書き込みクロック端子11が出力する書き込みクロックCLKをカウントし、FIFOメモリ1に書き込みアドレスを供給する。一方、読み出しカウンタ113は、読み出しクロック端子12が出力する読み出しクロックCLKをカウントし、FIFOメモリ1に読み出しアドレスを供給する。このように、書き込みカウンタ112は、FIFOメモリ1内のレジスタを順次選択してデータを書き込む。その後、読み出しカウンタ113は、データが格納されたレジスタを順次選択してデータを読み出す。この結果、先入れ先出し動作が実行される。アドレス判定回路114は、書き込みアドレス及び読み出しアドレスを判定し、読み出しカウンタ113の読み出しの開始及び終了のタイミングを制御する。
【0003】
【特許文献】
特開平7−65568号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図7に示すアドレス判定回路114は、書き込みアドレス及び読み出しアドレスの判定を行う際に、一定の判定時間を要していた。したがって、書き込み開始から読み出し開始を即座に行うことができない問題があった。更に、FIFOメモリ1は、アドレス判定回路114の判定時間に必要な記憶容量を備える必要があった。
【0005】
上記問題点を鑑み、本発明は、書き込み開始から読み出し開始までの時間を短縮可能な読み出し制御回路及びFIFO制御回路を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為に、本発明の第1の特徴は、(イ)書き込みアドレス及び読み出しアドレスに基づいて書き込みの終了を検知し、リセット信号を出力するリセット信号生成回路;(ロ)書き込み動作時にのみ駆動される書き込みクロックの最初の立ち上がりに基づいてイネーブル信号を出力し、リセット信号に基づいてイネーブル信号の出力を停止するイネーブル信号生成回路を備える読み出し制御回路であることを要旨とする。
【0007】
第1の特徴に係る読み出し制御回路によれば、イネーブル信号生成回路は、書き込みアドレスを使用せず、書き込みクロックからイネーブル信号を生成している。この結果、書き込みアドレス及び読み出しアドレスを判定することなくイネーブル信号を生成出来る。よって、書き込み開始から即座に読み出しを開始することが可能となる。更に、書き込みクロックと読み出しクロックとが同周波数である場合、FIFOメモリ内のレジスタの段数を削減することが出来る。また、セットアップ・ホールド違反が発生しても安定してイネーブル信号を生成することが出来る。
【0008】
本発明の第2の特徴は、(イ)書き込み動作時にのみ駆動される書き込みクロックをカウントし、FIFOメモリに書き込みアドレスを供給する書き込みカウンタ;(ロ)読み出しクロックをカウントし、FIFOメモリに読み出しアドレスを供給する読み出しカウンタ;(ハ)書き込みアドレス及び読み出しアドレスに基づいて書き込みの終了を検知し、リセット信号を出力するリセット信号生成回路;(ニ)書き込みクロックの最初の立ち上がりに基づいて読み出しカウンタにイネーブル信号を出力し、リセット信号に基づいてイネーブル信号の出力を停止するイネーブル信号生成回路を備えるFIFO制御回路であることを要旨とする。
【0009】
第2の特徴に係るFIFO制御回路によれば、書き込み開始から読み出し開始が即座に実行できるだけでなく、読み出しの停止も安定して実行することが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、本発明の第1〜第3の実施の形態を説明する。この第1〜第3の実施の形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【0011】
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係るFIFO制御回路23aは、図1に示すように、FIFOメモリ1に書き込みアドレスWADを供給する書き込みカウンタ2、FIFOメモリ1に読み出しアドレスRADを供給する読み出しカウンタ3、読み出しカウンタ3の動作タイミングを制御する読み出し制御回路22aを備える。書き込みカウンタ2は、書き込みクロック端子11に電気的に接続されるクロック入力端子CKを有する。読み出しカウンタ3は、読み出しクロック端子12に接続されるクロック入力端子CKを有する。読み出し制御回路22aは、イネーブル信号生成回路21aとリセット信号生成回路6とを備える。リセット信号生成回路6は、書き込みアドレスWAD及び読み出しアドレスRADに基づいて書き込みの終了を検知し、リセット信号RSをイネーブル信号生成回路21aに出力する。イネーブル信号生成回路21aは、書き込み動作時にのみ駆動される書き込みクロックCLKの最初の立ち上がりに基づき、イネーブル信号ESを読み出しカウンタ3に出力し、リセット信号RSに基づいてイネーブル信号ESの出力を停止する。
【0012】
イネーブル信号生成回路21aは、図1に示すように、書き込みクロック端子11に接続されるクロック入力端子CK、高位電源VDDに接続されるデータ入力端子D、リセット信号生成回路6に接続されるリセット端子CLRを有する第1のラッチ回路4aを備える。第1のラッチ回路4aとしては、例えば、Dフリップフロップが使用できる。
【0013】
リセット信号生成回路6は、図2に示すように、図1に示す書き込みカウンタ2に接続される第2のラッチ回路31、第2のラッチ回路31に接続される第3のラッチ回路32、図1に示す読み出しカウンタ3に接続される第4のラッチ回路33、第3のラッチ回路32及び第4のラッチ回路33に接続されるアドレス比較回路34を備える。第2のラッチ回路31、第3のラッチ回路32、及び第4のラッチ回路33は、読み出しクロックCLKを入力するクロック入力端子CKをそれぞれ有している。アドレス比較回路34は、書き込みアドレスWADのアドレス値と読み出しアドレスRADのアドレス値とが一致した場合、リセット信号RSを出力する。アドレス比較回路34は、図1に示す第1のラッチ回路4aのリセット端子CLRに接続される。
【0014】
次に、図1〜図4を用いて第1の実施の形態に係るFIFO制御回路23aの動作を説明する。
【0015】
(イ)書き込み動作時において、書き込みクロック端子11には、図3(a)に示す書き込みクロックCLKが入力される。書き込みクロック端子11を介して入力された書き込みクロックCLKは、図1に示す第1のラッチ回路4a及び書き込みカウンタ2に伝達される。書き込みカウンタ2は、書き込みクロックCLKをカウントし、書き込みアドレスWADを生成する。そして、書き込みカウンタ2は、図3(b)に示す書き込みアドレスWADをFIFOメモリ1及びリセット信号生成回路6に出力する。
【0016】
(ロ)図1(a)に示す書き込みクロックCLKが、第1のラッチ回路4aに伝達されると、第1のラッチ回路4aは、書き込みクロックCLKの最初の立ち上がりと同期して、高位電源VDDからのハイレベル信号をラッチする。即ち、時刻tにおいて第1のラッチ回路4aが高位電源VDDからのハイレベル信号をラッチすると、図3(c)に示すように、第1のラッチ回路4aの出力端子Qを介してイネーブル信号ESが出力される。イネーブル信号生成回路21aが出力するイネーブル信号ESは、読み出しカウンタ3のイネーブル信号入力端子ENBに入力される。尚、従来のFIFO制御回路においては、図4の時刻tでイネーブル信号ESが出力される。
【0017】
(ハ)読み出しカウンタ3にイネーブル信号ESが入力されると、図3(e)に示すように、図3(d)の読み出しクロックCLKをカウントし、読み出しアドレスRADを生成する。読み出しカウンタ3が出力する読み出しアドレスRADは、FIFOメモリ1及びリセット信号生成回路6に供給される。
【0018】
(ニ)図2に示す第2のラッチ回路31は、図4(d)に示すように、書き込みアドレスWADを読み出しクロックCLKの立ち上がりと同期してラッチする。更に、第3のラッチ回路32は、図4(e)に示すように、第2のラッチ回路31が出力する書き込みアドレスWADを読み出しクロックCLKの立ち上がりと同期してラッチする。一方、第4のラッチ回路33は、図4(h)に示すように、読み出しカウンタ3が出力する読み出しアドレスRADを読み出しクロックCLKの立ち上がりと同期してラッチする。
【0019】
(ホ)ここで、図4(a)に示す書き込みクロックCLKが停止した場合、即ち、書き込みが終了した場合を考える。書き込みクロックCLKが停止すると、書き込みカウンタ2が出力するWADもカウントアップされなくなる。この結果、図4(e)に示す書き込みアドレスWADと図4(h)に示す読み出しアドレスRADとは、時刻tにおいて一致する。書き込みアドレスWADと読み出しアドレスRADとが一致すると、アドレス比較回路34は、リセット信号RSを第1のラッチ回路4aのリセット端子CLRに出力する。リセット信号RSが第1のラッチ回路4aのリセット端子CLRに出力されると、第1のラッチ回路4aはリセットされ、図4(f)に示すイネーブル信号ESが時刻tでローレベルに立ち下がる。イネーブル信号ESがローレベルに立ち下がると、読み出しカウンタ3はカウント動作を停止する。
【0020】
このように、第1の実施の形態によれば、書き込み開始から読み出し開始までの時間を時刻t〜tの期間だけ短縮している。即ち、書き込み開始から即座に読み出しを開始することが可能なFIFO制御回路23aを提供出来る。したがって、FIFOメモリ1にアドレスの判定に必要な記憶容量を備える必要がない。また、読み出しの終了も安定して実行することが出来る。
【0021】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係るFIFO制御回路23bは、図5に示すように、イネーブル信号生成回路21bが、スイッチ回路5bを更に備えている点が図1と異なる。スイッチ回路5bは、書き込みクロック端子11に接続された一方の入力端子A、低位電源VSSに接続された他方の入力端子Bを有している。スイッチ回路5bとしては、例えば、マルチプレクサが使用できる。第1のラッチ回路4bは、スイッチ回路5bの出力端子Yに接続されるクロック入力端子CK、高位電源VDDに接続されるデータ入力端子D、リセット信号生成回路6に接続されるリセット端子CLR、スイッチ回路5bの切り替え信号入力端子Sに接続される出力端子Qを有している。その他の構成については図1と同様である。スイッチ回路5bは、第1のラッチ回路4bが出力するイネーブル信号ESがローレベル時は、入力端子Aに入力される信号を出力端子Yを介して出力する。一方、イネーブル信号ESがハイレベル時は、入力端子Bに入力される信号を出力端子Yを介して出力する。
【0022】
次に、図3及び図5を用いて第2の実施の形態に係るFIFO制御回路23bの動作を説明する。但し、第1の実施の形態に係るFIFO制御回路23aと同一の動作については、重複する説明を省略する。
【0023】
(イ)図3(a)に示す書き込みクロックCLKは、スイッチ回路5bの入力端子Aと書き込みカウンタ2とに入力される。書き込みクロックCLKがスイッチ回路5bの入力端子Aに入力されると、スイッチ回路5bから出力端子Yを介して書き込みクロックCLKが出力される。
【0024】
(ロ)スイッチ回路5bから書き込みクロックCLKが出力されると、第1のラッチ回路4bは高位電源VDDからのハイレベル信号を、書き込みクロックCLKの最初の立ち上がりと同期してラッチする。この結果、図3(c)に示すように、第1のラッチ回路4bは、出力端子Qを介してイネーブル信号ESを出力する。第1のラッチ回路4bが出力するイネーブル信号ESは、読み出しカウンタ3のイネーブル信号入力端子ENB及びスイッチ回路5bの切り替え信号入力端子Sに入力される。
【0025】
(ハ)イネーブル信号ESがスイッチ回路5bに入力されると、スイッチ回路5bの入力が入力端子Aから入力端子Bへ切り換わる。スイッチ回路5bの入力が入力端子Aから入力端子Bへ切り換わると、スイッチ回路5bは、低位電源VSSからのローレベル信号を出力端子Yを介して出力する。スイッチ回路5bが出力端子Yを介して出力するローレベル信号は、第1のラッチ回路4bのクロック入力端子CKに入力される。
【0026】
(ニ)ローレベル信号が第1のラッチ回路4bのクロック入力端子CKに入力されると、イネーブル信号ESのハイレベル状態が持続される。リセット信号RSがリセット信号生成回路6から出力された場合、イネーブル信号ESがローレベルに立ち下がる。
【0027】
このように、第2の実施の形態によれば、スイッチ回路5bにより第1のラッチ回路4bのクロック入力端子CKの入力を切り替えている。この結果、第1のラッチ回路4bに誤動作が生じても、イネーブル信号ESのハイレベル状態を持続させることが可能となる。よって、高速且つ安定してイネーブル信号ESを生成することが出来る。
【0028】
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態に係るFIFO制御回路23cは、図6に示すように、書き込みクロック端子11に接続される一方の入力端子A、低位電源VSSに接続される他方の入力端子Bを有するスイッチ回路5c、読み出しクロック端子12に接続されるクロック入力端子CK、スイッチ回路5cの出力端子Yに接続されるセット端子SET、リセット信号生成回路6に接続されるリセット端子CLR、スイッチ回路5cの切り替え信号入力端子Sに接続される出力端子Qを有する第1のラッチ回路4cを備える点が図1と異なる。第1のラッチ回路4cとしては、例えば、同期型のRSフリップフロップが使用できる。その他の構成については図1と同様である。
【0029】
次に、図3及び図6を用いて第3の実施の形態に係るFIFO制御回路23cの動作を説明する。但し、第1の実施の形態に係るFIFO制御回路23aと同一の動作については、重複する説明を省略する。
【0030】
(イ)図3(a)に示す書き込みクロックCLKは、スイッチ回路5cの入力端子A及び書き込みカウンタ2に入力される。スイッチ回路5cの入力端子Aに書き込みクロックCLKが入力されると、スイッチ回路5cは、書き込みクロックCLKを、出力端子Yを介して第1のラッチ回路4cのセット端子SETに出力する。
【0031】
(ロ)第1のラッチ回路4cのセット端子SETに書き込みクロックCLKが入力されると、第1のラッチ回路4cは、書き込みクロックCLK及び読み出しクロックCLKと同期してイネーブル信号ESを、出力端子Qを介してスイッチ回路5cの切り替え信号入力端子Sに出力する。スイッチ回路5cにイネーブル信号ESを入力されると、スイッチ回路5cの入力が入力端子Aから入力端子Bに切り替わる。
【0032】
(ハ)スイッチ回路5cの入力が入力端子Bに切り替わると、低位電源VSSからのローレベル信号が、出力端子Yを介して第1のラッチ回路4cのセット端子SETに出力される。この結果、第1のラッチ回路4cは、リセット端子CLRにリセット信号RSが入力されるまでイネーブル信号ESを出力し続ける。
【0033】
このように、第3の実施の形態によれば、書き込みクロックCLKと読み出しクロックCLKとを用いてイネーブル信号ESを生成するので、より精度良くイネーブル信号ESを生成することが可能となる。
【0034】
(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は第1〜第3の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【0035】
第1及び第2の実施の形態においては、第1のラッチ回路4a、4bとしてDフリップフロップを使用する一例を説明した。第3の実施の形態においては、第1のラッチ回路4cとして同期型のRSフリップフロップを使用する一例を説明した。しかし、第1のラッチ回路4a、4b、4cとしては、JKフリップフロップ、RSTフリップフロップ等の様々なラッチ回路が使用できる。
【0036】
また、第2及び第3の実施の形態においては、スイッチ回路5b、5cとしてマルチプレクサを使用する一例を説明した。しかし、マルチプレクサに代えて、例えば、互いに極性の異なるトランジスタを用いることによりスイッチ動作を実現できる。ここで、トランジスタとしては、バイポーラトランジスタ、MOSトランジスタ、接合型電界効果トランジスタ(JFET)、ショットキーバリア型電界効果トランジスタ(MESFET)、静電誘導トランジスタ(SIT)、及び高電子移動度トランジスタ(HEMT)等の様々なトランジスタが使用できる。或いは、AND回路、OR回路、NOT回路、NOR回路、及びNAND回路等の論理回路によりスイッチ動作を実現してもよい。
【0037】
また、第1〜第3の実施の形態に係るFIFO制御回路23a、23b、23cは、それぞれ同一半導体基板上に集積化し、半導体集積回路を構成することが可能である。更に、第1〜第3の実施の形態に係るFIFO制御回路23a、23b、23cとFIFOメモリ1とをそれぞれ同一半導体基板上に集積化することも可能である。
【0038】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、書き込み開始から読み出し開始までの時間を短縮可能な読み出し制御回路及びFIFO制御回路を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るFIFO制御回路の回路図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るリセット信号生成回路の回路図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係るイネーブル信号生成回路の動作を示すタイムチャートである。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係るリセット信号生成回路の動作を示すタイムチャートである。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係るFIFO制御回路の回路図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係るFIFO制御回路の回路図である。
【図7】従来のFIFO制御回路の回路図である。
【符号の説明】
1…FIFOメモリ
2、112…書き込みカウンタ
3、113…読み出しカウンタ
4a、4b、4c…第1のラッチ回路
5b、5c…スイッチ回路
6…クロック停止検知回路
11…書き込みクロック端子
12…読み出しクロック端子
21a、21b、21c…イネーブル信号生成回路
22a、22b、22c…読み出し制御回路
23a、23b、23c…FIFO制御回路
31…第2のラッチ回路
32…第3のラッチ回路
33…第4のラッチ回路
34…アドレス比較回路
114…アドレス判定回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a FIFO control circuit, and more particularly, to a read control circuit that controls data reading.
[0002]
[Prior art]
A first-in first-out (FIFO) memory 1 as shown in FIG. 7 is widely used for a buffer memory, a data delay circuit, and the like of a communication control device. The FIFO memory 1 is a memory from which data can be read in the order of writing. The FIFO memory 1 includes a plurality of registers connected in parallel. The write counter 112 counts the write clock CLK 1 output from the write clock terminal 11 and supplies a write address to the FIFO memory 1. On the other hand, the read counter 113 counts the read clock CLK 2 output from the read clock terminal 12 and supplies a read address to the FIFO memory 1. As described above, the write counter 112 sequentially selects the registers in the FIFO memory 1 and writes the data. Thereafter, the read counter 113 sequentially selects the register in which the data is stored and reads the data. As a result, a first-in first-out operation is performed. The address determination circuit 114 determines the write address and the read address, and controls the read start and end timings of the read counter 113.
[0003]
[Patent Document]
JP-A-7-65568
[Problems to be solved by the invention]
The address determination circuit 114 illustrated in FIG. 7 requires a certain determination time when determining the write address and the read address. Therefore, there is a problem that the reading cannot be started immediately after the writing is started. Further, the FIFO memory 1 needs to have a storage capacity necessary for the determination time of the address determination circuit 114.
[0005]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a read control circuit and a FIFO control circuit that can reduce the time from the start of writing to the start of reading.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first feature of the present invention is that (a) a reset signal generation circuit that detects the end of writing based on a write address and a read address and outputs a reset signal; A read control circuit including an enable signal generation circuit that outputs an enable signal based on the first rising edge of a write clock that is driven only at the time and stops outputting the enable signal based on a reset signal.
[0007]
According to the read control circuit according to the first aspect, the enable signal generation circuit generates the enable signal from the write clock without using the write address. As a result, the enable signal can be generated without determining the write address and the read address. Therefore, it becomes possible to start reading immediately from the start of writing. Further, when the write clock and the read clock have the same frequency, the number of registers in the FIFO memory can be reduced. Even if a setup / hold violation occurs, an enable signal can be generated stably.
[0008]
A second feature of the present invention is that (a) a write counter that counts a write clock driven only at the time of a write operation and supplies a write address to a FIFO memory; (b) counts a read clock and stores a read address in a FIFO memory. A reset signal generating circuit for detecting the end of writing based on the write address and the read address and outputting a reset signal; and (d) enabling the read counter based on the first rise of the write clock. A gist is a FIFO control circuit including an enable signal generation circuit that outputs a signal and stops outputting an enable signal based on a reset signal.
[0009]
According to the FIFO control circuit according to the second feature, not only the start of reading but also the start of reading can be executed immediately, and the stop of reading can be executed stably.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings of the first to third embodiments, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
[0011]
(First Embodiment)
FIFO control circuit 23a according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1 supplies a read address RAD 1 to FIFO memory 1 to the write counter 2, the FIFO memory 1 supplies a write address WAD 1 The read counter 3 includes a read control circuit 22a for controlling the operation timing of the read counter 3. The write counter 2 has a clock input terminal CK electrically connected to the write clock terminal 11. The read counter 3 has a clock input terminal CK connected to the read clock terminal 12. The read control circuit 22a includes an enable signal generation circuit 21a and a reset signal generation circuit 6. Reset signal generating circuit 6 detects the end of the writing based on the write address WAD 1 and the read address RAD 1, and outputs a reset signal RS to the enable signal generation circuit 21a. Enable signal generating circuit 21a, based on the first rising of the write clock CLK 1 which is driven only during a write operation, and outputs to the counter 3 reads the enable signal ES, and stops the output of the enable signal ES based on the reset signal RS .
[0012]
As shown in FIG. 1, the enable signal generation circuit 21a includes a clock input terminal CK connected to the write clock terminal 11, a data input terminal D connected to the high power supply VDD, and a reset terminal connected to the reset signal generation circuit 6. A first latch circuit 4a having a CLR is provided. As the first latch circuit 4a, for example, a D flip-flop can be used.
[0013]
As shown in FIG. 2, the reset signal generation circuit 6 includes a second latch circuit 31 connected to the write counter 2 shown in FIG. 1, a third latch circuit 32 connected to the second latch circuit 31, 1 includes a fourth latch circuit 33 connected to the read counter 3, a third latch circuit 32, and an address comparison circuit 34 connected to the fourth latch circuit 33. Second latch circuit 31, a third latch circuit 32, and the fourth latch circuit 33 has a clock input terminal CK for inputting a read clock CLK 2 respectively. Address comparison circuit 34, if the address value and the address value of the read address RAD 2 of the write address WAD 3 and match, outputs a reset signal RS. The address comparison circuit 34 is connected to the reset terminal CLR of the first latch circuit 4a shown in FIG.
[0014]
Next, the operation of the FIFO control circuit 23a according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0015]
(A) During a write operation, the write clock CLK 1 shown in FIG. The write clock CLK 1 input via the write clock terminal 11 is transmitted to the first latch circuit 4a and the write counter 2 shown in FIG. Write counter 2 counts the write clock CLK 1, and generates a write address WAD 1. Then, the write counter 2 outputs the write address WAD 1 shown in FIG. 3B to the FIFO memory 1 and the reset signal generation circuit 6.
[0016]
(B) it is a write clock CLK 1 shown in FIG. 1 (a), when it is transmitted to the first latch circuit 4a, a first latch circuit 4a is synchronized with the first rise of the write clock CLK 1, high The high level signal from the power supply VDD is latched. That is, when the first latch circuit 4a latches the high-level signal from the high potential power supply VDD at time t 1, as shown in FIG. 3 (c), the enable signal via the output terminal Q of the first latch circuit 4a ES is output. The enable signal ES output from the enable signal generation circuit 21a is input to the enable signal input terminal ENB of the read counter 3. Incidentally, in the conventional FIFO control circuit, the enable signal ES is output at time t 2 in FIG.
[0017]
When the enable signal ES is inputted to the (c) read counter 3, as shown in FIG. 3 (e), and counts the read clock CLK 2 in FIG. 3 (d), it generates a read address RAD 1. The read address RAD 1 output from the read counter 3 is supplied to the FIFO memory 1 and the reset signal generation circuit 6.
[0018]
Second latch circuit 31 shown in (D) 2, as shown in FIG. 4 (d), in synchronization with latching the leading edge of the clock CLK 2 reads the write address WAD 1. Furthermore, a third latch circuit 32, as shown in FIG. 4 (e), in synchronization with latching the leading edge of the clock CLK 2 reads the write address WAD 2 of the second latch circuit 31 outputs. On the other hand, the fourth latch circuit 33, as shown in FIG. 4 (h), latches in synchronization with the rising edge of the clock CLK 2 reads the read address RAD 1 to read counter 3 outputs.
[0019]
In (e) wherein, when the write clock CLK 1 shown in FIG. 4 (a) was stopped, namely, the case where write is completed. When the write clock CLK 1 stops, WAD 1 output from the write counter 2 is not counted up. As a result, the read address RAD 2 illustrating the write address WAD 3 and 4 shown in FIG. 4 (e) (h), coincide at time t 3. If the read address RAD 2 matches the write address WAD 3, the address comparison circuit 34 outputs a reset signal RS to the reset terminal CLR of the first latch circuit 4a. When the reset signal RS is output to the reset terminal CLR of the first latch circuit 4a, a first latch circuit 4a is reset, it falls to the low level enable signal ES is time t 3 when shown in FIG. 4 (f) . When the enable signal ES falls to a low level, the read counter 3 stops counting.
[0020]
Thus, according to the first embodiment, to shorten the time from the writing start to start reading only for the period of time t 1 ~t 2. That is, it is possible to provide the FIFO control circuit 23a that can start reading immediately after starting writing. Therefore, it is not necessary to provide the FIFO memory 1 with a storage capacity necessary for determining an address. In addition, the read operation can be stably executed.
[0021]
(Second embodiment)
The FIFO control circuit 23b according to the second embodiment of the present invention differs from FIG. 1 in that the enable signal generation circuit 21b further includes a switch circuit 5b as shown in FIG. The switch circuit 5b has one input terminal A connected to the write clock terminal 11, and the other input terminal B connected to the low power supply VSS. As the switch circuit 5b, for example, a multiplexer can be used. The first latch circuit 4b includes a clock input terminal CK connected to the output terminal Y of the switch circuit 5b, a data input terminal D connected to the high power supply VDD, a reset terminal CLR connected to the reset signal generation circuit 6, and a switch. The circuit 5b has an output terminal Q connected to the switching signal input terminal S. Other configurations are the same as those in FIG. The switch circuit 5b outputs a signal input to the input terminal A via the output terminal Y when the enable signal ES output from the first latch circuit 4b is at a low level. On the other hand, when the enable signal ES is at a high level, a signal input to the input terminal B is output via the output terminal Y.
[0022]
Next, the operation of the FIFO control circuit 23b according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. However, for the same operation as that of the FIFO control circuit 23a according to the first embodiment, a duplicate description will be omitted.
[0023]
(B) a write clock CLK 1 shown in FIG. 3 (a) is input to the input terminal A and a write counter 2 of the switch circuit 5b. When the write clock CLK 1 is inputted to the input terminal A of the switch circuit 5b, write clock CLK 1 through the output terminal Y from the switch circuit 5b is output.
[0024]
When a write clock CLK 1 from (b) switching circuit 5b is output, the first latch circuit 4b is a high-level signal from the high power supply VDD, and synchronization with the latch and the first rising edge of the write clock CLK 1. As a result, as shown in FIG. 3C, the first latch circuit 4b outputs the enable signal ES via the output terminal Q. The enable signal ES output from the first latch circuit 4b is input to the enable signal input terminal ENB of the read counter 3 and the switching signal input terminal S of the switch circuit 5b.
[0025]
(C) When the enable signal ES is input to the switch circuit 5b, the input of the switch circuit 5b switches from the input terminal A to the input terminal B. When the input of the switch circuit 5b switches from the input terminal A to the input terminal B, the switch circuit 5b outputs a low-level signal from the lower power supply VSS via the output terminal Y. The low level signal output from the switch circuit 5b via the output terminal Y is input to the clock input terminal CK of the first latch circuit 4b.
[0026]
(D) When the low level signal is input to the clock input terminal CK of the first latch circuit 4b, the high level state of the enable signal ES is maintained. When the reset signal RS is output from the reset signal generation circuit 6, the enable signal ES falls to a low level.
[0027]
As described above, according to the second embodiment, the input of the clock input terminal CK of the first latch circuit 4b is switched by the switch circuit 5b. As a result, even if a malfunction occurs in the first latch circuit 4b, the high level state of the enable signal ES can be maintained. Therefore, the enable signal ES can be generated quickly and stably.
[0028]
(Third embodiment)
As shown in FIG. 6, the FIFO control circuit 23c according to the third embodiment of the present invention includes one input terminal A connected to the write clock terminal 11, and the other input terminal B connected to the low power supply VSS. , A clock input terminal CK connected to the read clock terminal 12, a set terminal SET connected to the output terminal Y of the switch circuit 5c, a reset terminal CLR connected to the reset signal generation circuit 6, and a switch circuit 5c. 1 in that a first latch circuit 4c having an output terminal Q connected to the switching signal input terminal S is provided. For example, a synchronous RS flip-flop can be used as the first latch circuit 4c. Other configurations are the same as those in FIG.
[0029]
Next, the operation of the FIFO control circuit 23c according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. However, for the same operation as that of the FIFO control circuit 23a according to the first embodiment, a duplicate description will be omitted.
[0030]
(B) a write clock CLK 1 shown in FIG. 3 (a) is input to the input terminal A and a write counter 2 of the switch circuit 5c. When write clock CLK 1 to the input terminal A of the switch circuit 5c is input, the switch circuit 5c outputs the write clock CLK 1, a set terminal SET of the first latch circuit 4c via the output terminal Y.
[0031]
When (b) write clock CLK 1 to the set terminal SET of the first latch circuit 4c is input, the first latch circuit 4c is an enable signal ES in synchronization with the write clock CLK 1 and the read clock CLK 2, The signal is output to the switching signal input terminal S of the switch circuit 5c via the output terminal Q. When the enable signal ES is input to the switch circuit 5c, the input of the switch circuit 5c switches from the input terminal A to the input terminal B.
[0032]
(C) When the input of the switch circuit 5c is switched to the input terminal B, a low-level signal from the lower power supply VSS is output to the set terminal SET of the first latch circuit 4c via the output terminal Y. As a result, the first latch circuit 4c continues to output the enable signal ES until the reset signal RS is input to the reset terminal CLR.
[0033]
In this manner, according to the third embodiment, since it generates an enable signal ES with a clock CLK 2 and the read write clock CLK 1, it is possible to generate a more accurately enable signal ES.
[0034]
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described with reference to the first to third embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operation techniques will be apparent to those skilled in the art.
[0035]
In the first and second embodiments, an example in which a D flip-flop is used as the first latch circuits 4a and 4b has been described. In the third embodiment, an example has been described in which a synchronous RS flip-flop is used as the first latch circuit 4c. However, various latch circuits such as a JK flip-flop and an RST flip-flop can be used as the first latch circuits 4a, 4b, and 4c.
[0036]
In the second and third embodiments, an example has been described in which a multiplexer is used as the switch circuits 5b and 5c. However, the switching operation can be realized by using, for example, transistors having different polarities in place of the multiplexer. Here, the transistors include a bipolar transistor, a MOS transistor, a junction field effect transistor (JFET), a Schottky barrier type field effect transistor (MESFET), an electrostatic induction transistor (SIT), and a high electron mobility transistor (HEMT). And various other transistors can be used. Alternatively, the switch operation may be realized by a logic circuit such as an AND circuit, an OR circuit, a NOT circuit, a NOR circuit, and a NAND circuit.
[0037]
Further, the FIFO control circuits 23a, 23b, and 23c according to the first to third embodiments can be integrated on the same semiconductor substrate to configure a semiconductor integrated circuit. Further, the FIFO control circuits 23a, 23b, 23c and the FIFO memory 1 according to the first to third embodiments can be integrated on the same semiconductor substrate.
[0038]
Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the matters specifying the invention described in the claims appropriate from this disclosure.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a read control circuit and a FIFO control circuit capable of reducing the time from the start of writing to the start of reading.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a FIFO control circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a reset signal generation circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a time chart illustrating an operation of the enable signal generation circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a time chart illustrating an operation of the reset signal generation circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit diagram of a FIFO control circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram of a FIFO control circuit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional FIFO control circuit.
[Explanation of symbols]
1 FIFO memories 2, 112 Write counters 3, 113 Read counters 4a, 4b, 4c First latch circuits 5b, 5c Switch circuit 6 Clock stop detection circuit 11 Write clock terminal 12 Read clock terminal 21a , 21b, 21c ... enable signal generation circuits 22a, 22b, 22c ... read control circuits 23a, 23b, 23c ... FIFO control circuit 31 ... second latch circuit 32 ... third latch circuit 33 ... fourth latch circuit 34 ... Address comparison circuit 114: address determination circuit

Claims (10)

書き込みアドレス及び読み出しアドレスに基づいて書き込みの終了を検知し、リセット信号を出力するリセット信号生成回路と、
書き込み動作時にのみ駆動される書き込みクロックの最初の立ち上がりに基づいてイネーブル信号を生成し、前記リセット信号に基づいて前記イネーブル信号の出力を停止するイネーブル信号生成回路
とを備えることを特徴とする読み出し制御回路。
A reset signal generation circuit that detects the end of writing based on the write address and the read address, and outputs a reset signal;
Read control comprising: generating an enable signal based on a first rising edge of a write clock driven only during a write operation; and stopping output of the enable signal based on the reset signal. circuit.
前記イネーブル信号生成回路は、書き込みクロック端子に接続されたクロック入力端子と、高位電源に接続されたデータ入力端子と、前記リセット信号生成回路に接続されたリセット端子とを有する第1のラッチ回路を備えることを特徴とする請求項1に記載の読み出し制御回路。The enable signal generation circuit includes a first latch circuit having a clock input terminal connected to a write clock terminal, a data input terminal connected to a higher power supply, and a reset terminal connected to the reset signal generation circuit. The read control circuit according to claim 1, further comprising: 前記イネーブル信号生成回路は、
書き込みクロック端子に接続された一方の入力端子と、低位電源に接続された他方の入力端子とを有するスイッチ回路と、
該スイッチ回路の出力端子に接続されたクロック入力端子と、高位電源に接続されたデータ入力端子と、前記リセット信号生成回路に接続されたリセット端子と、前記スイッチ回路の切り替え信号入力端子に接続された出力端子とを有する第1のラッチ回路
とを備えることを特徴とする請求項1に記載の読み出し制御回路。
The enable signal generation circuit includes:
A switch circuit having one input terminal connected to the write clock terminal and the other input terminal connected to the lower power supply;
A clock input terminal connected to an output terminal of the switch circuit, a data input terminal connected to a high-order power supply, a reset terminal connected to the reset signal generation circuit, and a switching signal input terminal of the switch circuit. The read control circuit according to claim 1, further comprising: a first latch circuit having a first output terminal and a first latch circuit.
前記イネーブル信号生成回路は、
書き込みクロック端子に接続された一方の入力端子と、低位電源に接続された他方の入力端子とを有するスイッチ回路と、
読み出しクロック端子に接続されたクロック入力端子と、前記スイッチ回路の出力端子に接続されたセット端子と、前記リセット信号生成回路に接続されたリセット端子と、前記スイッチ回路の切り替え信号入力端子に接続された出力端子とを有する第1のラッチ回路
とを備えることを特徴とする請求項1に記載の読み出し制御回路。
The enable signal generation circuit includes:
A switch circuit having one input terminal connected to the write clock terminal and the other input terminal connected to the lower power supply;
A clock input terminal connected to the read clock terminal, a set terminal connected to the output terminal of the switch circuit, a reset terminal connected to the reset signal generation circuit, and a switching signal input terminal of the switch circuit. The read control circuit according to claim 1, further comprising: a first latch circuit having a first output terminal and a first latch circuit.
前記リセット信号生成回路は、
前記書き込みアドレスを読み出しクロックと同期してラッチする第2のラッチ回路と、
該第2のラッチ回路の出力を前記読み出しクロックと同期してラッチする第3のラッチ回路と、
前記読み出しアドレスを前記読み出しクロックと同期してラッチする第4のラッチ回路と、
前記第3のラッチ回路が出力する前記書き込みアドレスと前記第4のラッチ回路が出力する前記読み出しアドレスとを比較するアドレス比較回路
とを備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の読み出し制御回路。
The reset signal generation circuit includes:
A second latch circuit that latches the write address in synchronization with a read clock;
A third latch circuit for latching the output of the second latch circuit in synchronization with the read clock;
A fourth latch circuit for latching the read address in synchronization with the read clock;
5. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: an address comparison circuit configured to compare the write address output from the third latch circuit with the read address output from the fourth latch circuit. 3. The read control circuit according to 1.
書き込み動作時にのみ駆動される書き込みクロックをカウントし、FIFOメモリに書き込みアドレスを供給する書き込みカウンタと、
読み出しクロックをカウントし、前記FIFOメモリに読み出しアドレスを供給する読み出しカウンタと、
前記書き込みアドレス及び前記読み出しアドレスに基づいて書き込みの終了を検知し、リセット信号を出力するリセット信号生成回路と、
前記書き込みクロックの最初の立ち上がりに基づいて前記読み出しカウンタにイネーブル信号を出力し、前記リセット信号に基づいて前記イネーブル信号の出力を停止するイネーブル信号生成回路
とを備えることを特徴とするFIFO制御回路。
A write counter that counts a write clock that is driven only during a write operation and supplies a write address to the FIFO memory;
A read counter that counts a read clock and supplies a read address to the FIFO memory;
A reset signal generation circuit that detects completion of writing based on the write address and the read address, and outputs a reset signal;
A FIFO control circuit, comprising: an enable signal generation circuit that outputs an enable signal to the read counter based on a first rising of the write clock and stops outputting the enable signal based on the reset signal.
前記イネーブル信号生成回路は、書き込みクロック端子に接続されたクロック入力端子と、高位電源に接続されたデータ入力端子と、前記リセット信号生成回路に接続されたリセット端子とを有する第1のラッチ回路を備えることを特徴とする請求項6に記載のFIFO制御回路。The enable signal generation circuit includes a first latch circuit having a clock input terminal connected to a write clock terminal, a data input terminal connected to a higher power supply, and a reset terminal connected to the reset signal generation circuit. The FIFO control circuit according to claim 6, further comprising: 前記イネーブル信号生成回路は、
書き込みクロック端子に接続された一方の入力端子と、低位電源に接続された他方の入力端子とを有するスイッチ回路と、
該スイッチ回路の出力端子に接続されたクロック入力端子と、高位電源に接続されたデータ入力端子と、前記リセット信号生成回路に接続されたリセット端子と、前記スイッチ回路の切り替え信号入力端子に接続された出力端子とを有する第1のラッチ回路
とを備えることを特徴とする請求項6に記載のFIFO制御回路。
The enable signal generation circuit includes:
A switch circuit having one input terminal connected to the write clock terminal and the other input terminal connected to the lower power supply;
A clock input terminal connected to an output terminal of the switch circuit, a data input terminal connected to a high-order power supply, a reset terminal connected to the reset signal generation circuit, and a switching signal input terminal of the switch circuit. 7. The FIFO control circuit according to claim 6, further comprising: a first latch circuit having an output terminal.
前記イネーブル信号生成回路は、
書き込みクロック端子に接続された一方の入力端子と、低位電源に接続された他方の入力端子とを有するスイッチ回路と、
読み出しクロック端子に接続されたクロック入力端子と、前記スイッチ回路の出力端子に接続されたセット端子と、前記リセット信号生成回路に接続されたリセット端子と、前記スイッチ回路の切り替え信号入力端子に接続された出力端子とを有する第1のラッチ回路
とを備えることを特徴とする請求項6に記載のFIFO制御回路。
The enable signal generation circuit includes:
A switch circuit having one input terminal connected to the write clock terminal and the other input terminal connected to the lower power supply;
A clock input terminal connected to the read clock terminal, a set terminal connected to the output terminal of the switch circuit, a reset terminal connected to the reset signal generation circuit, and a switching signal input terminal of the switch circuit. 7. The FIFO control circuit according to claim 6, further comprising: a first latch circuit having an output terminal.
前記リセット信号生成回路は、
読み出しクロック端子に接続されたクロック入力端子を有し、前記書き込みカウンタに接続された第2のラッチ回路と、
読み出しクロック端子に接続されたクロック入力端子を有し、前記第2のラッチ回路に接続された第3のラッチ回路と、
前記読み出しクロックを入力するクロック入力端子を有し、前記読み出しカウンタに接続された第4のラッチ回路と、
前記第3のラッチ回路に接続された一方の入力端子と、前記第4のラッチ回路に接続された他方の入力端子とを有するアドレス比較回路
とを備えることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載のFIFO制御回路。
The reset signal generation circuit includes:
A second latch circuit having a clock input terminal connected to the read clock terminal and connected to the write counter;
A third latch circuit having a clock input terminal connected to the read clock terminal and connected to the second latch circuit;
A fourth latch circuit having a clock input terminal for inputting the read clock and connected to the read counter;
10. An address comparison circuit according to claim 7, further comprising: an address comparison circuit having one input terminal connected to said third latch circuit and the other input terminal connected to said fourth latch circuit. The FIFO control circuit according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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