JP2007018161A - Memory controller - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、メモリ制御装置に関し、特に、クロック信号の第1のレベル変化と第2のレベル変化の両方に応答してデータ信号の入出力を行なう第1および第2の同期型メモリ部をそれぞれ独立に制御するメモリ制御装置に関する。 The present invention relates to a memory control device, and in particular, includes first and second synchronous memory units for inputting and outputting data signals in response to both a first level change and a second level change of a clock signal. The present invention relates to a memory control device that controls independently.
画像データなどの大量のデータを処理するアプリケーションを実行する場合、高速にデータの入出力を行なうことができるメモリが必要である。高速動作が可能なメモリとして、一定周期のクロック信号に同期して動作するSDRAM(シンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)が用いられる。SDRAMには、1クロックサイクルにつきデータのやり取りを1回行なうSDR(Single Data Rate)−SDRAMと、1クロックサイクルにつきデータのやり取りを2回行なうDDR(Double Data Rate)−SDRAMとがある。DDR−SDRAMは、クロック信号の立上がりエッジ(第1のレベル変化)と立下がりエッジ(第2のレベル変化)の両方でデータの入出力が行なえるようにしたものであり、SDR−SDRAMの倍の転送速度が実現される。DDR−SDRAMのアクセスタイミングについては、JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)により定められている標準規格「JEDEC標準JESD79D」に詳細に記載されている。 When an application that processes a large amount of data such as image data is executed, a memory that can input and output data at high speed is required. As a memory capable of high-speed operation, an SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) that operates in synchronization with a clock signal having a fixed period is used. There are two types of SDRAM: SDR (Single Data Rate) -SDRAM that exchanges data once per clock cycle and DDR (Double Data Rate) -SDRAM that exchanges data twice per clock cycle. The DDR-SDRAM allows data to be input / output at both the rising edge (first level change) and the falling edge (second level change) of the clock signal, which is twice that of the SDR-SDRAM. The transfer speed is realized. The access timing of the DDR-SDRAM is described in detail in the standard “JEDEC standard JESD79D” defined by JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council).
LSI(大規模集積回路)として形成されるメモリ制御装置に複数の外付けSDRAMを接続し、各SDRAMに対して独立に制御する必要がある場合は、各SDRAMに対応するメモリコントローラが複数個LSI内部に設けられる。このような場合に、メモリ制御装置と外付けSDRAMとを接続するための端子数が多くなるという問題があった。 When it is necessary to connect a plurality of external SDRAMs to a memory control device formed as an LSI (Large Scale Integrated Circuit) and control each SDRAM independently, a plurality of memory controllers corresponding to each SDRAM are provided. Provided inside. In such a case, there is a problem that the number of terminals for connecting the memory control device and the external SDRAM increases.
たとえば、下記の特許文献1には、互いに異なるアクセス手順で制御されるメモリを制御できるにもかかわらず、外部端子数の少ないメモリコントローラが開示されている。これによると、アクセス元からのアドレス信号がいずれのコントローラ部によって制御されているメモリへのアクセスを示しているかを判定するアドレスデコーダと、当該アドレスデコーダの指示に基づいて、各コントローラ部のうちアクセス対象となるメモリを制御するコントローラ部を選択して、共用の外部端子へ接続するマルチプレクサとが設けられる。
For example, the following
また、下記の特許文献2には、SDRAM素子の容量の変更に容易に対応することができ、メモリ側インタフェース制御回路の変更を必要としないメモリ制御装置が開示されている。これによると、アドレス線のうちSDRAMのカラム信号かロー信号かを識別する識別制御信号と、識別制御信号に基づいてアドレス線のうちカラム信号に使用するアドレス線とアドレス線のうちロー信号に使用するアドレス線とに選択的に設定する選択設定手段とが設けられる。
上述のように、複数のメモリコントローラを内蔵するメモリ制御装置に複数の外付けSDRAMを接続して各SDRAMに対して独立に制御する場合は、メモリ制御装置と外付けSDRAMとを接続する端子数が多くなるという問題があった。メモリ制御装置の小面積化および低コスト化を図るため、端子数の削減が要望されている。 As described above, when a plurality of external SDRAMs are connected to a memory control device incorporating a plurality of memory controllers and controlled independently, the number of terminals connecting the memory control device and the external SDRAM There was a problem of increasing. In order to reduce the area and cost of the memory control device, it is desired to reduce the number of terminals.
それゆえに、この発明の主たる目的は、外付けの同期型メモリ部に接続される端子数を削減することが可能なメモリ制御装置を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a memory control device capable of reducing the number of terminals connected to an external synchronous memory unit.
この発明に係わるメモリ制御装置は、クロック信号の第1のレベル変化と第2のレベル変化の両方に応答してデータ信号の入出力を行なう第1および第2の同期型メモリ部をそれぞれ独立に制御するメモリ制御装置であって、一定周期のシステムクロック信号に同期して動作し、システムクロック信号と同位相の第1のクロック信号と、システムクロック信号の第1のレベル変化に応答して変化する第1の制御信号とを出力し、第1の同期型メモリ部とデータ信号のやり取りを行なう第1のメモリコントローラと、システムクロック信号の反転信号に同期して動作し、システムクロック信号の反転信号と同位相の第2のクロック信号と、システムクロック信号の反転信号の第1のレベル変化に応答して変化する第2の制御信号とを出力し、第2の同期型メモリ部とデータ信号のやり取りを行なう第2のメモリコントローラと、第1および第2の制御信号を受け、システムクロック信号が第1の論理レベルのときは第1の制御信号を選択し、システムクロック信号が第2の論理レベルのときは第2の制御信号を選択し、選択した信号を第1および第2の同期型メモリ部に出力するセレクタとを備えたものである。 The memory control device according to the present invention has independent first and second synchronous memory units for inputting / outputting data signals in response to both the first level change and the second level change of the clock signal. A memory control device for controlling, operating in synchronization with a system clock signal having a fixed period, and changing in response to a first clock signal having the same phase as the system clock signal and a first level change of the system clock signal And a first memory controller that exchanges data signals with the first synchronous memory unit and operates in synchronization with an inverted signal of the system clock signal, and inverts the system clock signal. A second clock signal having the same phase as the signal, and a second control signal that changes in response to a first level change of the inverted signal of the system clock signal; Receiving a first memory signal and a second memory controller for exchanging data signals with the synchronous memory portion, and selecting the first control signal when the system clock signal is at the first logic level. And a selector that selects the second control signal when the system clock signal is at the second logic level and outputs the selected signal to the first and second synchronous memory units.
好ましくは、第1および第2の制御信号の各々は、チップセレクト信号、バンクアドレス信号、アドレス信号、ロウアドレスストローブ信号、カラムアドレスストローブ信号およびライトイネーブル信号のうちの少なくとも1つの信号を含む。 Preferably, each of the first and second control signals includes at least one of a chip select signal, a bank address signal, an address signal, a row address strobe signal, a column address strobe signal, and a write enable signal.
また好ましくは、メモリ制御装置は、同一の半導体チップ上に集積回路として形成される。 Preferably, the memory control device is formed as an integrated circuit on the same semiconductor chip.
この発明に係わるメモリ制御装置では、一定周期のシステムクロック信号に同期して動作し、システムクロック信号と同位相の第1のクロック信号と、システムクロック信号の第1のレベル変化に応答して変化する第1の制御信号とを出力し、第1の同期型メモリ部とデータ信号のやり取りを行なう第1のメモリコントローラと、システムクロック信号の反転信号に同期して動作し、システムクロック信号の反転信号と同位相の第2のクロック信号と、システムクロック信号の反転信号の第1のレベル変化に応答して変化する第2の制御信号とを出力し、第2の同期型メモリ部とデータ信号のやり取りを行なう第2のメモリコントローラと、第1および第2の制御信号を受け、システムクロック信号が第1の論理レベルのときは第1の制御信号を選択し、システムクロック信号が第2の論理レベルのときは第2の制御信号を選択し、選択した信号を第1および第2の同期型メモリ部に出力するセレクタとが設けられる。したがって、第1および第2のメモリコントローラによる同期型メモリ部の制御に全く悪影響を及ぼすことなく、セレクタの出力信号を受ける共通端子群を第1および第2の同期型メモリ部で共有することができる。これにより、第1および第2の同期型メモリ部に接続される端子数を削減することが可能になる。 The memory control device according to the present invention operates in synchronization with a system clock signal having a fixed period, and changes in response to a first clock signal having the same phase as the system clock signal and a first level change of the system clock signal. And a first memory controller that exchanges data signals with the first synchronous memory unit and operates in synchronization with an inverted signal of the system clock signal, and inverts the system clock signal. A second clock signal having the same phase as the signal and a second control signal that changes in response to a first level change of the inverted signal of the system clock signal, and a second synchronous memory unit and a data signal When the system clock signal is at the first logic level, the first control signal is received when the first and second control signals are received from the second memory controller for exchanging data. Select the system clock signal when the second logic level to select the second control signal, and a selector is provided for outputting the selected signal to first and second synchronous memory section. Therefore, the first and second synchronous memory units can share the common terminal group that receives the output signal of the selector without adversely affecting the control of the synchronous memory unit by the first and second memory controllers. it can. As a result, the number of terminals connected to the first and second synchronous memory units can be reduced.
図1は、この発明の一実施の形態による複数のメモリコントローラを内蔵するメモリ制御装置の概略構成を示すブロック図である。図1において、このメモリ制御装置1は、外付けのDDR−SDRAM部2およびDDR−SDRAM部3に接続される。メモリ制御装置1は、クロック発生回路11と、CPU12,13と、バスコントローラ14,15と、インバータ16と、メモリコントローラ17,18と、セレクタ19とを備える。さらに、メモリ制御装置1は、個別端子群20,21,23,24および共通端子群22が設けられる。このメモリ制御装置1は、同一の半導体チップ上にLSIとして形成され、たとえばDVD(デジタル・ビデオ・ディスク)レコーダなどに用いられる。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a memory control device incorporating a plurality of memory controllers according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
クロック発生回路は、一定周期のシステムクロック信号SYSCLKを生成する。CPU12,13は、それぞれ対応するDDR−SDRAM部2,3の動作を指示する。ただし、CPU12,13をメモリ制御装置1の外部に設ける構成であってもよい。また、単一のCPUが2つのDDR−SDRAM部2,3の動作を指示する構成であってもよい。また、CPU以外のイニシエータ(メモリへのアクセスを起動する主体)を用いてもよい。
The clock generation circuit generates a system clock signal SYSCLK having a constant period. The
バスコントローラ14は、CPU12とメモリコントローラ17との間に設けられ、バス権を調停する機能を有する。バスコントローラ15は、CPU13とメモリコントローラ18との間に設けられ、バス権を調停する機能を有する。インバータ16は、クロック発生回路11からのシステムクロック信号SYSCLKを受け、その論理レベルを反転させた信号SYSCLKNを出力する。
The
メモリコントローラ17は、クロック発生回路17からのシステムクロック信号SYSCLKに同期して動作し、CPU12からの指示に基づいて対応するDDR−SDRAM部2の動作を制御して、データ信号のやり取りを行なう。メモリコントローラ17は、クロック信号CK#1,/CK#1およびクロックイネーブル信号CKE#1を、個別端子群20を介してDDR−SDRAM部2に与える。また、メモリコントローラ17は、チップセレクト信号/CS#1、バンクアドレス信号BA#1[1:0]、アドレス信号A#1[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#1、カラムアドレスストローブ信号/CAS#1およびライトイネーブル信号/WE#1をセレクタ19に与える。また、メモリコントローラ17は、データ信号DQ#1[7:0]、データマスク信号DM#1およびデータストローブ信号DQS#1を、個別端子群21を介してDDR−SDRAM部2に与える。
The
メモリコントローラ18は、インバータ16の出力信号/SYSCLKに同期して動作し、CPU13からの指示に基づいて対応するDDR−SDRAM部3の動作を制御して、データ信号のやり取りを行なう。メモリコントローラ18は、クロック信号CK#2,/CK#2およびクロックイネーブル信号CKE#2を、個別端子群23を介してDDR−SDRAM部3に与える。また、メモリコントローラ18は、チップセレクト信号/CS#2、バンクアドレス信号BA#2[1:0]、アドレス信号A#2[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#2、カラムアドレスストローブ信号/CAS#2およびライトイネーブル信号/WE#2をセレクタ19に与える。また、メモリコントローラ18は、データ信号DQ#2[7:0]、データマスク信号DM#2およびデータストローブ信号DQS#2を、個別端子群24を介してDDR−SDRAM部3に与える。
The
メモリコントローラ17,18は互いに独立して動作し、それぞれが対応するDDR−SDRAM部を独立して制御する。DDR−SDRAM部2,3は、それぞれ1つまたは複数のDDR−SDRAMで構成される。
The
セレクタ19は、クロック発生回路11からのシステムクロック信号SYSCLKに応答して、メモリコントローラ17,18から受けた信号を選択的に出力する。具体的には、システムクロック信号SYSCLKが「L」レベル(“0”)のときには、メモリコントローラ17から受けた信号(チップセレクト信号/CS#1、バンクアドレス信号BA#1[1:0]、アドレス信号A#1[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#1、カラムアドレスストローブ信号/CAS#1およびライトイネーブル信号/WE#1)を選択し、システムクロック信号SYSCLKが「H」レベル(“1”)のときには、メモリコントローラ18から受けた信号(チップセレクト信号/CS#2、バンクアドレス信号BA#2[1:0]、アドレス信号A#2[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#2、カラムアドレスストローブ信号/CAS#2およびライトイネーブル信号/WE#2)を選択する。そして、選択した信号を共通制御信号(チップセレクト信号/CS、バンクアドレス信号BA[1:0]、アドレス信号A[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/WE)として、共通端子群22を介してDDR−SDRAM部2,3に与える。
個別端子群20は、クロック信号CK#1,/CK#1およびクロックイネーブル信号CKE#1に対応する3個の個別端子で構成される。個別端子群21は、データ信号DQ#1[7:0]、データマスク信号DM#1およびデータストローブ信号DQS#1に対応する10個の個別端子で構成される。
The
共通端子群22は、共通制御信号(チップセレクト信号/CS、バンクアドレス信号BA[1:0]、アドレス信号A[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/WE)に対応する20個の共通端子で構成される。
The
個別端子群23は、クロック信号CK#2,/CK#2およびクロックイネーブル信号CKE#2に対応する3個の個別端子で構成される。個別端子群24は、共通制御信号(データ信号DQ#2[7:0]、データマスク信号DM#2およびデータストローブ信号DQS#2に対応する10個の個別端子で構成される。
The
DDR−SDRAM部2,3のデータ幅(1回の読出しおよび書込みで取扱われるデータ量)はともに8ビットである。ただし、DDR−SDRAM部2,3のデータ幅のビット数、メモリ容量、速度グレードはそれぞれ異なっていてもよい。
The data width of the DDR-
図2は、図1に示したメモリ制御装置1の動作について説明するためのタイムチャートである。図2を参照して、クロック信号CK#1,/CK#2は、ともにシステムクロック信号SYSCLKと同位相の信号である。また、クロック信号/CK#1,CK#2は、ともにシステムクロック信号SYSCLKと逆位相の信号である。クロック信号CK#1,/CK#1は互いに相反する差動クロック信号であり、クロック信号CK#2,/CK#2は互いに相反する差動クロック信号である。メモリコントローラ17,18は、互いに位相が180度ずれたタイミングで動作する。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the
具体的には、メモリコントローラ17は、システムクロック信号SYSCLKに同期して動作し、時刻t0〜t8のタイミングで変化する(システムクロック信号SYSCLKの立上がりエッジに応答して変化する)チップセレクト信号/CS#1、バンクアドレス信号BA#1[1:0]、アドレス信号A#1[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#1、カラムアドレスストローブ信号/CAS#1およびライトイネーブル信号/WE#1を出力する。
Specifically, the
一方、メモリコントローラ18は、インバータ16の出力信号/SYSCLK(システムクロックSYSCLKの反転信号)に同期して動作し、時刻t10〜t19のタイミングで変化する(システムクロック信号/SYSCLKの立上がりエッジに応答して変化する)チップセレクト信号/CS#2、バンクアドレス信号BA#2[1:0]、アドレス信号A#2[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#2、カラムアドレスストローブ信号/CAS#2およびライトイネーブル信号/WE#2を出力する。
On the other hand, the
セレクタ19において、システムクロック信号SYSCLKが「H」レベル(“1”)のときには、メモリコントローラ18の出力信号(チップセレクト信号/CS#2、バンクアドレス信号BA#2[1:0]、アドレス信号A#2[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#2、カラムアドレスストローブ信号/CAS#2およびライトイネーブル信号/WE#2)が選択されて、共通制御信号(チップセレクト信号/CS、バンクアドレス信号BA[1:0]、アドレス信号A[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/WE)として出力される。一方、システムクロック信号SYSCLKが「L」レベル(“0”)のときには、メモリコントローラ17の出力信号(チップセレクト信号/CS#1、バンクアドレス信号BA#1[1:0]、アドレス信号A#1[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#1、カラムアドレスストローブ信号/CAS#1およびライトイネーブル信号/WE#1)が選択されて、共通制御信号(チップセレクト信号/CS、バンクアドレス信号BA[1:0]、アドレス信号A[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/WE)として出力される。
In the
なお、図2においては信号遅延を表現していないが、実際は、メモリコントローラ17の出力信号CK#1,/CK#1,CKE#1,/CS#1,BA#1[1:0],A#1[13:0],/RAS#1,/CAS#1,/WE#1,DQ#1[7:0],DM#1,DQS#1は、システムクロック信号SYSCLKの立上がりエッジよりも所定の遅延時間だけ遅延して変化する。また、メモリコントローラ18の出力信号CK#2,/CK#2,CKE#2,/CS#2,BA#2[1:0],A#2[13:0],/RAS#2,/CAS#2,/WE#2,DQ#2[7:0],DM#2,DQS#2は、システムクロック信号SYSCLKの立下がりエッジよりも所定の遅延時間だけ遅延して変化する。
Although the signal delay is not expressed in FIG. 2, the output signals
したがって、クロックスキューが適切な範囲内であれば、システムクロック信号SYSCLKが「L」レベル(“0”)の期間中にメモリコントローラ17の出力信号CK#1,/CK#1,CKE#1,/CS#1,BA#1[1:0],A#1[13:0],/RAS#1,/CAS#1,/WE#1,DQ#1[7:0],DM#1,DQS#1が変化することはない。また、システムクロック信号SYSCLKが「H」レベル(“1”)の期間中にメモリコントローラ18の出力信号CK#2,/CK#2,CKE#2,/CS#2,BA#2[1:0],A#2[13:0],/RAS#2,/CAS#2,/WE#2,DQ#2[7:0],DM#2,DQS#2が変化することはない。このため、システムクロック信号SYSCLKの立上がりエッジおよび立下がりエッジの付近において、共通制御信号/CS,BA[1:0],A[13:0],/RAS,/CAS,/WEが不安定になる危険性は回避される。
Therefore, if the clock skew is within an appropriate range, the output signals
DDR−SDRAM部2においては、クロック信号CK#1が「L」レベルから「H」レベルに立上がり、クロック信号/CK#1が「H」レベルから「L」レベルに立下がる際に、これらの2つの信号が交差する点がクロック信号の立上がりエッジと見なされる。すなわち、時刻t0〜t8のタイミング(システムクロック信号SYSCLKの立上がりエッジのタイミング)でコマンドが取込まれる。
In DDR-
DDR−SDRAM部3においては、クロック信号CK#2が「L」レベルから「H」レベルに立上がり、クロック信号/CK#2が「H」レベルから「L」レベルに立下がる際に、これらの2つの信号が交差する点がクロック信号の立上がりエッジと見なされる。すなわち、時刻t10〜t19のタイミング(システムクロック信号/SYSCLKの立上がりエッジのタイミング)でコマンドが取込まれる。
In DDR-
したがって、DDR−SDRAM部2は、メモリコントローラ18の出力信号CK#2,/CK#2,CKE#2,/CS#2,BA#2[1:0],A#2[13:0],/RAS#2,/CAS#2,/WE#2,DQ#2[7:0],DM#2,DQS#2に影響されることなく、メモリコントローラ17の出力信号CK#1,/CK#1,CKE#1,/CS#1,BA#1[1:0],A#1[13:0],/RAS#1,/CAS#1,/WE#1,DQ#1[7:0],DM#1,DQS#1をサンプリングすることができる。
Therefore, the DDR-
また、DDR−SDRAM部3は、メモリコントローラ17の出力信号CK#1,/CK#1,CKE#1,/CS#1,BA#1[1:0],A#1[13:0],/RAS#1,/CAS#1,/WE#1,DQ#1[7:0],DM#1,DQS#1に影響されることなく、メモリコントローラ18の出力信号CK#2,/CK#2,CKE#2,/CS#2,BA#2[1:0],A#2[13:0],/RAS#2,/CAS#2,/WE#2,DQ#2[7:0],DM#2,DQS#2をサンプリングすることができる。
The DDR-
図3は、メモリ制御装置1の動作についてより詳細に説明するためのタイムチャートである。図3を参照して、まずメモリコントローラ17の動作について説明する。
FIG. 3 is a time chart for explaining the operation of the
時刻t1から時刻t2までの期間において、メモリコントローラ17は、ロウアドレスストローブ信号/RAS#1を活性化レベルにして、アドレス信号A#1[13:0]としてロウアドレスRA#1(アクトコマンドACT)を出力する。
During the period from time t1 to time t2, the
次に、時刻t2から1クロックサイクル後の時刻t3から時刻t4までの期間において、メモリコントローラ17は、カラムアドレスストローブ信号/CAS#1を活性化レベルにして、アドレス信号A#1[13:0]として1つめのカラムアドレスCA1#1(リードコマンドRD)を出力する。続いて、時刻t4から1クロックサイクル後の時刻t5から時刻t6までの期間において、メモリコントローラ17は、カラムアドレスストローブ信号/CAS#1を活性化レベルにして、アドレス信号A#1[13:0]として2つめのカラムアドレスCA2#1(リードコマンドRD)を出力する。
Next, in a period from time t2 to time t4 after one clock cycle from time t2, the
そして、メモリコントローラ17は、1つめのカラムアドレスCA1#1を与えた後(時刻t4)から2クロックサイクル後の時刻t6から、データ信号DQ#1を4データ分連続して出力する。続いて、2つめのカラムアドレスCA2#1を与えた後(時刻t6)から2クロックサイクル後の時刻t8から、データ信号DQ#1を4データ分連続して出力する。ただし、メモリコントローラ17のCL(CASレイテンシ)が2に設定され、BL(バースト長)が4に設定されているものとする。
The
次に、メモリコントローラ18の動作について説明する。時刻t13から時刻t14までの期間において、メモリコントローラ18は、ロウアドレスストローブ信号/RAS#2を活性化レベルにして、アドレス信号A#2[13:0]としてロウアドレスRA#2(アクトコマンドACT)を出力する。
Next, the operation of the
次に、時刻t14から1クロックサイクル後の時刻t15から時刻t16までの期間において、メモリコントローラ18は、カラムアドレスストローブ信号/CAS#2を活性化レベルにして、アドレス信号A#2[13:0]として1つめのカラムアドレスCA1#2(リードコマンドRD)を出力する。続いて、時刻t16から1クロックサイクル後の時刻t17から時刻t18までの期間において、メモリコントローラ18は、カラムアドレスストローブ信号/CAS#2を活性化レベルにして、アドレス信号A#2[13:0]として2つめのカラムアドレスCA2#2(リードコマンドRD)を出力する。
Next, during a period from time t15 to time t16 one clock cycle after time t14, the
そして、メモリコントローラ18は、1つめのカラムアドレスCA1#2を与えた後(時刻t16)から2クロックサイクル後の時刻t18から、データ信号DQ#2を4データ分連続して出力する。続いて、2つめのカラムアドレスCA2#2を与えた後(時刻t18)から2クロックサイクル後の時刻t20から、データ信号DQ#1を4データ分連続して出力する(図示せず)。ただし、メモリコントローラ18のCL(CASレイテンシ)が2に設定され、BL(バースト長)が4に設定されているものとする。
Then, the
つぎに、セレクタ19の動作について説明する。システムクロック信号SYSCLKが「L」レベル(“0”)のときには、メモリコントローラ17の出力信号(アドレス信号A#1[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#1、カラムアドレスストローブ信号/CAS#1)が選択されて、共通制御信号(アドレス信号A[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CAS)として出力される。また、システムクロック信号SYSCLKが「H」レベル(“1”)のときには、メモリコントローラ18の出力信号(アドレス信号A#2[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#2、カラムアドレスストローブ信号/CAS#2)が選択されて、共通制御信号(アドレス信号A[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CAS)として出力される。
Next, the operation of the
すなわち、ロウアドレスストローブ信号/RASは、時刻t12から時刻t2までの期間、および時刻t3から時刻t14までの期間において、活性化レベルにされる。また、カラムアドレスストローブ信号/CASは、時刻t14から時刻t4までの期間、時刻t5から時刻6までの期間、および時刻t7から時刻t18までの期間において、活性化レベルにされる。また、アドレス信号A[13:0]は、時刻t12から時刻t2までの期間はロウアドレスRA#1にされ、時刻t3から時刻t14までの期間はロウアドレスRA#2にされ、時刻t14から時刻t4までの期間はカラムドレスCA1#1にされ、時刻t5から時刻t16までの期間はカラムドレスCA1#2にされ、時刻t16から時刻t6までの期間はカラムドレスCA2#1にされ、時刻t17から時刻t18までの期間はカラムドレスCA2#2にされる。
That is, the row address strobe signal / RAS is set to the activation level in the period from time t12 to time t2 and in the period from time t3 to time t14. Further, the column address strobe signal / CAS is set to the activation level in the period from time t14 to time t4, in the period from time t5 to
DDR−SDRAM部2においては、クロック信号CK#1の立上がりエッジでコマンドが取込まれる。すなわち、時刻t0〜t9のタイミングでコマンドNOP(No Operation:何もしない),NOP,ACT,NOP,RD,NOP,RD,NOP,NOP,NOPがサンプリングされる。したがって、メモリコントローラ17が出力したコマンドがDDR−SDRAM部2に取込まれていることがわかる。
In DDR-
DDR−SDRAM部3においては、クロック信号CK#2の立上がりエッジでコマンドが取込まれる。すなわち、時刻t10〜t20のタイミングでコマンドNOP,NOP,NOP,NOP,ACT,NOP,RD,NOP,RD,NOP,NOPがサンプリングされる。したがって、メモリコントローラ18が出力したコマンドがDDR−SDRAM部3に取込まれていることがわかる。
In DDR-
なお、ここでは、メモリコントローラ17,18が出力するコマンドシーケンスが同じである例を示しているが、メモリコントローラ17が出力するコマンドシーケンスとメモリコントローラ18が出力するコマンドシーケンスはそれぞれ任意である。
In this example, the command sequences output from the
以上のように、この一実施の形態では、システムクロック信号SYSCLKに応じて選択動作を行なうセレクタ19が設けられ、共通制御信号(チップセレクト信号/CS、バンクアドレス信号BA[1:0]、アドレス信号A[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/WE)が共通端子群22を介してDDR−SDRAM部2,3に与えられる。したがって、メモリコントローラ17,18によるDDR−SDRAM部2,3の制御に全く悪影響を及ぼすことなく、共通端子群22を構成する20個の共通端子をDDR−SDRAM部2,3で共有することができる。すなわち、DDR−SDRAM部2,3で端子を共有しない場合に比べて端子数が20個削減される。これにより、LSIとして形成されるメモリ制御装置の小面積化および低コスト化が図られる。
As described above, in this embodiment, the
ここで、この一実施の形態では、チップセレクト信号/CS、バンクアドレス信号BA[1:0]、アドレス信号A[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/WEを共通制御信号としている。メモリコントローラ17,18の出力信号のうち共通化できる信号としては、1クロックサイクル単位で変化する信号であり(条件1)、かつ対応のDDR−SDRAM部でサンプリングされるクロックエッジの前後以外では信号レベルが変化しても問題とならない信号である(条件2)必要がある。
In this embodiment, the chip select signal / CS, the bank address signal BA [1: 0], the address signal A [13: 0], the row address strobe signal / RAS, the column address strobe signal / CAS, and the write The enable signal / WE is used as a common control signal. Among the output signals of the
チップセレクト信号/CS#1,/CS#2、バンクアドレス信号BA#1[1:0],BA#2[1:0]、アドレス信号A#1[13:0],A#2[13:0]、ロウアドレスストローブ信号/RAS#1,/RAS#2、カラムアドレスストローブ信号/CAS#1,/CAS#2およびライトイネーブル信号/WE#1,/WE#2は、上述の条件1,2を満たしている。
Chip select signals /
これに対して、クロック信号CK#1,CK#2,/CK#1,/CK#2は、1クロックサイクル内で2回変化するため上述の条件1を満たしていない。クロックイネーブル信号CKE#1,CKE#2は、セットアップ時間やホールド時間の制約があり、また複数のクロックサイクルにわたって継続的に「H」レベルまたは「L」レベルを保持する必要があるため上述の条件2を満たしていない。データ信号DQ#1[7:0],DQ#2[7:0]、データマスク信号DM#1,DM#2およびデータストローブ信号DQS#1,DQS#2は、1クロックサイクル内で2回変化するため上述の条件1を満たしていない。
On the other hand, the clock signals
なお、特許文献1に示された従来のメモリコントローラでは、SDRAMコントローラ部およびSDRAMコントローラ部が単一のCPUからの指示を受け、マルチプレクサは、アクセス対象となるアドレスに応じて、2つのコントローラ部の各端子と外部端子との接続関係を変更する構成となっている。このため、2つのコントローラ部が同一のクロックサイクル内で並列動作することはできない。
In the conventional memory controller disclosed in
これに対して、この一実施の形態では、セレクタ19は、システムクロック信号SYSCLKが「L」レベルのときにはメモリコントローラ17の出力信号を選択し、システムクロック信号SYSCLKが「H」レベルのときにはメモリコントローラ18の出力信号を選択する構成となっている。すなわち、2つのメモリコントローラ17,18が同一のクロックサイクル内で並列動作することが可能である。このため、2つのメモリコントローラ17,18が互いに独立して動作することができ、互いに相手の動作に影響されることがない。したがって、2つのCPU12,13がそれぞれ対応のメモリコントローラを介して、対応のDDR−SDRAM部に独立にアクセスする場合にも適用可能である。
On the other hand, in this embodiment, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 メモリ制御装置、2,3 DDR−SDRAM部、11 クロック発生回路、12,13 CPU、14,15 バスコントローラ、16 インバータ、17,18 メモリコントローラ、19 セレクタ、20,21,23,24 個別端子群、22 共通端子群。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
一定周期のシステムクロック信号に同期して動作し、前記システムクロック信号と同位相の第1のクロック信号と、前記システムクロック信号の第1のレベル変化に応答して変化する第1の制御信号とを出力し、前記第1の同期型メモリ部とデータ信号のやり取りを行なう第1のメモリコントローラ、
前記システムクロック信号の反転信号に同期して動作し、前記システムクロック信号の反転信号と同位相の第2のクロック信号と、前記システムクロック信号の反転信号の第1のレベル変化に応答して変化する第2の制御信号とを出力し、前記第2の同期型メモリ部とデータ信号のやり取りを行なう第2のメモリコントローラ、および
前記第1および第2の制御信号を受け、前記システムクロック信号が第1の論理レベルのときは前記第1の制御信号を選択し、前記システムクロック信号が第2の論理レベルのときは前記第2の制御信号を選択し、選択した信号を前記第1および第2の同期型メモリ部に出力するセレクタを備える、メモリ制御装置。 A memory control device for independently controlling first and second synchronous memory units for inputting and outputting data signals in response to both a first level change and a second level change of a clock signal,
A first clock signal that operates in synchronization with a system clock signal of a fixed period, has the same phase as the system clock signal, and a first control signal that changes in response to a first level change of the system clock signal; A first memory controller for exchanging data signals with the first synchronous memory unit,
It operates in synchronization with the inverted signal of the system clock signal and changes in response to a second clock signal having the same phase as the inverted signal of the system clock signal and a first level change of the inverted signal of the system clock signal And a second memory controller for exchanging data signals with the second synchronous memory unit, and receiving the first and second control signals, the system clock signal being The first control signal is selected when the first logic level is selected, the second control signal is selected when the system clock signal is the second logic level, and the selected signal is selected as the first and second signals. A memory control device comprising a selector that outputs to two synchronous memory units.
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009034652A1 (en) * | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Fujitsu Limited | Information processing unit and method for controlling the same |
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-
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- 2005-07-06 JP JP2005197572A patent/JP2007018161A/en not_active Withdrawn
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