JP3102398B2 - タイミング信号生成回路 - Google Patents
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Description
回路に関し、特にアクセス要求信号及びこれに対する応
答信号によるハンドシェイクによってメモリへのアクセ
スを行うタイミング信号生成回路に関する。
AMと呼ぶ)のアクセスタイミングが図15に、タイミ
ング生成の回路の例が図16に、夫々示されている。
るクロック信号1200と、書込み信号1201と、読
出し信号1202と、ワード線への信号1203とが示
されている。同図に示されているように、クロック信号
1200の立上りに同期して、1本のワード線をアクテ
ィブにしてアクセスを行う。
201及び読出し信号1202をNOR回路1300に
入力し、このNOR回路1300の出力とクロック信号
1200とをNAND回路1301に入力している。そ
して、このNAND回路1301の出力をインバータ1
302で反転することによって、クロック信号1304
を生成している。
路1303で遅延させることによって、センスアンプを
駆動するためのセンス開始信号(以下、センスイネーブ
ル信号)1305を生成している。
イミングと書込みタイミングとが一致するので、例え
ば、演算結果を1サイクルの終わり(図15のクロック
の立下り)で書込むことはできない。
種として、アクセス要求信号(以下、req信号)と応
答信号(以下、ack信号)とを用いるハンドシェイク
が知られている。
に示されている。同図において、あるブロックから他の
ブロックに対してreq信号1400をアクティブに
し、処理を要求する。後者のブロックは処理を行い、a
ck信号1402をアクティブにして結果を前者のブロ
ックに送る。前者はack信号1402がアクティブに
なるとreq信号1400をインアクティブにする。a
ck信号1402がインアクティブになると、req信
号1400をアクティブにして次の処理要求を出すこと
ができる。
たメモリが、特開昭63―313249号公報に記載さ
れている。しかし、同公報に記載されているメモリは、
サイクル単位でreq信号やack信号をアクティブに
しており、クロックサイクルに関係なく、非同期にアク
セス制御を行うものではない。
アクセスにおいては、クロックに同期してワード線を駆
動しセンスアンプを動作させている。このため、読出し
の場合でも書込みの場合でも同じタイミングでしかアク
セスできないという欠点がある。
るためになされたものであり、その目的は読出しと書込
みとを異なるタイミングで動作させることのできるタイ
ミング信号生成回路を提供することである。
信号生成回路は、アクセス要求信号及びこれに対する応
答信号によるハンドシェイクによってメモリへのアクセ
スを行うタイミング信号生成回路であって、前記応答信
号と第1のクロック信号とを入力とし両入力が一致した
ときその値を出力し両入力が不一致であるとき直前の出
力と同一の値を出力する第1のC素子と、この第1のC
素子の出力と前記メモリに対する読出し信号とに応じて
該メモリへの読出し用アクセス要求信号を出力する読出
し用アクセス要求信号生成手段と、前記応答信号と前記
第1のクロック信号とは位相の異なる第2のクロック信
号とを入力とし両入力が一致したときその値を出力し両
入力が不一致であるとき出力が変化しない第2のC素子
と、この第2のC素子の出力と前記メモリに対する書込
み信号とに応じて該メモリへの書込み用アクセス要求信
号を出力する書込み用アクセス要求信号生成手段とを含
むことを特徴とする。
成回路は、アクセス要求信号及びこれに対する応答信号
によるハンドシェイクによってメモリへのアクセスを行
うタイミング信号生成回路であって、前記応答信号と第
1のクロック信号とを入力とし両入力が一致したときそ
の値を出力し両入力が不一致であるとき出力が変化しな
い第1のC素子と、前記応答信号と前記第1のクロック
信号とは位相の異なる第2のクロック信号とを入力とし
両入力が一致したときその値を出力し両入力が不一致で
あるとき出力が変化しない第2のC素子と、前記第1及
び前記第2のC素子の両出力と前記メモリに対する読出
し信号及び書込み信号とに応じて該メモリへの読出し用
アクセス要求信号及び書込み用アクセス要求信号を生成
するアクセス要求信号生成手段とを含むことを特徴とす
る。
ロック信号とを入力とし両入力が一致したときその値を
出力し両入力が不一致であるとき出力が変化しない第1
のC素子と、この第1のC素子の出力とメモリに対する
読出し信号とに応じてメモリへの読出し用アクセス要求
信号を出力する読出し用アクセス要求信号生成手段と、
上記ack信号と第1のクロック信号とは位相の異なる
第2のクロック信号とを入力とし両入力が一致したとき
その値を出力し両入力が不一致であるとき出力が変化し
ない第2のC素子と、この第2のC素子の出力とメモリ
に対する書込み信号とに応じてメモリへの書込み用アク
セス要求信号を出力する書込み用アクセス要求信号生成
手段とを含んで構成されているのである。
ロック信号とを入力とし両入力が一致したときその値を
出力し両入力が不一致であるとき出力が変化しない第1
のC素子と、上記ack信号と第1のクロック信号とは
位相の異なる第2のクロック信号とを入力とし両入力が
一致したときその値を出力し両入力が不一致であるとき
出力が変化しない第2のC素子と、これら第1及び第2
のC素子の両出力とメモリに対する読出し信号及び書込
み信号とに応じてメモリへの読出し用アクセス要求信号
及び書込み用アクセス要求信号を生成するアクセス要求
信号生成手段とを含んで構成されているのである。
と、ワード線を駆動し、センスアンプを動作させメモリ
アクセスを行う。また、センス開始信号からack信号
を生成し、req信号をインアクティブにする。さら
に、読出しのクロック及び書込みのクロックからreq
信号を生成し、読出しと書込みとが異なるタイミングと
なるメモリアクセスを行う。
いて図面を参照して説明する。
路の実施の一形態を示す回路図である。同図を参照する
と、本実施形態による回路は、req信号107を入力
としセンスアンプ104へのセンスイネーブル信号10
9を生成する遅延回路103と、req信号107と遅
延回路103の出力とを入力として応答信号110を生
成するAND回路105とを含んで構成されている。
転するインバータ106と、この反転出力信号とreq
信号107とからパルスを生成するAND回路102
と、アドレス111をデコードするデコーダ100の出
力とパルス信号との論理積をとってワード線108を駆
動するAND回路101とを含んで構成されている。
5の出力を入力としack信号を出力とする遅延回路3
02を追加したブロック図である。
参照して説明する。図3は図1に示されているタイミン
グ信号生成回路の動作を示すタイミング図であり、図1
中の各信号と同等の信号には同一の符号が付されてい
る。req信号107がロウレベルからハイレベルにな
ると、AND回路102の出力がハイレベルとなり、ワ
ード線108がロウレベルからハイレベルになる。次
に、遅延回路103による遅延時間経過後にセンスイネ
ーブル信号109がロウレベルからハイレベルとなり、
センス動作を開始する。
ルになりワード線108はロウレベルになる。AND回
路105の出力はハイレベルになり、ack信号110
がハイレベルになる。ack信号110がハイレベルに
なることによりreq信号107がハイレベルからロウ
レベルになると、AND回路105の出力はロウレベル
となり、ack信号110がハイレベルからロウレベル
になる。なお、遅延回路103による遅延時間経過後に
センスイネーブル信号109がハイレベルからロウレベ
ルになる。
参照して説明する。図4は図2に示されているタイミン
グ信号生成回路の動作を示すタイミング図であり、図2
中の各信号と同等の信号には同一の符号が付されてい
る。同図においては、図3に示されている各波形のタイ
ミングが破線で示されている。
09がロウレベルからハイレベルになると、遅延回路3
02による遅延時間経過後にack信号110がハイレ
ベルとなる。req信号107が再びロウレベルになる
タイミングも遅延回路302による遅延時間だけ遅くな
る。req信号107がロウレベルになった後、ack
信号がロウレベルになるタイミングも遅延回路302に
よる遅延時間だけ遅くなる。これにより、ack信号1
10がハイレベルの期間とreq信号107のロウレベ
ルの期間とを調節することができる。例えば、req信
号107がロウレベルの期間にメモリのプリチャージ期
間を行う場合に、プリチャージ期間の長さに応じて、r
eq信号107のロウレベルの期間の長さを調節するこ
とができる。
10がハイレベル又はロウレベルである期間の長さの調
節は、遅延回路301の出力とAND回路105の入力
との間に遅延回路を挿入すること、又はreq信号10
7の信号線とAND回路105の入力との間に遅延回路
を挿入することによっても可能である。
面を参照して詳細に説明する。図5は、他の実施形態に
よるタイミング信号生成回路の構成を示す回路図であ
る。
は、MullerのC素子(以下、C素子)と呼ばれる
論理素子である。このC素子について図6を参照して説
明する。
は、入力をA及びB、出力をCとする論理素子である。
ただし、クロックは全く用いず、2つの信号のみを入力
とする。
の次の値C´を定める真理値表が同図(b)に示されて
いる。同図(b)に示されているように、入力A及び入
力Bが共に“0”のとき出力C´は“0”となり、入力
Aが“1”で入力Bが“0”のとき出力C´は前回の出
力である“C”となる。また、入力Aが“0”で入力B
が“1”のとき出力C´は前回の出力である“C”とな
り、入力A及び入力Bが共に“1”のとき出力Cは
“1”となる。
ッサ―超高速VLSIを目指して―」南谷崇、情報処理
vol.34,No.1,Jan.1993の76頁、
文献「非同期プロセッサTITAC―2の論理設計にお
ける高速化手法」高村昭裕、桑子雅史、南谷崇、電子情
報通信学会論文誌 D―I,vol.J80―D―1N
o.3,1997年3月発行の192頁、1991 I
EEE International Solid S
tate Circuits Conferenceの
92〜93頁、1991 IEEE Internat
ionalSolid State Circuits
Conferenceの98〜99頁、IEEE T
rnsactions on Computer―Ai
ded Design,vol.8,No.11,No
v.1989の1185〜1205頁等に記載されてい
る。
化」籠谷裕人、南谷崇、電子情報通信学会論文誌 D―
I,vol.J78―D―I No.4,1995年4
月発行の417頁に記載されているC素子を例に挙げて
説明する。
は4つのNAND回路61〜64を用いて擬似的に実現
することができる。すなわちC素子は、入力Aを入力の
1つとするNAND回路61と、入力A及びBを入力と
するNAND回路62と、入力Bを入力の1つとするN
AND回路63と、これら3つのNAND回路61〜6
3の出力を入力とするNAND回路64とを含み、NA
ND回路64の出力をNAND回路61及び63に入力
するように構成されている。
て、同図(b)に示されている真理値表の動作を実現す
ることができる。なお、この同図に示されている以外に
も、上記の各文献に記載されているC素子や、これら以
外のC素子を用いても良いことは明らかである。
ク信号508とack信号507とを入力とするC素子
500と、C素子500の出力を入力とするインバータ
502と、クロック信号508と読出し信号509とイ
ンバータ502の出力とを入力とし読出し用のreq信
号512を生成するAND回路504とを含んで構成さ
れている。さらに、クロック信号510とack信号5
07とを入力とするC素子501と、C素子501の出
力を入力とするインバータ503と、クロック信号51
0と書込み信号511とインバータ503の出力とを入
力とし書込み用のreq信号513を生成するAND回
路505と、AND回路504の出力とAND回路50
5の出力との論理和を出力するOR回路506とを含ん
で構成されている。
号512と書込み用のreq信号513との論理和がO
R回路506から出力され、この出力がreq信号51
4として導出される。
5並びにOR回路506の代わりに、図7に示されてい
るように、NAND回路601,602及び603を用
いて回路を構成しても良い。この場合でも上述と同様に
req信号514を導出することができる。
参照して説明する。図8は図5に示されている回路の動
作を示すタイミング図である。
クロック信号508,読出し信号509,クロック信号
510及び書込み信号511は、全てロウレベルである
ものとする。
ロック信号508がハイレベルになると、C素子500
の出力はロウレベルのままでありインバータ502の出
力はハイレベルのままであるので、読出しのreq信号
512はハイレベルになり、OR回路506の出力であ
るreq信号514もハイレベルとなる。読出しが終了
しack信号507がハイレベルになると、C素子50
0の出力がハイレベルに、インバータ502の出力がロ
ウレベルになるので読出しのreq信号512はロウレ
ベルになり、req信号514もロウレベルになる。ク
ロック信号508とack信号507が共にロウレベル
になるとC素子500の出力はロウレベルになるので、
最初の状態に戻る。
ロック信号510がハイレベルになると、C素子501
の出力はロウレベルのままでありインバータ503の出
力はハイレベルのままであるので、書込みのreq信号
513はハイレベルになり、req信号514もハイレ
ベルとなる。書込みが終了し、ack信号507がハイ
レベルになると、C素子501の出力がハイレベルにイ
ンバータ503の出力がロウレベルになるので書込みの
req信号513はロウレベルになり、req信号51
4もロウレベルとなる。クロック信号510とack信
号507が共にロウレベルになるとC素子501の出力
はロウレベルになるので、最初の状態に戻る。
出しのクロック及び書込みのクロックからreq信号を
生成しているので、読出しと書込みとを異なるエッジで
行うことができるのである。
グ信号生成回路の構成を示す回路図である。同図におい
ては、クロック信号808を読出しタイミングとして用
いる。また、クロック信号808をインバータ803で
反転した反転信号809を書込みタイミングとして用い
る。つまり、クロック信号808と反転信号809は互
いに位相が異なるものとなる。
号808とack信号507とを入力とするC素子50
0と、読出し信号509を入力とするインバータ802
と、C素子500の出力とインバータ802の出力とを
入力とするNOR回路800と、クロック信号808と
NOR回路800の出力から読出し用のreqバー信号
604を生成するNAND回路805とを含んで構成さ
れている。
インバータ803と、インバータ803の出力とack
信号507とを入力とするC素子501と、書込み信号
511を入力とするインバータ804と、C素子501
の出力とインバータ804の出力とを入力とするNOR
回路801と、インバータ803の出力809とNOR
回路801の出力から書込み用のreqバー信号605
を生成するNAND回路806とを含んで構成されてい
る。読出し用のreqバー信号604と書込み用のre
qバー信号605とを入力とするNAND回路807に
よりreq信号514を生成する。
を参照して説明する。図10は図9に示されている回路
の動作を示すタイミング図である。
力はロウレベルになっているものとする。読出し信号5
09がハイレベルになるとNOR回路800の出力は、
ハイレベルである。このとき、クロック信号808がロ
ウレベルからハイレベルに変化すると、NAND回路8
05の出力である読出しのreqバー信号604は、ハ
イレベルからロウレベルに変化し、NAND回路807
の出力であるreq信号514はロウレベルからハイレ
ベルに変化する。ack信号507がロウレベルからハ
イレベルになると、C素子500の出力がハイレベルに
なり、NOR回路800の出力がロウレベルになるので
読出しのreqバー信号604はロウレベルからハイレ
ベルになり、req信号514はハイレベルからロウレ
ベルになる。クロック信号808とack信号507と
が共にロウレベルになるとC素子500の出力はロウレ
ベルになるので、最初の状態に戻る。
OR回路801の出力は、ハイレベルである。このとき
クロック信号808がハイレベルからロウレベルに変化
すると、NAND回路806の出力である書込みのre
qバー信号605は、ハイレベルからロウレベルに変化
し、req信号514はロウレベルからハイレベルに変
化する。ack信号507がロウレベルからハイレベル
になると、C素子501の出力がハイレベルになり、N
OR回路801の出力がロウレベルになるので書込みの
reqバー信号605はロウレベルからハイレベルにな
り、req信号514はハイレベルからロウレベルにな
る。クロック信号808とack信号507が共にハイ
レベルになるとC素子の出力はロウレベルになるので、
最初の状態に戻る。
ミング信号生成回路の構成を示す回路図である。同図に
おいては、図9のreq信号514を入力としセンスイ
ネーブル信号109を出力とする遅延回路103と、セ
ンスイネーブル信号109とreq信号514とを入力
としack信号110を出力とするAND回路105と
を含んで構成されている。
2を参照して説明する。図12は図11に示されている
回路の動作を示すタイミング図である。
ベルからハイレベルになると、遅延回路103による遅
延時間経過後にセンスイネーブル信号109がロウレベ
ルからハイレベルになる。すると、req信号514と
センスイネーブル信号109とを入力とするAND回路
105の出力ack信号110はロウレベルからハイレ
ベルになる。
図9及び図10で説明したように、req信号514が
ロウレベルになる。すると、AND回路105の一方の
入力がロウレベルになるので、ack信号110はロウ
レベルになる。センスイネーブル信号109は、req
信号514がロウレベルになった後、遅延回路103に
よる遅延時間経過後に、ハイレベルからロウレベルにな
る。
てアクセスを行い、ack信号を生成する回路を設ける
ことにより、メモリの非同期アクセスが可能になるので
ある。また、読出しのクロック及び書込みのクロックか
らreq信号を生成し、読出しと書込みとが異なるタイ
ミングとなるメモリアクセスを行うことができるのであ
る。
ミング信号生成回路の構成を示す回路図である。同図に
おいては、読出し及び書込みの各タイミングとしてクロ
ック信号808と、その反転信号809とを用いる。
と、ack信号507を入力とするC素子500と、読
出し信号509及び書込み信号511を入力とするNA
ND回路1200と、C素子500の出力及びNAND
回路1200の出力を入力とするNOR回路800と、
このNOR回路800の出力及びクロック信号808か
らreq信号1201を生成するNAND回路805と
を含んで構成されている。
とするインバータ803と、このインバータ803から
出力される信号809及びack信号507を入力とす
るC素子501と、このC素子501の出力及びNAN
D回路1200の出力を入力とするNOR回路801
と、このNOR回路801の出力及びインバータ803
から出力される信号809からreq信号1202を生
成するNAND回路806とを含んで構成されている。
そして、req信号1201とreq信号1202とを
入力とするNAND回路807によりreq信号514
を生成する。
4を参照して説明する。図14は図13に示されている
回路の動作を示すタイミング図である。
出力はロウになっているものとする。読出し信号509
又は書込み信号511がハイになるとNOR回路800
の出力はハイである。このとき、クロック信号808が
ロウからハイに変化すると、NAND回路805の出力
であるreq信号1201は、ハイからロウに変化し、
NAND回路807の出力であるreq信号514はロ
ウからハイに変化する。
ると、C素子500の出力がハイになり、NOR回路8
00の出力がロウに変化する。このため、req信号1
201はロウからハイになり、req信号514はハイ
からロウになる。クロック信号808とack信号50
7が共にロウになるとC素子500の出力はロウになる
ので、最初の状態に戻る。
ハイになると、NOR回路801の出力はハイである。
このとき、クロック信号808がハイからロウに変化す
ると、NAND回路806の出力であるreq信号12
02はハイからロウに変化し、req信号514はロウ
からハイに変化する。ack信号507がロウからハイ
になると、C素子501の出力がハイになり、NOR回
路801の出力がロウになる。このため、req信号1
202はロウからハイになり、req信号514はハイ
からロウになる。クロック信号808とack信号50
7が共にハイになるとC素子501の出力はロウになる
ので、最初の状態に戻る。
ロック信号とを入力とし両入力が一致したときその値を
出力し両入力が不一致であるとき出力が変化しない第1
のC素子と、上記ack信号とクロック信号とは位相の
異なる第2のクロック信号とを入力とし両入力が一致し
たときその値を出力し両入力が不一致であるとき出力が
変化しない第2のC素子と、これら第1及び第2のC素
子の両出力とメモリに対する読出し信号及び書込み信号
とに応じてメモリへの読出し用アクセス要求信号及び書
込み用アクセス要求信号を生成するアクセス要求信号生
成回路とを含んで構成されているのである。
両出力とメモリに対する読出し信号及び書込み信号とに
応じてメモリへの読出し用及び書込み用アクセス要求信
号を生成して両エッジアクセスを行うことにより、メモ
リについての読出しと書込みとを異なるタイミングで動
作させることができる。
うなメリットがある。このように非同期アクセスを行う
ことにより、クロックを用いないので、クロックスキュ
ーが生じなくなるのである。また、読出しと書込みとを
異なるエッジで行うことにより、書込みデータのディレ
イ(遅延量)が大きいときにサイクルタイムを遅くしな
くても済むのである。さらに、両エッジにおいてアクセ
スすることにより、2逓倍のクロックが不要になるので
ある。
態様をとりうる。
して前記メモリをアクセスするためのワード線を駆動す
るようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載のタ
イミング信号生成回路。
記書込み用アクセス要求信号とをの論理和結果を出力す
るようにしたことを特徴とする請求項3〜6記載のタイ
ミング信号生成回路。
号をクロックとしてアクセスを行ってack信号を生成
して非同期アクセスを行ったり、読出しのクロック及び
書込みのクロックからreq信号を生成して読出しと書
込みとを異なるエッジで行ったり、2つのC素子の両出
力とメモリに対する読出し信号及び書込み信号とに応じ
てメモリへの読出し用及び書込み用アクセス要求信号を
生成して両エッジアクセスを行うことにより、メモリに
ついての読出しと書込みとを異なるタイミングで動作さ
せることができるという効果がある。
成回路の構成を示す回路図である。
号生成回路の構成を示す回路図である。
イミング図である。
イミング図である。
生成回路の構成を示す回路図である。
は入出力端子を示す図、(b)は入出力関係を示す図、
(c)はC素子の内部構成例を示す図である。
生成回路の構成を示す回路図である。
イミング図である。
信号生成回路の構成を示す回路図である。
タイミング図である。
グ信号生成回路の構成を示す回路図である。
すタイミング図である。
グ信号生成回路の構成を示す回路図である。
すタイミング図である。
タイミング図である。
す図である。
る。
AND回路 800 NOR回路
Claims (6)
- 【請求項1】 アクセス要求信号及びこれに対する応答
信号によるハンドシェイクによってメモリへのアクセス
を行うタイミング信号生成回路であって、前記応答信号
と第1のクロック信号とを入力とし両入力が一致したと
きその値を出力し両入力が不一致であるとき出力が変化
しない第1のC素子と、この第1のC素子の出力と前記
メモリに対する読出し信号とに応じて該メモリへの読出
し用アクセス要求信号を出力する読出し用アクセス要求
信号生成手段と、前記応答信号と前記第1のクロック信
号とは位相の異なる第2のクロック信号とを入力とし両
入力が一致したときその値を出力し両入力が不一致であ
るとき出力が変化しない第2のC素子と、この第2のC
素子の出力と前記メモリに対する書込み信号とに応じて
該メモリへの書込み用アクセス要求信号を出力する書込
み用アクセス要求信号生成手段とを含むことを特徴とす
るタイミング信号生成回路。 - 【請求項2】 前記第2のクロックは、前記第1のクロ
ックを反転させて生成することを特徴とする請求項1記
載のタイミング信号生成回路。 - 【請求項3】 前記読出し用アクセス要求信号及び前記
書込み用アクセス要求信号を所定時間遅延させる遅延手
段を更に含み、この遅延手段の出力を前記メモリのアク
セス用のセンスアンプを動作させるセンス開始信号とし
て送出するようにしたことを特徴とする請求項1又は2
記載のタイミング信号生成回路。 - 【請求項4】 前記読出し用アクセス要求信号又は前記
書込み用アクセス要求信号と前記センス開始信号とが共
にアクティブ状態になっているとき、前記応答信号を出
力する応答信号生成手段を更に含むことを特徴とする請
求項1〜3のいずれかに記載のタイミング信号生成回
路。 - 【請求項5】 アクセス要求信号及びこれに対する応答
信号によるハンドシェイクによってメモリへのアクセス
を行うタイミング信号生成回路であって、前記応答信号
と第1のクロック信号とを入力とし両入力が一致したと
きその値を出力し両入力が不一致であるとき出力が変化
しない第1のC素子と、前記応答信号と前記第1のクロ
ック信号とは位相の異なる第2のクロック信号とを入力
とし両入力が一致したときその値を出力し両入力が不一
致であるとき出力が変化しない第2のC素子と、前記第
1及び前記第2のC素子の両出力と前記メモリに対する
読出し信号及び書込み信号とに応じて該メモリへの読出
し用アクセス要求信号及び書込み用アクセス要求信号を
生成するアクセス要求信号生成手段とを含むことを特徴
とするタイミング信号生成回路。 - 【請求項6】 前記第2のクロックは、前記第1のクロ
ックを反転させて生成することを特徴とする請求項5記
載のタイミング信号生成回路。
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