JP2820462B2 - データ列発生装置 - Google Patents

データ列発生装置

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JP2820462B2
JP2820462B2 JP1284296A JP28429689A JP2820462B2 JP 2820462 B2 JP2820462 B2 JP 2820462B2 JP 1284296 A JP1284296 A JP 1284296A JP 28429689 A JP28429689 A JP 28429689A JP 2820462 B2 JP2820462 B2 JP 2820462B2
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/78Generating a single train of pulses having a predetermined pattern, e.g. a predetermined number

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  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は高速のデジタルデータ列を発生することので
きるデータ・ジェネレータに関する。
〔発明の技術的背景及びその問題点〕
従来、ワードジェネレータ等、デジタルデータ列を高
速で発生する装置は概略、第3図に示すような構成をと
っている。メモリ403には出力したい所望のデータ列が
書き込まれていて、アドレスカウンタ401からのアドレ
ス指定に応じて、対応するアドレスのデータを順次出力
する。アドレス指定は予め設定されたファーストアドレ
スからラストアドレスまでの間でクロック信号fCLKに同
期して行われ、これによってメモリのファーストアドレ
スとラストアドレスとの間に書き込まれた対応するデー
タ列が出力されることになる。アドレスカウンタ401の
発生するアドレスがラストアドレスに達したかどうかの
判断はアドレスコンパレータ402によって行われる。ア
ドレスカウンタの発生するアドレスがラストアドレスに
達したところでデータ列の出力動作を止めるか、または
再度ファーストアドレスにもどってファーストアドレス
とラストアドレスとの間のデータ列を繰り返し出力する
か、あるいは、別にカウンタ(不図示)を設けておい
て、ファーストアドレスとラストアドレスとの間のデー
タ列を予め設定した回数だけ繰り返すといったさまざま
なデータ列出力様式の選択が可能である。さらに、ある
回数の繰り返しが終了したところで、ファーストアドレ
ス、ラストアドレスを書き換えて別のデータ列を出力す
るようにしたり、この書き換えに条件判断を加えて、あ
る条件が成立した時としない時とでそれぞれ別個のファ
ーストアドレス、ラストアドレスを用意して条件によっ
てさらに別のデータ列を出力させることもできる。しか
しながら、これらの方法はいずれの場合もメモリの動作
速度による制限によって高速化できないという難点を有
していた。
そこで従来は第4図に示すような構成をとることでメ
モリの動作速度以上の高速データ列を発生させていた。
この構成では、クロック信号fCLKはn分周器505(nは
自然数)によって周波数が1/nとなってアドレスカウン
タ401に印加される。アドレスカウンタ401の発生するア
ドレスはバンクをn個並列に並べて構成されたメモリ
群、即ちバンクメモリ501のアドレスを指定する。アド
レス1つに対してn個のメモリが同時に指定されること
になる。各バンクの出力はn個から成るラッチ502のそ
れぞれ対応するラッチにn分周器505の出力fCLK/nに同
期してラッチされる。これらn個のラッチの各出力はマ
ルチプレクサ503によって時系列的に順次選択されて出
力され、これによってメモリ速度のn倍の速さでデータ
列を出力することができる。
しかしながらこの方式においては、nが固定されてい
るため、扱うデータの数がnの倍数でなければならず、
nを大きくするほどメモリ速度に対して、より高速なデ
ータ列発生が可能となる反面、nの倍数という特定の個
数のデータしか発生できないというデータ数の制限は一
層扱いにくいものとなる。
従来では、データの数がnの倍数でない場合は、余分
なデータ、意味のないデータを加えてデータ数をnの倍
数にしたり、また、繰り返しデータ列を出力する場合に
は、データ列を意図的に何周期分かをファーストアドレ
スとラストアドレスとの間に書き込んでおくなどして、
全体のデータ数をnの倍数にするなどして制限を逃れて
いた。しかし、余分なデータが、利用可能なメモリ容量
の制限から必ずしも加えられない場合や、何周期分かを
書き込むことでメモリ利用の無駄が生じたりして使いに
くいものとなり、アプリケーション上、nの倍数という
制限は大きな問題であった。
また、条件ジャンプなど、ある条件を判断しその成
立、不成立に応じて異なったアドレスのデータを発生さ
せるような場合も、このnの倍数という制限が生じる。
すなわち、ある判断すべき条件がアドレスカウンタとは
無関係の未知のタイミングで発生する時などでも、実際
のジャンプはデータがnの倍数まで進んだところで行わ
れるので、余分な待ち時間、及び長さ不定の待ち時間が
条件と実際のジャンプとの間で必要となる。
〔発明の目的〕
本発明はデータ数に関する制限のない高速パルス列を
発生することの出来る装置を提供することを目的とす
る。
〔発明の概要〕
本発明の一実施例によれば、アドレスカウンタ、アド
レスコンパレータ等を備えた第1、第2アドレス発生手
段の2つが備えられ、該両アドレス発生手段はスイッチ
手段によって選択的に与えられる、クロック信号をn分
周した信号に応答してそれぞれ所定のアドレス間のアド
レスを出力する。第1アドレス発生手段の出力はn個の
バンクから成る主メモリ手段の前記各バンクの一方の入
力Aポートに接続され、第2アドレス発生手段の出力は
他方の入力Bポートに接続される。主メモリ手段はデュ
アルポートメモリで構成される。これにより各バンクは
それぞれの入力のアドレス信号に関連するデータをそれ
ぞれ出力する。各バンクのAポート入力に関連するデー
タ出力は第2マルチプレクサ手段によってクロック信号
に応答して時系列的に順次選択され、Bポート入力に関
連するデータ出力は第3マルチプレクサ手段によってク
ロック信号に応答して時系列的に順次選択される。第
2、第3マルチプレクサ手段の出力は第4マルチプレク
サ手段によって選択出力され、所望のデータ列が出力さ
れる。第4マルチプレクサ手段はスイッチ手段と同時に
切り換えられて、Aポート系のデータ列出力、あるいは
Bポート系のデータ列出力のいずれかを選択することに
なる。
本発明の別の実施例によれば、クロック信号をn分周
した出力信号に応答して所定のアドレス間のアドレスを
発生するアドレス発生手段と、n個のバンクから成り各
バンクがアドレス発生手段の出力に接続されて入力アド
レス信号に関連するデータを出力する第1メモリ手段
と、各バンクのデータ出力をクロック信号に応答して時
系列的に順次選択する第1マルチプレクサ手段と、n個
のバンクから成り各バンクには所定のデータが予め記憶
されている第2メモリ手段と、第2メモリ手段の出力信
号をクロック信号に応答して時系列的に順次選択出力す
る第2マルチプレクサ手段と、第1マルチプレクサ手段
及び第2マルチプレクサ手段の出力を選択して出力する
第3マルチプレクサ手段とが備えられたデータ列発生装
置が提供される。
本装置では、ジャンプ発生時に出力したいデータの最
初のn個分が予め第2メモリ手段に入れられていて、n
+1番目以降のデータは第1メモリ手段内に入れられて
おり、実際のジャンプが行われるときは必ず第2メモリ
手段を経由して行われるようにしている。
〔発明の実施例〕
第1図に本発明の一実施例を示す。アドレスジェネレ
ータ103、104にはそれぞれ第3図に示されたアドレスカ
ウンタ、アドレスコンパレータが備えられていて、前述
と同様の動作をする。アドレスジェネレータ103、104に
はそれぞれマルチプレクサ102によってアドレスデータ
部101のアドレスデータ(ファーストアドレス、ラスト
アドレス等)が選択的に入力され、またSW1を介してク
ロック信号fCLKのn分周器111によるn分周出力fCLK/n
が選択的に入力される。主メモリ105はn個のデュアル
ポート(バンク)メモリから成り、各メモリのA入力ポ
ートはアドレスジェネレータ103の出力に接続され、B
入力ポートはアドレスジェネレータ104の出力に接続さ
れる。各メモリのA出力ポートはnビットラッチ106の
それぞれ対応するビットに接続され、B出力ポートはn
ビットラッチ107のそれぞれ対応するビットに接続され
る。ラッチ動作はクロック信号fCLKのn分周器112によ
るn分周出力fCLK/nに同期して行われる。ラッチ106の
各ビット出力はマルチプレクサ108によってその1つが
時系列的に順次選択されてマルチプレクサ110の1入力
に接続され、ラッチ107の各ビット出力はマルチプレク
サ109によってその1つが時系列的に順次選択されてマ
ルチプレクサ110の他入力に接続される。これらマルチ
プレクサ108、109の出力はマルチプレクサ110によって
そのどちらかが選択されて所望のパルス列が出力される
ことになる。マルチプレクサ102、110、及びスイッチSW
1の切り換えは同時に行われ、またこれらの切り換えと
同時に、タイミングを司るn分周器111、112とnカウン
タ113のリセットも行われる。
以下に本装置の動作について詳細に説明する。
まず、バンクの境目とは無関係に条件ジャンプを行う
場合について述べる。通常はマルチプレクサ102、110、
及びスイッチSW1ともアドレスジェネレータ103及びポー
トAの系を選ぶようにしておき、この系のみを使用す
る。この時の動作は第4図に示す構成に関して述べたの
と同様である。
条件ジャンプを行う時は、ジャンプ先のアドレスをア
ドレスジェネレータ104に予め入れておく。条件の成立
しない場合は通常と同じくアドレスジェネレータ103の
みでアドレスを発生して、ポートAの系のデータを順次
出力し、アドレスジェネレータ104及びポートBの系は
使用しない。条件が成立した場合は、アドレスジェネレ
ータ104にマルチプレクサ102を、ポートBの系にマルチ
プレクサ110をそれぞれ切り換えると同時に、n分周器1
11の出力をスイッチ1(SW1)を切り換えてアドレスジ
ェネレータ104に接続する。この時、マルチプレクサ10
8、109はそれぞれリセットされる。これにより、パルス
列出力動作はアドレスジェネレータ104及びポートBの
系に移り、その後はこの系を通常動作用として連続使用
し、アドレスジェネレータ103及びポートAの系を次の
条件ジャンプ用とする。
このようにして、メモリ105のバンク動作とは無関係
のタイミングで、全く別のアドレスに対応したデータの
出力が可能となる。
ここで、主メモリ105にはデュアルポートメモリを使
用する必要がある。デュアルポートメモリでない場合、
メモリに与えるアドレスだけを切り換えたのでは、確か
にアドレスジェネレーションのジャンプ動作は高速化で
きるが、それに対応したデータを出力するには、やはり
メモリのアドレスアクセスタイムだけ待ってからラッチ
せねばならない。結局、バンクの境目まで待つのと同等
の時間が必要となり、任意タイミングでのジャンプは出
来なくなってしまう。
デュアルポートメモリを使用すると、予め次のアドレ
スを動作していない方のポートに用意しておくことで、
アクセスタイムの問題は解決できる。即ち、ジャンプを
行う時にはラッチにもう次のデータが用意されているの
で待ち時間は必要ないことになる。
次にnの倍数でない任意数Nのデータを出力する場合
について述べる。
Nをnで割った商をk、余りをmとすると、 N=n・k+m この場合、アドレスカウンタはkカウントして、1つ
のアドレスに対し、n個のデータが有効となるから、n
・k個のデータが出力される。この次のバンクn個のう
ち、m番目まで行ったところで条件ジャンプが発生した
と考えれば、前述したような動作で次のアドレスへと進
むことができる。すなわち、条件ジャンプを命じる信号
の代わりに、N個のデータを出した後を知らせる信号で
ジャンプという動作を行うことで、任意数Nのデータ列
を発生させることができる。
なお、ここでN<nの場合、即ちバンクメモリが1列
も完全に出力されない場合には、例えば、ポートAの系
からポートBの系へと切り替わる時、ポートAの系で動
作している時間がメモリのアドレスアクセスタイムより
も短いので、ポートBの系に次のデータを予め用意して
おくことが出来なくなる。したがって、ポートAの系で
動作している時間がメモリのアドレスアクセスタイムよ
りも長くなければならない。同様なことは前述の条件ジ
ャンプ動作の場合についても言えることである。
次に、nの倍数でないデータ数を発生しながら、かつ
任意タイミングで条件ジャンプを行うという場合につい
て述べる。この場合は、アドレスジェネレータとメモリ
との系をさらにもう1つ用意して、全体を3つの系にし
てどれか1つを通常動作用に使用している時に、残りの
2つの系をnの倍数でない場合の動作用と、条件ジャン
プ用とに別々に割り振ればよい。この場合、主メモリ10
5はトリプルポートメモリとする必要がある。
なお、以上の説明において述べたマルチプレクサ10
8、109はシフトレジスタあるいはトライステート出力を
持つラッチ等を用いても構成できる。
第2図には本発明の別の実施例が示される。この実施
例においては第4図に示す構成に追加してn個のデータ
を予め記憶して用意しておくバンクメモリ、即ちキャッ
シュバンクメモリ201と、該キャッシュバンクメモリ201
の各出力を時系列的に順次選択して出力するマルチプレ
クサ202と、マルチプレクサ503とマルチプレクサ202と
の出力を選択して出力するマルチプレクサ203とが備え
られている。
まず、バンクの境目とは無関係に条件ジャンプを行う
場合について述べる。
通常、マルチプレクサ203はマルチプレクサ503側を選
択し、マルチプレクサ202側は用いない状態とする。こ
の場合の構成及び動作は第4図に示すものと同様とな
る。
条件ジャンプの条件成立時は、マルチプレクサ202側
を選択し、それと同時にタイミングを司るn分周器505
とnカウンタ504とはリセットされるようにする。その
後、キャッシュバンクメモリ201内のn個のデータが順
次出力されると、マルチプレクサ203はマルチプレクサ5
03側に戻って通常動作状態に復帰する。すなわち、ある
アドレスから次のアドレスへ飛ぶ時には、次の出力した
いデータの最初のn個分を予めキャッシュバンクメモリ
201に入れておき、n+1番目以降のデータをメモリ501
の飛び先の次アドレスに対応したところに予め書いてお
く。そして、実際のジャンプ時には必ずこのキャッシュ
バンクメモリ201を経由してジャンプするようにする。
キャッシュバンクメモリ内のn個のデータを出力して
いる間に、メモリ501のアドレスカウンタの値を飛ぶ前
のアドレスAbから次の飛び先アドレスAaと書き換えるこ
とで、アドレスカウンタの動作時間及びメモリ501の動
作速度の制限を通常動作の構成(第4図)と同等に確保
できる。
nの倍数でない任意数Nのデータを出力する場合の動
作は前述の本発明の一実施例において説明したのと同様
である。
次に、nの倍数でないデータを発生しながら、かつ任
意タイミングで条件ジャンプを行うという場合について
述べる。この場合には、キャッシュバンクメモリをさら
にもう1つ用意して一方をnの倍数でない場合の動作
用、もう一方を条件ジャンプと割り振ればよい。この場
合、マルチプレクサ203は3入力のものにする必要があ
る。
なお、以上の説明において述べたマルチプレクサ50
3、202はシフトレジスタ、あるいはトライステート出力
を持つラッチを用いて構成することもできる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明を用いることにより、デ
ータ数に関する制限のない高速パルス列を低速メモリを
用いて構成することができる。また、条件ジャンプ動作
においても、バンクの境目を意識することなくジャンプ
が可能となり、条件発生から実際のジャンプまでの待ち
時間を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図である。 第2図は本発明の別の実施例を示す図である。 第3図は従来のデータ列発生装置を示す概略ブロック図
である。 第4図は従来の、低速メモリを用いて高速データ列を発
生する装置の概略ブロック図である。 101:アドレスデータ部 102、108、109、110:マルチプレクサ 103、104:アドレスジェネレータ 105:主メモリ 106、107:ラッチ 111、112:n分周器、113:カウンタ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ファーストアドレス、ラストアドレスを出
    力して所定のアドレス間を指示するアドレスデータ発生
    手段と、 クロック信号をn分周して出力するn分周手段と、 前記所定のアドレス間のアドレスを前記n分周手段の出
    力信号に応答して発生する第1、第2アドレス発生手段
    と、 前記n分周手段の出力を前記第1、第2アドレス発生手
    段に選択的に接続するスイッチ手段と、 前記アドレスデータ発生手段の出力を前記第1、第2ア
    ドレス発生手段に選択的に接続する第1の切り替え手段
    と、 n個のバンクから成り、各バンクとも少なくとも2組の
    入出力ポートを有し、各バンクの一方の入力ポートAは
    前記第1アドレス発生手段の出力に接続され、他方の入
    力ポートBは前記第2アドレス発生手段の出力に接続さ
    れて、それぞれの入力アドレスに関係するデータを前記
    各バンクの対応する出力ポートから出力する、メモリ手
    段と、 前記入力ポートAに関連して前記各バンクの対応する出
    力ポートから出力される出力信号を前記クロック信号に
    応答して順次選択出力する第1のデータ順次選択手段
    と、 前記入力ポートBに関連して前記各バンクの対応する出
    力ポートから出力される出力信号を前記クロック信号に
    応答して順次選択出力する第2のデータ順次選択手段
    と、 前記第1のデータ順次選択手段及び前記第2のデータ順
    次選択手段の出力を選択して出力する第2の切り替え手
    段と、 を備えて成るデータ列発生装置において、 nの倍数でない長さのデータ列を発生し終わると、前記
    第1及び第2の切り替え手段を前記メモリ手段の他の組
    の入出力ポートに切り替えてデータを出力することを特
    徴とするデータ列発生装置。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のデータ列発生
    装置において、 前記所定のアドレス間のアドレスを前記n分周手段の出
    力信号に応答して発生する第3アドレス発生手段を有
    し、 前記スイッチ手段は前記n分周手段の出力を前記第3ア
    ドレス発生手段にも選択的に接続し、 前記第1の切り替え手段は、前記アドレスデータ発生手
    段の出力を前記第3アドレス発生手段にも選択的に接続
    し、 前記メモリ手段は、各バンクとも少なくとも3組の入出
    力ポートを有し、各バンクの第3の入力ポートCは前記
    第3アドレス発生手段の出力に接続され、それぞれの入
    力アドレスに関係するデータを前記各バンクから出力
    し、 前記入力ポートCに関連して前記各バンクの対応する出
    力ポートから出力される出力信号を前記クロック信号に
    応答して順次選択出力する第3のデータ順次選択手段を
    有し、 前記第2の切り替え手段は、前記第1のデータ順次選択
    手段及び前記第2のデータ順次選択手段及び前記第3の
    データ順次選択手段の出力を選択して出力し、 nの倍数でない長さのデータ列を発生し終わると、前記
    第1及び第2の切り替え手段を前記メモリ手段の別の1
    組の入出力ポートに切り替えてデータ列を出力し、条件
    ジャンプが発生した場合には、前記第1及び第2の切り
    替え手段を前記メモリ手段のさらに別の1組の入出力ポ
    ートに切り替えてデータ列を出力することを特徴とする
    データ列発生装置。
  3. 【請求項3】クロック信号をn分周して出力するn分周
    手段と、 所定のアドレス間のアドレスを前記n分周手段の出力信
    号に応答して発生するアドレス発生手段と、 n個のバンクから成り、各バンクの入力が前記アドレス
    発生手段の出力に接続されて、入力のアドレスに関連す
    るデータを前記各バンクが出力する第1メモリ手段と、 前記第1メモリ手段からのn個の出力信号を前記クロッ
    ク信号に応答して順次選択出力する第1のデータ順次選
    択手段と、 n個のバンクから成る第2メモリ手段と、 前記第2メモリ手段のn個の出力信号を前記クロック信
    号に応答して順次選択出力する第2のデータ順次選択手
    段と、 前記第1のデータ順次選択手段及び前記第2データ順次
    選択手段の出力を選択して出力する切り替え手段と、 を備えて成るデータ列発生装置において、 nの倍数でない長さのデータ列を発生し終わると、前記
    切り替え手段は前記第2のデータ順次選択手段を選択し
    て前記第2メモリ手段からn個のデータを出力し、次に
    前記切り替え手段は前記第1のデータ順次選択手段を選
    択して前記第1メモリ手段からデータを出力することを
    特徴とするデータ列発生装置。
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