JP2009048718A - Semiconductor memory device and bus system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体記憶装置及びバスシステムに関するものである。
近年、製造プロセス技術の進展による微細化・高集積化によって、半導体記憶装置のメモリ容量が年々増加している。但し、メモリ容量が増大するほど、半導体記憶装置の読出し時における動作速度が低下する。そこで、大容量の半導体記憶装置を複数のメモリブロックに分割することにより、読出し時における動作速度の向上を図っている。しかしながら、メモリブロックの数が増大するほど、無効アドレスにおいて無駄に電力を消費するアドレスデコーダの数が増大するため、バスシステム全体の消費電力が増大するという問題がある。
The present invention relates to a semiconductor memory device and a bus system.
In recent years, the memory capacity of semiconductor memory devices has been increasing year by year due to miniaturization and higher integration due to the progress of manufacturing process technology. However, as the memory capacity increases, the operation speed at the time of reading of the semiconductor memory device decreases. Therefore, the operation speed at the time of reading is improved by dividing a large-capacity semiconductor memory device into a plurality of memory blocks. However, as the number of memory blocks increases, the number of address decoders that uselessly consume power in an invalid address increases, which increases the power consumption of the entire bus system.
従来、中央処理装置(CPU)やダイレクトアクセスメモリコントローラ(DMAC)等からなるバスマスタと、半導体記憶装置やタイマ等からなるバススレーブとが共通バスを介してデータ転送を行うバスシステムが広く利用されている。このようなバスシステムでは、バスマスタが要求する処理に応じたバス信号(アドレス信号、制御信号、書込みデータ等)を共通バスに出力し、バススレーブが上記バス信号を取得して所望の処理を実行するようになっている。 Conventionally, a bus system in which a bus master including a central processing unit (CPU) and a direct access memory controller (DMAC) and a bus slave including a semiconductor storage device and a timer transfer data via a common bus has been widely used. Yes. In such a bus system, a bus signal (address signal, control signal, write data, etc.) corresponding to the processing requested by the bus master is output to the common bus, and the bus slave acquires the bus signal and executes the desired processing. It is supposed to be.
ところで、近年、製造プロセス技術の進展による微細化・高集積化によって、バススレーブとなる半導体記憶装置のメモリ容量が年々増加している。しかしながら、メモリ容量が増大するほど、半導体記憶装置の読出し時における動作速度が低下するという問題が発生する。すなわち、製造プロセスの微細化によってワード線(ビット線)間の距離が短縮されて配線容量が大きくなるとともに、高集積化によって一つのワード線(ビット線)に接続されるメモリセル数が増大してワード線(ビット線)の寄生容量が大きくなる。そして、これら配線容量及び寄生容量の増大に起因して、データの読み出し時間が長くなる。 By the way, in recent years, the memory capacity of a semiconductor memory device serving as a bus slave is increasing year by year due to miniaturization and high integration due to the progress of manufacturing process technology. However, as the memory capacity increases, there arises a problem that the operation speed during reading of the semiconductor memory device decreases. That is, the miniaturization of the manufacturing process shortens the distance between the word lines (bit lines) and increases the wiring capacity, and the higher integration increases the number of memory cells connected to one word line (bit line). This increases the parasitic capacitance of the word line (bit line). Then, due to the increase in the wiring capacitance and the parasitic capacitance, the data read time becomes long.
そこで、大容量の半導体記憶装置を複数のメモリブロック(バススレーブ)に分割することで、データの読み出し速度の向上を図る方法が提案されている。但し、メモリブロック数の増大に伴って、該メモリブロックを駆動するための駆動回路(センサアンプ等)の数が増大する。この駆動回路は、異なるメモリブロックを選択するアドレス信号(無効アドレス)が入力された場合にも動作してしまうため、メモリブロックの数が増大するほど、バスシステム全体の消費電力が増大してしまう。 Therefore, a method for improving the data reading speed by dividing a large-capacity semiconductor memory device into a plurality of memory blocks (bus slaves) has been proposed. However, as the number of memory blocks increases, the number of drive circuits (sensor amplifiers, etc.) for driving the memory blocks increases. Since this drive circuit operates even when an address signal (invalid address) for selecting a different memory block is input, the power consumption of the entire bus system increases as the number of memory blocks increases. .
そこで、図5に示すように、バスマスタ40からのアドレス信号ADDの最上位ビットのアドレスAnに応じて、選択的にセンスアンプ52を活性化させるバススレーブ50aが提案されている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、バススレーブ50aは、該バススレーブ50a内のメモリブロック51aの非活性を示す「1」の最上位アドレスAnに応じて、センスアンプ52を非活性化状態にする。また、バススレーブ50aは、メモリブロック51aの活性を示す「0」の最上位アドレスAnに応じて、センスアンプ52を活性化状態にする。換言すると、バススレーブ50aは、アドレス信号ADDが無効アドレスのときには、センスアンプ52を非活性化状態にするとともに、アドレス信号ADDが有効アドレスであるときには、センスアンプ52を活性化状態にする。
Therefore, as shown in FIG. 5, a
また、図6に示すように、バスマスタ40からのアドレス信号ADDの最上位アドレスAnに応じて、選択的にメモリブロック61aへのアクセスを制御するバススレーブ60aが提案されている(例えば、特許文献2参照)。すなわち、バススレーブ60aは、該バススレーブ60a内のメモリブロック61aの非活性を示す「1」の最上位アドレスAnに応じて、アドレスデコーダ63からメモリブロック61aへのデコード結果(選択信号)の出力を停止させ、メモリブロック61aを非活性化状態にする。
上記特許文献1,2のいずれの方法によっても、無効アドレスが入力された場合におけるセンスアンプ等による無駄な消費電力を低減することができる。しかしながら、特許文献1,2のいずれの方法においても、最上位アドレスAn以外の下位アドレスA0〜An−1は、最上位アドレスAnの論理レベル(有効アドレス/無効アドレス)に関係なく、アドレスデコーダ53,63によってデコードされる。すなわち、図7に示すように、アドレスデコーダ53,63は、アドレス信号ADDが無効アドレス(図7ではアドレス信号ADD2〜ADD5を無効アドレスとする)であっても、アドレス信号ADDが切り替わるたびに、メモリブロック51a,61aの1つのワード線を選択するための選択信号SSを常に生成する。従って、このようなバススレーブ50a,60aでは、無効アドレスが入力されるときに、アドレスデコーダのスイッチング動作(選択信号SSの生成)によって無駄な電力が消費される。そのため、メモリブロックの数が増大するほど、そのメモリブロックに接続されるアドレスデコーダの数が増大し、バスシステム全体の消費電力が増大するという問題がある。なお、この問題は、図5及び図6に示したバスシステムに限らず、複数の半導体記憶装置を有するバスシステムであれば共通に発生する。
Any of the methods disclosed in
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、無効アドレス入力時のアドレスデコーダにおける消費電力を低減することのできる半導体記憶装置及びバスシステムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device and a bus system capable of reducing power consumption in an address decoder when an invalid address is input. .
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、バスマスタからバスを介してデータが入出力される複数のレジスタを含むメモリブロックと、入力されるアドレスに応じたレジスタを選択する選択信号を生成するアドレスデコーダと、を備える半導体記憶装置において、前記バスマスタから前記バスを介して入力されるnビットのアドレス信号が、前記メモリブロック内のアドレスを指定する有効アドレス、あるいは前記メモリブロック内のアドレスを指定しない無効アドレスであるかを判定する判定手段と、前記アドレス信号が前記有効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記アドレス信号の下位mビットのアドレスからなる下位アドレスを前記アドレスデコーダに出力するとともに、前記アドレス信号が前記無効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記メモリブロック内において前記複数のレジスタとして使用されていないmビットのアドレスからなる停止アドレスを前記アドレスデコーダに出力するアドレスデコーダ制御回路と、を備える。
To achieve the above object, the invention according to
この構成によれば、無効アドレスが入力されたときに、メモリブロック内において複数のレジスタとして使用されていない停止アドレスが常にアドレスデコーダに入力される。従って、無効アドレスが連続して入力されたときに、同一の停止アドレスが連続してアドレスデコーダに入力される。これにより、無効アドレスが連続して入力されるときのアドレスデコーダにおけるアドレスの切り替わりを抑制することができ、アドレスデコーダにおけるスイッチング動作を抑制することができる。その結果、無効アドレス入力時のアドレスデコーダによる消費電力を低減することができる。なお、nは2以上の整数であり、mは1以上の整数である。 According to this configuration, when an invalid address is input, stop addresses that are not used as a plurality of registers in the memory block are always input to the address decoder. Therefore, when invalid addresses are continuously input, the same stop address is continuously input to the address decoder. As a result, address switching in the address decoder when invalid addresses are continuously input can be suppressed, and switching operation in the address decoder can be suppressed. As a result, power consumption by the address decoder when an invalid address is input can be reduced. Note that n is an integer of 2 or more, and m is an integer of 1 or more.
請求項2に記載の発明は、前記アドレスデコーダ制御回路は、前記停止アドレスを保持する停止アドレス保持回路と、前記下位アドレスと、前記停止アドレス保持回路からの前記停止アドレスとが入力される選択回路と、を備え、当該半導体記憶装置は、前記選択回路と前記アドレスデコーダとの間に設けられ、前記選択回路から入力される前記下位アドレスあるいは前記停止アドレスをラッチするアドレス保持回路を備え、前記選択回路は、前記アドレス信号が前記有効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記下位アドレスを前記アドレス保持回路に出力するとともに、前記アドレス信号が前記無効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記停止アドレスを前記アドレス保持回路に出力する。 According to a second aspect of the present invention, the address decoder control circuit receives a stop address holding circuit that holds the stop address, the lower address, and the stop address from the stop address holding circuit. The semiconductor memory device includes an address holding circuit that is provided between the selection circuit and the address decoder and latches the lower address or the stop address input from the selection circuit. The circuit outputs the lower address to the address holding circuit according to a determination result by the determination unit indicating that the address signal is the effective address, and indicates that the address signal is the invalid address. According to the determination result by the determination means, the stop address is assigned to the address holding circuit. To output.
この構成によれば、無効アドレスが続けて入力される場合に、停止アドレスがアドレス保持回路に保持されるため、同一の停止アドレスが連続してアドレスデコーダに確実に供給される。従って、無効アドレス入力時のアドレスデコーダにおけるスイッチング動作をより確実に抑制することができる。 According to this configuration, when the invalid address is continuously input, the stop address is held in the address holding circuit, so that the same stop address is continuously supplied to the address decoder reliably. Therefore, the switching operation in the address decoder when an invalid address is input can be more reliably suppressed.
請求項3に記載の発明は、前記判定手段には、書込み動作を指示するライト信号と、読出し動作を指示するリード信号とが入力され、前記判定手段は、前記アドレス信号が前記有効アドレスと判定され、且つ前記ライト信号が入力されるときに、前記書込み動作を許可するライトイネーブル信号を生成し、前記アドレス信号が前記有効アドレスと判定され、且つ前記リード信号が入力されるときに、前記読出し動作を許可するリードイネーブル信号を生成し、前記アドレス信号が前記無効アドレスと判定されるときに、前記書込み動作及び前記読出し動作を停止させるアクセス無効信号を生成する。 According to a third aspect of the present invention, the determination means receives a write signal for instructing a write operation and a read signal for instructing a read operation, and the determination means determines that the address signal is the effective address. And when the write signal is input, a write enable signal for permitting the write operation is generated, and when the address signal is determined to be the effective address and the read signal is input, the reading is performed. A read enable signal for permitting an operation is generated, and an access invalid signal for stopping the write operation and the read operation is generated when the address signal is determined to be the invalid address.
この構成によれば、判定手段において、ライト信号、リード信号及びアドレス信号に基づいて、ライトイネーブル信号、リードイネーブル信号及びアクセス無効信号が生成される。 According to this configuration, the determination unit generates the write enable signal, the read enable signal, and the access invalid signal based on the write signal, the read signal, and the address signal.
請求項4に記載の発明は、バスマスタからバスを介してデータが入出力される複数のレジスタを含むメモリブロックと、入力されるアドレスに応じたレジスタを選択する選択信号を生成するアドレスデコーダと、を含んで構成されるバススレーブを複数備えるバスシステムにおいて、前記複数のバススレーブのうち少なくとも1つのバススレーブは、前記バスマスタから前記バスを介して入力されるnビットのアドレス信号が、当該バススレーブに設けられた前記メモリブロック内のアドレスを指定する有効アドレス、あるいは当該バススレーブに設けられた前記メモリブロック内のアドレスを指定しない無効アドレスであるかを判定する判定手段と、前記アドレス信号が前記有効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記アドレス信号の下位mビットのアドレスからなる下位アドレスを前記アドレスデコーダに出力するとともに、前記アドレス信号が前記無効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記メモリブロック内において前記複数のレジスタとして使用されていないmビットのアドレスからなる停止アドレスを前記アドレスデコーダに出力するアドレスデコーダ制御回路と、を備える。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a memory block including a plurality of registers for inputting / outputting data from / to a bus master via a bus, an address decoder for generating a selection signal for selecting a register corresponding to an input address, In the bus system including a plurality of bus slaves configured to include at least one of the plurality of bus slaves, an n-bit address signal input from the bus master via the bus is transmitted to the bus slave. Determining means for determining whether the address in the memory block provided in the memory block is an effective address, or an invalid address not specifying the address in the memory block provided in the bus slave; and Responding to the determination result by the determination means indicating that the address is valid. And outputs a lower address consisting of lower m bits of the address signal to the address decoder, and in the memory block according to a determination result by the determination means indicating that the address signal is the invalid address. And an address decoder control circuit for outputting to the address decoder a stop address consisting of an m-bit address that is not used as the plurality of registers.
請求項5に記載の発明は、前記アドレスデコーダ制御回路は、前記メモリブロック内において前記複数のレジスタとして使用されていないmビットのアドレスからなる停止アドレスを保持する停止アドレス保持回路と、前記下位アドレスと、前記停止アドレス保持回路からの前記停止アドレスとが入力される選択回路と、を備え、前記選択回路は、前記アドレス信号が前記有効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記下位アドレスを前記アドレスデコーダに出力するとともに、前記アドレス信号が前記無効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記停止アドレスを前記アドレスデコーダに出力する。 According to a fifth aspect of the present invention, the address decoder control circuit includes a stop address holding circuit that holds a stop address composed of m-bit addresses that are not used as the plurality of registers in the memory block, and the lower address And a selection circuit to which the stop address from the stop address holding circuit is input, the selection circuit according to a determination result by the determination means indicating that the address signal is the effective address The lower address is output to the address decoder, and the stop address is output to the address decoder in accordance with a determination result by the determination means indicating that the address signal is the invalid address.
これらの構成によれば、無効アドレスが入力されたときに、メモリブロック内において複数のレジスタとして使用されていない停止アドレスが常にアドレスデコーダに入力される。従って、無効アドレスが連続して入力されたときに、同一の停止アドレスが連続してアドレスデコーダに入力される。これにより、無効アドレスが連続して入力されるときのアドレスデコーダにおけるアドレスの切り替わりを抑制することができ、アドレスデコーダにおけるスイッチング動作を抑制することができる。その結果、無効アドレス入力時のアドレスデコーダによる消費電力を低減することができる。なお、nは2以上の整数であり、mは1以上の整数である。 According to these configurations, when an invalid address is input, stop addresses that are not used as a plurality of registers in the memory block are always input to the address decoder. Therefore, when invalid addresses are continuously input, the same stop address is continuously input to the address decoder. As a result, address switching in the address decoder when invalid addresses are continuously input can be suppressed, and switching operation in the address decoder can be suppressed. As a result, power consumption by the address decoder when an invalid address is input can be reduced. Note that n is an integer of 2 or more, and m is an integer of 1 or more.
以上説明したように、本発明によれば、無効アドレス入力時のアドレスデコーダにおける消費電力を低減することが可能な半導体記憶装置及びバスシステムを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a semiconductor memory device and a bus system that can reduce power consumption in an address decoder when an invalid address is input.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図4に従って説明する。
図1に示すように、バスシステム1は、バスマスタ10と、該バスマスタ10によりメモリアクセスされる複数(図1では3つ)のバススレーブ20a〜20cとを備えている。これらバスマスタ10及びバススレーブ20a〜20cは、共通バスBSによって互いに接続されている。この共通バスBSは、アドレスバスAB、コントロールバスCB及びデータバスDBから構成されている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
バスマスタ10は、CPUやDMAC等により構成される。バスマスタ10は、n+1ビット(本実施形態では、20ビット)のアドレス信号ADDをアドレスバスABに出力することによって、各バススレーブ20a〜20cをメモリアクセスする。バスマスタ10は、例えばバススレーブ20aのメモリブロック21a内の番地11000HにデータD1を書き込む場合には、番地11000Hを指定するアドレス信号ADD1をアドレスバスABに出力し、書込み動作を指示するライト信号WDをコントロールバスCBに出力し、書込みデータD1をデータバスDBに出力する。また、バスマスタ10は、例えばバススレーブ20aのメモリブロック21a内の番地11000Hのデータを読み出す場合には、アドレス信号ADD1をアドレスバスABに出力し、読出し動作を指示するリード信号RDをコントロールバスCBに出力する。なお、周知ではあるが、「H」はその値が16進数であることを示し、「B」はその値が2進数であることを示す。
The
バススレーブ20a〜20cは、共通バスBSのアドレス空間にマッピングされている複数のレジスタRから構成されるメモリブロック21a〜21cをそれぞれ備える半導体記憶装置である。なお、バススレーブ20a〜20cは、例えばリードオンリーメモリ(ROM)、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)、ダイナミックランダムメモリ(DRAM)、フラッシュメモリ(FLASH)等により構成される。本実施形態では、図2に示すように、バススレーブ20aのメモリブロック21aは、番地10000H〜1FFFFHのアドレス空間にマッピングされている。バススレーブ20bのメモリブロック21bは、番地40000H〜4FFFFHのアドレス空間にマッピングされている。バススレーブ20cのメモリブロック21cは、番地50000H〜5FFFFHのアドレス空間にマッピングされている。
The
バススレーブ20a〜20cは、バスマスタ10からのバス信号(アドレス信号ADD、制御信号WD,RD、書込みデータD)を取得した後、該バス信号が指示する処理を実行する。例えば、バススレーブ20aは、該バススレーブ20aのメモリブロック21a内の番地11000Hを指定するアドレス信号ADD1(有効アドレス)と、ライト信号WDと、書込みデータDとを取得すると、上記番地11000Hに書込みデータDを書き込む。また、バススレーブ20aは、該バススレーブ20aのメモリブロック21a内の番地11000Hを指定するアドレス信号ADD1(有効アドレス)と、リード信号RDとを取得すると、上記番地11000HのデータDを読み出し、該読み出したデータDをデータバスDBに出力する。
After acquiring the bus signals (address signal ADD, control signals WD and RD, write data D) from the
一方、バススレーブ20aは、該バススレーブ20aのメモリブロック21a内の番地を指定しない(メモリブロック21a内の番地以外の番地を指定する)アドレス信号ADD(無効アドレス)を取得した場合には、その内部に備えられたアドレスデコーダのスイッチング動作を停止させる。
On the other hand, when the
図3に、バススレーブ20aの内部構成を示した。なお、バススレーブ20b,20cは、バスマスタ10によりバススレーブ20aと同様にメモリアクセスされる。そこで、ここではバススレーブ20aを例にして、本実施形態のバススレーブについて説明する。
FIG. 3 shows the internal configuration of the
図3に示すように、バススレーブ20aは、ライト信号WDあるいはリード信号RDと、アドレス信号ADDの上位pビット(本実施形態では、上位4ビット)、すなわち上位アドレスA16〜A19(An-p+1〜An)とが入力されるアクセス制御回路22を備えている。このアクセス制御回路22は、入力された上位アドレスA16〜A19と予め設定された比較アドレスACとを比較し、アドレス信号ADDがバススレーブ20aのメモリブロック21a内の番地を指定する有効アドレスであるか、他のバススレーブ20b,20cを指定する無効アドレスであるかを判断する。詳しくは、メモリブロック21aが番地10000H〜1FFFFHにマッピングされているから、上位アドレスA16〜A19が「0001B」であればアドレス信号ADDが有効アドレスとなる。そこで、アクセス制御回路22は、上記比較アドレスACを上位アドレスと同一ビット数の「0001B」に設定する。そして、アクセス制御回路22は、上位アドレスA16〜A19が比較アドレスACと一致するときにアドレス信号ADDが有効アドレスであると判断し、上位アドレスA16〜A19が比較アドレスACと一致しないときにアドレス信号ADDが無効アドレスであると判断する。
As shown in FIG. 3, the
アクセス制御回路22は、アドレス信号ADDを有効アドレスと判断し、且つライト信号WDが入力された場合には、2ビットデータ(例えば、「10」)であるライトイネーブル信号WDBを生成する。アクセス制御回路22は、アドレス信号ADDを有効アドレスと判断し、且つリード信号RDが入力された場合には、2ビットデータ(例えば、「01」)であるリードイネーブル信号RDBを生成する。アクセス制御回路22は、アドレス信号ADDを無効アドレスと判断した場合には、2ビットデータ(例えば、「00」)であるアクセス無効信号AIを生成する。そして、アクセス制御回路22は、生成したライトイネーブル信号WDB、リードイネーブル信号RDBあるいはアクセス無効信号AIを、セレクタ23に選択信号として出力する。
The
セレクタ23には、アドレス信号ADDの下位m(=n−p)ビット(本実施形態では、下位16ビット)、すなわち下位アドレスA0〜A15(A0〜Am-1)が入力される。また、セレクタ23には、停止アドレス保持回路24から予め設定された停止アドレスSADが入力される。ここで、停止アドレスSADは、下位アドレスA0〜A15と同一のビット数(本実施形態では、16ビット)の固定アドレスであり、且つバススレーブ20aのメモリブロック21aにおいてレジスタRとして使用されていない未使用アドレスである。また、停止アドレスSADは、メモリブロック21aに存在しない未使用アドレスであってもよい。なお、本実施形態におけるバススレーブ20aの停止アドレスSADは、16ビット全てが「1」の固定アドレスである。
The selector 23 receives lower m (= n−p) bits (lower 16 bits in the present embodiment) of the address signal ADD, that is, lower addresses A0 to A15 (A0 to Am−1). The selector 23 is supplied with a preset stop address SAD from the stop
セレクタ23は、アクセス制御回路22からの各イネーブル信号WDB,RDB及びアクセス無効信号AIに基づいて、バスマスタ10からの下位アドレスA0〜A15及び停止アドレス保持回路24からの停止アドレスSADのいずれか一方を選択する。詳しくは、セレクタ23は、アクセス制御回路22からライトイネーブル信号WDBあるいはリードイネーブル信号RDBが入力されると、バスマスタ10からの下位アドレスA0〜A15を選択して、該下位アドレスA0〜A15をアドレス保持レジスタ26に出力する。一方、セレクタ23は、アクセス制御回路22からアクセス無効信号AIが入力されると、停止アドレス保持回路24からの停止アドレスSADを選択して、該停止アドレスSADをアドレス保持レジスタ26に出力する。なお、これらセレクタ23及び停止アドレス保持回路24によりアドレスデコーダ制御回路25が構成されている。
The selector 23 selects one of the lower addresses A0 to A15 from the
アドレス保持レジスタ26は、セレクタ23から入力されるアドレス(下位アドレスA0〜A15あるいは停止アドレスSAD)をラッチするとともに、ラッチしたアドレスをアドレスデコーダ27に出力する。
The
アドレスデコーダ27は、アドレス保持レジスタ26から入力されるアドレスをデコードし、選択信号SSあるいは擬似選択信号RSSを生成する。詳しくは、アドレスデコーダ27は、アドレス保持レジスタ26から入力される下位アドレスA0〜A15をデコードし、メモリブロック21aを構成するレジスタR1〜Rkのうち1つのレジスタRを選択するための選択信号SSを生成する。一方、アドレスデコーダ27は、アドレス保持レジスタ26から入力される停止アドレスSADをデコードし、レジスタR1〜RkのいずれのレジスタRも選択しない擬似選択信号RSSを生成する。
The
なお、バススレーブ20b,20cは、バススレーブ20aと同様に、アクセス制御回路22、アドレスデコーダ制御回路25及びアドレス保持レジスタ26を備えている。また、バススレーブ20bにおけるアクセス制御回路22では、上位アドレスA16〜A19と比較アドレスAC(0100B)とが比較される。バススレーブ20cにおけるアクセス制御回路22では、上位アドレスA16〜A19と比較アドレスAC(0101B)とが比較される。
The bus slaves 20b and 20c are provided with an
次に、このように構成されたバスシステム1における書込み動作/読出し動作について図4に従って説明する。ここでも、バススレーブ20aの動作を中心に説明する。
まず、バススレーブ20aのメモリブロック21aにおけるレジスタR2に書込みデータD1を書き込む動作について説明する。ここで、バススレーブ20aのメモリブロック21aにおけるレジスタR2の番地を「11000H」とする。
Next, write / read operations in the
First, the operation of writing the write data D1 to the register R2 in the
バスマスタ10は、図4に示すように、番地「11000H」を指定するアドレス信号ADD1(A0〜A19:00010001000000000000B)をアドレスバスABに出力し、ライト信号WDをコントロールバスCBに出力し、書込みデータD1をデータバスDBに出力する(時刻t1)。すると、バススレーブ20aのアクセス制御回路22には、アドレス信号ADD1の上位アドレスA16〜A19(0001B)と、ライト信号WDとが入力される。アクセス制御回路22は、上位アドレスA16〜A19と比較アドレスAC(0001B)とが一致することから、バスマスタ10から入力されたアドレス信号ADD1が有効アドレスであると判断する。さらに、アクセス制御回路22は、ライト信号WDが入力されていることから、ライトイネーブル信号WDBを生成し、該ライトイネーブル信号WDBをセレクタ23に出力する。
As shown in FIG. 4, the
セレクタ23は、ライトイネーブル信号WDBに応じて、バスマスタ10から入力される下位アドレスA0〜A15を、アドレス保持レジスタ26を通じてアドレスデコーダ27に供給する(時刻t2)。
In response to the write enable signal WDB, the selector 23 supplies lower addresses A0 to A15 input from the
次に、アドレスデコーダ27は、下位アドレスA0〜A15(000100000000B)をデコードし、レジスタR2を選択する選択信号SSを生成する(時刻t3)。アドレスデコーダ27は、生成した選択信号SSをメモリブロック21aに出力し、レジスタR2を活性化させる。
Next, the
次に、バススレーブ20bのメモリブロック21b内の番地「41000H」に書込みデータD2を書き込む際のバススレーブ20aの動作について説明する。
バスマスタ10は、番地「41000H」を指定するアドレス信号ADD2(A0〜A19:01000001000000000000B)をアドレスバスABに出力し、書込みデータD2をデータバスに出力し、ライト信号WDをコントロールバスに出力する(時刻t4)。すると、バススレーブ20aのアクセス制御回路22には、アドレス信号ADD2の上位アドレスA16〜A19(0100B)と、ライト信号WDとが入力される。アクセス制御回路22は、上位アドレスA16〜A19と比較アドレスAC(0001B)とが一致しないことから、バスマスタ10から入力されたアドレス信号ADD2が無効アドレスであると判断し、アクセス無効信号AIを生成する。アクセス制御回路22は、生成したアクセス無効信号AIをセレクタ23に出力する。
Next, the operation of the
The
セレクタ23は、アクセス無効信号AIに応じて、停止アドレス保持回路24からの停止アドレスSADを、アドレス保持レジスタ26を通じてアドレスデコーダ27に供給する(時刻t5)。
In response to the access invalid signal AI, the selector 23 supplies the stop address SAD from the stop
次に、アドレスデコーダ27は、停止アドレスSADをデコードして擬似選択信号RSSを生成する(時刻t6)。これにより、メモリブロック21a内のいずれのレジスタRも活性化されない。
Next, the
以後も同様に、バススレーブ20aのメモリブロック21a内の番地以外の番地(例えば、アドレス信号ADD3,ADD4,ADD5)を指定する処理の場合には、アドレスデコーダ27に入力されるアドレスが常に停止アドレスSADとなる。そのため、図4に示すように、バススレーブ20aのメモリブロック21a内の番地以外の番地を指定するアドレス信号ADD3,ADD4,ADD5が続けて入力される場合には、アドレスデコーダ27に入力されるアドレス(停止アドレスSAD)が切り替わらない。従って、アドレスデコーダ27におけるスイッチング動作が停止される。
Similarly, in the case of processing for designating an address (for example, address signals ADD3, ADD4, ADD5) other than the address in the
次に、バススレーブ20aのメモリブロック21aにおけるレジスタR2に格納されているデータD1を読み出す動作について説明する。
バスマスタ10は、レジスタR2の番地「11000H」を指定するアドレス信号ADD1をアドレスバスABに出力し、リード信号RDをコントロールバスCBに出力する(時刻t7)。すると、バススレーブ20aのアクセス制御回路22には、アドレス信号ADD1の上位アドレスA16〜A19(0001B)と、リード信号RDとが入力される。アクセス制御回路22は、上位アドレスA16〜A19と比較アドレスAC(0001B)とが一致し、リード信号RDが入力されていることから、リードイネーブル信号RDBを生成し、該リードイネーブル信号RDBをセレクタ23に出力する。
Next, an operation of reading data D1 stored in the register R2 in the
The
セレクタ23は、リードイネーブル信号RDBに応じて、バスマスタ10から入力される下位アドレスA0〜A15を、アドレス保持レジスタ26を通じてアドレスデコーダ27に供給する(時刻t8)。
In response to the read enable signal RDB, the selector 23 supplies the lower addresses A0 to A15 input from the
次に、アドレスデコーダ27は、下位アドレスA0〜A15(000100000000B)をデコードし、レジスタR2を選択する選択信号SSを生成する(時刻t9)。アドレスデコーダ27は、生成した選択信号SSをメモリブロック21aに出力し、レジスタR2を活性化させる。
Next, the
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)バススレーブ20a〜20cは、アドレス信号ADDの上位アドレスに基づいて、アドレス信号ADDが無効アドレスであると判断した場合に、アクセス無効信号AIを生成するアクセス制御回路22と、アクセス無効信号AIに応じて停止アドレスSADをアドレスデコーダ27に供給するセレクタ23とを備えるようにした。これにより、アドレス信号ADDが無効アドレスであるときに、停止アドレスSADが常にアドレスデコーダ27に入力される。従って、無効アドレスが連続して入力されたときに、同一の停止アドレスSADが連続してアドレスデコーダ27に入力される。これによって、無効アドレスが連続して入力されるときのアドレスデコーダ27におけるアドレスの切り替わりが防止されるため、アドレスデコーダ27におけるスイッチング動作を停止させることができる。その結果、無効アドレスが入力されたときのアドレスデコーダ27による無駄な消費電力を低減することができる。ひいては、バスシステム1全体の消費電力を低減することができる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) When the
(2)セレクタ23とアドレスデコーダ27との間に、セレクタ23から入力されるアドレス(下位アドレスあるいは停止アドレスSAD)を保持するアドレス保持レジスタ26を設けるようにした。これにより、無効アドレスが続けて入力される場合に、停止アドレスSADがアドレス保持レジスタ26に保持されるため、停止アドレスSADが連続してアドレスデコーダ27に確実に供給される。従って、無効アドレス入力時のアドレスデコーダ27におけるスイッチング動作をより確実に抑制することができる。
(2) An
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態におけるアクセス制御回路22へのライト信号WD及びリード信号RDの入力を省略してもよい。このとき、アクセス制御回路22は、上位アドレスに基づいて、アドレス信号ADDが有効アドレスあるいは無効アドレスであるかを示す判定結果をセレクタ23に出力すればよい。この判定結果は、1ビットデータでもよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
The input of the write signal WD and the read signal RD to the
・上記実施形態では、ライトイネーブル信号WDB、リードイネーブル信号RDB及びアクセス無効信号AIを2ビットデータとしたが、そのビット数に特に制限はない。また、その論理レベルも特に制限されない。 In the above embodiment, the write enable signal WDB, the read enable signal RDB, and the access invalid signal AI are 2-bit data, but the number of bits is not particularly limited. Further, the logic level is not particularly limited.
・上記実施形態におけるアドレス保持レジスタ26を省略してもよい。
・上記実施形態では、停止アドレスSADを全て「1」の固定アドレスとしたが、このアドレスに特に制限されない。停止アドレスSADは、対応するメモリブロックにおいて複数のレジスタRとして使用されていないアドレスであれば特に制限されない。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the stop address SAD is all fixed addresses of “1”, but is not particularly limited to this address. The stop address SAD is not particularly limited as long as it is an address that is not used as the plurality of registers R in the corresponding memory block.
・上記実施形態におけるアドレス信号ADD、上位アドレス及び下位アドレスのビット数に特に制限はない。
・上記実施形態におけるバススレーブ20a〜20cは、異なる種類の半導体記憶装置であってもよい。すなわち、バススレーブ20aがSRAMで構成され、バススレーブ20bがDRAMで構成され、バススレーブ20cがFLASHで構成されるようにしてもよい。なお、バススレーブ20a〜20cの全てのバススレーブがアクセス制御回路22、アドレスデコーダ制御回路25及びアドレス保持レジスタ26を備える必要はない。
There are no particular restrictions on the number of bits of the address signal ADD, upper address, and lower address in the above embodiment.
The
・上記実施形態におけるバスマスタ10及びバススレーブ20a〜20cの数に特に制限はない。なお、バススレーブ(メモリブロック)の数が増大するほど、従来のバスシステムに比べて消費電力を大きく低減することができる。
-There is no restriction | limiting in particular in the number of the
・上記実施形態における停止アドレス保持回路24を省略してもよい。この場合、アドレス信号ADDが無効アドレスのときに、例えばアクセス制御回路22にて生成されるアクセス無効信号AIに応じて動作するセレクタ23によって、下位アドレスA0〜A15のアドレスデコーダ27への供給を停止させるようにすればよい。
The stop
1 バスシステム
10 バスマスタ
20a〜20c バススレーブ(半導体記憶装置)
21a〜21c メモリブロック
22 アクセス制御回路(判定手段)
23 セレクタ(選択回路)
24 停止アドレス保持回路
25 アドレスデコーダ制御回路
26 アドレス保持レジスタ(アドレス保持回路)
27 アドレスデコーダ
R1〜Rk レジスタ
BS 共通バス
DESCRIPTION OF
21a to
23 Selector (selection circuit)
24 stop address holding circuit 25 address
27 Address decoder R1-Rk Register BS Common bus
Claims (5)
前記バスマスタから前記バスを介して入力されるnビットのアドレス信号が、前記メモリブロック内のアドレスを指定する有効アドレス、あるいは前記メモリブロック内のアドレスを指定しない無効アドレスであるかを判定する判定手段と、
前記アドレス信号が前記有効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記アドレス信号の下位mビットのアドレスからなる下位アドレスを前記アドレスデコーダに出力するとともに、前記アドレス信号が前記無効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記メモリブロック内において前記複数のレジスタとして使用されていないmビットのアドレスからなる停止アドレスを前記アドレスデコーダに出力するアドレスデコーダ制御回路と、を備えることを特徴とする半導体記憶装置。 In a semiconductor memory device comprising: a memory block including a plurality of registers in which data is input / output from a bus master via a bus; and an address decoder that generates a selection signal for selecting a register according to an input address.
Determination means for determining whether an n-bit address signal input from the bus master via the bus is a valid address that specifies an address in the memory block or an invalid address that does not specify an address in the memory block When,
In response to a determination result by the determination means indicating that the address signal is the effective address, a lower address consisting of lower m bits of the address signal is output to the address decoder, and the address signal is invalid An address decoder control circuit for outputting to the address decoder stop addresses composed of m-bit addresses that are not used as the plurality of registers in the memory block in accordance with a determination result by the determination means indicating an address; A semiconductor memory device comprising:
前記停止アドレスを保持する停止アドレス保持回路と、
前記下位アドレスと、前記停止アドレス保持回路からの前記停止アドレスとが入力される選択回路と、を備え、
当該半導体記憶装置は、前記選択回路と前記アドレスデコーダとの間に設けられ、前記選択回路から入力される前記下位アドレスあるいは前記停止アドレスをラッチするアドレス保持回路を備え、
前記選択回路は、前記アドレス信号が前記有効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記下位アドレスを前記アドレス保持回路に出力するとともに、前記アドレス信号が前記無効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記停止アドレスを前記アドレス保持回路に出力することを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。 The address decoder control circuit includes:
A stop address holding circuit for holding the stop address;
A selection circuit to which the lower address and the stop address from the stop address holding circuit are input,
The semiconductor memory device includes an address holding circuit that is provided between the selection circuit and the address decoder and latches the lower address or the stop address input from the selection circuit,
The selection circuit outputs the lower address to the address holding circuit according to a determination result by the determination unit indicating that the address signal is the effective address, and the address signal is the invalid address. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the stop address is output to the address holding circuit in accordance with a determination result by the determination unit indicating.
前記判定手段は、
前記アドレス信号が前記有効アドレスと判定され、且つ前記ライト信号が入力されるときに、前記書込み動作を許可するライトイネーブル信号を生成し、
前記アドレス信号が前記有効アドレスと判定され、且つ前記リード信号が入力されるときに、前記読出し動作を許可するリードイネーブル信号を生成し、
前記アドレス信号が前記無効アドレスと判定されるときに、前記書込み動作及び前記読出し動作を停止させるアクセス無効信号を生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体記憶装置。 The determination means receives a write signal for instructing a write operation and a read signal for instructing a read operation,
The determination means includes
When the address signal is determined to be the effective address and the write signal is input, a write enable signal that permits the write operation is generated,
When the address signal is determined as the effective address and the read signal is input, a read enable signal that permits the read operation is generated,
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein when the address signal is determined to be the invalid address, an access invalid signal for stopping the write operation and the read operation is generated.
前記複数のバススレーブのうち少なくとも1つのバススレーブは、
前記バスマスタから前記バスを介して入力されるnビットのアドレス信号が、当該バススレーブに設けられた前記メモリブロック内のアドレスを指定する有効アドレス、あるいは当該バススレーブに設けられた前記メモリブロック内のアドレスを指定しない無効アドレスであるかを判定する判定手段と、
前記アドレス信号が前記有効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記アドレス信号の下位mビットのアドレスからなる下位アドレスを前記アドレスデコーダに出力するとともに、前記アドレス信号が前記無効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記メモリブロック内において前記複数のレジスタとして使用されていないmビットのアドレスからなる停止アドレスを前記アドレスデコーダに出力するアドレスデコーダ制御回路と、を備えることを特徴とするバスシステム。 A bus slave comprising a memory block including a plurality of registers to / from which data is input / output from a bus master, and an address decoder for generating a selection signal for selecting a register corresponding to the input address In a bus system with multiple units,
At least one bus slave among the plurality of bus slaves is:
An n-bit address signal input from the bus master via the bus is an effective address designating an address in the memory block provided in the bus slave, or in the memory block provided in the bus slave. A determination means for determining whether the address is an invalid address without designating an address;
In response to a determination result by the determination means indicating that the address signal is the effective address, a lower address consisting of lower m bits of the address signal is output to the address decoder, and the address signal is invalid An address decoder control circuit for outputting to the address decoder stop addresses composed of m-bit addresses that are not used as the plurality of registers in the memory block in accordance with a determination result by the determination means indicating an address; A bus system comprising:
前記メモリブロック内において前記複数のレジスタとして使用されていないmビットのアドレスからなる停止アドレスを保持する停止アドレス保持回路と、
前記下位アドレスと、前記停止アドレス保持回路からの前記停止アドレスとが入力される選択回路と、を備え、
前記選択回路は、前記アドレス信号が前記有効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記下位アドレスを前記アドレスデコーダに出力するとともに、前記アドレス信号が前記無効アドレスであることを示す前記判定手段による判定結果に応じて、前記停止アドレスを前記アドレスデコーダに出力することを特徴とする請求項4に記載のバスシステム。 The address decoder control circuit includes:
A stop address holding circuit for holding a stop address consisting of an m-bit address that is not used as the plurality of registers in the memory block;
A selection circuit to which the lower address and the stop address from the stop address holding circuit are input,
The selection circuit outputs the lower address to the address decoder according to a determination result by the determination unit indicating that the address signal is the effective address, and the address signal is the invalid address. 5. The bus system according to claim 4, wherein the stop address is output to the address decoder in accordance with a determination result by the determination means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007215068A JP2009048718A (en) | 2007-08-21 | 2007-08-21 | Semiconductor memory device and bus system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2010101032A1 (en) | 2009-03-03 | 2010-09-10 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Power converter |
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2007
- 2007-08-21 JP JP2007215068A patent/JP2009048718A/en not_active Withdrawn
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