JP2006285761A - Integrated circuit, microcomputer and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集積回路装置、マイクロコンピュータ及び電子機器に関する。 The present invention relates to an integrated circuit device, a microcomputer, and an electronic device.
CPUやマイクロコンピュータではプログラム、データ等で内蔵RAM等へのアクセスが多発する。このRAMは、年年よりおおきなサイズとなり、チップの消費電流におけるRAMの消費電流の割合は増加している。 In the CPU and microcomputer, access to the built-in RAM and the like frequently occurs with programs, data, and the like. This RAM has become a larger size than the year, and the ratio of the consumption current of the RAM to the consumption current of the chip is increasing.
一般に32bitCPUにRAMが付く場合、命令長が32bit、データ長が32bitに合わせ、32bitのデータを1クロックに1回、絶え間なくリード/ライトするように設計される。 In general, when a RAM is attached to a 32-bit CPU, the instruction length is set to 32 bits, the data length is set to 32 bits, and the 32-bit data is designed to be continuously read / written once per clock.
例えば0.18umプロセスのある32bitのRISC CPUでは、ロジック部で0.2mA/MHzの消費電流が流れるが、これはチップ全体の消費電流の半分に相当する。
本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、内蔵メモリのアクセスを行うCPU内蔵の集積回路装置において、機能を低下させることなくメモリの消費電流を減らすことを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the current consumption of a memory without degrading the function in an integrated circuit device with a built-in CPU that accesses the built-in memory.
(1)本発明は、
集積回路装置であって、
CPUと、
メモリと、
CPUの要求アドレスを受け、当該要求アドレスに基づき前記メモリのデータを読み出して、CPUの要求アドレスに対応するデータをCPUに向け出力するメモリインターフェース回路と、
前記メモリとメモリインターフェース回路に接続されCPUの要求データ幅よりも大きいバス幅を持つメモリデータバスと、
前記CPUとメモリインターフェース回路に接続されたCPUデータバスを含み、
前記メモリインターフェース回路は、
CPUから受け取った要求アドレスに基づき前記メモリデータバスを介して前記メモリからCPUの要求データ幅よりも大きいメモリデータバスのバス幅分のデータを読み出すデータ読み出し回路と、
読み出したデータをCPUの要求データ幅単位で取り出し可能に保持するデータ保持回路と、
CPUの要求アドレスのデータが前記データ保持回路に保持されているか否か判断し、保持されている場合には、CPUの要求アドレスに応じてメモリへのアクセスを行わず、データ保持回路に保持されているCPUの要求アドレスに対応するデータを前記CPUデータバスを介してCPUにむけ出力する出力回路と
CPUの要求アドレスに応じたメモリへのアクセスを行わないサイクルはメモリのクロックをストップ又は低パワーにするための低パワー制御信号を生成して出力する低パワー制御信号生成回路と、
を含むことを特徴とする。
(1) The present invention
An integrated circuit device comprising:
CPU,
Memory,
A memory interface circuit that receives a CPU request address, reads data in the memory based on the request address, and outputs data corresponding to the CPU request address to the CPU;
A memory data bus connected to the memory and the memory interface circuit and having a bus width larger than a requested data width of the CPU;
A CPU data bus connected to the CPU and a memory interface circuit;
The memory interface circuit includes:
A data read circuit for reading out data corresponding to the bus width of the memory data bus larger than the requested data width of the CPU from the memory via the memory data bus based on the requested address received from the CPU;
A data holding circuit for holding the read data so that it can be taken out in units of CPU request data width;
It is determined whether or not the data of the CPU request address is held in the data holding circuit, and if it is held, the memory is not accessed in accordance with the CPU request address and held in the data holding circuit. An output circuit that outputs data corresponding to the CPU request address to the CPU via the CPU data bus, and a cycle in which the memory is not accessed according to the CPU request address stops the memory clock or has low power. A low power control signal generation circuit that generates and outputs a low power control signal for
It is characterized by including.
メモリとは集積回路装置内に内蔵されているメモリであり、SRAM、ROM、フラッシュメモリ、DRAMでもよい。 The memory is a memory built in the integrated circuit device, and may be SRAM, ROM, flash memory, or DRAM.
CPUデータバスは、CPUの要求データ幅と同じバス幅を持つようにしてもよい。 The CPU data bus may have the same bus width as the requested data width of the CPU.
CPUから受け取った要求アドレスに基づき前記メモリデータバスを介して前記メモリからメモリデータバスのバス幅分のデータを読み出す際には、CPUから受け取った要求アドレスに基づき実際の読み出しアドレスを生成してメモリにアクセスする。このとき例えばメモリデータバスのバス幅がCPUの要求バス幅の2のn乗倍である場合には、CPUの要求アドレス下位nビットを除いて読み出しアドレスを生成するようにしてもよい。 When data corresponding to the bus width of the memory data bus is read from the memory via the memory data bus based on the request address received from the CPU, an actual read address is generated based on the request address received from the CPU. To access. At this time, for example, when the bus width of the memory data bus is 2 to the nth power of the request bus width of the CPU, the read address may be generated excluding the lower n bits of the CPU request address.
CPUの要求データ幅単位で取り出し可能に保持するデータ保持回路とは、例えばCPUの要求データ幅のデータを格納可能なフィリップフロップを必要個数分(|(メモリデータバスのデータ幅/CPUの要求データ幅)+1|)設けることにより実現することができる。 The data holding circuit that can hold the data in units of CPU requested data width is, for example, a required number of Philip flops that can store data of CPU requested data width (| (data width of memory data bus / CPU requested data). It can be realized by providing width) +1 |).
前記データ保持回路は、例えばCPUの要求データ幅のデータを格納可能なフィリップフロップを必要個数分だけ設け、読み出したデータを一旦すべて上記フィリップフロップに格納するようにしてもよい。 The data holding circuit may be provided with a necessary number of Philip flops capable of storing data having a data width required by the CPU, for example, and the read data may be temporarily stored in the Philip flop.
また読み出したデータのうち先読み部分のデータのみに対応したフィリップフロップを設け先読み部分のデータのみフィリップフロップに格納するようにしてもよい。先読み部分とは、CPUデータバスから読み込んだデータのうちCPUの要求データ幅以外のデータ部分である。この場合読み出したデータのうち、CPUの要求アドレスに対応する部分のデータは、そのままCPUデータバスに出力する。 In addition, a Philip flop corresponding only to the data of the pre-read portion among the read data may be provided, and only the data of the pre-read portion may be stored in the Philip flop. The pre-read portion is a data portion other than the CPU requested data width in the data read from the CPU data bus. In this case, of the read data, the data corresponding to the CPU request address is output as it is to the CPU data bus.
CPUの要求アドレスのデータが前記データ保持回路に保持されていない場合には、CPUの要求アドレスに基づき前記メモリデータバスを介して前記メモリからCPUの要求データ幅よりも大きいメモリデータバスのバス幅分のデータを読み出す処理を行う。 If the data of the CPU request address is not held in the data holding circuit, the bus width of the memory data bus larger than the CPU request data width from the memory via the memory data bus based on the CPU request address The process of reading the minute data is performed.
メモリを低パワーにするとは、メモリ内の消費電流値を小さくすることである。 To make the memory low power means to reduce the current consumption value in the memory.
集積回路装置は、低パワー制御信号に基づきはメモリのクロックをストップ又は低パワーにする回路を含むが、この回路は専用の回路を設けてもよいし、例えばメモリに装備されている汎用の機能を用いて低パワー制御信号に基づきはメモリのクロックをストップ又は低パワーにする処理を行う構成でもよい。 The integrated circuit device includes a circuit that stops or lowers the clock of the memory based on the low power control signal. However, this circuit may be provided with a dedicated circuit, for example, a general-purpose function provided in the memory. May be used to stop or reduce the memory clock based on the low power control signal.
本発明によれば、メモリのバス幅(メモリデータバスのバス幅)をCPUの要求データ幅よりも大きくとり、メモリから読み出した余分なデータは先読みデータとして保持し、CPUの次の要求アドレスにマッチした場合には、保持されたデータをCPUに渡す。従ってCPUの次の要求アドレスのデータが保持されている場合(連続したアドレスのデータをCPUが要求する場合)にはメモリ荷タイするアクセスを省略することができる。そしてその間(CPUの要求アドレスに応じたメモリへのアクセスを行わないサイクル)はメモリのクロックをストップ又は低パワーにするための低パワー制御信号を生成して出力するので、メモリを低パワーの状態にすることができる。 According to the present invention, the memory bus width (memory data bus width) is made larger than the CPU request data width, and the excess data read from the memory is held as pre-read data, and the next request address of the CPU is stored. If there is a match, the stored data is passed to the CPU. Therefore, when data at the next request address of the CPU is held (when the CPU requests data at consecutive addresses), it is possible to omit access for memory packing. During that time (cycle in which the memory is not accessed according to the requested address of the CPU), a low power control signal is generated and output to stop or reduce the power of the memory clock. Can be.
このように本発明によればメモリアクセスの頻度を下げることができ、非アクセス中は明示的に低パワーにする処理(メモリへのクロックの供給を停止する処理又はメモリ内の消費電流を減らす処理)を加えるので、集積回路装置内のメモリ部の消費電力を減らすことができ、低パワーの集積回路装置(IC)を作成することができる。 As described above, according to the present invention, the frequency of memory access can be lowered, and the process of explicitly reducing the power during non-access (the process of stopping the supply of the clock to the memory or the process of reducing the current consumption in the memory) ), The power consumption of the memory portion in the integrated circuit device can be reduced, and a low-power integrated circuit device (IC) can be created.
(2)本発明の集積回路装置は、
前記メモリは、
チップセレクト端子から前記低パワー制御信号を入力し、
当該前記低パワー制御信号に基づき、メモリ内のクロックの停止又は消費電流が低減するように制御する低パワー制御回路を含むことを特徴とする。
(2) The integrated circuit device of the present invention is
The memory is
Input the low power control signal from the chip select terminal,
A low power control circuit is included for controlling the clock in the memory to stop or reduce current consumption based on the low power control signal.
メモリのチップセレクト端子には、低パワー制御信号を接続する。 A low power control signal is connected to the chip select terminal of the memory.
本発明によればチップセレクト信号に基づき、メモリ内部を低パワーに制御する機能を有するメモリを有する集積回路装置においても、集積回路装置内のメモリ部の消費電力を減らすことができ、低パワーの集積回路装置(IC)を作成することができる。 According to the present invention, even in an integrated circuit device having a memory having a function of controlling the inside of the memory to low power based on the chip select signal, the power consumption of the memory portion in the integrated circuit device can be reduced, and the low power An integrated circuit device (IC) can be created.
(3)本発明の集積回路装置は、
請求項1において、
前記低パワー制御信号に基づき前記メモリに供給するクロックを制御するクロック制御回路を含み、
前記メモリは、
クロック制御端子からクロック制御回路によって制御されたクロック信号を入力するように構成されることを特徴とする。
(3) The integrated circuit device of the present invention
In
A clock control circuit for controlling a clock supplied to the memory based on the low power control signal;
The memory is
A clock signal controlled by a clock control circuit is input from a clock control terminal.
本発明によればメモリ自体がメモリ内部を低パワーに制御する機能を有しないメモリを有する集積回路装置においても、メモリに供給するクロックを制御することで集積回路装置内のメモリ部の消費電力を減らすことができ、低パワーの集積回路装置(IC)を作成することができる。 According to the present invention, even in an integrated circuit device having a memory whose memory itself does not have a function of controlling the inside of the memory at low power, the power consumption of the memory unit in the integrated circuit device can be reduced by controlling the clock supplied to the memory. And a low power integrated circuit device (IC) can be created.
(4)本発明の集積回路装置は、
前記メモリデータバスのバス幅は、CPUの要求データ幅の2のn乗倍であることを特徴とする。
(4) The integrated circuit device of the present invention is
The memory data bus has a bus width that is a power of 2 times the data width required by the CPU.
(5)本発明の集積回路装置は、
前記データ保持回路は、
読み出したデータのうち先読み部分のみをCPUの要求データ幅単位で取り出し可能に保持することを特徴とする。
(5) The integrated circuit device of the present invention is
The data holding circuit is
It is characterized in that only the prefetched portion of the read data is held so as to be able to be taken out in units of CPU requested data width.
例えば読み出したデータのうち先読み部分のデータのみに対応したフィリップフロップを設け先読み部分のデータのみフィリップフロップに格納するようにしてもよい。先読み部分とは、CPUデータバスから読み込んだデータのうちCPUの要求データ幅以外のデータ部分である。この場合読み出したデータのうち、CPUの要求アドレスに対応する部分のデータは、そのままCPUデータバスに出力する。 For example, a Philip flop corresponding only to the data of the pre-read portion of the read data may be provided and only the data of the pre-read portion may be stored in the Philip flop. The pre-read portion is a data portion other than the CPU requested data width in the data read from the CPU data bus. In this case, of the read data, the data corresponding to the CPU request address is output as it is to the CPU data bus.
本発明によれば先読み部分以外のデータ保持回路を設けなくても良いので、データ保持回路の回路規模の増大を防止することができる。 According to the present invention, since it is not necessary to provide a data holding circuit other than the prefetched portion, an increase in the circuit scale of the data holding circuit can be prevented.
(6)本発明の集積回路装置は、
前記判断回路は、
CPUの要求アドレスのうちデータ保持回路に保持されているデータのアドレスに共通する上位ビット分のアドレスを保持するアドレス保持回路を含み、
前記アドレス保持回路に保持されているアドレスとCPUの要求アドレスの対応ビット部分が一致した否か判断し、判断結果に基づきCPUの要求アドレスのデータが前記データ保持回路に保持されているか否か判断することを特徴とする。
(6) The integrated circuit device of the present invention is
The determination circuit includes:
An address holding circuit that holds an address corresponding to the upper bits common to the data address held in the data holding circuit among the CPU request addresses;
It is determined whether the address held in the address holding circuit matches the corresponding bit portion of the CPU request address, and based on the determination result, it is determined whether the data of the CPU request address is held in the data holding circuit. It is characterized by doing.
本発明によればメモリデータバスのバス幅がCPUの要求データ幅の2のn乗倍である場合nビット分の下位ビットを保持しないでよいので回路規模を節約することができる。 According to the present invention, when the bus width of the memory data bus is 2 to the nth power of the required data width of the CPU, it is not necessary to hold n bits of lower bits, so that the circuit scale can be saved.
(7)本発明の集積回路装置は、
前記メモリインターフェース回路は、
CPUの要求アドレスに対応したデータを1クロックのサイクルで返すように構成されていることを特徴とする。
(7) The integrated circuit device of the present invention is
The memory interface circuit includes:
The present invention is characterized in that data corresponding to a CPU request address is returned in one clock cycle.
(8)本発明の集積回路装置は、
前記メモリインターフェース回路は、
CPUの要求アドレスに対応したデータを2クロック以上のサイクルで返すように構成されていることを特徴とする。
(8) The integrated circuit device of the present invention is
The memory interface circuit includes:
It is characterized in that data corresponding to the CPU request address is returned in a cycle of 2 clocks or more.
(9)本発明の集積回路装置は、
前記CPUは、
プログラムカウンタのインクリメント信号を出力し、
前記メモリインターフェース回路の判断回路は、
前記インクリメント信号に基づき、CPUの要求アドレスのデータが前記データ保持回路に保持されているか否か判断することを特徴とする。
(9) The integrated circuit device of the present invention is
The CPU
Outputs the increment signal of the program counter,
The determination circuit of the memory interface circuit includes:
Based on the increment signal, it is determined whether data of a CPU request address is held in the data holding circuit.
プログラムカウンタは、分岐やジャンプがないと命令コード長分順次インクリメントされる。従ってインクリメント信号が順次インクリメントされていることを示している場合には、CPUは連続したアドレスのデータを要求しているので、CPUの要求アドレスのデータがデータ保持回路に保持されていると判断することができる。 If there is no branch or jump, the program counter is sequentially incremented by the instruction code length. Therefore, when the increment signal indicates that the data is sequentially incremented, the CPU requests data at consecutive addresses, and therefore it is determined that the data at the requested address of the CPU is held in the data holding circuit. be able to.
(10)本発明は、
上記のいずれかに記載の集積回路装置を含むことを特徴とするマイクロコンピュータである。
(10) The present invention
A microcomputer including any one of the integrated circuit devices described above.
(11)本発明は、
上記に記載のマイクロコンピュータと、
入力情報を受け付ける手段と、
入力情報に基づき前記情報処理装置により処理された結果を出力するため手段と、
を含むことを特徴とする電子機器である。
(11) The present invention
A microcomputer as described above;
Means for receiving input information;
Means for outputting a result processed by the information processing device based on input information;
It is an electronic device characterized by including.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1.情報処理装置
なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1. Note that the embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
図1は、本実施の形態の集積回路装置の構成について説明するための機能ブロック図である。 FIG. 1 is a functional block diagram for explaining the configuration of the integrated circuit device of the present embodiment.
本実施の形態の集積回路装置10は、CPU(広義には、処理回路)20、メモリ30と、メモリインターフェース回路40、メモリデータバス70、CPUデータバス60、アドレスバス24とを含む。
The
CPU20は、メモリインターフェース回路40に対しチップセレクト信号22、要求アドレス24(ここではA0〜A15の16ビット)を出力し、メモリインターフェース回路40から要求アドレス24に対応したデータ(ここではD0〜D31の32ビット)60を受け取る。
The
チップセレクト信号22はLowアクティブとなる信号である。
The chip
メモリインターフェース回路40は、CPU20の要求アドレス24に対応したデータ60を1クロックのサイクルで返すように構成されている。
The memory interface circuit 40 is configured to return
CPUは、例えばメモリ30に格納されている命令コードをメモリインターフェース回路40を介して読み出して読み出した命令を実行する処理等を行う。 For example, the CPU reads out an instruction code stored in the memory 30 via the memory interface circuit 40 and executes a process of executing the read instruction.
メモリ30は、例えばROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、SRAM、フラッシュメモリ、DRAMでもよく、CPUの使用するデータや命令コードが格納されているとする。 The memory 30 may be, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an SRAM, a flash memory, or a DRAM, and stores data and instruction codes used by the CPU.
メモリインターフェース回路40は、CPU20のチップセレクト信号22及び要求アドレス24を受け、当該要求アドレス24に基づき、メモリに読み出しアドレス90を出力し、前記メモリ30のデータ70を読み出して、読み出したデータに基づきCPU20の要求アドレスのデータ60をCPU20に向け出力する処理を行う。
The memory interface circuit 40 receives the chip
メモリデータバス70は、メモリ30とメモリインターフェース回路40に接続されCPU20の要求データ幅よりも大きいバス幅を持つ。ここではCPU20の要求データ幅である32bitの2倍のデータ幅である64bitのデータ幅を有する。
The
CPUデータバス60は、CPU20とメモリインターフェース回路40に接続されCPU20の要求データ幅のバス幅(ここでは32bit)を持つ。なおCPU10は32ビット幅のデータを扱うが16ビットの命令コードを処理するよう構成されている。
The
アドレスバス24は、CPU20とメモリインターフェース回路40に接続されCPU20の要求アドレス幅のバス幅(ここでは32bit)を持つ。なおCPU10は32ビット幅のアドレスを扱うが実際は16ビットのみでたりるので下位16bitのみを処理するよう構成されている。
The
メモリインターフェース回路40は、CPU20から受け取った要求アドレス24に基づき読み出しアドレス(要求アドレスA1〜A15)を生成し、前記メモリデータバス70を介してメモリ30からメモリデータバス70のバス幅分のデータ(64bit分のデータ)を読み出すデータ読み出し回路と、読み出した(余分な先読み)データ70をCPUの要求データ幅単位で取り出し可能に保持するデータ保持回路42と、CPUの要求アドレス24のデータが前記データ保持回路42に保持されているか否か判断する判断回路(比較器47)と、保持されている場合には、データ保持回路42に保持されているCPUの要求アドレスに対応するデータを前記2のバス60を介してCPU20にむけ出力する出力回路と、CPU20にデータ保持回路42に保持された先読みデータを渡しており、メモリ30にアクセスする必要の無い期間はメモリ30のクロックをストップ又は低パワーにするための低パワー制御信号54を生成して出力する低パワー制御信号生成回路とを含む。
The memory interface circuit 40 generates read addresses (request addresses A1 to A15) based on the
なお集積回路装置10は、これ以外にもBCU(バスコントロールユニット)、MMU(Memory Management Unit)、DMAC(Direct Memory Access Controller)、LCD(Liquid Crystal Display)ドライバ或いはSIO(Serial Input Output)等の各種周辺回路を含むことができる。
In addition, the
本実施の形態では、CPUの要求データ幅(ここでは32bit)単位で取り出し可能に保持するために32bitのデータが保持可能なフィリップフロップFFをCPUデータバスの32bit分のデータに接続している。例えば読み出したデータ1(D0からD31の32bit)、データ2(D32からD63の32bit)のそれぞれに32bitのデータが保持可能なフィリップフロップFFを接続してもよい。また例えば図1の24にしめすように、読み出したデータ(D0〜D61)のうち先読み部分(D32〜D61)のみをCPUの要求データ幅単位で取り出し可能に保持するようにしてもよい。読み出したデータ1(D0からD31の32bit)の部分は読み出してそのままCPUデータバスに出力するようにしてもよい。このように、メモリデータバス70の最下位の要求幅分(D0〜D31)については保持しないようにするとメモリインターフェース回路40の回路規模の増大を防止することができる。
In the present embodiment, a Philip flop FF capable of holding 32 bits of data is connected to 32 bits of data on the CPU data bus in order to hold the data in units required by the CPU (32 bits here). For example, a Philip flop FF that can hold 32-bit data may be connected to each of the read data 1 (32 bits from D0 to D31) and data 2 (32 bits from D32 to D63). Further, for example, as indicated by 24 in FIG. 1, only the prefetched portions (D32 to D61) of the read data (D0 to D61) may be held so as to be able to be taken out in units of the requested data width of the CPU. The read data 1 (32 bits from D0 to D31) may be read and output to the CPU data bus as it is. In this way, if the minimum required width (D0 to D31) of the
図2は本実施の形態の判断回路の一例について説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the determination circuit according to the present embodiment.
判断回路50は、図2に示すようにCPU20からのチップセレクト信号22(Lowアクティブ)と比較器47が出力する比較結果信号(1で一致、0で不一致)48とCPUの要求アドレスの最下位bitA0を入力し、これらの信号に基づき、メモリに入力されるチップセレクト信号(低パワー制御信号)54、選択信号45、アドレス/データ保持信号52を生成して出力する処理を行い、低パワー制御信号生成回路として機能する。
As shown in FIG. 2, the
判断回路は、例えばアンド回路81、OR回路83を含み、アンド回路81の入力を、A0と比較結果信号48に接続し、アンド回路81の出力82とチップセレクト信号22をOR回路83の入力に接続し、OR回路83の出力を低パワー制御信号54としてもよい。
The determination circuit includes, for example, an AND
アンド回路81の出力82はA0が1(奇数番地)で比較結果信号が1(一致)の時(このときはCPUの要求アドレスに対応したデータがデータ保持回路に保持されている)1となる。この場合にはOR回路83の出力は、チップセレクト信号22の値にかかわらず1となりCPUの出力したチップセレクト信号22をマスクすることができる。このようにCPUの要求アドレスに対応したデータがデータ保持回路に保持されている場合には、メモリからのデータの読み出しを行わないので、チップセレクト信号22をマスクして、メモリを低パワー化することができる。
The
また判断回路50は反転バッファ(インバータとバッファ)84を含む。反転バッファ84はアドレス/データ保持信号52を入力して、その反転値をアドレス/データ保持信号52として出力する。
The
A0が0の場合(CPUの要求アドレスが偶数アドレスの場合)、アドレス/データ保持信号52は1となり、データ保持回路及びアドレス保持回路にデータやアドレスが保持される。またA0が1の場合(CPUの要求アドレスが奇数アドレスの場合)、アドレス/データ保持信号52は0となり、データ保持回路及びアドレス保持回路にデータやアドレスが保持されない。
When A0 is 0 (when the CPU request address is an even address), the address /
また判断回路50は反転バッファ(インバータとバッファ)85を含む。反転バッファ85はA0を入力して、その反転値を第1の選択信号45−1として出力する。従ってA0=0の時(すなわちCPUの要求データが偶数番地のとき)第1の選択信号45−1=1(H)となり、選択回路41はデータ72(メモリデータバスのD0〜D31)を選択してCPUデータバスに出力する。
The
また判断回路50は反転バッファ(インバータとバッファ)86とアンド回路88を含む。反転バッファ86は比較結果信号48を入力して、その反転値87を出力する。AND回路88は反転値87とA0を入力し、出力値が第2の選択信号45−2となる。従ってA0=1(すなわちCPUの要求データが奇数番地のとき)で比較結果が不一致の時、第2の選択信号45−2=1(H)となり、選択回路41はデータ74(メモリデータバスのD32〜D61)を選択してCPUデータバスに出力する。
The
また判断回路50はアンド回路89を含む。AND回路89はA0と比較結果信号48を入力し、出力値が第3の選択信号45−3となる。従ってA0=1(すなわちCPUの要求データが奇数番地のとき)で比較結果が一致の時、第3の選択信号45−3=1(H)となり、選択回路41はデータ76(データ保持回路に保持されたデータ)を選択してCPUデータバスに出力する。
The
アドレス/データ保持信号52はCPUからの要求アドレス24のA0が0の場合にアドレス/データ保持が行われるレベル(第1のレベル)に変化する。
The address /
アドレス保持回路46は、15bit分のアドレスを保持可能なフィリップフロップFFで、入力はCPU20のアドレスバス24の要求アドレスA1〜A15の信号線、アドレス/データ保持信号52に接続され、その出力は比較器47に接続されている。アドレス保持回路46は、アドレス/データ保持信号52が第1のレベルのタイミングでCPUの要求アドレスA0〜A15を保持する。
The
図1に示すようにメモリのデータ読み出しにかかるアドレス(A0〜A15)のうちデータ保持回路42に保持されているデータのアドレスに共通する上位ビット分(A1〜A15の15bit)のアドレスを保持するアドレス保持回路46をもつようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, among the addresses (A0 to A15) for reading data from the memory, the addresses corresponding to the upper bits (15 bits of A1 to A15) common to the data addresses held in the
このようにアドレス保持回路46はCPUデータバス幅(ここでは32bit×2の1乗)の2のべき(32bit×2のn乗の場合はnなので、ここでは1)に対応したビット数分の下位ビットを保持しないように構成することができる。
As described above, the
アドレス保持回路46のFFにアドレスを保持するタイミングは、図1のようにメモリデータバスがCPUデータバスの2倍のデータ幅を持つ場合には、要求アドレスが偶数アドレスのデータ(A0=0の場合)の場合である。なお2のn乗倍のデータ幅をもつ場合には、要求アドレスが2のn乗番目の場合である。
When the memory data bus has a data width twice as large as the CPU data bus as shown in FIG. 1, the timing at which the address is held in the FF of the
データ保持回路42は、32bit分のデータを保持可能なフィリップフロップFFで、入力はメモリデータバス70のデータDA32〜D61の信号線、アドレス/データ保持信号52に接続され、その出力は選択回路41に接続されている。データ保持回路42は、アドレス/データ保持信号52が第1のレベルのタイミングでメモリデータバス70のデータDA32〜D61を保持する。
The
比較器47は、アドレス保持回路46に保持されているアドレスとCPUの要求アドレス24の対応ビット分(A1〜A15の15bit)を入力し、一致した否か判断して比較結果信号48を判断回路50に向け出力する。比較器47の比較結果に基づき、CPUの要求アドレスのデータが前記データ保持回路に保持されているか否か判断することができる。
The
選択回路(MUX)41は、メモリデータバス70のD0〜D31のデータ72、メモリデータバス70のD32〜D71のデータ74、データ保持回路42の出力データ76を入力し、判断回路50が出力する選択信号45に基づきデータ72、74、76のいずれかのデータを選択して、CPUデータバス60に出力する。
The selection circuit (MUX) 41 inputs the
ここで要求アドレスの最下位ビットA0=0ならデータ72が選択出力され、要求アドレスの最下位ビットA0=1で、CPUの要求アドレスのA1〜A15がアドレス保持回路46のFFに保持されているアドレスと不一致(比較器47の比較結果が不一致を示している場合)ならデータ74が選択出力され、要求アドレスの最下位ビットA0=1で、CPUの要求アドレスのA1〜A15がアドレス保持回路46のFFに保持されているアドレスとが一致(比較器47の比較結果が一致を示している場合)ならデータ76が選択出力されるように、選択信号45で選択回路(MUX)41を制御する。
Here, if the least significant bit A0 = 0 of the request address, the
図3、図4はメモリインターフェース回路の処理について説明するためのフローチャート図である。 3 and 4 are flowcharts for explaining the processing of the memory interface circuit.
CPUからチップセレクトON及び要求アドレスを受けると以下の処理を行う(ステップS10)。 When chip select ON and a request address are received from the CPU, the following processing is performed (step S10).
CPUの要求アドレス24の最下位bitであるA0=0の場合は(ステップS20)、要求アドレスA1〜A15をアドレス保持回路46に保持し(ステップS30)、メモリデータバス70を介してメモリ30から要求データの2倍のデータ(D0〜D61)を読み出し(ステップS40)、読み出したデータD0〜D61のうちCPUの要求アドレスのデータD0〜D31を選択してCPUデータバスに出力し(ステップS50)、先読みデータD32〜D61をデータ保持回路42に保持する(ステップS60)。
When A0 = 0, which is the least significant bit of the
またCPUの要求アドレス24の最下位bitであるA0=1の場合は(ステップS70)、要求アドレスA1〜A15と、アドレス保持回路のアドレスが一致するかどうか比較器で検出する(ステップS80)。一致する場合には(ステップS90)、データ保持回路42のFFに保持されたデータを出力する(ステップS100)。
When A0 = 1, which is the least significant bit of the CPU request address 24 (step S70), the comparator detects whether the request addresses A1 to A15 match the address holding circuit address (step S80). If they match (step S90), the data held in the FF of the
また不一致の場合には、CPU20の要求アドレスA1〜A15をアドレス保持回路46に保持し(ステップS110)、メモリデータバス70を介してメモリ30から要求データの2倍のデータ(D0〜D61)を読み出し(ステップS120)、読み出したデータD0〜D61のうちCPUの要求アドレスのデータD32〜D61を選択してCPUデータバスに出力する(ステップS130)。
If they do not match, the request addresses A1 to A15 of the
判断回路50は、CPU20からのチップセレクト信号22と比較器47が出力する比較結果信号48とCPUの要求アドレスの最下位bitA0を入力し、これらの信号に基づき、メモリに入力されるチップセレクト信号(低パワー制御信号)52、選択信号45、アドレス/データ保持信号52を生成して出力する処理を行い、低パワー制御信号生成回路として機能する。アドレス/データ保持信号52はCPUからの要求アドレス24のA0が’0’の場合にアドレス/データ保持が行われるレベル(第1のレベル)に変化する。
The
図5は、本実施の形態のタイミングチャート図である。 FIG. 5 is a timing chart of the present embodiment.
12はクロックである。
200はCPUとメモリインターフェース間でやり取りされる各種信号である。
22はCPUがメモリインターフェースに出力するチップセレクト信号である。Lowアクティブの信号であり、CPUはLレベルでメモリの読み出しを指示する。24はCPUが出力する要求アドレスである。60はCPUがメモリインターフェースからCPUデータバスで受け取る命令コード(32bitで1命令分)である。CPUとメモリインターフェース間では要求アドレス24に対応したデータ601クロック毎にやり取りされている。
Reference numeral 200 denotes various signals exchanged between the CPU and the memory interface.
A chip
210はメモリインターフェースとメモリ間でやり取りされる各種信号である。54はメモリインターフェースがメモリに出力するチップセレクト信号(低パワー制御信号)である。Lレベルの時、メモリの読み出しが行われHレベルの時はメモリの読み出しが行われない。従ってチップセレクト信号(低パワー制御信号)はHレベルの時はメモリが低パワー化するように制御される。90はメモリインターフェースが出力する読み出しアドレスでり、本実施の形態ではCPUの要求アドレスが偶数アドレスのときのみ出力される。従って内蔵RAMへの実際のアクセスはCPUの要求アドレスの要求回数の半分となる。70はメモリインターフェース回路がメモリから第1のデータデータバスで受け取る命令コード(64bitで連続するアドレスに格納された2命令)である。
Reference numeral 210 denotes various signals exchanged between the memory interface and the memory. A chip select signal (low power control signal) 54 is output from the memory interface to the memory. When the level is L, the memory is read. When the level is H, the memory is not read. Therefore, when the chip select signal (low power control signal) is at the H level, the memory is controlled to reduce the power.
本実施の形態では、メモリインターフェース回路はCPUからの要求アドレスは偶数番地の時のメモリをアクセスし、1回のアクセスで(偶数番地の読み出し)で連続する2命令を読み出し、先読みデータ(次の奇数番地のデータ)をデータ保持回路に保持している。そしてCPUから次の要求アドレス(奇数番地の読みだし)を受けた時に、連続アドレスである場合にはデータ保持回路のデータをCPUに渡す。従って230に示すようにCPUの要求アドレスが連続アドレスである場合には、実際のアクセスはCPUの要求回数の2回に1回でよい。 In the present embodiment, the memory interface circuit accesses the memory when the requested address from the CPU is an even address, reads two consecutive instructions in one access (reading an even address), and reads prefetched data (next (Data at odd addresses) is held in the data holding circuit. When the next request address (reading of an odd address) is received from the CPU, if it is a continuous address, the data of the data holding circuit is transferred to the CPU. Accordingly, when the CPU request address is a continuous address as indicated by 230, the actual access may be performed once in two CPU request times.
ここで本実施の形態ではメモリデータバスがCPUの要求データ幅の2倍となっているため、読み出しにかかる消費電流はおよそ3割アップする。しかし2回に1回のアクセスですめば毎サイクルあたり65%の消費電流となり、メモリの低パワー化を図ることができる。 In this embodiment, since the memory data bus is twice the data width required by the CPU, the current consumption for reading is increased by approximately 30%. However, if one access is performed twice, the current consumption is 65% per cycle, and the power of the memory can be reduced.
しかし240のようにCPUの要求アドレスが不連続な場合にはデータ保持回路に保持されたデータは使えないのアクセスが毎回になることもある。 However, if the CPU request address is discontinuous as in 240, the data held in the data holding circuit may not be used every time access is made.
図6はメモリの低パワー化の一例について説明するための図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining an example of reducing the power of the memory.
メモリがチップセレクト信号に基づき低パワー制御を行う機能を有している場合には、メモリのチップセレクト端子38にCPUの出力するチップセレクト信号22ではなくメモリインターフェースの出力する低パワー制御信号54を接続する。このようにするとメモリ30は、チップセレクト信号として低パワー制御信号54を受け取り、内蔵する低パワー制御回路32が前記低パワー制御信号54に基づき、メモリ内のクロックの停止又は消費電流が低減するように制御する。
When the memory has a function of performing low power control based on the chip select signal, the low
低パワー制御信号(チップセレクト信号)54はHで非動作(低電流状態になる使用)、Lで動作するように指示する信号である。 The low power control signal (chip select signal) 54 is a signal for instructing to be inactive at H (use to be in a low current state) and to operate at L.
低パワー制御回路32は、反転バッファ32、FF34、アンド回路35を含む。反転バッファ32は低パワー制御信号(チップセレクト信号)54を入力し反転値をFF34似出力する。アンド回路35はFFの出力とクロック12を入力し供給クロック14を出力する。従って非動作時(低パワー制御信号(チップセレクト信号)54がHの時)は供給クロック14はLレベルのままでクロックの供給が停止している状態となる。
The low
なお図6は、メモリ30がチップセレクト端子38から入力される信号に基づき内部のクロックの供給の有無を制御する構成を有している場合について説明したが、是に限られない。
FIG. 6 illustrates the case where the memory 30 has a configuration for controlling the presence or absence of internal clock supply based on a signal input from the chip
例えばメモリ自体にこのような機能がない場合には図7に示すように集積回路内に低パワー制御回路32を設けるようにしてもよい。なお低パワー制御回路32の構成は図6と同様なので説明を省略する。この場合にはメモリのクロック端子39には低パワー制御回路32の出力クロック14を接続する。
For example, when the memory itself does not have such a function, a low
図8は、本実施の形態のメモリに供給されるクロックに関するタイミングチャート図である。 FIG. 8 is a timing chart regarding the clock supplied to the memory of this embodiment.
12は基準クロックであり、14はメモリに供給されるクロックである。 12 is a reference clock, and 14 is a clock supplied to the memory.
250に示すようにアドレスが連続している場合には、供給クロックがマスクされるため、メモリの低パワー化を図ることができる。 When addresses are continuous as indicated by 250, the supply clock is masked, so that the power of the memory can be reduced.
図9は、本実施の形態の集積回路装置の他の構成について説明するための機能ブロック図である。 FIG. 9 is a functional block diagram for explaining another configuration of the integrated circuit device of the present embodiment.
本実施の形態の集積回路装置10’は、CPU(広義には、処理回路)20、メモリ30と、メモリインターフェース回路40、メモリデータバス70、CPUデータバス60、アドレスバス24とを含む。
The
CPU20は、メモリインターフェース回路40に対しチップセレクト信号22、要求アドレス24(ここではA0〜A15の16ビット)を出力し、メモリインターフェース回路40から要求アドレス24に対応したデータ(ここではD0〜D31の32ビット)60を受け取る。
The
チップセレクト信号22はLowアクティブとなる信号である。
The chip
メモリインターフェース回路40は、CPU20の要求アドレス24に対応したデータ60を1クロックのサイクルで返すように構成されている。
The memory interface circuit 40 is configured to return
CPUは、例えばメモリ30に格納されている命令コードをメモリインターフェース回路40を介して読み出して読み出した命令を実行する処理等を行う。 For example, the CPU reads out an instruction code stored in the memory 30 via the memory interface circuit 40 and executes a process of executing the read instruction.
メモリ30は、例えばROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、SRAM、フラッシュメモリ、DRAMでもよく、CPUの使用するデータや命令コードが格納されているとする。 The memory 30 may be, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an SRAM, a flash memory, or a DRAM, and stores data and instruction codes used by the CPU.
メモリインターフェース回路40は、CPU20のチップセレクト信号22及び要求アドレス24を受け、当該要求アドレス24に基づき、メモリに読み出しアドレス90を出力し、前記メモリ30のデータを読み出して、読み出したデータに基づきCPU20の要求アドレスのデータ60をCPU20に向け出力する処理を行う。
The memory interface circuit 40 receives the chip
メモリデータバス70’は、メモリ30とメモリインターフェース回路40に接続されCPU20の要求データ幅よりも大きいバス幅を持つ。ここではCPU20の要求データ幅である32bitの4倍のデータ幅である128bitのデータ幅を有する。
The
CPUデータバス60は、CPU20とメモリインターフェース回路40に接続されCPU20の要求データ幅のバス幅(ここでは32bit)を持つ。なおCPU10は32ビット幅のデータを扱うが16ビットの命令コードを処理するよう構成されている。
The
アドレスバス24は、CPU20とメモリインターフェース回路40に接続されCPU20の要求アドレス幅のバス幅(ここでは32bit)を持つ。なおCPU10は32ビット幅のアドレスを扱うが実際は16ビットのみでたりるので下位16bitのみを処理するよう構成されている。
The
メモリインターフェース回路40は、CPU20から受け取った要求アドレス24に基づき読み出しアドレス(要求アドレスA2〜A15)を生成し、前記メモリデータバス70を介してメモリ30からメモリデータバス70’のバス幅分のデータ(128bit分のデータ)を読み出すデータ読み出し回路と、読み出した(余分な先読み)データ70をCPUの要求データ幅単位で取り出し可能に保持するデータ保持回路42−1〜42−4と、CPUの要求アドレス24のデータが前記データ保持回路42−1〜42−4に保持されているか否か判断する判断回路(比較器47)と、保持されている場合には、データ保持回路42−1〜42−4に保持されているCPUの要求アドレスに対応するデータを前記2のバス60を介してCPU20にむけ出力する出力回路と、CPU20にデータ保持回路42−1〜42−4に保持された先読みデータを渡しており、メモリ30にアクセスする必要の無い期間はメモリ30のクロックをストップ又は低パワーにするための低パワー制御信号54を生成して出力する低パワー制御信号生成回路と、を含む。
The memory interface circuit 40 generates read addresses (request addresses A2 to A15) based on the
なお集積回路装置10’は、これ以外にもBCU(バスコントロールユニット)、MMU(Memory Management Unit)、DMAC(Direct Memory Access Controller)、LCD(Liquid Crystal Display)ドライバ或いはSIO(Serial Input Output)等の各種周辺回路を含むことができる。
In addition, the
本実施の形態では、CPUの要求データ幅(ここでは32bit)単位で取り出し可能に保持するために32bitのデータが保持可能なフィリップフロップFFをCPUデータバスの32bit分のデータに接続している。例えば読み出したデータ1(D0からD31の32bit)、データ2(D32からD63の32bit)のデータ3(D64からD95の32bit)、データ4(D96からD127の32bit)それぞれに32bitのデータが保持可能なフィリップフロップFFを接続してもよい。 In the present embodiment, a Philip flop FF capable of holding 32 bits of data is connected to 32 bits of data on the CPU data bus in order to hold the data in units required by the CPU (32 bits here). For example, 32 bits of data can be stored in each of data 1 (32 bits from D0 to D31), data 3 (32 bits from D64 to D95), and data 4 (32 bits from D96 to D127). Philip flops FF may be connected.
判断回路50’は、図10に示すようにCPU20からのチップセレクト信号22(Lowアクティブ)と比較器47が出力する比較結果信号(1で一致、0で不一致)48を入力し、これらの信号に基づき、メモリに入力されるチップセレクト信号(低パワー制御信号)54、選択信号45、アドレス/データ保持信号52を生成して出力する処理を行い、低パワー制御信号生成回路として機能する。
As shown in FIG. 10, the determination circuit 50 'receives the chip select signal 22 (Low active) from the
判断回路50’は、OR回路91を含み、OR回路91の入力を、チップセレクト信号22と比較結果信号48に接続し、出力を低パワー制御信号54としてもよい。このようにするとアドレスが一致ならば、CPUが出力するチップセレクト信号をマスクした低パワー制御信号54を生成することができる。
The
従ってCPUの要求アドレスに対応したデータがデータ保持回路に保持されている場合には、メモリからのデータの読み出しを行わないので、チップセレクト信号22をマスクして、メモリを低パワー化することができる。
Therefore, when the data corresponding to the CPU request address is held in the data holding circuit, the data is not read from the memory. Therefore, the memory can be reduced in power by masking the chip
判断回路50’は、反転バッファ92を含み、比較結果信号48の反転値をアドレス/データ保持信号として出力するようにしてもよい。このようにするとCPUの要求アドレスのA2〜A15がアドレス保持回路に保持されているアドレスと不一致の場合に、アドレス保持回路46’、データ保持回路42−1〜42−4にアドレス及びデータを保持する。
The
また判断回路50’比較結果信号48をスルーして第1の選択信号45’として出力する。第1の選択信号45’は、第1の選択回路49−1〜49−4への選択信号として入力される。
Further, the decision circuit 50 '
第1の選択回路49−1は第1のデータバッファ42−1とCPUデータバスのデータD0〜D31を入力し第1の選択信号45’に基づきいずれかを選択して出力する。 The first selection circuit 49-1 receives the data D0 to D31 of the first data buffer 42-1 and the CPU data bus, selects one based on the first selection signal 45 ', and outputs it.
第1の選択回路49−2は第1のデータバッファ42−2とCPUデータバスのデータD32〜D63を入力し第1の選択信号45’に基づきいずれかを選択して出力する。 The first selection circuit 49-2 receives the first data buffer 42-2 and the data D32 to D63 of the CPU data bus, selects one based on the first selection signal 45 ', and outputs it.
第1の選択回路49−3は第1のデータバッファ42−3とCPUデータバスのデータD64〜D95を入力し第1の選択信号45’に基づきいずれかを選択して出力する。 The first selection circuit 49-3 receives the first data buffer 42-3 and CPU data bus data D64 to D95, selects one based on the first selection signal 45 ', and outputs it.
第1の選択回路49−4は第1のデータバッファ42−4とCPUデータバスのデータD96〜D127を入力し第1の選択信号45’に基づきいずれかを選択して出力する。 The first selection circuit 49-4 receives the first data buffer 42-4 and CPU data bus data D96 to D127, selects one of them based on the first selection signal 45 ', and outputs it.
第1の選択回路49−1〜49−4は比較結果信号が不一致の場合、それぞれに接続されたデータ保持バッファ42−1〜42−4の値を出力し、一致する場合それそれに接続されたメモリデータバスからのデータを出力する。 When the comparison result signals do not match, the first selection circuits 49-1 to 49-4 output the values of the data holding buffers 42-1 to 42-4 connected to the first selection circuits 49-1 to 49-4. Outputs data from the memory data bus.
第2の選択回路41’は、第1の選択回路49−1〜49−4の出力を入力とし、CPUの要求アドレスA0、A1を選択信号としていずれかを選択して、CPUデータバス60に出力する。
The
A0,A1が’11’の場合には第1の選択回路49−4の出力を選択して出力し、A0,A1が’10’の場合には第1の選択回路49−3の出力を選択して出力し、A0,A1が’01’の場合には第1の選択回路49−2の出力を選択して出力し、A0,A1が’00’の場合には第1の選択回路49−1の出力を選択して出力する。 When A0 and A1 are '11', the output of the first selection circuit 49-4 is selected and output. When A0 and A1 are '10', the output of the first selection circuit 49-3 is selected. Select and output. When A0 and A1 are '01', select and output the output of the first selection circuit 49-2. When A0 and A1 are '00', the first selection circuit. The output 49-1 is selected and output.
アドレス保持回路46は、14bit分のアドレスを保持可能なフィリップフロップFFで、入力はCPU20のアドレスバス24の要求アドレスA2〜A15の信号線、アドレス/データ保持信号52に接続され、その出力は比較器47に接続されている。アドレス保持回路46は、アドレス/データ保持信号52が第1のレベルのタイミングでCPUの要求アドレスA0〜A15を保持する。
The
図9に示すようにメモリのデータ読み出しにかかるアドレス(A0〜A15)のうちデータ保持回路42に保持されているデータのアドレスに共通する上位ビット分(A2〜A15の14bit)のアドレスを保持するアドレス保持回路46をもつようにしてもよい。
As shown in FIG. 9, among the addresses (A0 to A15) for reading data from the memory, the upper bits (14 bits A2 to A15) common to the data address held in the
このようにアドレス保持回路46はメモリデータバスのバス幅(ここでは32bit×2の2乗)の2のべき(32bit×2のn乗の場合はnなので、ここでは2)に対応したビット数分の下位ビットを保持しないように構成することができる。
As described above, the
なお上記実施の形態では、前記メモリインターフェース回路が、CPUの要求アドレスに対応したデータを1クロックのサイクルで返すように構成されている場合を例にとり説明したが、これに限られない。例えばメモリインターフェース回路が、CPUの要求アドレスに対応したデータを2クロック以上のサイクルで返すように構成されている場合でもよい。 In the above embodiment, the case where the memory interface circuit is configured to return data corresponding to the CPU request address in a cycle of one clock has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the memory interface circuit may be configured to return data corresponding to a CPU request address in a cycle of two clocks or more.
図11は、メモリインターフェース回路が、CPUの要求アドレスに対応したデータを2クロック以上のサイクルで返すように構成されている場合のタイミングチャート図である。 FIG. 11 is a timing chart when the memory interface circuit is configured to return data corresponding to a CPU request address in a cycle of 2 clocks or more.
この場合には図12に示すようにメモリインターフェース回路からCPUに向けウエイト信号96をだすことが必要となる。 In this case, it is necessary to issue a wait signal 96 from the memory interface circuit to the CPU as shown in FIG.
本実施の形態では310に示すように1回のメモリアクセスに対し2クロック必要である。しかし320に示すようにデータ保持がある名愛には1クロックでCPUにデータをだすことができる。
In this embodiment, as shown by 310, two clocks are required for one memory access. However, as shown by
2.マイクロコンピュータ
図13は、本実施の形態のマイクロコンピュータのハードウエアブロック図の一例である。
2. Microcomputer FIG. 13 is an example of a hardware block diagram of the microcomputer of this embodiment.
本マイクロコンピュータ700は、CPU510、キャッシュメモリ520、LCDコントローラ530、リセット回路540、プログラマブルタイマ550、リアルタイムクロック(RTC)560、DRAMコントローラ兼バスI/F570、割り込みコントローラ580、シリアルインターフェース590、バスコントローラ600、A/D変換器610、D/A変換器620、入力ポート630、出力ポート640、I/Oポート650、クロック発生装置560、プリスケーラ570及びそれらを接続する汎用バス680、専用バス730等、メモリインターフェース回路740、各種ピン690等を含む。
The microcomputer 700 includes a
メモリインターフェース回路740は、例えば図1や図9で説明した構成を有する。
The
3.電子機器
図14に、本実施の形態の電子機器のブロック図の一例を示す。本電子機器800は、マイクロコンピュータ(またはASIC)810、入力部820、メモリ830、電源生成部840、LCD850、音出力部860を含む。
3. Electronic Device FIG. 14 shows an example of a block diagram of the electronic device of this embodiment. The electronic apparatus 800 includes a microcomputer (or ASIC) 810, an
ここで、入力部820は、種々のデータを入力するためのものである。マイクロコンピュータ810は、この入力部820により入力されたデータに基づいて種々の処理を行うことになる。メモリ830は、マイクロコンピュータ810などの作業領域となるものである。電源生成部840は、電子機器800で使用される各種電源を生成するためのものである。LCD850は、電子機器が表示する各種の画像(文字、アイコン、グラフィック等)を出力するためのものである。
Here, the
音出力部860は、電子機器800が出力する各種の音(音声、ゲーム音等)を出力するためのものであり、その機能は、スピーカなどのハードウェアにより実現できる。
The
図15(A)に、電子機器の1つである携帯電話950の外観図の例を示す。この携帯電話950は、入力部として機能するダイヤルボタン952や、電話番号や名前やアイコンなどを表示するLCD954や、音出力部として機能し音声を出力するスピーカ956を備える。
FIG. 15A illustrates an example of an external view of a
図15(B)に、電子機器の1つである携帯型ゲーム装置960の外観図の例を示す。この携帯型ゲーム装置960は、入力部として機能する操作ボタン962、十字キー964や、ゲーム画像を表示するLCD966や、音出力部として機能しゲーム音を出力するスピーカ968を備える。
FIG. 15B illustrates an example of an external view of a
図15(C)に、電子機器の1つであるパーソナルコンピュータ970の外観図の例を示す。このパーソナルコンピュータ970は、入力部として機能するキーボード972や、文字、数字、グラフィックなどを表示するLCD974、音出力部976を備える。
FIG. 15C illustrates an example of an external view of a
本実施の形態のマイクロコンピュータを図15(A)〜図15(C)の電子機器に組みむことにより、低価格で画像処理速度の速いコストパフォーマンスの高い電子機器を提供することができる。 By incorporating the microcomputer of this embodiment into the electronic devices in FIGS. 15A to 15C, an electronic device with low cost and high image processing speed can be provided.
なお、本実施形態を利用できる電子機器としては、図15(A)、(B)、(C)に示すもの以外にも、携帯型情報端末、ページャー、電子卓上計算機、タッチパネルを備えた装置、プロジェクタ、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置等のLCDを使用する種々の電子機器を考えることができる。 As electronic devices that can use this embodiment, in addition to those shown in FIGS. 15A, 15B, and 15C, portable information terminals, pagers, electronic desk calculators, devices equipped with touch panels, Various electronic devices using an LCD such as a projector, a word processor, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, and a car navigation device can be considered.
なお、本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。 In addition, this invention is not limited to this embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.
10 集積回路装置、20 CPU、22 チップセレクト信号、24 アドレスバス、30 メモリ、32 低パワー制御回路、40 インターフェース回路、44 選択回路、42 データ保持回路、44 アドレス保持回路、47 比較器、50 判断回路、54 低パワー制御信号、60 CPUデータバス、70 メモリデータバス、510 CPU、530 LCDコントローラ、540 リセット回路、550 プログラマブルタイマ、560 リアルタイムクロック(RTC)、570 DRAMコントローラ兼バスI/F、580 割り込みコントローラ、590 シリアルインターフェース、600 バスコントローラ、610 A/D変換器、620 D/A変換器、630 入力ポート、640 出力ポート、650 I/Oポート、660 クロック発生装置(PLL)、670 プリスケーラ、680 汎用バス、690 各種ピン、700 マイクロコンピュータ、710 ROM、720 RAM、730 MMU、800 電子機器、850 LCD 10 integrated circuit device, 20 CPU, 22 chip select signal, 24 address bus, 30 memory, 32 low power control circuit, 40 interface circuit, 44 selection circuit, 42 data holding circuit, 44 address holding circuit, 47 comparator, 50 judgment Circuit, 54 Low power control signal, 60 CPU data bus, 70 Memory data bus, 510 CPU, 530 LCD controller, 540 Reset circuit, 550 Programmable timer, 560 Real time clock (RTC), 570 DRAM controller / bus I / F, 580 Interrupt controller, 590 serial interface, 600 bus controller, 610 A / D converter, 620 D / A converter, 630 input port, 640 output port, 650 I / O port, 6 60 Clock generator (PLL), 670 Prescaler, 680 General-purpose bus, 690 Various pins, 700 Microcomputer, 710 ROM, 720 RAM, 730 MMU, 800 Electronic device, 850 LCD
Claims (11)
CPUと、
メモリと、
CPUの要求アドレスを受け、当該要求アドレスに基づき前記メモリのデータを読み出して、CPUの要求アドレスに対応するデータをCPUに向け出力するメモリインターフェース回路と、
前記メモリとメモリインターフェース回路に接続されCPUの要求データ幅よりも大きいバス幅を持つメモリデータバスと、
前記CPUとメモリインターフェース回路に接続されたCPUデータバスを含み、
前記メモリインターフェース回路は、
CPUから受け取った要求アドレスに基づき前記メモリデータバスを介して前記メモリからCPUの要求データ幅よりも大きいメモリデータバスのバス幅分のデータを読み出すデータ読み出し回路と、
読み出したデータをCPUの要求データ幅単位で取り出し可能に保持するデータ保持回路と、
CPUの要求アドレスのデータが前記データ保持回路に保持されているか否か判断し、保持されている場合には、CPUの要求アドレスに応じてメモリへのアクセスを行わず、データ保持回路に保持されているCPUの要求アドレスに対応するデータを前記CPUデータバスを介してCPUにむけ出力する出力回路と、
CPUの要求アドレスに応じたメモリへのアクセスを行わないサイクルはメモリのクロックをストップ又は低パワーにするための低パワー制御信号を生成して出力する低パワー制御信号生成回路と、
を含むことを特徴とする集積回路装置。 An integrated circuit device comprising:
CPU,
Memory,
A memory interface circuit that receives a CPU request address, reads data in the memory based on the request address, and outputs data corresponding to the CPU request address to the CPU;
A memory data bus connected to the memory and the memory interface circuit and having a bus width larger than a requested data width of the CPU;
A CPU data bus connected to the CPU and a memory interface circuit;
The memory interface circuit includes:
A data read circuit for reading out data corresponding to the bus width of the memory data bus larger than the requested data width of the CPU from the memory via the memory data bus based on the requested address received from the CPU;
A data holding circuit for holding the read data so that it can be taken out in units of CPU request data width;
It is determined whether or not the data of the CPU request address is held in the data holding circuit, and if it is held, the memory is not accessed in accordance with the CPU request address and held in the data holding circuit. An output circuit that outputs data corresponding to the requested address of the CPU to the CPU via the CPU data bus;
A low power control signal generation circuit that generates and outputs a low power control signal for stopping or reducing the clock of the memory in a cycle that does not access the memory in accordance with the requested address of the CPU;
An integrated circuit device comprising:
前記メモリは、
チップセレクト端子から前記低パワー制御信号を入力し、
当該前記低パワー制御信号に基づき、メモリ内のクロックの停止又は消費電流が低減するように制御する低パワー制御回路を含むことを特徴とする集積回路装置。 In claim 1,
The memory is
Input the low power control signal from the chip select terminal,
An integrated circuit device, comprising: a low power control circuit that controls the clock in the memory to stop or reduce current consumption based on the low power control signal.
前記低パワー制御信号に基づき前記メモリに供給するクロックを制御するクロック制御回路を含み、
前記メモリは、
クロック制御端子からクロック制御回路によって制御されたクロック信号を入力するように構成されることを特徴とする集積回路装置。 In claim 1,
A clock control circuit for controlling a clock supplied to the memory based on the low power control signal;
The memory is
An integrated circuit device configured to receive a clock signal controlled by a clock control circuit from a clock control terminal.
前記メモリデータバスのバス幅は、CPUの要求データ幅の2のn乗倍であることを特徴とする集積回路装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
2. The integrated circuit device according to claim 1, wherein the memory data bus has a bus width that is a power of 2 times the data width required by the CPU.
前記データ保持回路は、
読み出したデータのうち先読み部分のみをCPUの要求データ幅単位で取り出し可能に保持することを特徴とする集積回路装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The data holding circuit is
An integrated circuit device characterized in that only a pre-read portion of read data is held so as to be able to be taken out in units of CPU requested data width.
前記判断回路は、
CPUの要求アドレスのうちデータ保持回路に保持されているデータのアドレスに共通する上位ビット分のアドレスを保持するアドレス保持回路を含み、
前記アドレス保持回路に保持されているアドレスとCPUの要求アドレスの対応ビット部分が一致した否か判断し、判断結果に基づきCPUの要求アドレスのデータが前記データ保持回路に保持されているか否か判断することを特徴とする集積回路装置。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The determination circuit includes:
An address holding circuit that holds an address corresponding to the upper bits common to the data address held in the data holding circuit among the CPU request addresses;
It is determined whether the address held in the address holding circuit matches the corresponding bit portion of the CPU request address, and based on the determination result, it is determined whether the data of the CPU request address is held in the data holding circuit. An integrated circuit device.
前記メモリインターフェース回路は、
CPUの要求アドレスに対応したデータを1クロックのサイクルで返すように構成されていることを特徴とする集積回路装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The memory interface circuit includes:
An integrated circuit device configured to return data corresponding to a request address of a CPU in a cycle of one clock.
前記メモリインターフェース回路は、
CPUの要求アドレスに対応したデータを2クロック以上のサイクルで返すように構成されていることを特徴とする集積回路装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The memory interface circuit includes:
An integrated circuit device configured to return data corresponding to a request address of a CPU in a cycle of 2 clocks or more.
前記CPUは、
プログラムカウンタのインクリメント信号を出力し、
前記メモリインターフェース回路の判断回路は、
前記インクリメント信号に基づき、CPUの要求アドレスのデータが前記データ保持回路に保持されているか否か判断することを特徴とする集積回路装置。 In any one of Claims 1 thru | or 8.
The CPU
Outputs the increment signal of the program counter,
The determination circuit of the memory interface circuit includes:
An integrated circuit device comprising: determining whether data of a CPU request address is held in the data holding circuit based on the increment signal.
入力情報を受け付ける手段と、
入力情報に基づき前記情報処理装置により処理された結果を出力するため手段と、
を含むことを特徴とする電子機器。 A microcomputer according to claim 10;
Means for receiving input information;
Means for outputting a result processed by the information processing device based on input information;
An electronic device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005106301A JP2006285761A (en) | 2005-04-01 | 2005-04-01 | Integrated circuit, microcomputer and electronic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005106301A JP2006285761A (en) | 2005-04-01 | 2005-04-01 | Integrated circuit, microcomputer and electronic equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006285761A true JP2006285761A (en) | 2006-10-19 |
Family
ID=37407607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005106301A Withdrawn JP2006285761A (en) | 2005-04-01 | 2005-04-01 | Integrated circuit, microcomputer and electronic equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006285761A (en) |
-
2005
- 2005-04-01 JP JP2005106301A patent/JP2006285761A/en not_active Withdrawn
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