JP3072168B2 - メモリ動作調停回路 - Google Patents

メモリ動作調停回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はメモリの動作要求を調停
する回路に関し、特に相互に非同期に発生するリフレッ
シュ要求とDMA(Direct Memory Access:直接メモリ
アクセス制御による転送)要求を調停するメモリ動作調
停回路に関する。
【0002】
【従来の技術】メモリ素子、特にダイナミック・ランダ
ム・アクセス・メモリ(DRAM)を使用するデータ処
理装置のメモリ動作として、主に以下の3種類がある。
すなわち、1つ目はデータの読み書きを行うためのアク
セス動作、2つ目はDRAMのリフレッシュ処理を行う
ためのリフレッシュ動作、そして3つ目は外部からの要
求に基づき該メモリのアクセス権、制御権を他の装置に
委譲するDMA動作である。データ処理装置は上記3つ
の動作を調停し、誤りなくメモリを動作させる必要があ
る。
【0003】この調停動作を実現する、同期型システム
における最も簡便な方法として、図5のタイミングチャ
ートに示した調停方法がある。すなわち、定期的に発生
するアクセス要求1回につき1回のリフレッシュ要求を
付随させ、さらにこの対を1サイクルとした時のサイク
ルの終了時にDMA要求を検証しながらメモリを動作さ
せる方法である。
【0004】一方で、データ駆動型システムのように、
処理すべきデータが発生した時のみそのタイミングでア
クセス動作が行われる非同期型システムが考えられる。
この場合、先ずアクセス動作が定期的且つ確実に実行さ
れるとは限らないため、リフレッシュ動作をアクセス動
作に付随させて行うことはできない。したがって、リフ
レッシュ動作を定期的に行うためには、定期的にリフレ
ッシュ動作要求を発生する手段を設けるなどの対策を必
要とする。この場合、アクセス要求とリフレッシュ要求
の調停は、図6に示したように2つの非同期な入力パル
スに対して、一定の間隔を置き時間的に順序立てたパル
ス列としてこれを出力する合流回路を用いて解決するこ
とができる。上記3つ目の要求であるDMA要求の調停
も、図6に示す合流回路によりDMA要求とリフレッシ
ュ要求とを調停し、さらにその調停結果とアクセス要求
とを調停するなどによって基本的には実現することがで
きる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、DMA動作の
場合他の2つの動作と性格が異なる面がある。すなわ
ち、アクセスおよびリフレッシュ動作の要求の意味合い
はあくまでトリガリングであり、アクセス動作およびリ
フレッシュ動作に要求する時間は定められた長さであ
る。したがって、要求が受領されさえすれば一定時間後
には動作が終了していると予測することが可能である。
そのため、図6に示したような合流回路を用いることに
よって、調停を実現することができる。
【0006】一方、DMA要求の場合、その動作時間の
長さがDMA要求を発生する装置の意志に従っており、
そのシステムから見た場合不定であるという点が他の2
つの要求と異なる。例えば、リフレッシュ要求とDMA
要求の調停を図6に示した回路で実現したとして、DM
A要求とリフレッシュ要求の2つが発生し、前者がわず
かに早かった状況を考える。すると、合流回路は先ずD
MA要求に対応したパルスを出力する。次に一定時間後
リフレッシュ要求に対応したパルスを出力する。しかし
ながら、この時点でDMA動作が終わっている保証は全
くない。したがって、図6の合流回路のそのままの適用
では、正く調停されていないということになる。そこ
で、本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その
目的とするところは、DMA要求とリフレッシュ要求の
調停においても正しく動作する簡易なメモリ動作調停回
路を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るメモリ動作調停回路は、第1の入力
にエッジトリガによるリフレッシュ要求信号を受け、第
2の入力にレベルによるDMA要求信号を受け、リフレ
ッシュ要求出力信号またはDMA要求出力信号を選択的
に、その出力に出力するメモリ動作調停回路であって、
上記第1の入力に入力されたエッジトリガによるリフレ
ッシュ要求信号を一時記憶する一時記憶手段と、上記第
1及び第2の入力並びに上記一時記憶手段と、上記出力
との間に介在し、上記第2の入力へ上記DMA要求信号
が入力されていない期間に於ける、上記第1の入力への
リフレッシュ要求信号の入力に応じて、上記入力された
リフレッシュ要求信号の上記出力への伝達を許可すると
ともに、上記第2の入力への上記DMA要求信号の入力
期間中において、上記第1の入力に入力されたリフレッ
シュ要求信号の上記出力への伝達を禁止し、上記入力さ
れたDMA要求信号の終了に応じて、上記一時記憶手段
に記憶されたリフレッシュ要求信号の上記出力への伝達
を許可するリフレッシュ要求信号伝達制御手段と、上記
出力に上記リフレッシュ要求信号が出力されていない期
間に於ける、上記第2の入力への上記DMA要求信号の
入力に応じて、上記出力にDMA要求信号を出力させる
とともに、上記出力に上記リフレッシュ要求信号が出力
されている期間中に於ける上記DMA要求信号の入力を
無効化し、上記リフレッシュ要求信号の出力終了時点に
於いて、上記DMA要求信号の入力を有効化して、上記
第2の入力への上記DMA要求信号の入力に応じて、上
記出力にDMA要求信号を出力させるDMA要求信号出
力制御手段と、上記出力に出力されたリフレッシュ要求
出力信号を、その入力信号として受け、リフレッシュ動
作時間によって定まる所定の遅延時間後に、上記一時記
憶手段をリセットするリフレッシュ要求信号出力時間設
定手段とを備えることを特徴とするものである。
【0008】
【作用】上記の構成を有する本発明においては、エッヂ
トリガによるリフレッシュ要求と、レベルによるDMA
要求の各々の要求方法の特徴を生かし、簡易な構成のメ
モリ動作調停回路を実現することが可能となる。
【0009】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図面を参照しな
がら詳細に説明する。図1は本発明に係るメモリ動作調
停回路の一実施例を示す。同図において、1、2および
3はリセット機能を有するD型フリップフロップ(以
下、DFFと称す)である。4、5および7はORゲー
ト、6はインバータ、8はNANDゲート、10、1
1、12および13は遅延回路である。遅延回路10は
DMA要求の出力前にリフレッシュ要求の出力を確認す
る時間を得るための遅延回路であり、遅延回路11およ
び12は要求内容を示すフラッグが不安定な状態で要求
が出力されないための遅延回路であり、また遅延回路1
3はリフレッシュ動作時間を満たす一定時間要求を出力
し続けるための遅延回路である。
【0010】入力線RREQは、リフレッシュ要求を入
力する線であり、図1の回路ではRREQの立ち上りで
リフレッシュ要求を示す。入力線DREQは、DMA要
求を入力する線であり、この回路ではDREQの“0”
入力によりDMA要求を示す。出力線REQは要求出力
線であり、この回路では“1”の時、リフレッシュまた
はDMAが要求されていることを示す。出力線Fはフラ
ッグ出力線であり、この回路ではフラッグが“1”を出
力している時はリフレッシュ要求を示し、“0”を出力
している時はDMA要求を示す。また、このフラッグ値
はREQ=1の時有効である。
【0011】次に、図2のタイミングチャートを参照し
ながら、本実施例の基本的な要求入力・出力動作につい
て説明する。RREQに立ち上りパルスが入力される
と、DREQ入力が“1”(DMA要求なし)であるこ
とからDFF1がこの値“1”を取り込み、出力するこ
とによって、ノードRFは1となる。そして、F出力、
REQ出力がこの順で“1”を出力していく(リフレッ
シュ要求出力)。この2つの値はNANDゲート8、遅
延回路13を経て一定時間後ノードRを“0”とし、D
FF1、2、3をリセットする。そして、ノードRF、
REQ出力、F出力とこの順で“0”に復帰していく。
このようにして、一連のリフレッシュ要求受付処理が行
われる。
【0012】さらに、DREQ入力が“0”に立ち下る
と、この値はインバータ6、遅延回路10、ORゲート
5を経てそのままREQ出力に出力される(DMA要求
出力)。そして、DREQ入力が“1”に立ち上がる
と、そのままREQ出力を“0”に復帰させる。この時
DFF3はDFF2の出力を取り込むが、DFF2の出
力が“0”であることからDFF3の出力は不変であ
る。このようにして、一連のDMA要求受付処理が行わ
れる。
【0013】また、図3のタイミングチャートを参照し
ながら、本実施例のリフレッシュ要求とDMA要求の調
停動作(リフレッシュ要求が優先された場合)について
説明する。RREQ入力に立ち上がりパルスが入力され
た時点でDREQ入力が“1”だった場合は、DFF1
に“1”が取り込まれ前記の通りリフレッシュ要求が出
力される。この要求を出力中にDREQ入力を“0”に
立ち下げても、F出力、REQ出力に何ら影響を与えな
い。そして、一連のリフレッシュ要求受付処理が終わっ
た時点でなおDREQ入力が“0”だった場合は、F出
力が“0”に復帰するだけであり、REQ出力はDRE
Q入力が“0”である期間“1”を出力し続ける。この
ようにして、リフレッシュ要求とDMA要求の調停およ
び要求のバトンタッチが実現されている。
【0014】さらに、図4のタイミングチャートを参照
しながら、本実施例のリフレッシュ要求とDMA要求の
調停動作(DMA要求が優先された場合)について説明
する。DREQ入力が“0”に立ち下がると、前記のよ
うにF=0、REQ=1のDMA要求を出力する。この
ときに、RREQ入力に立ち上がりパルスを入力しても
DFF1は“1”を取り込まず、F出力、REQ出力に
何ら影響を与えない。ただし、この場合、DFF2に
“1”が取り込まれて記憶される。DREQ入力が
“1”に復帰すると、DFF3はDFF2の出力“1”
を取り込み出力する。この結果、ノードRFは“1”と
なり、前記のような一連のリフレッシュ要求受付処理を
実行する。このようにして、DMA要求とリフレッシュ
要求の調停および要求のバトンタッチが実現されてい
る。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ッヂトリガによるリフレッシュ要求と、レベルによるD
MA要求の各々の要求方法の特徴を生かした、メモリ動
作調停回路を簡易に実現可能である。そして、一方の要
求を出力中に他方の要求が入力されても、出力中の要求
を中断することなく、且つ、後に入力された要求を無視
することもなく、現在の要求出力の終了後円滑に他方の
要求出力へと遷移することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るメモリ動作調停回路の一実施例を
示す回路図である。
【図2】図1の回路における各々の要求処理の動作を説
明するためのタイミングチャートである。
【図3】リフレッシュ要求が優先された場合の調停動作
のタイミングチャートである。
【図4】DMA要求が優先された場合の調停動作のタイ
ミングチャートである。
【図5】従来の調停方法を説明するためのタイミングチ
ャートである。
【図6】従来の調停回路に必要な合流回路の一例を示す
回路図である。
【符号の説明】
1 D型フリップフロップ 2 D型フリップフロップ 3 D型フリップフロップ 4 ORゲート 5 ORゲート 6 インバータ 7 ORゲート 8 NANDゲート 10 遅延回路 11 遅延回路 12 遅延回路 13 遅延回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−48297(JP,A) 特開 平5−74151(JP,A) 特開 平1−276488(JP,A) 特開 昭59−116830(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 11/34 G06F 13/28

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の入力にエッジトリガによるリフレ
    ッシュ要求信号を受け、第2の入力にレベルによるDM
    A要求信号を受け、リフレッシュ要求出力信号またはD
    MA要求出力信号を選択的に、その出力に出力するメモ
    リ動作調停回路であって、 上記第1の入力に入力されたエッジトリガによるリフレ
    ッシュ要求信号を一時記憶する一時記憶手段と、 上記第1及び第2の入力並びに上記一時記憶手段と、上
    記出力との間に介在し、上記第2の入力へ上記DMA要
    求信号が入力されていない期間に於ける、上記第1の入
    力へのリフレッシュ要求信号の入力に応じて、上記入力
    されたリフレッシュ要求信号の上記出力への伝達を許可
    するとともに、上記第2の入力への上記DMA要求信号
    の入力期間中において、上記第1の入力に入力されたリ
    フレッシュ要求信号の上記出力への伝達を禁止し、上記
    入力されたDMA要求信号の終了に応じて、上記一時記
    憶手段に記憶されたリフレッシュ要求信号の上記出力へ
    の伝達を許可するリフレッシュ要求信号伝達制御手段
    と、 上記出力に上記リフレッシュ要求信号が出力されていな
    い期間に於ける、上記第2の入力への上記DMA要求信
    号の入力に応じて、上記出力にDMA要求信号を出力さ
    せるとともに、上記出力に上記リフレッシュ要求信号が
    出力されている期間中に於ける上記DMA要求信号の入
    力を無効化し、上記リフレッシュ要求信号の出力終了時
    点に於いて、上記DMA要求信号の入力を有効化して、
    上記第2の入力への上記DMA要求信号の入力に応じ
    て、上記出力にDMA要求信号を出力させるDMA要求
    信号出力制御手段と、 上記出力に出力されたリフレッシュ要求出力信号を、そ
    の入力信号として受け、リフレッシュ動作時間によって
    定まる所定の遅延時間後に、上記一時記憶手段をリセッ
    トするリフレッシュ要求信号出力時間設定手段 とを備え
    ることを特徴とするメモリ動作調停回路。
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