JP2010152957A - インターフェース回路およびインターフェース方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は、擬似SRAMを制御するインターフェース回路において、リフレッシュコマンドを外部から供給しなくてもリフレッシュ動作を可能とするインターフェース回路およびインターフェース方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明は、外部からのバーストアクセスと擬似SRAMへのアクセスとのインターフェースを採るに当たり、外部からのバーストアクセスに対応する期間に擬似SRAMに対して行われるコマンドサイクル中に、外部からのバーストアクセスに対応するアクセスコマンドに加えてリフレッシュコマンドを埋め込ませることができる。リフレッシュコマンドを埋め込ませる期間については、書き込みのバーストアクセス時において、コマンドサイクル中の、ライトデータの取り込みが行われている期間、読み出しのバーストアクセスにおいて、内部リードデータの読み出し後とすることを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は擬似SRAMを制御するインターフェース回路およびインターフェース方法に関する。
メモリには、6つのトランジスタを使ったスタティック型メモリセル(以下、SRAMと記す)や、1つのトランジスタと1つのキャパシタからなるダイナミック型のメモリセル(以下、DRAMと記す)がある。DRAMは、SRAMに比べてメモリセルの面積が小さいので、同じ占有面積内により多くのメモリセルを集積できるという利点がある。しかし、以下のような欠点がある。キャパシタにデータとして蓄積された電荷がリーク電流で減少するためにリフレッシュ動作が必要である。
DRAMの欠点を補ったものに擬似SRAMがある。擬似SRAMとは、いわば、セルフリフレッシュ機能をもったDRAMである。ここで、セルフリフレッシュ機能とは、リフレッシュ対象となるメモリセルのアドレスについては、内部で自動的に生成するリフレッシュ動作を言う。外部からは、リフレッシュコマンドの発行以外に制御が不要である。
特開平11−297067 特開2002−140890 特開2005−302196 特許4078119
背景技術に記載した通り、例えば、擬似SRAMを例とする記憶装置は、リフレッシュ動作を行う場合、リフレッシュ対象のアドレスを内部で自動的に生成する。従って、記憶装置を制御するインターフェース回路においては、リフレッシュ対象のアドレスを制御し記憶装置に供給するといったリフレッシュ制御は不要である。しかし、記憶装置にリフレッシュ動作を行わせるためのリフレッシュコマンドは発行しなければならない。リフレッシュコマンドの発行は、メモリセル内部のキャパシタにデータとして蓄積されている電荷が、リーク電流によって減少して消滅しない頻度で行われなくてはならない。通常、メモリセルごとにリフレッシュを行うべき周期は定められている。リード/ライトアクセスが行われていないタイミングで、周期内にすべてのメモリセルに対してリフレッシュ動作が行われるように、外部からリフレッシュコマンドを発行する制御を行わなければならない。
本発明は、上記の課題に鑑み提案されたものであり、記憶装置を制御するインターフェース回路において、リフレッシュコマンドを外部から供給しなくてもリフレッシュ動作を可能とするインターフェース回路およびインターフェース方法を提供することを目的とする。
本発明に係るインターフェース回路は、外部からのバーストアクセスに応じて記憶装置に対してアクセスを行うインターフェース回路であって、外部からのバーストアクセスに対応する期間に前記記憶装置に対してコマンドをN回(Nは2以上の整数)発行可能とする制御部を備え、制御部は、N回のうち、多くとも(N−1)回において、外部からバーストアクセスに対応するアクセスコマンドを発行し、N回から多くとも(N−1)回を減じた回数のうちの少なくとも1回において、リフレッシュコマンドを発行する。
また、本発明に係るインターフェース方法は、外部からのバーストアクセスに応じて記憶装置に対してアクセスを行うインターフェース方法であって、外部からのバーストアクセスに対応する期間に記憶装置に対してN回コマンド(Nは2以上の整数)を発行可能とするステップを有し、このステップは、N回のうち、多くとも(N−1)回において、外部からバーストアクセスに対応するアクセスコマンドを発行するステップと、N回から多くとも(N−1)回を減じた回数のうちの少なくとも1回において、リフレッシュコマンドを発行するステップとを有している。
本発明に係るインターフェース回路およびインターフェース方法は、外部バーストアクセスに応じて記憶装置に対してアクセスを行うインターフェースについて、外部バーストアクセスに対応する期間に記憶装置に対してN回コマンド(Nは2以上の整数)を発行可能とする。このコマンド発行は、多くとも(N−1)回はある外部バーストアクセスに対応するアクセスコマンドと、N回から多くとも(N−1)回を減じた回数のうちの少なくとも1回はあるリフレッシュコマンドとを含んで発行される。
本発明によれば、外部バーストアクセスと記憶装置へのアクセスとのインターフェースを採るに当たり、外部バーストアクセスに対応する期間に記憶装置に対して行われるコマンドサイクルの中に、外部からのバーストアクセスに対応するアクセスコマンドに加えてリフレッシュコマンドを埋め込ませることができる。
図1を参照し、実施形態の構成について説明する。1が擬似SRAMを含むシーケンサ回路である。シーケンサ回路1は、擬似SRAM2と、擬似SRAM2と外部コントローラ(不図示)とをインターフェースするインターフェース回路3とを備えている。インターフェース回路3は、外部コントローラ(不図示)と擬似SRAM2との間で異なる入出力バスのバス幅、および動作クロックをインターフェースする機能を奏するものである。
外部コントローラ(不図示)とのインターフェースでは、バースト長=4、リードレイテンシ=3で設定されている。
ここで、バースト長とは、ユーザクロックUCLKに対してバースト転送するクロック数を示す指数である。バースト長=4であれば、ユーザクロックUCKLの4クロックにわたりバースト転送することを意味する。また、リードレイテンシとは、コマンドがインターフェース回路3に取り込まれてから、最初のデータが出力されるまでの時間遅れをクロック数で表現したものである。リードレイテンシ=3であれば、リードコマンドがインターフェース回路3取り込まれてから、最初のリードデータRDATAが出力されるまで、ユーザクロックUCLKの3クロック分の時間を要することを意味する。リードレイテンシはメモリ性能によっても異なってくる。
一方、擬似SRAM2とのインターフェースでは、マクロクロックMCLKが、ユーザクロックUCLKの2分周に設定されている。また、データの入出力用のバスである内部リードデータMRDATAおよび内部ライトデータMWDATAのバス幅は、リードデータRDATAおよびライトデータWDATAの4倍に設定されている。
本実施形態では、外部コントローラ(不図示)との間でバースト長=4で入出力されるデータを、擬似SRAM2において、4倍のバス幅を使用し1クロックの期間で入出力する。ここで、擬似SRAM2に供給されるマクロクロックMCLKは、外部コントローラから供給されるユーザクロックUCLKの2分周の周波数である。このため、1回のバースト動作であるユーザクロックUCLKの4クロックの期間に対応する、マクロクロックMCLKの2クロックの期間のうち1クロックの期間は、擬似SRAM2へのデータの入出力は行われない。本実施形態では、バースト動作性能を減ずることなく空いた1クロックの期間にリフレッシュ動作を挿入する際の構成を提示する。
最初に、インターフェース回路3の回路構成につき説明する。ユーザクロックUCLKは分周回路10に入力される。分周回路10はユーザクロックUCLKを2分周したマクロクロックMCLKを出力する。マクロクロックMCLKは擬似SRAM2に入力される。マクロクロックMCLKが擬似SRAM2の動作クロックである。
チップ取り込み信号CEとライト取り込み信号WEとがコマンドバッファ12に入力される。コマンドバッファ12は、チップ取り込み信号CEとライト取り込み信号WEとをコマンド制御回路14に伝える。コマンド制御回路14は、内部チップ取り込み信号MCEと内部ライト取り込み信号MWEとを出力する。内部チップ取り込み信号MCEと内部ライト取り込み信号MWEとは擬似SRAM2に入力される。
内部チップ取り込み信号MCEと内部ライト取り込み信号MWEとが、バースト動作の期間中にどのような論理状態で擬似SRAM2に取り込まれるかで、擬似SRAM2の動作が定まる。内部チップ取り込み信号MCEがハイレベルで擬似SRAM2に取り込まれると、擬似SRAM2はリフレッシュ動作を行う。内部チップ取り込み信号MCEがローレベル、内部ライト取り込みMWE信号がローレベルで擬似SRAM2に取り込まれると、擬似SRAM2は書き込み動作を行う。内部チップ取り込み信号MCEがローレベル、内部ライト取り込みMWE信号がハイレベルで擬似SRAMに取り込まれると、擬似SRAM2は読み出し動作を行う。
内部チップ取り込み信号MCEは、さらにリフレッシュマスク信号生成回路16に入力される。リフレッシュマスク信号生成回路16はリフレッシュマスク信号MREFBを出力する。リフレッシュマスク信号MREFBは擬似SRAM2に入力される。リフレッシュマスク信号MREFBがハイレベルで擬似SRAM2に取り込まれる時には、擬似SRAM2はリフレッシュ動作を行わないよう設定されている。
ここで、リフレッシュマスク信号生成回路16は、擬似SRAM2に必要なリフレッシュ周期などを制御する機能を備える回路である。すなわち、コマンド制御回路14は、内部チップ取り込み信号MCEに応じて、バースト動作ごとにリフレッシュ動作の指令を発するところ、リフレッシュマスク信号生成回路16は、内部チップ取り込み信号MCEによるリフレッシュ動作の指令を検出する。規定回数以上の指令を検出することに応じてハイレベルのリフレッシュマスク信号MREFBが出力され、必要以上のリフレッシュ動作が行われることを防止する。
また、コマンド制御回路14は、外部コマンド取り込み信号CMEとアドレス取り込み信号ADEとライトデータ取り込み信号WDEとリードデータ取り込み信号RDEとを出力する。外部コマンド取り込み信号CMEはコマンドバッファ12に、アドレス取り込み信号ADEはアドレスバッファ18に、ライトデータ取り込み信号WDEはシリパラ変換回路20に、リードデータ取り込み信号RDEはリードデータ制御回路22を介してパラシリ変換回路24に、入力される。
アドレスバッファ18には、さらに外部アドレスADDRが入力される。アドレスバッファ18に取り込まれた外部アドレスADDRは、内部アドレスMADDRとして擬似SRAM2へ出力される。
シリパラ変換回路20には、さらにライトデータWDATAが入力される。ライトデータWDATAは、バースト動作によりユーザクロックUCLKの4クロックの期間で1クロックごとに順次入力される。シリパラ変換回路20に取り込まれた4クロックの期間のライトデータWDATAは、パラレルデータに変換された上で、書き込みデータバッファ26を介して内部ライトデータMWDATAとして出力される。内部ライトデータMWDATAは、擬似SRAM2に入力される。シリパラ変換回路20により、内部ライトデータMWDATAは、ライトデータWDATAの4倍のバス幅に拡大される。
パラシリ変換回路24には、さらに擬似SRAM2からマクロクロックMCLKの1クロックで出力される内部リードデータMRDATAが入力される。パラシリ変換回路24に取り込まれた内部リードデータMRDATAは、パラシリ変換回路24により4分割されたシリアルデータに変換されたうえで、読み出しデータバッファ28を介して、リードデータRDATAとして、外部に出力される。パラシリ変換回路24により、ライトデータWDATAは、内部リードライトデータMRDATAの1/4倍のバス幅に縮小される。
次に、図2を参照し、ライトコマンドを実行する時の実施形態の作用を説明する。
ローレベルのチップ取り込み信号CEおよびローレベルのライト取り込み信号WEがライトコマンドとして、ユーザクロックUCLKがハイレベルに遷移するタイミング(T1)でコマンドバッファ12に取り込まれる。取り込まれたチップ取り込み信号CEおよびライト取り込み信号WEは、コマンド制御回路14に入力される。同時に、外部アドレスADDRが、アドレスバッファ18に取り込まれる。取り込まれた外部アドレスADDRは、書き込みのバースト動作が行われる以降の4クロック(1)〜(4)において、内部アドレスMADDRとして出力される。
ライトコマンドの取り込みによりコマンド制御回路14は、アドレス取り込み信号ADEとコマンド取り込み信号CMEとを、共にハイレベルからローレベルに遷移する。ローレベルの状態は、書き込みのバースト動作が行われる以降の3クロック(1)〜(3)において維持される。これにより、アドレスバッファ18は、外部アドレスADDRの取り込み、コマンドバッファ12は、ライト取り込み信号WEとチップ取り込み信号CEとの取り込みが禁止される。また、ライトデータ取り込み信号WDEをローレベルからハイレベルに遷移する。ハイレベルの状態は、書き込みのバースト動作が行われる以降の4クロック(1)〜(4)において維持される。これにより、シリパラ変換回路20は、ライトデータWDATAの取り込みが可能な状態になる。書き込みのバースト動作が行われる以降の4クロック(1)〜(4)において、クロックごとにライトデータWDATAの取り込みが行われる。さらにコマンド制御回路14は、リードデータ取り込み信号RDEをローレベルに維持する。パラシリ変換回路24は、書き込みのバースト動作が行われる以降の4クロック(1)〜(4)において、内部リードデータMRDATAの取り込みが禁止された状態に維持される。
ライト取り込み信号WEとチップ取り込み信号CEとが、共にローレベルとしてコマンド制御回路14に取り込まれると、コマンド制御回路14は、バースト動作におけるユーザクロックUCLKの最初の2クロックの期間(1)〜(2)、内部チップ取り込み信号MCEをハイレベルで出力する。この期間はマクロクロックMCLKの最初の1クロックの期間である。この期間に内部チップ取り込み信号MCEがハイレベル状態に維持されているので、マクロクロックMCLKがローレベルからハイレベルに遷移するタイミング(T2)で、擬似SRAM2は、ハイレベルの内部チップ取り込み信号MCEを取り込み、リフレッシュ動作を開始する。リフレッシュ動作はマクロクロックMCLKの1クロックの期間(3)〜(4)で行われる。この期間は、書き込みのバースト動作の前半の期間に相当する。
書き込みのバースト動作では、擬似SRAM2へのデータの書き込みが行われるのは、すべてのデータが書き込みデータバッファ26に取り込まれ、内部ライトデータMWDATAが出力された後である。バースト動作開始から2クロックの期間経過後に、ユーザクロックUCLKがハイレベルに遷移するタイミング(T2)で、コマンド制御回路14は、内部チップ取り込み信号MCEと内部ライト取り込み信号MWEとを共にローレベルに遷移する。そして、その後のユーザクロックUCLKの2クロックの期間(3)〜(4)、ローレベルに維持する。また、バースト動作の最後のクロック(4)で内部ライトデータMWDATAが出力される。
そこで、ユーザクロックUCLKのクロック(4)から次のクロック(5)がハイレベルに遷移するタイミング(T4)、すなわち、マクロクロックMCLKがローレベルからハイレベルに遷移するタイミング(T4)で、内部アドレスMADDRと内部ライトデータMWDATAとを擬似SRAM2が取り込み、書込み動作を開始する。ここで、擬似SRAM2への書き込み用のクロックはマクロクロックMCLKである。書込み動作は、マクロクロックMCLKの1クロック期間(5)〜(6)に行われる。
外部からユーザクロックUCLKの4クロックで構成されるバースト動作で書き込まれたライトデータWDATAは、擬似SRAM2に対して内部ライトデータMWDATAとしてマクロクロックMCLKの1クロックで書き込まれる。これは、擬似SRAM2へのデータバスである内部ライトデータMWDATAのバス幅が、外部のデータバスであるライトデータWDATAのバス幅の4倍だからである。すなわち、バースト動作におけるすべてのクロック(4クロック)によるライトデータWDATAが取り込まれることによって擬似SRAM2へのデータバスに内部ライトデータMWDATAが割り付けられる。このタイミングは、バースト動作における最後のクロック期間(4)となる。
これにより、書き込みのバースト動作を構成するユーザクロックUCLKの4クロックの期間(1)〜(4)は、ライトデータWDATAが順次書き込みデータバッファ26に取り込まれる期間であって、擬似SRAM2に対しては、書き込み動作は生じていない。この期間に擬似SRAM2に対するリフレッシュ動作を埋め込ませることができる。具体的には、内部チップ取り込み信号MCEがハイレベル状態であることを擬似SRAM2が取り込むことができるマクロクロックMCLKのハイレベル遷移のタイミング(T2)からの1クロックの期間(3)〜(4)でリフレッシュ動作が行われる。この期間は、擬似SRAM2への書き込み動作が開始されるクロック(5)の1クロック前である。リフレッシュ動作と書き込み動作とを合わせて2クロックのマクロクロックMCLKで行うことができる。
書き込みのバースト動作においては、バースト動作の期間のうちライトデータWDATAの取り込みが行われている期間にリフレッシュ動作を埋め込ませることができる。書き込み動作を行う通常のバースト動作期間の中で、リフレッシュ動作も行うことができる。
尚、クロック期間(5)〜(6)は、外部からの次のバースト動作である読み出しバースト動作の期間と重なる。インターフェース回路3では、外部からのユーザクロックUCLKに同期して指令されるバースト動作に対して、ユーザクロックUCLKの2クロックの期間(マクロクロックMCLKの1クロックの期間)の遅れをもって、擬似SRAM2に対してマクロクロックMCLKに同期してアクセスを行う。
また、バースト動作の最後のクロック期間(4)では、次のバースト動作の開始に備えて、コマンド制御回路14は、アドレス取り込み信号ADEおよびコマンド取り込み信号CMEをハイレベルとする。
図2を参照し、リードコマンドを実行する時の実施形態の作用を説明する。
ローレベルのチップ取り込み信号CEおよびハイレベルのライト取り込み信号WEがリードコマンドとして、ユーザクロックUCLKがハイレベルに遷移するタイミング(T4)でコマンドバッファ12に取り込まれる。取り込まれたチップ取り込み信号CEおよびライト取り込み信号WEは、コマンド制御回路14に入力される。同時に、外部アドレスADDRが、アドレスバッファ18に取り込まれる。取り込まれた外部アドレスADDRは、読み出しのバースト動作が行われる以降の4クロック(5)〜(8)において、内部アドレスMADDRとして出力される。
リードコマンドの取り込みによりコマンド制御回路14は、アドレス取り込み信号ADEとコマンド取り込み信号CMEとを、共にハイレベルからローレベルに遷移する。ローレベルの状態は、読み出しのバースト動作が行われる以降の3クロック(5)〜(7)において維持される。これにより、アドレスバッファ18は、外部アドレスADDRの取り込み、コマンドバッファ12は、ライト取り込み信号WEとチップ取り込み信号CEとの取り込みが禁止される。また、ライトデータ取り込み信号WDEをハイレベルからローレベルに遷移する。ローレベルの状態は、読み出しのバースト動作が行われる以降の4クロック(5)〜(8)において維持される。これにより、シリパラ変換回路20は、ライトデータWDATAの取り込みが禁止された状態に維持される。さらにコマンド制御回路14は、リードデータ取り込み信号RDEを、第3のクロックの期間(7)でハイレベルとし、他の3クロックの期間(5)、(6)、(8)でローレベルに維持する。また、擬似SRAM2からは、ユーザクロックのクロック期間(8)で内部リードデータMRDATAが読み出される。リードデータ制御回路22は、ユーザクロックUCLKのクロック期間(7)におけるハイレベルのリードデータ取り込み信号RDEに応じて、次クロックのハイレベル遷移のタイミング(T7)でパラシリ変換回路24に指令する。パラシリ変換回路24は、この指令に応じて内部リードデータMRDATAを取り込む。
ライト取り込み信号WEがハイレベル、チップ取り込み信号CEがローレベルとしてコマンド制御回路14に取り込まれると、コマンド制御回路14は、バースト動作におけるユーザクロックUCLKの最初の2クロック期間(5)〜(6)、内部チップ取り込み信号MCEをローレベル、内部ライト取り込み信号MWEをハイレベルで出力する。
この期間は、マクロクロックMCLKの最初の1クロックの期間である。この期間に内部チップ取り込み信号MCEがローレベル、内部ライト取り込み信号MWEがハイレベルで維持されるので、マクロクロックMCLKがローレベルからハイレベルに遷移するタイミング(T6)で、擬似SRAM2は、ローレベルの内部チップ取り込み信号MCE、ハイレベルの内部ライト取り込み信号MWE、および内部アドレスMADDRを取り込み、読み出し動作を開始する。
読み出し動作は、マクロクロックMCLKの1クロックの期間(7)〜(8)に行われる。マクロクロックMCLKの後半の期間(8)に擬似SRAM2から内部リードデータMRDATAが読み出される。
クロック期間(8)でパラシリ変換回路24に取り込まれた内部リードデータMRDATAはシリアル信号に変換され、ユーザクロックUCLKの4クロックのクロック期間(8)〜(11)に順次、読み出しデータバッファ28へ出力される。読み出しデータバッファ28はリードデータRDATAを出力する。
マクロクロックMCLKの1クロックの期間(7)〜(8)に擬似SRAM2から読み出された内部リードデータMRDATAは、インターフェース回路3を介して、ユーザクロックUCLKの4クロックの期間(8)〜(11)に、リードデータRDATAとして4分割されたシリアル信号で出力される。読み出しのバースト動作が開始されるのは、ユーザクロックUCLKのクロック期間(5)であるので、読み出しのレイテンシ=3で読み出されることとなる。マクロクロックMCLKの1クロックで擬似SRAM2から読み出された内部リードデータMRDATAが、ユーザクロックUCLKの4クロックで外部に読み出されるのは、内部リードデータMRDATAの読み出されるデータバスのバス幅が、リードデータRDATAの読み出されるデータバスのバス幅の4倍であるからである。
外部への読み出しバースト動作はレイテンシ=3で動作し、ユーザクロックUCLKの4クロックの期間(8)〜(11)でリードデータRDATAが読み出されるところ、擬似SRAM2からの内部リードデータMRDATAの読み出しは、マクロクロックMCLKの1クロックの期間(7)〜(8)で行われる。
コマンド制御回路14は、内部チップ取り込み信号MCEを、バースト動作におけるユーザクロックUCLKの第3のクロックのハイレベル遷移タイミング(T6)でハイレベルに遷移し、それ以後の2クロックの期間(7)〜(8)ハイレベルに維持する。内部チップ取り込み信号MCEがハイレベルで維持されているクロック期間(8)から次のクロック期間(9)へのハイレベル遷移時、すなわち、マクロクロックMCLKがローレベルからハイレベルに遷移するタイミング(T8)で、擬似SRAM2は、ハイレベルの内部チップ取り込み信号MCEを取り込み、リフレッシュ動作を開始する。リフレッシュ動作はマクロクロックMCLKの1クロックの期間(9)〜(10)に行われる。この期間は、読み出しのバースト動作の後半の期間に相当する。
読み出しのバースト動作において、擬似SRAM2からのデータの読み出しが行われるのは、バースト動作の前半の2クロックの期間(7)〜(8)である。擬似SRAM2は、外部へのデータバスのバス幅の4倍のバス幅を有しており、ユーザクロックUCLKが2分周されたマクロクロックの1クロックで必要な内部リードデータMRDATAの読み出しが行われるからである。擬似SRAM2から内部リードデータMRDATAが読み出されることにより擬似SRAM2への読み出し動作は終了する。そこで、読み出し動作の終了したバースト動作の後半の2クロックの期間(9)〜(10)にリフレッシュ動作を行うことができる。
これにより、読み出しのバースト動作を構成するユーザクロックUCLKの前半の2クロックの期間(5)〜(6)に対応するクロック期間(7)〜(8)(マクロクロックMCLKの1クロック)のに、内部リードデータMRDATAが読み出され、擬似SRAM2への読み出し動作は終了する。したがって、後半の2クロックの期間(7)〜(8)に対応するクロック期間(9)〜(10)(マクロクロックMCLKの1クロック)に擬似SRAM2に対するリフレッシュ動作を埋め込ませることができる。読み出し動作とリフレッシュ動作とを合わせて2クロックのマクロクロックMCLKで行うことができる。
読み出しのバースト動作においては、バースト動作の期間のうち内部リードデータMRDATAの読み出し後にリフレッシュ動作を埋め込ませることができる。読み出し動作を行う通常のバースト動作期間の中で、リフレッシュ動作も行うことができる。
ここで、バースト動作の最後のクロック期間(8)では、次のバースト動作の開始に備えて、コマンド制御回路14は、アドレス取り込み信号ADEおよびコマンド取り込み信号CMEをハイレベルとする。そして、クロック期間(8)経過後(T8)、コマンド制御回路14は、アドレス取り込み信号ADEおよびコマンド取り込み信号CMEをローレベルに遷移する。
尚、読み出しのバースト動作においては、レイテンシ=3で動作する。また、リードデータRDATAの読み出しはクロック期間(11)まで続く。バースト動作が開始されるクロック期間(5)から4クロック期間(5)〜(8)を越えて、更に3クロックの期間(9)〜(11)の間は、リードデータRDATAが外部に出力されているため、新たなバースト動作を開始することはできない。しかしながら、この間にリフレッシュ動作を行うことは可能である。この場合、基本動作単位をバースト動作と同じユーザクロックUCLKの4クロックをとすれば、基本動作単位において2回のリフレッシュ動作を行うことが可能である。
図3を参照し、リフレッシュマスク信号生成回路16の作用を説明する。
図3は、リフレッシュマスク信号生成回路16の作用を示したフローチャートである。最初に、マクロクロックMCLKがローレベルからハイレベルに遷移するタイミングを判定する(S1)。マクロクロックMCLKが、ローレベルからハイレベルに遷移する(S1:YES)と、リフレッシュマスク信号生成回路16のマスク動作モードがオンであるか、オフであるかの判定を行う(S2)。ここでは、リセット信号RESETがハイレベルである場合をマスク動作モードのオン状態としている。マスク動作モードのオン・オフは、外部で設定できるよう構成されている。
マスク動作モードがオフであった場合、リセット信号RESETがローレベルであるとして(S2:NO)、リフレッシュマスク信号生成回路16の内部カウントCOUNTを0にし(S3)、リフレッシュマスク信号MREFBをローレベルで出力する(S4)。そして、(S1)に戻って、マクロクロックMCLKが次にローレベルからハイレベルに遷移するタイミングを待つ。
マスク動作モードがオンであった場合、RESETがハイレベルであるとして(S2:YES)、内部チップ取り込み信号MCEの論理状態を判定する(S5)。内部チップ取り込み信号MCEがローレベルである場合(S5:NO)、(S1)に戻り、マクロクロックMCLKが次にローレベルからハイレベルに遷移するタイミングを待つ(S1)。内部チップ取り込み信号MCEがローレベルの場合は、リフレッシュ動作が行われないので、マスク動作を行う必要がないからである。
内部チップ取り込み信号MCEがハイレベルである場合(S5:YES)、リフレッシュマスク信号生成回路16の内部カウントCOUNTに1を加算する(S6)。そして、リフレッシュマスク信号生成回路16の内部カウントCOUNTの判定を行う。リフレッシュマスク信号生成回路16の内部カウントCOUNTが20である場合(S7:YES)、リフレッシュマスク信号生成回路16の内部カウントCOUNTを0にリセットし(S8)、リフレッシュマスク信号MREFBをハイレベルで出力してマスク動作を行う(S9)。その後、(S1)に戻り、マクロクロックMCLKが次にローレベルからハイレベルに遷移するタイミングを待つ(S1)。
リフレッシュマスク信号生成回路16の内部カウントが、20ではなく(S7:NO)、かつ16以上である場合(S10:YES)、リフレッシュマスク信号MREFBをハイレベルで出力してマスク動作を行う(S9)。その後、(S1)に戻り、マクロクロックMCLKが次にローレベルからハイレベルに遷移するタイミングを待つ(S1)。
リフレッシュマスク信号生成回路16の内部カウントが20でなく(S7:NO)、かつ16未満である場合(S10:N)、リフレッシュマスク信号MREFBをローレベルで出力する(S11)。この場合は、マスク動作は行われずリフレッシュ動作が行われる。その後、(S1)に戻り、マクロクロックMCLKが次にローレベルからハイレベルに遷移するタイミングを待つ(S1)。
マスク動作モードがオン状態を維持している場合(RESET=H)において、マクロクロックMCLKがローレベルからハイレベルに遷移すると、内部取り込み信号MCEの論理状態が検出される。この時、内部取り込み信号MCEがハイレベル状態であると、内部カウントCOUNTに1を加算する。内部カウントCOUNTが、16以上かつ20以下である場合、リフレッシュマスク信号MREFBをハイレベルで出力する。リフレッシュマスク信号MREFBがハイレベルである場合には、擬似SRAM2はリフレッシュ動作がマスクされる。尚、内部カウントCOUNTが20である場合、内部カウントCOUNTは0にリセットされる。
マクロクロックMCLKがローレベルからハイレベルに遷移するタイミングに応じて内部取り込み信号MCEがハイレベルであることにより、擬似SRAM2に対してリフレッシュ動作が指令される。マスク動作モードがオン状態(RESET=H)においては、20回のリフレッシュ動作の指令のうち、16回目から20回目のリフレッシュ動作がマスクされる。これにより、過度なリフレッシュ動作を抑制することができる。擬似SRAM2における過度なリフレッシュ動作に伴う電力損失を抑制することができる。
ここで、コマンド制御回路14は制御部の一例であり、ライトデータのデータバスに備えられているシリパラ変換回路20、およびリードデータのデータバスに備えられているパラシリ変換回路24は、バス幅変換部の一例である。また、リフレッシュマスク信号生成回路16はマスク制御部の一例である。また、擬似SRAM2は記憶装置の一例である。
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、書き込みのバースト動作においては、バースト動作の期間のうちライトデータWDATAの取り込みが行われている期間(1)〜(4)にリフレッシュ動作を埋め込ませる(3)〜(4)ことができる。書き込み動作を行う通常のバースト動作期間の中(1)〜(4)で、リフレッシュ動作も行うことができる。また、読み出しのバースト動作においては、バースト動作の期間(5)〜(8)のうち内部リードデータMRDATAの読み出し後(7)〜(8)にリフレッシュ動作を埋め込ませることができる。読み出し動作を行う通常のバースト動作期間の中(5)〜(8)で、リフレッシュ動作も行うことができる。
また、リフレッシュ動作を行う期間を、書き込みのバースト動作においては、バースト動作の期間のうちライトデータWDATAの取り込みが行われている期間(1)〜(4)、読み出しのバースト動作においては、バースト動作の期間(5)〜(8)のうち内部リードデータMRDATAの読み出し後(7)〜(8)とすることで、バースト動作を阻害することがなくなる。これにより、バースト動作を阻害することにより発生するレイテンシの増加を抑制することができる。
なお、本実施形態を実施するにあたり、擬似SRAM2がリフレッシュ動作を過度に行う可能性を生じる。リフレッシュが過度に行われると、それに伴う無用な電力損失が発生する。リフレッシュマスク信号生成回路16の作用により、擬似SRAM2が過度なリフレッシュ動作をすることで発生する電力損失を抑制することができる。
尚、本発明では前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。本実施形態においては、ライトコマンドがコマンドバッファ12に取り込まれてから、擬似SRAM2がライトコマンドを取り込むまでに、擬似SRAM2がリフレッシュコマンドを取り込む期間は1回しかなかった。しかし、回路ブロックの構成によって、擬似SRAM2がリフレッシュコマンドを取り込む期間を2回以上とする構成も可能である。これと同様なことがリードコマンドを実行した時にも言える。また、図3に記載したリフレッシュマスク信号生成回路のフローチャートにあるステップ7とステップ10に示した数値はあくまで一例であり、この数値は、自由に可変することができる。これにより、擬似SRAM2が行うリフレッシュ動作の回数を調整することができる。
以下に本発明の諸態様を付記としてまとまる。
(付記1)
外部からのバーストアクセスに応じて記憶装置に対してアクセスを行うインターフェース回路であって、
前記外部からのバーストアクセスに対応する期間に前記記憶装置に対してコマンドをN回(Nは2以上の整数)発行可能とする制御部を備え、
前記制御部は、
前記N回のうち、多くとも(N−1)回において、前記外部からバーストアクセスに対応するアクセスコマンドを発行し、前記N回から前記多くとも(N−1)回を減じた回数のうちの少なくとも1回において、リフレッシュコマンドを発行することを特徴とするインターフェース回路。
(付記2)
前記アクセスコマンドがライトコマンドである場合、前記リフレッシュコマンドは、該ライトコマンドに先行して発行されることを特徴とする付記1に記載のインターフェース回路。
(付記3)
前記アクセスコマンドがリードコマンドである場合、前記リフレッシュコマンドは、該リードコマンドに後行して発行されることを特徴とする付記1または2に記載のインターフェース回路。
(付記4)
前記アクセスコマンドのサイクル数は、
(外部データバスのバス幅)×(前記外部からのバーストアクセスのバースト長)/(前記記憶装置のデータバスのバス幅)であることを特徴とする付記1乃至3の少なくとも何れか1項に記載のインターフェース回路。
(付記5)
外部データバスのバス幅と前記記憶装置のデータバスのバス幅との間に介在し、両データバスのバス幅の変換を行うバス幅変換部を備えることを特徴とする付記1乃至4の少なくとも何れか1項に記載のインターフェース回路。
(付記6)
前記リフレッシュコマンドの発行を検出し、規定回数を越える前記リフレッシュコマンドに対してはマスクするマスク制御部を備えることを特徴とする付記1乃至5の少なくとも何れか1項に記載のインターフェース回路。
(付記7)
外部からのバーストアクセスに応じて記憶装置に対してアクセスを行うインターフェース方法であって、
前記外部からのバーストアクセスに対応する期間に前記記憶装置に対してN回コマンド(Nは2以上の整数)を発行可能とするステップを有し、
前記ステップは、
前記N回のうち、多くとも(N−1)回において、前記外部からバーストアクセスに対応するアクセスコマンドを発行するステップと、
前記N回から前記多くとも(N−1)回を減じた回数のうちの少なくとも1回において、リフレッシュコマンドを発行するステップとを有することを特徴とするインターフェース方法。
第1実施形態のブロック構成図 各信号、データのクロック図 リフレッシュマスク信号生成回路のフローチャート
符号の説明
1 シーケンサ回路
2 擬似SRAM
3 インターフェース回路
10 分周回路
12 コマンドバッファ
14 コマンド制御回路
16 リフレッシュマスク信号生成回路
18 アドレスバッファ
20 シリパラ変換回路
22 リードデータ制御回路
24 パラシリ変換回路
26 書き込みデータバッファ
28 読み出しデータバッファ
ADDR 外部アドレス
ADE アドレス取り込み信号
CE チップ取り込み信号
CME 外部コマンド取り込み信号
MADDR 内部アドレス
MCE 内部チップ取り込み信号
MCLK マクロクロック
MRDATA 内部リードデータ
MREFB リフレッシュマスク信号
MWDATA 内部ライトデータ
MWE 内部ライト取り込み信号
RDATA リードデータ
RDE リード取り込み信号
UCLK ユーザクロック
WDATA ライトデータ
WDE ライトデータ取り込み信号
WE ライト取り込み信号

Claims (6)

  1. 外部からのバーストアクセスに応じて記憶装置に対してアクセスを行うインターフェース回路であって、
    前記外部からのバーストアクセスに対応する期間に前記記憶装置に対してコマンドをN回(Nは2以上の整数)発行可能とする制御部を備え、
    前記制御部は、
    前記N回のうち、多くとも(N−1)回において、前記外部からバーストアクセスに対応するアクセスコマンドを発行し、前記N回から前記多くとも(N−1)回を減じた回数のうちの少なくとも1回において、リフレッシュコマンドを発行することを特徴とするインターフェース回路。
  2. 前記アクセスコマンドがライトコマンドである場合、前記リフレッシュコマンドは、該ライトコマンドに先行して発行されることを特徴とする請求項1に記載のインターフェース回路。
  3. 前記アクセスコマンドがリードコマンドである場合、前記リフレッシュコマンドは、該リードコマンドに後行して発行されることを特徴とする請求項1または2に記載のインターフェース回路。
  4. 前記アクセスコマンドのサイクル数は、
    (外部データバスのバス幅)×(前記外部からのバーストアクセスのバースト長)/(前記記憶装置のデータバスのバス幅)であることを特徴とする請求項1乃至3の少なくとも何れか1項に記載のインターフェース回路。
  5. 外部データバスのバス幅と前記記憶装置のデータバスのバス幅との間に介在し、両データバスのバス幅の変換を行うバス幅変換部を備えることを特徴とする請求項1乃至4の少なくとも何れか1項に記載のインターフェース回路。
  6. 外部からのバーストアクセスに応じて記憶装置に対してアクセスを行うインターフェース方法であって、
    前記外部からのバーストアクセスに対応する期間に前記記憶装置に対してN回コマンド(Nは2以上の整数)を発行可能とするステップを有し、
    前記ステップは、
    前記N回のうち、多くとも(N−1)回において、前記外部からバーストアクセスに対応するアクセスコマンドを発行するステップと、
    前記N回から前記多くとも(N−1)回を減じた回数のうちの少なくとも1回において、リフレッシュコマンドを発行するステップとを有することを特徴とするインターフェース方法。








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