JP3314395B2 - メモリ制御装置 - Google Patents

メモリ制御装置

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利之 落合
修 皿井
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はダイナミックRAM(ラ
ンダム・アクセス・メモリ)のリードおよびライトの制
御を行なうメモリ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、メモリ制御装置はライトを高速に
実行するために、内部にライト用のバッファを設けるの
が一般的になっている。
【0003】以下図面を参照しながら、上記した従来の
メモリ制御装置の一例について説明する。
【0004】図5は従来のメモリ制御装置の構成図を示
すものである。図5において、501はライトデータ格
納手段で、ライト時に外部バスからアドレスおよびデー
タを入力し内部に保持し、必要時にデータをDRAMモ
ジュールに、アドレスをアドレス選択手段502に、モ
ジュール選択信号をRAS・CAS制御手段503にそ
れぞれ出力する。502はアドレス選択手段で、アドレ
ス選択信号が0のときにはロウアドレスを、1のときに
はカラムアドレスをDRAMモジュールに出力する。5
03はRAS・CAS制御手段で、ライトデータ格納手
段501からモジュール選択信号を入力し、アドレス選
択手段502にアドレス選択信号を出力し、DRAMモ
ジュールにロウアドレスストローブ信号(RAS1、R
AS2)およびカラムアドレスストローブ信号(CAS
1、CAS2)を出力する。504、505はメモリ制
御装置の制御対象であるダイナミックRAMモジュール
(DRAMモジュール)である。
【0005】以上のように構成されたメモリ制御装置に
ついて、以下その動作について図6のタイミングチャー
トを使って説明する。
【0006】まず、メモリへのライト要求が発生する
と、外部バスからアドレスおよびデータをライトデータ
格納手段501へ入力し、内部で保持する。この時点
で、外部バスでのライトサイクルは終了し、外部バスは
解放される。次に、ライトデータ格納手段501に格納
されているアドレスによって、モジュール選択信号を出
力する。この信号によって、DRAMモジュールA、D
RAMモジュールBのどちらにライトするが決定する。
次に、RAS・CAS制御手段503が、図6の時刻1
でアドレス選択信号を0にする。これによってアドレス
選択手段502によってロウアドレスが選択されDRA
Mモジュールに出力される。そして、時刻2でRAS1
をアサートする。次に、RAS・CAS制御手段503
が、時刻3でアドレス選択信号を1にする。するとアド
レス選択手段502によってカラムアドレスが選択され
DRAMモジュールに出力される。そして、時刻4でC
AS1をアサートする。この時点でDRAMへの書き込
みが行なわれる。そして、時刻6でRAS1、CAS1
を共にネゲートしDRAMのライトサイクルを完了す
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、ライトデータ格納手段に入力された順序
と同じ順序で、DRAMモジュールへのライトが実行さ
れるので、同一DRAMモジュールへのライトが連続し
て発生した場合には、1番目のライトが終了してから2
番目のライトを開始するまでにRASのプリチャージ期
間が必要となり、全体としてアクセス時間が長くなると
いう問題点を有していた。
【0008】例えば、X、Y、Zの3つのデータがライ
トデータ格納手段に保持されていて、X、Y、Zの順で
ライトデータ格納手段に入力されたとする。そして、X
とYがDRAMモジュールAへのライト、ZがDRAM
モジュールBへのライトであるとする。この場合のタイ
ミングチャートを図6に示す。図6の時刻6で、RAS
1とCAS1がネゲートされXのライトが完了する。し
かし、次のYも同じDRAMモジュールAへのライトと
なるため、RAS1のプリチャージが必要で、時刻6か
ら時刻9までがプリチャージ期間である。そして、時刻
9にRAS1がアサートされYのライトが開始され、時
刻13でRAS1とCAS1がネゲートされYのライト
が完了する。次のZは、Yとは異なるモジュールBへの
ライトであるためRAS1は使用しない。従って、時刻
13からRAS1のプリチャージを行なうと同時に、時
刻14でRAS2がアサートされZのライトが開始され
る。そして、時刻18でRAS2とCAS2がネゲート
されZのライトが完了する。このように、XとYが共に
DRAMモジュールAへのライトで、それが連続して実
行されるために、RAS1のプリチャージが必要とな
る。
【0009】本発明は上記問題点に鑑み、RASのプリ
チャージ期間に他のメモリモジュールをアクセスし、見
かけのDRAMアクセス時間を短縮したメモリ制御装置
を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のメモリ制御装置は、ライト時に外部バスか
らアドレスおよびデータを入力し内部に保持するライト
データ格納手段と、前記ライトデータ格納手段から有効
なデータの有無を示す信号を入力し次にライトを実行す
るダイナミックRAM(DRAM)モジュールを選択す
るモジュール選択手段と、複数のライトデータ格納手段
が出力するロウアドレス、カラムアドレスから1つのア
ドレスを選択してDRAMモジュールへ出力するアドレ
ス選択手段と、複数のライトデータ格納手段が出力する
データから1つのデータを選択してDRAMモジュール
へ出力するデータ選択手段と、モジュール選択手段から
モジュール選択信号を入力し前記アドレス選択手段、前
記データ選択手段の選択信号およびDRAMモジュール
へ出力するロウアドレスストローブ信号(RAS)、カ
ラムアドレスストローブ信号(CAS)を制御するRA
S・CAS制御手段という構成を備えたものである。
【0011】
【作用】本発明は上記した構成によって複数のライトデ
ータ格納手段にデータが存在する時には、モジュール選
択手段によって、同一のDRAMモジュールに対して連
続してアクセスが発生しないように次にライトを実行す
るDRAMモジュールを選択することにより、見かけの
DRAMアクセス時間を短縮する
【0012】
【実施例】以下本発明の一実施例のメモリ制御装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実
施例におけるメモリ制御装置の構成図を示すものであ
る。ただし、メモリ制御装置の構成部分のうち本発明の
要旨に直接関係ない部分は省略してある。
【0013】図1において、101はライトデータ格納
手段AでDRAMモジュールAへのライト時に外部バス
からアドレスおよびデータを入力し内部に保持する。1
02はライトデータ格納手段BでDRAMモジュールB
へのライト時に外部バスからアドレスおよびデータを入
力し内部に保持する。103はモジュール選択手段で、
ライトデータ格納手段A101、ライトデータ格納手段
B102から有効なデータの有無を示す信号(データ存
在信号A,B)を入力し次にライトを実行するDRAM
モジュールを選択して、モジュール選択信号を出力す
る。そして、データ存在信号A,Bおよび1つ前にアク
セスしたDRAMモジュールとモジュール選択信号の関
係を(表1)に示した。
【0014】
【表1】
【0015】104はアドレス選択手段で、ライトデー
タ格納手段A101が出力するロウアドレスA、カラム
アドレスA、ライトデータ格納手段B102が出力する
ロウアドレスB、カラムアドレスBの4つのアドレスか
ら1つを選択してDRAMモジュールへ出力する。この
場合のモジュール選択信号、CAS選択信号とDRAM
モジュールへ出力するアドレスの関係は(表2)のよう
になる。
【0016】
【表2】
【0017】105はデータ選択手段で、モジュール選
択信号が0の時はライトデータ格納手段A101が出力
するデータAを、モジュール選択信号が1の時はライト
データ格納手段B102が出力するデータBを選択して
DRAMモジュールへ出力する。106はRAS・CA
S制御手段で、ロウアドレスストローブ信号(RAS
1、RAS2)およびカラムアドレスストローブ信号
(CAS1、CAS2)を制御する。107はDRAM
モジュールA、108はDRAMモジュールBで、この
2つのDRAMモジュールが本実施例のメモリ制御装置
の制御対象である。また、データ存在信号Aはライトデ
ータ格納手段A101がモジュール選択手段103へ出
力する信号で、ライトデータ格納手段A101に有効な
データが存在する時は1に、そうでないときは0にな
る。データ存在信号Bはライトデータ格納手段B102
がモジュール選択手段103へ出力する信号で、ライト
データ格納手段B102に有効なデータが存在する時は
1に、そうでないときは0になる。モジュール選択信号
はモジュール選択手段103がアドレス選択手段10
4、データ選択手段105およびRAS・CAS制御手
段106へ出力する信号で、DRAMモジュールA10
7へのライトを実行するときは0に、DRAMモジュー
ルB108へのライトを実行するときは1になる。CA
S選択信号はRAS・CAS制御手段106がアドレス
選択手段104へ出力する信号で、0のときはロウアド
レスを、1のときはカラムアドレスを選択する。
【0018】以上のように構成されたメモリ制御装置に
ついて、以下図1及び図2を用いてその動作を説明す
る。
【0019】図2は本実施例のメモリ制御装置において
X、Y、Zの3つのデータのライトを実行した時のタイ
ミングチャートを示すものである。ここで、データXお
よびYはDRAMモジュールA107へのライトデー
タ、データZはDRAMモジュールB108へのライト
データである。また、外部バスとメモリ制御装置の間で
は、X、Y、Zの順でライトが実行されたものとする。
【0020】まず、図2の時刻1では、ライトデータ格
納手段A101にはデータX、Yが、ライトデータ格納
手段B102にはデータZがそれぞれ格納されていると
する。するとデータ存在信号A、データ存在信号Bは共
に1となる。この場合は、1つ前に実行したアクセスが
どちらのDRAMモジュールに対するものかによってモ
ジュール選択信号が決まるが、ここでは、1つ前に実行
したアクセスがDRAMモジュールB108に対するも
のであったとする。すると、モジュール選択手段103
はモジュール選択信号を0にする。これによって、デー
タXのライトが開始される。時刻1ではCAS選択信号
は0であるから、アドレス選択手段104はXのロウア
ドレスを選択してDRAMモジュールへ出力する。次に
時刻2でRAS1が0になり、時刻3でCAS選択信号
が1に変化し、これによってアドレスがXのカラムアド
レスに変化する。さらに、時刻4でCAS1が0にな
り、最後に時刻6でRAS1、CAS1が1となってデ
ータXのライトが完了する。時刻6では、ライトデータ
格納手段A101にはデータYが、ライトデータ格納手
段B102にはデータZがそれぞれ格納されている。こ
れによってデータ存在信号A、データ存在信号Bは共に
1となる。1つ前に実行したアクセスはDRAMモジュ
ールA107に対するものであるので、モジュール選択
信号は1となり、データZのライトが開始される。時刻
6〜時刻11では、データXのライトの時と同様にして
アドレス、RAS2、CAS2が変化し、時刻11でデ
ータZのライトが完了する。時刻11では、ライトデー
タ格納手段A101にはデータYが格納されており、ラ
イトデータ格納手段B102には有効なデータは存在し
ない。これによってデータ存在信号Aは1に、データ存
在信号Bは0になる。すると、モジュール選択手段10
3はモジュール選択信号を0にする。これによって、デ
ータYのライトが開始され、データXのライトの時と同
様にしてアドレス、RAS1、CAS1が変化し時刻1
6でライトが完了する。
【0021】以上のように本実施例によれば、ライトデ
ータ格納手段を複数設け、モジュール選択手段によって
ライトの順序を変更することによって、RASのプリチ
ャージ期間を削減することができる。その結果、本実施
例で用いたデータX、Y、Zのライトを実行した場合に
はライトに必要な時間が18クロック図6から16クロ
ック図2に短縮される。
【0022】以下本発明の第2の実施例について図面を
参照しながら説明する。図3は本発明の第2の実施例を
示すメモリ制御装置の構成図である。
【0023】同図において、101はライトデータ格納
手段A、102はライトデータ格納手段B、104はア
ドレス選択手段、105はデータ選択手段、106はR
AS・CAS制御手段、107はDRAMモジュール
A、108はDRAMモジュールBで、以上は図1の構
成と同様なものである。
【0024】図1と異なるのはモジュール選択手段10
3の代わりにライト制御手段301を設けた点である。
ライト制御手段301は、データ存在信号Aおよびデー
タ存在信号Bを入力して、モジュール選択信号および連
続アクセス信号を出力する。連続アクセス信号は、複数
のライトデータ格納手段にデータが存在する時、すなわ
ちデータ存在信号Aおよびデータ存在信号Bがともに1
の時に1となり、それ以外の場合は0となる。そして、
連続アクセス信号が1のときは、現在ライト中のデータ
に対するカラムアドレスストローブ信号(CAS)をネ
ゲートする前にRAS・CAS制御手段106がアドレ
ス切換信号によって次のライトデータのロウアドレスに
変化させる。そして、1番目のライトデータに対するカ
ラムアドレスストローブ信号(CAS)をネゲートする
と同時に2番目のライトデータに対するロウアドレスス
トローブ信号(RAS)をアサートする。
【0025】以上のように構成されたメモリ制御装置に
ついて、図4を参照して以下その動作を説明する。図4
は本実施例のメモリ制御装置においてX、Y、Zの3つ
のデータのライトを実行した時のタイミングチャートを
示すものである。ここで、データXおよびYはDRAM
モジュールA107へのライトデータ、データZはDR
AMモジュールB108へのライトデータである。ま
た、外部バスとメモリ制御装置の間では、X、Y、Zの
順でライトが実行されたものとする。
【0026】時刻1から時刻4までは第1の実施例と全
く同じ動作をする。ただし、時刻1においてデータ存在
信号A、データ存在信号Bは共に1となっているので連
続アクセス信号は1となっている。これによって、時刻
5でRAS・CAS制御手段106が出力するアドレス
切換信号が変化して、アドレスがZのカラムアドレスに
変わる。そして、時刻6ではRAS1、CAS1をネゲ
ートすると同時にRAS2をアサートする。同様にし
て、データZのライト時においても時刻9でRAS・C
AS制御手段106が出力するアドレス切換信号が変化
して、アドレスがYのカラムアドレスに変わり、時刻1
0でRAS2、CAS2をネゲートすると同時にRAS
1をアサートする。最後のYのライト実行時には、ライ
トデータ格納手段B102には有効なデータは存在しな
い。これによってデータ存在信号Aは1に、データ存在
信号Bは0になる。すると、連続アクセス信号は0にな
り、Yのカラムアドレスは時刻14まで出力される。
【0027】以上のように、ライト制御手段を設けて複
数のライトデータ格納手段にデータが存在する時には、
カラムアドレスストローブ信号(CAS)をネゲートす
る前にアドレスを次のデータのロウアドレスに変更し、
カラムアドレスストローブ信号(CAS)をネゲートす
ると同時に次のライトデータに対するロウアドレススト
ローブ信号(RAS)をアサートすることによって、ラ
イトに必要なクロック数を削減できる。例えば、本実施
例で用いたデータX、Y、Zのライトを実行した場合に
はライトに必要な時間が第1の実施例よりさらに2クロ
ック短縮されて14クロックとなる(図4)。
【0028】なお、第1および第2の実施例において、
ライトデータ格納手段は2つであったが、DRAMモジ
ュールが3つ以上になれば、それに応じてライトデータ
格納手段を増やす必要がある。
【0029】また、第1および第2の実施例において、
ライトデータ格納手段を2つにしてライトの順序を変更
したが、ライトデータ格納手段は1つにし、その出力側
に選択手段を設けてライトの順序を変更するようにして
もよい。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明はライト時に外部バ
スからアドレスおよびデータを入力し内部に保持するラ
イトデータ格納手段と、前記ライトデータ格納手段から
有効なデータの有無を示す信号を入力し次にライトを実
行するダイナミックRAM(DRAM)モジュールを選
択するモジュール選択手段とを設け、ライトの実行順序
を変更することによって、あるメモリモジュールに対す
るRASのプリチャージ期間中に、他のメモリモジュー
ルへのライトが実行可能となり、ライトに必要な時間を
短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるメモリ制御装置
の構成図
【図2】同実施例における動作説明のためのタイミング
チャート
【図3】本発明の第2の実施例におけるメモリ制御装置
の構成図
【図4】同実施例における動作説明のためのタイミング
チャート
【図5】従来のメモリ制御装置の構成図
【図6】従来のメモリ制御装置における動作説明のため
のタイミングチャート
【符号の説明】 101 ライトデータ格納手段A 102 ライトデータ格納手段B 103 モジュール選択手段 104 アドレス選択手段 105 データ選択手段 106 RAS・CAS制御手段 107 DRAMモジュールA 108 DRAMモジュールB
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−232451(JP,A) 特開 昭58−137182(JP,A) 特開 昭63−129451(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 12/00 - 12/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ライト時に外部バスからアドレスおよびデ
    ータを入力し内部に保持するライトデータ格納手段と、 前記ライトデータ格納手段から有効なデータの有無を示
    す信号を入力し次にライトを実行するダイナミックRA
    Mモジュールを選択するモジュール選択手段と、前記モジュール選択手段からモジュール選択信号を入力
    し、後述するRAS・CAS制御手段からCAS選択信
    号を入力し、 複数のライトデータ格納手段が出力するロ
    ウアドレス、カラムアドレスから1つのアドレスを選択
    してダイナミックRAMモジュールへ出力するアドレス
    選択手段と、前記モジュール選択手段からモジュール選択信号を入力
    複数のライトデータ格納手段が出力するデータから1
    つのデータを選択してダイナミックRAMモジュールへ
    出力するデータ選択手段と、前記 モジュール選択手段からモジュール選択信号を入力
    前記アドレス選択手段へ出力するCAS選択信号およ
    びダイナミックRAMモジュールへ出力するロウアドレ
    スストローブ信号、カラムアドレスストローブ信号を制
    御するRAS・CAS制御手段とを備え、 ダイナミックRAMへの書き込み時には、ダイナミック
    RAMモジュールに対応するライトデータ格納手段にア
    ドレスとデータを格納し、複数のライトデータ格納手段
    にデータが存在する時には同一のダイナミックRAMモ
    ジュールに対して連続してアクセスが発生しないよう
    に、モジュール選択手段によって、次にライトを実行す
    るダイナミックRAMモジュールを選択することを特徴
    とするメモリ制御装置。
  2. 【請求項2】複数のライトデータ格納手段にデータが存
    在する時には、1番目のライトデータに対するカラムア
    ドレスストローブ信号をネゲートする前にダイナミック
    RAMモジュールへ出力するアドレスを2番目のライト
    データのロウアドレスに変更し、1番目のライトデータ
    に対するカラムアドレスストローブ信号をネゲートする
    と同時に2番目のライトデータに対するロウアドレスス
    トローブ信号をアサートすることを特徴とする請求項1
    記載のメモリ制御装置。
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