JP2011175444A - Data processor, semiconductor device, and data processing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リードデータをクロック同期でラッチする外部バスインタフェースを有するデータプロセッサ及び半導体装置、更にはそれを用いたデータ処理システムに関し、例えばマイクロコンピュータに適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a data processor and a semiconductor device having an external bus interface for latching read data in clock synchronization, and further to a data processing system using the same, for example, a technique effective when applied to a microcomputer.
特許文献1には外部デバイスにクロック信号を与え、外部デバイスから返されるリードデータをラッチするラッチ回路のラッチタイミングを前記クロック信号の遅延クロックを用いて制御するマイクロコンピュータが示される。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a microcomputer that controls a latch timing of a latch circuit that applies a clock signal to an external device and latches read data returned from the external device using a delay clock of the clock signal.
特許文献2には、半導体集積回路の試験装置において、記憶回路に格納した遅延データをアドレス発生器で発生させたアドレスで選択し、選択した遅延データに応じた遅延を持つクロック信号を出力する技術が示される。 Patent Document 2 discloses a technique for selecting delay data stored in a memory circuit using an address generated by an address generator and outputting a clock signal having a delay corresponding to the selected delay data in a semiconductor integrated circuit test apparatus. Is shown.
データ出力と共に当該データの確定タイミングをアクセス要求元に返す機能を備えていない外部デバイスをアクセスする外部バスインタフェース回路には、外部デバイスに供給したクロック信号に同期して返されるリードデータをラッチするのに、特許文献1に記載のような遅延クロックを用いることにより、所要のセットアップタイムとホールドタイムを確保してラッチ回路にリードデータを取り込むことができる。特に、特許文献2に記載のように遅延データを選択することによって遅延クロックの遅延時間を可変とすることにより、外部インタフェースのアナログ特性が異なる、即ち、クロック供給からデータ確定までの遅延時間が相違する、複数の外部デバイスに対して対応することが可能である。 The external bus interface circuit that accesses an external device that does not have the function of returning the data confirmation timing to the access request source together with the data output latches the read data that is returned in synchronization with the clock signal supplied to the external device. In addition, by using a delay clock as described in Patent Document 1, it is possible to secure the required setup time and hold time and capture read data into the latch circuit. In particular, by making the delay time of the delay clock variable by selecting the delay data as described in Patent Document 2, the analog characteristics of the external interface are different, that is, the delay time from clock supply to data determination is different. It is possible to cope with a plurality of external devices.
しかしながら、外部インタフェースのアナログ特性が異なる複数の外部デバイスが外部バスに共通接続されるデータ処理システムへの適用を考えたとき、特許文献2に記載の如くアクセス対象とする外部デバイスに切換え毎に記憶回路から読み出す遅延データを選択し直す場合にはアクセス処理が遅延する虞がある。さらに、外部デバイスにおけるリードデータの遅延はクロック信号の遅延とデータ系の遅延が在り、それをクロック信号の遅延だけで対処するということは、遅延要素の異なる遅延をひとつの遅延要素で対処するということになり、遅延設定が難しくなる場合が想定され、更に遅延設定の融通性も低くなる。 However, when considering application to a data processing system in which a plurality of external devices having different analog characteristics of the external interface are commonly connected to an external bus, the external device to be accessed is stored at each switching as described in Patent Document 2. When delay data to be read from the circuit is selected again, there is a risk that the access process will be delayed. Furthermore, the delay of read data in the external device includes the delay of the clock signal and the delay of the data system. Dealing with only the delay of the clock signal means that the delay of different delay elements is dealt with by one delay element. In other words, the case where delay setting becomes difficult is assumed, and the flexibility of delay setting is further reduced.
本発明の目的は、外部インタフェースのアナログ特性が異なる複数の外部デバイスに対するクロック同期のデータリード動作における遅延設定が容易で遅延設定の融通性も高く、しかも遅延時間の切換え処理を高速に行なうことができる外部バスインタフェース機能を備えたデータプロセッサ、更には半導体装置を提供することにある。 An object of the present invention is to easily set a delay in a clock-synchronized data read operation for a plurality of external devices having different analog characteristics of an external interface, to have a high delay setting flexibility, and to perform a delay time switching process at a high speed. Another object of the present invention is to provide a data processor having an external bus interface function, and a semiconductor device.
本発明の別の目的は、外部インタフェースのアナログ特性が異なる複数の外部デバイスに対するクロック同期のデータリード動作における遅延設定が容易で遅延設定の融通性も高く、しかも遅延時間の切換え処理を高速に行なうことができるデータ処理システムを提供することにある。 Another object of the present invention is to easily set a delay in a clock-synchronized data read operation for a plurality of external devices having different analog characteristics of the external interface, to have a high delay setting flexibility, and to perform a delay time switching process at high speed. It is to provide a data processing system capable of performing the above.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
すなわち、外部データ端子から入力されたリードデータを遅延制御すると共に、遅延制御されたデータのラッチタイミングを制御する外部バスインタフェース制御回路を採用し、前記ラッチタイミングの制御には、クロック出力バッファを介して外部に出力する内部クロック信号を遅延させる複数の第1遅延回路の出力をチップ選択信号に基づいて選択して前記ラッチ回路のラッチクロックとして与える制御を行い、データ遅延制御には、データ端子から入力されるリードデータを遅延させる複数の第2遅延回路の出力をチップ選択信号に基づいて選択して前記ラッチ回路にラッチするデータとして与える制御を行う。 That is, an external bus interface control circuit for controlling the delay of read data input from the external data terminal and controlling the latch timing of the delay-controlled data is adopted, and the latch timing is controlled through a clock output buffer. The output of the plurality of first delay circuits for delaying the internal clock signal output to the outside is selected based on the chip selection signal and given as the latch clock of the latch circuit, and the data delay control is performed from the data terminal. Control is performed so that outputs of a plurality of second delay circuits that delay input read data are selected as data to be latched in the latch circuit based on a chip selection signal.
リードデータの遅延制御と共に、遅延制御されたデータのラッチタイミングの制御を行うので、クロック系とデータ系の異なる遅延要素の夫々に着目してリードデータの取り込みを制御することができ、これにより、外部インタフェースのアナログ特性が異なる複数の外部デバイスに対するクロック同期のデータリード動作における遅延設定が容易で遅延設定の融通性も高くなる。 Since the latch timing of the delay-controlled data is controlled together with the delay control of the read data, it is possible to control the reading of the read data by paying attention to different delay elements of the clock system and the data system. Delay setting in a clock-synchronized data read operation for a plurality of external devices having different analog characteristics of the external interface is easy, and flexibility in delay setting is increased.
更にチップ選択に連動してクロックとデータの夫々の遅延回路の出力を切換えるから、遅延時間の切換え処理を高速化することができる。 Furthermore, since the outputs of the clock and data delay circuits are switched in conjunction with the chip selection, the delay time switching process can be speeded up.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、外部インタフェースのアナログ特性が異なる複数の外部デバイスに対するクロック同期のデータリード動作における遅延設定が容易で遅延設定の融通性も高く、しかも遅延時間の切換え処理を高速に行なうことができる。 That is, the delay setting in the clock-synchronized data read operation for a plurality of external devices having different analog characteristics of the external interface is easy, the delay setting flexibility is high, and the delay time switching process can be performed at high speed.
1.実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
1. First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described. Reference numerals in the drawings referred to in parentheses in the outline description of the representative embodiments merely exemplify what are included in the concept of the components to which the reference numerals are attached.
〔1〕本発明の代表的な実施の形態に係るデータプロセッサ(101)は、クロック信号を生成するクロックパルスジェネレータ(204)と、アクセス要求を発行するアクセス制御回路(200,201)と、アクセス要求に応答して外部バス制御を行う外部バスインタフェース制御回路(100)と、を有する。前記外部バスインタフェース制御回路は、外部クロック端子(312)から外部クロック信号(CK)を出力するクロック出力バッファ(302)と、チップ選択端子(314)からチップ選択信号(CS1〜CS4)を出力するチップ選択制御回路(305)と、外部データ端子から入力されたリードデータの遅延制御を行うデータ遅延制御回路(304)と、遅延制御回路路で遅延制御されたデータをラッチするラッチ回路(306)と、前記ラッチ回路のラッチタイミングを生成するラッチタイミング制御回路(303)と、を有する。ラッチタイミング制御回路は、クロック出力バッファに入力される内部クロック信号(CK0)を第1遅延制御レジスタ(DLREG1〜DLREG4)の設定値にしたがって遅延させる複数の第1遅延回路(41〜413)と、前記第1遅延回路の出力をチップ選択信号に基づいて選択して前記ラッチ回路にラッチクロックとして与える第1選択回路(401)とを有する。データ遅延制御回路は、データ端子から入力されるリードデータを第2遅延制御レジスタ(DLREG5〜DLREG8)の設定値にしたがって遅延させる複数の第2遅延回路(420〜423)と、前記第2遅延回路の出力をチップ選択信号に基づいて選択して前記ラッチ回路にラッチするデータとして与える第2選択回路(403)とを有する。 [1] A data processor (101) according to a representative embodiment of the present invention includes a clock pulse generator (204) for generating a clock signal, access control circuits (200, 201) for issuing an access request, an access An external bus interface control circuit (100) that performs external bus control in response to the request. The external bus interface control circuit outputs a clock output buffer (302) that outputs an external clock signal (CK) from an external clock terminal (312), and outputs chip selection signals (CS1 to CS4) from a chip selection terminal (314). A chip selection control circuit (305), a data delay control circuit (304) for delay control of read data input from an external data terminal, and a latch circuit (306) for latching data delay-controlled by the delay control circuit path And a latch timing control circuit (303) for generating the latch timing of the latch circuit. The latch timing control circuit includes a plurality of first delay circuits (41 to 413) for delaying the internal clock signal (CK0) input to the clock output buffer according to a set value of the first delay control registers (DLREG1 to DLREG4); And a first selection circuit (401) that selects an output of the first delay circuit based on a chip selection signal and supplies the output to the latch circuit as a latch clock. The data delay control circuit includes a plurality of second delay circuits (420 to 423) for delaying read data input from a data terminal in accordance with setting values of second delay control registers (DLREG5 to DLREG8), and the second delay circuit. Is selected on the basis of a chip selection signal and is supplied as data to be latched to the latch circuit.
リードデータの遅延制御と共に、遅延制御されたデータのラッチタイミングの制御を行うので、クロック系とデータ系の異なる遅延要素の夫々に着目してリードデータの取り込みを制御することができ、これにより、外部インタフェースのアナログ特性が異なる複数の外部デバイスに対するクロック同期のデータリード動作における遅延設定が容易で遅延設定の融通性も高くなる。 Since the latch timing of the delay-controlled data is controlled together with the delay control of the read data, it is possible to control the reading of the read data by paying attention to different delay elements of the clock system and the data system. Delay setting in a clock-synchronized data read operation for a plurality of external devices having different analog characteristics of the external interface is easy, and flexibility in delay setting is increased.
更にチップ選択に連動してクロックとデータの夫々の遅延回路の出力を切換えるから、遅延時間の切換え処理を高速化することができる。 Furthermore, since the outputs of the clock and data delay circuits are switched in conjunction with the chip selection, the delay time switching process can be speeded up.
〔2〕項1のデータプロセッサにおいて、前記第1遅延制御レジスタ及び第2遅延制御レジスタは前記アクセス制御回路の1つである中央処理装置(200)のアドレス空間に配置されたレジスタである。 [2] In the data processor according to item 1, the first delay control register and the second delay control register are registers arranged in an address space of a central processing unit (200) which is one of the access control circuits.
これにより、中央処理装置の命令実行に従って遅延時間を完全プログラマブルに設定可能になる。 As a result, the delay time can be set completely programmable according to the instruction execution of the central processing unit.
〔3〕項1のデータプロセッサにおいて、外部からリードデータが入力されると共に当該リードデータの確定を示すデータストローブ信号が入力されるメモリ制御回路(123)を有する。 [3] The data processor according to [1] includes a memory control circuit (123) to which read data is input from the outside and a data strobe signal indicating confirmation of the read data is input.
〔4〕本発明の別の実施の形態に係るデータ処理システムは、項1のデータプロセッサ(101)と、前記データプロセッサが備える前記外部バスインタフェース制御回路に接続され、前記データプロセッサからのリードアクセス要求に応答するデータの出力にデータストローブ信号の出力を伴わない第1外部デバイス(102,103A,103B)と、前記データプロセッサが備える前記外部バスインタフェース制御回路に接続され、前記データプロセッサからのリードアクセス要求に応答するデータの出力にデータストローブ信号の出力を伴う第2外部デバイス(111)と、を有する。 [4] A data processing system according to another embodiment of the present invention is connected to the data processor (101) of item 1 and the external bus interface control circuit included in the data processor, and read access from the data processor The first external device (102, 103A, 103B) that does not accompany the output of the data in response to the request with the output of the data strobe signal, and the external bus interface control circuit included in the data processor are connected to read data from the data processor. A second external device (111) accompanied by the output of a data strobe signal in the output of data in response to the access request.
これにより、外部インタフェースのアナログ特性が異なる複数の外部デバイスに対するクロック同期のデータリード動作における遅延設定が容易で遅延設定の融通性も高く、しかも遅延時間の切換え処理を高速に行なうことができる。 As a result, the delay setting in the clock-synchronized data read operation for a plurality of external devices having different analog characteristics of the external interface is easy, the delay setting flexibility is high, and the delay time switching process can be performed at high speed.
〔5〕本発明の別の実施の形態に係る半導体装置は、内部回路モジュールから外部へのアクセス要求に応答して外部バス制御を行う外部バスインタフェース制御回路を有する。前記外部バスインタフェース制御回路は、外部データ端子から入力されたリードデータの遅延制御を行うデータ遅延制御回路と、遅延制御回路路で遅延制御されたデータをラッチするラッチ回路と、前記ラッチ回路のラッチタイミングを生成するラッチタイミング制御回路と、を有する。ラッチタイミング制御回路は、クロック出力バッファを介して外部に出力する内部クロック信号を遅延させる複数の第1遅延回路と、前記第1遅延回路の出力をチップ選択信号に基づいて選択して前記ラッチ回路にラッチクロックとして与える第1選択回路とを有する。データ遅延制御回路は、データ端子から入力されるリードデータを遅延させる複数の第2遅延回路と、前記第2遅延回路の出力をチップ選択信号に基づいて選択して前記ラッチ回路にラッチするデータとして与える第2選択回路とを有する。 [5] A semiconductor device according to another embodiment of the present invention includes an external bus interface control circuit that performs external bus control in response to an external access request from an internal circuit module. The external bus interface control circuit includes a data delay control circuit that performs delay control of read data input from an external data terminal, a latch circuit that latches data that is delay-controlled by a delay control circuit, and a latch of the latch circuit A latch timing control circuit for generating timing. The latch timing control circuit delays an internal clock signal output to the outside via a clock output buffer, and selects an output of the first delay circuit based on a chip selection signal to select the latch circuit. And a first selection circuit that provides the signal as a latch clock. The data delay control circuit includes a plurality of second delay circuits that delay read data input from a data terminal, and data that is selected by an output of the second delay circuit based on a chip selection signal and latched in the latch circuit. And a second selection circuit for providing.
リードデータの遅延制御と共に、遅延制御されたデータのラッチタイミングの制御を行うので、クロック系とデータ系の異なる遅延要素の夫々に着目してリードデータの取り込みを制御することができ、これにより、外部インタフェースのアナログ特性が異なる複数の外部デバイスに対するクロック同期のデータリード動作における遅延設定が容易で遅延設定の融通性も高くなる。 Since the latch timing of the delay-controlled data is controlled together with the delay control of the read data, it is possible to control the reading of the read data by paying attention to different delay elements of the clock system and the data system. Delay setting in a clock-synchronized data read operation for a plurality of external devices having different analog characteristics of the external interface is easy, and flexibility in delay setting is increased.
更にチップ選択に連動してクロックとデータの夫々の遅延回路の出力を切換えるから、遅延時間の切換え処理を高速化することができる。 Furthermore, since the outputs of the clock and data delay circuits are switched in conjunction with the chip selection, the delay time switching process can be speeded up.
〔6〕項5の半導体装置において、前記第1の遅延回路の遅延時間を決める遅延データが設定される第1遅延制御レジスタと、前記第2の遅延回路の遅延時間を決める遅延データが設定される第2遅延制御レジスタとを更に有する。 [6] In the semiconductor device of [5], the first delay control register in which the delay data for determining the delay time of the first delay circuit is set, and the delay data for determining the delay time of the second delay circuit are set. And a second delay control register.
設定する遅延時間をプログラマブル化することが可能になる。 The delay time to be set can be made programmable.
〔7〕項5の半導体装置において、前記第1遅延制御レジスタ及び前記第2遅延制御レジスタに設定する遅延データを格納する不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリから前記第1遅延制御レジスタ及び前記第2遅延制御レジスタに前記遅延データを初期設定する中央処理装置と、を更に有する。 [7] In the semiconductor device of [5], a nonvolatile memory storing delay data to be set in the first delay control register and the second delay control register, and the first delay control register and the first delay memory from the nonvolatile memory. And a central processing unit that initializes the delay data in a two-delay control register.
前記第1遅延制御レジスタ及び前記第2遅延制御レジスタに対する初期設定が容易になる。 Initial setting for the first delay control register and the second delay control register is facilitated.
これにより、クロック信号の遅延設定とデータの遅延設定が更にやり易くなる。 This makes it easier to set the delay of the clock signal and the delay of the data.
〔8〕項5の半導体装置において、外部からリードデータが入力されると共に当該リードデータの確定を示すデータストローブ信号が入力されるメモリ制御回路を有する。 [8] The semiconductor device according to [5], including a memory control circuit to which read data is input from the outside and a data strobe signal indicating the determination of the read data is input.
〔9〕本発明の別の実施の形態に係るデータ処理システムは、項5の半導体装置と、前記半導体が備える前記外部バスインタフェース制御回路に接続され、前記半導体装置からのリードアクセス要求に応答するデータの出力にデータストローブ信号の出力を伴わない第1外部デバイスと、前記半導体装置が備える前記外部バスインタフェース制御回路に接続され、前記半導体装置からのリードアクセス要求に応答するデータの出力にデータストローブ信号の出力を伴う第2外部デバイスと、を有する。 [9] A data processing system according to another embodiment of the present invention is connected to the semiconductor device according to item 5 and the external bus interface control circuit included in the semiconductor, and responds to a read access request from the semiconductor device. A data strobe is connected to the first external device that does not accompany the output of data strobe signal to the output of data and the external bus interface control circuit provided in the semiconductor device, and to the data output in response to a read access request from the semiconductor device. And a second external device with signal output.
これにより、外部インタフェースのアナログ特性が異なる複数の外部デバイスに対するクロック同期のデータリード動作における遅延設定が容易で遅延設定の融通性も高く、しかも遅延時間の切換え処理を高速に行なうことができる。 As a result, the delay setting in the clock-synchronized data read operation for a plurality of external devices having different analog characteristics of the external interface is easy, the delay setting flexibility is high, and the delay time switching process can be performed at high speed.
2.実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
2. Details of Embodiments Embodiments will be further described in detail.
図2には本発明に係るデータ処理システムの一実施の形態として携帯電話器が例示される。 FIG. 2 illustrates a cellular phone as an embodiment of the data processing system according to the present invention.
同図に示される携帯電話器は、携帯電話のベースバンド機能と適宜のアプリケーション機能を実現するためのデータ処理を行なうマイクロコンピュータ(MCU)101を備える。マイクロコンピュータ101は、特に制限されないが、単結晶シリコンのような1個の半導体基板に相補型MOS集積回路製造技術などによって構成される。
The mobile phone shown in the figure includes a microcomputer (MCU) 101 that performs data processing for realizing a baseband function of a mobile phone and an appropriate application function. The
マイクロコンピュータ101には各種周辺デバイス及び回路が接続され、マイクロコンピュータ101がそれらを制御することによって所期の携帯電話機能及びアプリケーション機能を実現する。
Various peripheral devices and circuits are connected to the
周辺デバイスとして、表示装置構成するメイン液晶ディスプレイ(MLCD)112及びサブ液晶ディスプレイ(SLCD)113、発光ダイオードの駆動制御回路(LEDCNT)114、カメラモジュール(CAM)115、赤外線通信モジュール(IRDA)116、メモリカードインタフェース(MCRD)117、非接触近接通信インタフェースコントローラ(NCNTCT)118、ディジタルテレビチューナ(DVTUN)119、衛星利用測位システム(GPSRF)120、ワイヤレス通信モジュール(BLTH)121、携帯電話用高周波通信IC105、電池パック(BTTRY)106、電源(PWR)及びオーディオインタフェース回路(AUDIO)110、パーソナルコンピュータとインタフェースするためのPCインタフェース(PCIF)108、キー入力のためのキーマトリックス(KEYMTRX)109、そして、スピーカ(SPK)・マイクロフォン(MIC)・レシーバ(RCV)などの音響機器107を有する。
As peripheral devices, a main liquid crystal display (MLCD) 112 and a sub liquid crystal display (SLCD) 113 constituting a display device, a light emitting diode drive control circuit (LEDCNT) 114, a camera module (CAM) 115, an infrared communication module (IRDA) 116, Memory card interface (MCRD) 117, contactless proximity communication interface controller (NCNTCT) 118, digital television tuner (DVTUN) 119, satellite-based positioning system (GPSRF) 120, wireless communication module (BLTH) 121, high-
マイクロコンピュータ101は特に、データ出力と共に当該データの確定タイミングをアクセス要求元に返すデータストローブ信号の出力機能を備えていない外部デバイスをアクセスするための外部バスインタフェース回路(EXBSC)100を備え、外部バスインタフェース回路(EXBSC)100には例えば外部バス122を介してフラッシュメモリ(FLASH)102、スタティックRAM(SRAM)104、及びその他のクロック同期デバイス(CKSYDEV)103が接続される。130で示される外部バスインタフェース回路(EXBSC)100と外部バス122とのインタフェースはアドレス、データ、クロック信号、及び制御信号によって行われ、制御信号にはデータストローブ信号は含まれていない。
In particular, the
一方、データ出力と共に当該データの確定タイミングをアクセス要求元に返すデータストローブ信号の出力機能を備えた外部デバイスをアクセスするための外部インタフェース回路としてシンクロナスDRAMコントローラ(SDRAMCNT)123を備え、SDRAMCNT123にはメインメモリなどに利用されるクロック同期式のメモリのSDRAM111が接続される。131で示されるSDRAMCNT123とSDRSAM111とのインタフェースはアドレス、データ、クロック信号、及び制御信号によって行われ、制御信号にはデータストローブ信号を含んでいる。
On the other hand, a synchronous DRAM controller (SDRAMCNT) 123 is provided as an external interface circuit for accessing an external device having an output function of a data strobe signal that returns the data confirmation timing to the access request source together with the data output. An SDRAM 111 of a clock synchronous memory used for a main memory or the like is connected. An interface between the
図1にはマイクロコンピュータ101の具体例が示される。マイクロコンピュータ101は特に制限されないが、フェッチした命令を解読して実行する中央処理装置(CPU)200、CPU200が設定したデータ転送制御条件に従ってデータ転送制御を行うダイレクトメモリアクセスコントローラ(DMAC)201、DMA機能を備えてカメラモジュールにインタフェースされるカメラインタフェース(カメラI/F)202、DMA機能を備え画像データ描画処理及び画像表示処理などを行なう画像処理ブロック203、及びCPU200が実行するプログラムや制御データを電気的に書換え可能に保持する不揮発性メモリ(EEPROM)205等を有し、それらは外部バスインタフェース回路100と共に内部バス207に接続される。前記CPU204及びDMAC201、そしてカメラインタフェース202と画像処理ブロック203のDMA機能はアクセス要求を発行するアクセス制御回路の一例とされる。
FIG. 1 shows a specific example of the
クロックパルスジェネレータ(CPG)204は例えば外部から供給されるシステムクロック信号CLKを入力して複数の内部クロック信号を生成する。生成された複数の内部クロック信号はCPU200、DMAC2101、画像処理ブロック203等の同期動作の基準クロック信号として利用される。例えば内部クロック信号の一つのクロック信号CKOは外部バスインタフェース回路100に供給され、その動作基準クロックとして利用される。特に制限されないが、クロック信号CKOは内部バス207のバスサイクルを規定するクロック信号と同じである。
A clock pulse generator (CPG) 204 receives a system clock signal CLK supplied from the outside, for example, and generates a plurality of internal clock signals. The plurality of generated internal clock signals are used as reference clock signals for synchronous operations of the
外部バスインタフェース回路100は、CPU200等のアクセス制御回路からのアクセス要求に応答して外部バス122の制御を行う。外部バス122はデータバスDBUS、アドレス及びコマンドバスACBUS、及びチップ選択バスCSBUSに分けて図示してある。それらには、外部デバイスとして、フラッシュメモリ102、SRAM104、その他のクロック同期デバイス103A,103Bが接続され。夫々の外部デバイス102、103A、103B、104の記憶領域はCPU200のアドレス空間で別々のアドレス領域にマッピングされ、デバイスの選択はチップ選択信号CS1〜CS4によって個別に行われる。チップ選択信号CS1〜CS4はチップ選択バスCSBUSに伝播される。コマンドバスにはリード/ライト信号などのバスコマンドが伝播される。夫々の外部デバイス102、103A、103B、104にはクロック出力端子312から出力される外部クロック信号CKが供給される。
The external
データバスDBUSはデータ入出力端子313を介して外部バスインタフェース回路100に接続され、アドレス及びコマンドバスACBUSはアドレス出力端子310及びコマンド出力端子311を介して外部バスインタフェース回路100に接続され、チップ選択バスCSBUSはチップ選択信号出力端子314を介して外部バスインタフェース回路100に接続される。アドレス出力端子310、コマンド出力端子311及びデータ入出力端子313は夫々所定の複数ビットで構成される。
The data bus DBUS is connected to the external
外部バスインタフェース制御回路100は、クロック出力バッファ302、チップ選択制御回路(CSGN)305、データ遅延制御回路(DTDLY)304、ラッチ回路(FF)306、ラッチタイミング制御回路(CKDLY)303、アドレス及びコマンド出力回路300、そしてデータ出力回路301を有する。
The external bus
クロック出力バッファ302はCPG204が生成するクロック信号CK0を入力してクロック端子312から外部クロック信号CKを出力する。
The
チップ選択制御回路305は、外部デバイス102,103A,103B,104がマッピングされたアドレス情報を有し、内部バス207から入力されるアドレス信号が何れかの外部デバイス102,103A,103B,104のマッピングアドレスに一致するとき、それに対応するチップ選択信号をそのバスサイクルの期間に選択レベルにして出力する。
The chip
データ遅延制御回路304はデータ端子313から入力されたリードデータの遅延制御を行い、遅延制御にはチップ選択信号CS1〜CS4等を利用する。
The data delay
ラッチ回路306はデータ遅延制御回路304で遅延制御されたデータをラッチする。
The
ラッチタイミング制御回路303はクロック信号CK0の遅延信号に基づいて前記ラッチ回路306のラッチタイミングを生成し、クロック信号CK0の遅延制御にはチップ選択信号CS1〜CS4等を利用する。クロック出力バッファ302が出力する外部クロック信号CKと内部クロック信号CK0の位相は論理的に揃っているものとされる。
The latch
アドレス及びコマンド出力回路30は内部バス207に供給されたアドレス信号及びコマンドを外部バス122に出力する制御を行う。
The address and command output circuit 30 performs control to output the address signal and command supplied to the
データ出力回路301は外部バス122への書込みアクセスに際してライトデータをデータバスDBUSに出力する制御を行う。
The
図3には外部バスインタフェース回路100の詳細が例示される。
FIG. 3 illustrates details of the external
ラッチタイミング制御回路303は、クロック遅延調整回路402、セレクタ401及びレジスタ回路400に含まれる制御レジスタDLREG1〜DLREG4によって構成される。制御レジスタDLREG1〜DLREG4は、CPU200がその動作プログラムに従って内部バス207経由で遅延選択データが設定される。クロック遅延調整回路402は夫々動作遅延の異なるクロックバッファ410,411,412を初段に持ち、それぞれ次段にクロックバッファ413が直列に3段配置され、終段にセレクタ414,415,416を備えた遅延経路を4列並列に備え(第2列は図示を省略してある)、セレクタ414,415,416の出力から一つを選択するマスタセレクタ401が設けられて構成される。夫々のセレクタ414,415,416は対応する遅延経路の直列4段のクロックバッファの各出力を並列に入力して一つを選択する。クロックバッファ410は外部デバイス102〜104が外部クロック信号CKに対しクロック系で遅延なく応答してデータを返してきたと仮定したときの端子312のクロック出力から当該データを前記ラッチ回路306でラッチするときの内部動作遅延に相当する遅延時間を持つ。初段の4個のクロックバッファ410〜412は順次差遅延時間が漸増されている。4個のセレクタ414〜416の内の、何れのセレクタの出力を選択するかはセレクタ401で選択され、セレクタ401の選択制御はチップ選択信号CS1〜CS4で行われる。セレクタ401は、チップ選択信号CS1の活性化に応答してセレクタ414の出力を選択し、チップ選択信号CS2の活性化に応答して図示を省略する2列目のセレクタの出力を選択し、チップ選択信号CS3の活性化に応答してセレクタ415の出力を選択し、チップ選択信号CS4の活性化に応答してセレクタ416の出力を選択する。つまり、チップ選択制御回路305から出力されたチップ選択信号CS1〜CS4に対応して、いずれか一つの遅延経路が選択されることによって、クロック信号CK0は遅延され、そのクロック信号CK0の遅延信号に基づいてラッチ回路306のフィードバッククロックCKfbとして、データラッチに利用される。
The latch
セレクタ414は制御レジスタDLREG1の設定値に従った選択を行い、制御レジスタDLREG1はチップ選択信号CS1で選択されるアドレス領域の外部デバイス102におけるクロック系の特性に応じたラッチタイミングが設定されることになる。セレクタ416は制御レジスタDLREG4の設定値に従った選択を行い、制御レジスタDLREG4はチップ選択信号CS4で選択されるアドレス領域の外部デバイス104におけるクロック系の特性に応じたラッチタイミングが設定されることになる。残りのセレクタ415も同様である。
The
データ遅延制御回路304は、データ遅延調整回路404、セレクタ403及びレジスタ回路400に含まれる制御レジスタDLREG5〜DLREG8によって構成される。制御レジスタDLREG5〜DLREG8はCPU200がその動作プログラムに従って内部バス207経由で遅延選択データが設定される。データ遅延調整回路404は夫々動作遅延の異なるデータバッファ420,421,422を初段に持ち、それぞれ次段にデータバッファ423が直列に3段配置され、終段にセレクタ424,425,426を備えた遅延経路を4列並列に備え(第2列は図示を省略してある)、セレクタ424,425,426の出力から一つを選択するマスタセレクタ403が設けられて構成される。夫々のセレクタ424,425,426は対応する遅延経路の直列4段のデータバッファの各出力を並列に入力して一つを選択する。データバッファ420は外部デバイス102〜104が外部クロック信号CKに対しデータ系において遅延なく応答してデータを返してきたと仮定したとき、端子313へのリードデータ入力から当該データが前記ラッチ回路306に到達するまでの内部動作遅延に相当する遅延時間を持つ。初段の4個のデータバッファ420〜422は順次差遅延時間が漸増されている。4個のセレクタ424〜426の内のどのセレクタの出力を選択するかはセレクタ403で選択され、セレクタ403の選択制御はチップ選択信号CS1〜CS4で行われる。セレクタ403は、チップ選択信号CS1の活性化に応答してセレクタ424の出力を選択し、チップ選択信号CS2の活性化に応答して図示を省略する2列目のセレクタの出力を選択し、チップ選択信号CS3の活性化に応答してセレクタ425の出力を選択し、チップ選択信号CS4の活性化に応答してセレクタ426の出力を選択する。よって、チップ選択制御回路305から出力されたチップ選択信号CS1〜CS4に対応して、データ遅延調整回路404のいずれか一つの遅延経路が選択される。それにより、端子313から入力されたリードデータは、任意の遅延時間を有し、クロック遅延調整回路402で生成されたフィードバッククロックCKfbに応じてラッチされる。 セレクタ424は制御レジスタDLREG5の設定値に従った選択を行い、制御レジスタDLREG5はチップ選択信号CS1で選択されるアドレス領域の外部デバイス102におけるデータ系の特性に応じた遅延量が設定されることになる。セレクタ426は制御レジスタDLREG8の設定値に従った選択を行い、制御レジスタDLREG8はチップ選択信号CS4で選択されるアドレス領域の外部デバイス104におけるデータ系の特性に応じた遅延量が設定されることになる。残りのセレクタ425も同様である。
The data delay
図4にはラッチタイミング制御回路303及びデータ遅延制御回路304を用いたアクセス制御例が示され、図5には図4における動作タイミングを示す。
FIG. 4 shows an example of access control using the latch
ここでは、図4に例示されるように、制御レジスタDLREG4,DLREG8はCS4の空間に配置されたデバイスアクセスに対する遅延調整にための制御データの設定に割当てられ、制御レジスタDLREG3,DLREG7はCS3の空間に配置されたデバイスアクセスに対する遅延調整のための制御データの設定に割当てられるものとし、クロック同期デバイス(CKSYDEV)103AがCS3のアドレス空間に配置され、クロック同期デバイス(CKSYDEV)103BがCS4のアドレス空間に配置されているものとする。 Here, as illustrated in FIG. 4, the control registers DLREG4 and DLREG8 are assigned to setting control data for delay adjustment for device access arranged in the CS4 space, and the control registers DLREG3 and DLREG7 are allocated to the CS3 space. The clock synchronization device (CKSYDEV) 103A is arranged in the CS3 address space, and the clock synchronization device (CKSYDEV) 103B is in the CS4 address space. It shall be arranged in.
クロック同期デバイス103Aは、外部クロックCKがクロック端子312で変化されてからその変化の伝播を受けてリードデータを出力ラッチ400Aがラッチするまでの動作遅延としてクロック入力遅延a(CKDLa)を有し、出力ラッチ400Aがリードデータをラッチしてデータ端子313に到達するまでのデータ遅延としてデータ出力遅延(DTDLd)を有するものとする。便宜上、出力ラッチ400AのラッチクロックをCKOa、出力ラッチ400Aの出力データをDATaと記す。
The
この場合には図5に例示されるように、ラッチタイミング制御回路303によるCK0の遅延調整量をCKDLaと同じになるように制御レジスタDLREG3に制御データを設定し、また、データ遅延制御回路304による入力データ遅延量を遅延量DTDLxとなるように制御レジスタDLREG7に制御データを設定する。遅延量DTDLxは、例えばフィードバッククロックCKfbの立ち上がりリエッジでセットアップタイムとホールドタイムがそれぞれ50%になるように決めればよい。
In this case, as illustrated in FIG. 5, the control data is set in the control register DLREG3 so that the delay adjustment amount of CK0 by the latch
一方、クロック同期デバイス103Bは、外部クロックCKがクロック端子312で変化されてからその変化の伝播を受けてリードデータを出力ラッチ400Bがラッチするまでの動作遅延としてクロック入力遅延b(CKDLb)を有し、出力ラッチ400Bがリードデータをラッチしてデータ端子313に到達するまでのデータ遅延としてデータ出力遅延(DTDLb)を有するものとする。便宜上、出力ラッチ400BのラッチクロックをCKOb、出力ラッチ400Bの出力データをDATbと記す。
On the other hand, the clock synchronization device 103B has a clock input delay b (CKDLb) as an operation delay from when the external clock CK is changed at the
この場合には図5に例示されるように、ラッチタイミング制御回路303によるCK0の遅延調整量をCKDLbと同じになるように制御レジスタDLREG4に制御データを設定し、また、データ遅延制御回路304による入力データ遅延量を遅延量DTDLyとなるように制御レジスタDLREG8に制御データを設定する。遅延量DTDLyは、例えばフィードバッククロックCKfbの立ち上がりリエッジでセットアップタイムとホールドタイムがそれぞれ50%になるように決めればよい。
In this case, as illustrated in FIG. 5, the control data is set in the control register DLREG4 so that the delay adjustment amount of CK0 by the latch
前記制御レジスタDLREG1〜DLREG8に対する制御データの設定はCPU200が行っても良いし、DMAC201を用いて行ってもよい。例えばパワーオンリセット処理で初期設定する場合には遅延制御レジスタDLREG1〜DLREG8に設定する遅延データをEEPROM205に予め格納しておき、パワーオンリセット処理の一つとして例えばCPU200がEEPROM205から遅延制御レジスタDLREG1〜DLREG8に遅延データを初期設定することができる。
Setting of control data for the control registers DLREG1 to DLREG8 may be performed by the
上記実施の形態によれば以下の作用効果を得ることができる。 According to the said embodiment, the following effects can be obtained.
(1)データ遅延制御回路304によるリードデータの遅延制御と共に、遅延制御されたデータのラッチタイミングをラッチタイミング制御回路303によって制御するので、クロック系とデータ系の異なる遅延要素の夫々に着目してリードデータの取り込みを制御することができ、これにより、外部インタフェースのアナログ特性が異なる複数の外部デバイスに対するクロック同期のデータリード動作における遅延設定が容易になり、しかも遅延設定の融通性も高くなる。
(1) Since the latch timing of the delay-controlled data is controlled by the latch
(2)更にチップ選択に連動してクロックとデータの夫々の遅延回路の出力を切換えるから、遅延時間の切換え処理を高速化することができる。 (2) Furthermore, since the outputs of the clock and data delay circuits are switched in conjunction with the chip selection, the delay time switching process can be speeded up.
(3)遅延制御レジスタDLREG1〜DLREG8をCPU200のアドレス空間に配置することにより、CPU200の命令実行に従って遅延時間を完全プログラマブルに設定可能になる。
(3) By arranging the delay control registers DLREG1 to DLREG8 in the address space of the
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.
例えば、アクセス制御回路は上記実施の形態で説明したCPUやDMACに限定されない。チップ選択信号の種類、制御レジスタの数、マイクロコンピュータが内蔵する回路モジュールの種類等は適宜変更可能である。 For example, the access control circuit is not limited to the CPU or DMAC described in the above embodiment. The type of chip selection signal, the number of control registers, the type of circuit module built in the microcomputer, and the like can be changed as appropriate.
データ遅延制御回路304及びラッチタイミング制御回路303の具体的な回路構成は上記実施の形態に限定されない。遅延時間の異なる初段クロックバッファに複数段のクロックバッファを直列した遅延経路を並列に複数列設けてセンタする構成に限定されず適宜変更可能である。本発明のデータプロセッサは携帯電話器以外の種々の出た処理システムに適用可能であり、また、データプロセッサはシングルチップの半導体装置に限定されず、マルチチップのシステム・イン・パッケージ若しくはパッケージ・オン・パッケージ携帯の半導体装置として実現することも可能である。
Specific circuit configurations of the data delay
101 マイクロコンピュータ(MCU)
100 外部バスインタフェース回路(EXBSC)
122 外部バス
102 フラッシュメモリ(FLASH)
104 スタティックRAM(SRAM)
103,103A,103B その他のクロック同期デバイス(CKSYDEV)
123 シンクロナスDRAMコントローラ(SDRAMCNT)
111 SDRAM
200 中央処理装置(CPU)
201 ダイレクトメモリアクセスコントローラ(DMAC)
202 カメラインタフェース(カメラI/F)
203 画像処理ブロック
205 不揮発性メモリ(EEPROM)
207 内部バス
204 クロックパルスジェネレータ(CPG)
CK0 クロック信号
DBUS データバスDBUS
ACBUS アドレス及びコマンドバス
CSBUS チップ選択バス
313 データ入出力端子
310 アドレス出力端子
311 コマンド出力端子
314 チップ選択信号出力端子
302 クロック出力バッファ
305 チップ選択制御回路(CSGN)
304 データ遅延制御回路(DTDLY)
306 ラッチ回路(FF)
303 ラッチタイミング制御回路(CKDLY)
300 アドレス及びコマンド出力回路
301 データ出力回路
402 クロック遅延調整回路
401 セレクタ
400 レジスタ回路
DLREG1〜DLREG8 制御レジスタ
410,411,412,413 クロックバッファ
セレクタ414,415,416
404 データ遅延調整回路
403 セレクタ
420,421,422 クロックバッファ
424,425,426 セレクタ
CKDLa クロック入力遅延a
DTDLd データ出力遅延
CKDLb クロック入力遅延b
DTDLb データ出力遅延
101 Microcomputer (MCU)
100 External bus interface circuit (EXBSC)
122
104 Static RAM (SRAM)
103, 103A, 103B Other clock synchronization devices (CKSYDEV)
123 Synchronous DRAM controller (SDRAMCNT)
111 SDRAM
200 Central processing unit (CPU)
201 Direct memory access controller (DMAC)
202 Camera interface (Camera I / F)
203
207
CK0 Clock signal DBUS Data bus DBUS
ACBUS Address and command bus CSBUS
304 Data delay control circuit (DTTDLY)
306 Latch circuit (FF)
303 Latch timing control circuit (CKDLY)
300 address and
404 Data
DTDLd Data output delay CKDLb Clock input delay b
DTDLb data output delay
Claims (9)
アクセス要求を発行するアクセス制御回路と、
アクセス要求に応答して外部バス制御を行う外部バスインタフェース制御回路と、を有するデータプロセッサであって、
前記外部バスインタフェース制御回路は、外部クロック端子から外部クロック信号を出力するクロック出力バッファと、チップ選択端子からチップ選択信号を出力するチップ選択制御回路と、外部データ端子から入力されたリードデータの遅延制御を行うデータ遅延制御回路と、前記データ遅延制御回路で遅延制御されたデータをラッチするラッチ回路と、前記ラッチ回路のラッチタイミングを生成するラッチタイミング制御回路と、を有し、
前記ラッチタイミング制御回路は、クロック出力バッファに入力される内部クロック信号を第1遅延制御レジスタの設定値にしたがって遅延させる複数の第1遅延回路と、前記第1遅延回路の出力をチップ選択信号に基づいて選択して前記ラッチ回路にラッチクロックとして与える第1選択回路とを有し、
前記データ遅延制御回路は、データ端子から入力されるリードデータを第2遅延制御レジスタの設定値にしたがって遅延させる複数の第2遅延回路と、前記第2遅延回路の出力をチップ選択信号に基づいて選択して前記ラッチ回路にラッチするデータとして与える第2選択回路とを有する、データプロセッサ。 A clock pulse generator for generating a clock signal;
An access control circuit for issuing an access request;
An external bus interface control circuit that performs external bus control in response to an access request, and a data processor,
The external bus interface control circuit includes a clock output buffer that outputs an external clock signal from an external clock terminal, a chip selection control circuit that outputs a chip selection signal from a chip selection terminal, and a delay of read data input from an external data terminal A data delay control circuit that performs control, a latch circuit that latches data that is delay-controlled by the data delay control circuit, and a latch timing control circuit that generates latch timing of the latch circuit,
The latch timing control circuit includes a plurality of first delay circuits that delay an internal clock signal input to a clock output buffer according to a set value of a first delay control register, and an output of the first delay circuit as a chip selection signal. A first selection circuit that selects and provides to the latch circuit as a latch clock,
The data delay control circuit includes a plurality of second delay circuits that delay read data input from a data terminal according to a set value of a second delay control register, and an output of the second delay circuit based on a chip selection signal. And a second selection circuit which selects and gives as data to be latched in the latch circuit.
前記データプロセッサが備える前記外部バスインタフェース制御回路に接続され、前記データプロセッサからのリードアクセス要求に応答するデータの出力にデータストローブ信号の出力を伴わない第1外部デバイスと、
前記データプロセッサが備える前記外部バスインタフェース制御回路に接続され、前記データプロセッサからのリードアクセス要求に応答するデータの出力にデータストローブ信号の出力を伴う第2外部デバイスと、を有するデータ処理システム。 A data processor according to claim 1;
A first external device connected to the external bus interface control circuit included in the data processor and not accompanied by an output of a data strobe signal in an output of data in response to a read access request from the data processor;
And a second external device connected to the external bus interface control circuit included in the data processor and having a data strobe signal output as an output of data in response to a read access request from the data processor.
前記外部バスインタフェース制御回路は、外部データ端子から入力されたリードデータの遅延制御を行うデータ遅延制御回路と、前記データ遅延制御回路で遅延制御されたデータをラッチするラッチ回路と、前記ラッチ回路のラッチタイミングを生成するラッチタイミング制御回路と、を有し、
前記ラッチタイミング制御回路は、前記クロック出力バッファを介して外部に出力する内部クロック信号を遅延させる複数の第1遅延回路と、前記第1遅延回路の出力をチップ選択信号に基づいて選択して前記ラッチ回路にラッチクロックとして与える第1選択回路とを有し、
前記データ遅延制御回路は、データ端子から入力されるリードデータを遅延させる複数の第2遅延回路と、前記第2遅延回路の出力をチップ選択信号に基づいて選択して前記ラッチ回路にラッチするデータとして与える第2選択回路とを有する、半導体装置。 A semiconductor device having an external bus interface control circuit that performs external bus control in response to an external access request from an internal circuit module,
The external bus interface control circuit includes: a data delay control circuit that performs delay control of read data input from an external data terminal; a latch circuit that latches data that is delay-controlled by the data delay control circuit; and A latch timing control circuit for generating latch timing,
The latch timing control circuit selects a plurality of first delay circuits for delaying an internal clock signal output to the outside via the clock output buffer, and selects an output of the first delay circuit based on a chip selection signal. A first selection circuit that provides the latch circuit as a latch clock;
The data delay control circuit includes a plurality of second delay circuits that delay read data input from a data terminal, and data that is latched in the latch circuit by selecting an output of the second delay circuit based on a chip selection signal And a second selection circuit provided as a semiconductor device.
前記半導体が備える前記外部バスインタフェース制御回路に接続され、前記半導体装置からのリードアクセス要求に応答するデータの出力にデータストローブ信号の出力を伴わない第1外部デバイスと、
前記半導体装置が備える前記外部バスインタフェース制御回路に接続され、前記半導体装置からのリードアクセス要求に応答するデータの出力にデータストローブ信号の出力を伴う第2外部デバイスと、を有するデータ処理システム。 A semiconductor device according to claim 5;
A first external device connected to the external bus interface control circuit provided in the semiconductor and not accompanied by an output of a data strobe signal in an output of data in response to a read access request from the semiconductor device;
And a second external device connected to the external bus interface control circuit included in the semiconductor device and having a data strobe signal output in response to a read access request from the semiconductor device.
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