JP3457628B2 - Cpuシステムおよび周辺lsi - Google Patents
Cpuシステムおよび周辺lsiInfo
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
- G06F13/4204—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus
- G06F13/4234—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being a memory bus
- G06F13/4239—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being a memory bus with asynchronous protocol
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
- G06F13/16—Handling requests for interconnection or transfer for access to memory bus
- G06F13/1668—Details of memory controller
- G06F13/1689—Synchronisation and timing concerns
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Microcomputers (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はSDRAMが接続さ
れた周辺LSIを有するCPUシステムに関し、特に、
CPUから周辺LSIに接続されたSDRAMにアクセ
ス可能なCPUシステムに関する。
れた周辺LSIを有するCPUシステムに関し、特に、
CPUから周辺LSIに接続されたSDRAMにアクセ
ス可能なCPUシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】グラフィックスLSIのような周辺LS
Iを用いてコンピュータに様々な機能を持たせたシステ
ムが構成される場合がある。そして、そのようなCPU
システムでは小型化、低コスト化のためにユニファイド
メモリアーキテクチャという構成が取られることがあ
る。ユニファイドメモリアーキテクチャとは、グラフィ
ックメモリのような周辺LSI用メモリとメインメモリ
とを同一のメモリで実現するものである。その実現方法
として、周辺LSI用のメモリをCPUからアクセス可
能にCPUシステムを構成する方法が考えられる。
Iを用いてコンピュータに様々な機能を持たせたシステ
ムが構成される場合がある。そして、そのようなCPU
システムでは小型化、低コスト化のためにユニファイド
メモリアーキテクチャという構成が取られることがあ
る。ユニファイドメモリアーキテクチャとは、グラフィ
ックメモリのような周辺LSI用メモリとメインメモリ
とを同一のメモリで実現するものである。その実現方法
として、周辺LSI用のメモリをCPUからアクセス可
能にCPUシステムを構成する方法が考えられる。
【0003】図5を参照すると、従来の一構成例のCP
Uシステムは、CPU5と周辺LSI6とSDRAM7
を有している。
Uシステムは、CPU5と周辺LSI6とSDRAM7
を有している。
【0004】CPU5は、本従来例のCPUシステムの
メインプロセッサである。
メインプロセッサである。
【0005】周辺LSI6は、ウェイト制御バスインタ
フェース部61とセレクタ62とSDRAMインタフェ
ース部63と内部回路64を有している。
フェース部61とセレクタ62とSDRAMインタフェ
ース部63と内部回路64を有している。
【0006】ウェイト制御バスインタフェース部61
は、CPU5のバスに接続されており、CPU5から周
辺LSI6へのアクセスを受けてリード/ライトの動作
を行う。このとき、SDRAM7からの応答がCPU5
に伝わるまでの時間を考慮したウェイト制御を行ってC
PU5を待機させる。
は、CPU5のバスに接続されており、CPU5から周
辺LSI6へのアクセスを受けてリード/ライトの動作
を行う。このとき、SDRAM7からの応答がCPU5
に伝わるまでの時間を考慮したウェイト制御を行ってC
PU5を待機させる。
【0007】セレクタ62は、ウェイト制御バスインタ
フェース部61とのやり取りをSDRAMインタフェー
ス部63または内部回路64より選択したどちらか一方
に中継するセレクタである。セレクタ62は、CPU5
からのアクセスがSDRAM7に対するものであるとき
SDRAMインタフェース部63側を選択し、内部回路
64に対するものであるとき内部回路64側を選択す
る。
フェース部61とのやり取りをSDRAMインタフェー
ス部63または内部回路64より選択したどちらか一方
に中継するセレクタである。セレクタ62は、CPU5
からのアクセスがSDRAM7に対するものであるとき
SDRAMインタフェース部63側を選択し、内部回路
64に対するものであるとき内部回路64側を選択す
る。
【0008】SDRAMインタフェース部63は、SD
RAM7と接続されるインタフェースであり、SDRA
M7とのバス信号を入出力する。
RAM7と接続されるインタフェースであり、SDRA
M7とのバス信号を入出力する。
【0009】内部回路64は、周辺LSIとしての機能
を実現する回路であり、周辺LSIの用途によって異な
る構成となる。内部回路64は内部にプロセッサを有す
ることもある。
を実現する回路であり、周辺LSIの用途によって異な
る構成となる。内部回路64は内部にプロセッサを有す
ることもある。
【0010】SDRAM7は、SDRAMインタフェー
ス部63で周辺LSI6に接続されており、CPU5か
ら周辺LSI6を介してアクセス可能なメモリである。
ス部63で周辺LSI6に接続されており、CPU5か
ら周辺LSI6を介してアクセス可能なメモリである。
【0011】本従来例のCPUシステムは、ウェイト制
御の汎用バスを有する周辺LSI6によってSDRAM
7の応答がCPU5に伝わるまでの時間を考慮してウェ
イト制御し、CPU5から周辺LSI6に接続されたS
DRAM7へのアクセスを可能にしている。
御の汎用バスを有する周辺LSI6によってSDRAM
7の応答がCPU5に伝わるまでの時間を考慮してウェ
イト制御し、CPU5から周辺LSI6に接続されたS
DRAM7へのアクセスを可能にしている。
【0012】図6を参照すると、従来の他の構成例のC
PUシステムは、CPU5と周辺LSI8とSDRAM
7を有している。
PUシステムは、CPU5と周辺LSI8とSDRAM
7を有している。
【0013】CPU5は、本従来例のCPUシステムの
メインプロセッサである。
メインプロセッサである。
【0014】周辺LSI8は、セレクタ81とSDRA
Mインタフェース部82と内部回路83を有している。
Mインタフェース部82と内部回路83を有している。
【0015】セレクタ81は、CPU5とのやり取りを
SDRAMインタフェース部82または内部回路83よ
り選択したどちらか一方に中継するセレクタである。セ
レクタ81は、CPU5からのアクセスがSDRAM7
に対するものであるときSDRAMインタフェース部8
2側を選択し、内部回路83に対するものであるとき内
部回路83側を選択する。
SDRAMインタフェース部82または内部回路83よ
り選択したどちらか一方に中継するセレクタである。セ
レクタ81は、CPU5からのアクセスがSDRAM7
に対するものであるときSDRAMインタフェース部8
2側を選択し、内部回路83に対するものであるとき内
部回路83側を選択する。
【0016】内部回路83は、周辺LSIとしての機能
を実現する回路であり、周辺LSI8の用途によって異
なる構成となる。内部回路83は内部にプロセッサを有
することもある。
を実現する回路であり、周辺LSI8の用途によって異
なる構成となる。内部回路83は内部にプロセッサを有
することもある。
【0017】SDRAM7は、SDRAMインタフェー
ス部82で周辺LSI8に接続されており、CPU5か
ら周辺LSI8を介してアクセス可能なメモリである。
ス部82で周辺LSI8に接続されており、CPU5か
ら周辺LSI8を介してアクセス可能なメモリである。
【0018】本従来例のCPUシステムは、CPU5か
らのアクセスを、アドレスに基づいてセレクタ81で切
り替えることで、CPU5から周辺LSI8に接続され
たSDRAM7へのアクセスを可能にするものである。
らのアクセスを、アドレスに基づいてセレクタ81で切
り替えることで、CPU5から周辺LSI8に接続され
たSDRAM7へのアクセスを可能にするものである。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】ウェイト制御の汎用バ
スを用いた図5のCPUシステムでは、CPU5から周
辺デバイス6を介したSDRAM7へのアクセスでSD
RAM7からの応答がCPU5に伝わる時間を、ウェイ
ト制御によってCPU5を待たせて調整するのでデータ
転送速度が遅くなる。
スを用いた図5のCPUシステムでは、CPU5から周
辺デバイス6を介したSDRAM7へのアクセスでSD
RAM7からの応答がCPU5に伝わる時間を、ウェイ
ト制御によってCPU5を待たせて調整するのでデータ
転送速度が遅くなる。
【0020】また、CPUの同期バスにはメーカー独自
の互換性の無いアーキテクチャが採用されている場合が
多く、周辺LSIのCPU側インタフェースはそれぞれ
毎に異なるものを設計する必要がある。
の互換性の無いアーキテクチャが採用されている場合が
多く、周辺LSIのCPU側インタフェースはそれぞれ
毎に異なるものを設計する必要がある。
【0021】セレクタの切替によってCPU5からSD
RAM7にアクセスできるようにした図6のCPUシス
テムは、SDRAM7が非常に高速で動作するように設
計されているので、CPU5とSDRAM7の間に設け
るセレクタ81の遅延時間を非常に小さくする必要があ
り現実的ではない。
RAM7にアクセスできるようにした図6のCPUシス
テムは、SDRAM7が非常に高速で動作するように設
計されているので、CPU5とSDRAM7の間に設け
るセレクタ81の遅延時間を非常に小さくする必要があ
り現実的ではない。
【0022】本発明の目的は、周辺LSIを汎用化し、
かつ、周辺LSI用メモリを高速化したCPUシステム
を低コストで回路規模小さく提供することである。
かつ、周辺LSI用メモリを高速化したCPUシステム
を低コストで回路規模小さく提供することである。
【0023】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のCPUシステムは、CPUと、CPUのS
DRAMインタフェースに接続される第1のインタフェ
ース、および外部に対してアクセス動作を行う第2のイ
ンタフェースを有し、CPUからの第1のインタフェー
スを介したアクセスが自己の内部回路へのアクセスか外
部へのアクセスか判断し、外部へのアクセスの場合に第
1のインタフェースからの第1のバス信号を蓄積し、タ
イミング調整して読み出すことで、第1のバス信号の2
倍以上の速度の第2のバス信号を生成し、第2のバス信
号で第2のインタフェースから外部に対してアクセス動
作を行う周辺LSIと、第2のインタフェースに接続さ
れ、第2のバス信号でアクセスされるSDRAMを有し
ている。
に、本発明のCPUシステムは、CPUと、CPUのS
DRAMインタフェースに接続される第1のインタフェ
ース、および外部に対してアクセス動作を行う第2のイ
ンタフェースを有し、CPUからの第1のインタフェー
スを介したアクセスが自己の内部回路へのアクセスか外
部へのアクセスか判断し、外部へのアクセスの場合に第
1のインタフェースからの第1のバス信号を蓄積し、タ
イミング調整して読み出すことで、第1のバス信号の2
倍以上の速度の第2のバス信号を生成し、第2のバス信
号で第2のインタフェースから外部に対してアクセス動
作を行う周辺LSIと、第2のインタフェースに接続さ
れ、第2のバス信号でアクセスされるSDRAMを有し
ている。
【0024】第1のインタフェースがSDRAMと同じ
インタフェースなので、SDRAMとのインタフェース
を有するCPUと接続可能な汎用的な周辺LSIによっ
てCPUシステムを構成することができる。
インタフェースなので、SDRAMとのインタフェース
を有するCPUと接続可能な汎用的な周辺LSIによっ
てCPUシステムを構成することができる。
【0025】また、周辺LSIでSDRAMへのアクセ
ス動作のタイミングを調整しているので、CPUに直接
接続されたSDRAMにアクセスするのと同様のタイミ
ングでCPUからSDRAMにアクセスできる。
ス動作のタイミングを調整しているので、CPUに直接
接続されたSDRAMにアクセスするのと同様のタイミ
ングでCPUからSDRAMにアクセスできる。
【0026】本発明の実施態様によれば、内部回路は、
第2のインタフェースとの間でバス調停を行いながらS
DRAMにアクセスする。
第2のインタフェースとの間でバス調停を行いながらS
DRAMにアクセスする。
【0027】周辺LSIの内部回路からもSDRAMに
アクセスできるので、ユニファイドメモリアーキテクチ
ャを構成できる。
アクセスできるので、ユニファイドメモリアーキテクチ
ャを構成できる。
【0028】また、第2のインタフェースは第1のイン
タフェースの2倍以上の速度なので、ユニファイドメモ
リアーキテクチャにおいて、周辺LSI用メモリの帯域
幅はCPUのメインメモリとしての帯域幅の2倍以上で
ある。
タフェースの2倍以上の速度なので、ユニファイドメモ
リアーキテクチャにおいて、周辺LSI用メモリの帯域
幅はCPUのメインメモリとしての帯域幅の2倍以上で
ある。
【0029】本発明の実施態様によれば、SDRAMに
代えてダブルデータレートSDRAMを用いている。
代えてダブルデータレートSDRAMを用いている。
【0030】本発明の周辺LSIは、CPUに接続され
て所定の機能を実現する周辺LSIであって、所定の機
能を実現する内部回路と、CPUからのアクセスが内部
回路に対するアクセスか外部に対するアクセスかを判断
し、内部回路に対するアクセスの場合に内部回路に対し
てデータのリード/ライトを行い、外部に対するアクセ
スの場合に第1のバス信号として出力するセレクタと、
第1のバス信号を蓄積し、所定のタイミングで読み出す
ことで、第1のバス信号の2倍以上の速度の第2のバス
信号を生成して出力するタイミング調整回路と、タイミ
ング調整回路から出力される第2のバス信号で外部に接
続されたSDRAMに対してアクセス動作を行うSDR
AMインタフェース部を有している。
て所定の機能を実現する周辺LSIであって、所定の機
能を実現する内部回路と、CPUからのアクセスが内部
回路に対するアクセスか外部に対するアクセスかを判断
し、内部回路に対するアクセスの場合に内部回路に対し
てデータのリード/ライトを行い、外部に対するアクセ
スの場合に第1のバス信号として出力するセレクタと、
第1のバス信号を蓄積し、所定のタイミングで読み出す
ことで、第1のバス信号の2倍以上の速度の第2のバス
信号を生成して出力するタイミング調整回路と、タイミ
ング調整回路から出力される第2のバス信号で外部に接
続されたSDRAMに対してアクセス動作を行うSDR
AMインタフェース部を有している。
【0031】本発明の実施態様によれば、内部回路は、
SDRAMにアクセスするアクセス回路と、アクセス回
路とSDRAMインタフェース部の間のバス調停を行う
調停回路を有している。
SDRAMにアクセスするアクセス回路と、アクセス回
路とSDRAMインタフェース部の間のバス調停を行う
調停回路を有している。
【0032】本発明の実施態様によれば、SDRAMに
代わりにダブルデータレートSDRAMが外部に接続さ
れている。
代わりにダブルデータレートSDRAMが外部に接続さ
れている。
【0033】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
【0034】図1を参照すると、本実施形態のCPUシ
ステムは、CPU1と周辺LSI2とSDRAM3を有
している。
ステムは、CPU1と周辺LSI2とSDRAM3を有
している。
【0035】CPU1は、本実施形態のCPUシステム
のメインプロセッサである。
のメインプロセッサである。
【0036】周辺LSI2は、インタフェース部21と
内部回路22を有しており、インタフェース部21は、
セレクタ211とタイミング調整回路212とSDRA
Mインタフェース部213とクロック発生器214を有
している。
内部回路22を有しており、インタフェース部21は、
セレクタ211とタイミング調整回路212とSDRA
Mインタフェース部213とクロック発生器214を有
している。
【0037】セレクタ211は、CPU1のSDRAM
用のインタフェースに接続することができ、CPU1に
対してSDRAMと同様に動作する。セレクタ211
は、CPU1から周辺LSI2へのアクセスを受けてS
DRAM3または内部回路22へのリード/ライトの動
作を行う。
用のインタフェースに接続することができ、CPU1に
対してSDRAMと同様に動作する。セレクタ211
は、CPU1から周辺LSI2へのアクセスを受けてS
DRAM3または内部回路22へのリード/ライトの動
作を行う。
【0038】タイミング調整回路212は、CPU側1
が書込みでSDRAM3側が読み出しのFIFOとSD
RAM3側が書込みでCPU1側が読み出しのFIFO
で構成されており、CPU1からのアクセスに対してタ
イミングを調整し、SDRAM3側のバス信号を制御す
る。SDRAM3側のバスのクロック信号はCPU1側
のバスのクロック信号の2倍以上の速度である。
が書込みでSDRAM3側が読み出しのFIFOとSD
RAM3側が書込みでCPU1側が読み出しのFIFO
で構成されており、CPU1からのアクセスに対してタ
イミングを調整し、SDRAM3側のバス信号を制御す
る。SDRAM3側のバスのクロック信号はCPU1側
のバスのクロック信号の2倍以上の速度である。
【0039】SDRAMインタフェース部213は、S
DRAM3と接続されるインタフェースの回路であり、
SDRAM3との間でバス信号の入出力を行う。
DRAM3と接続されるインタフェースの回路であり、
SDRAM3との間でバス信号の入出力を行う。
【0040】クロック発生器214は、CPU1側のバ
スのクロック信号に基づいてその2倍以上の速度のクロ
ック信号を生成し、SDRAM3側のバスで用いるため
にSDRAMインタフェース部213に与える。
スのクロック信号に基づいてその2倍以上の速度のクロ
ック信号を生成し、SDRAM3側のバスで用いるため
にSDRAMインタフェース部213に与える。
【0041】内部回路22は、周辺LSIとしての主機
能を実現する回路であり、例えば、グラフィックス用な
ど周辺LSIの用途によって異なる構成となる。内部回
路22は内部にプロセッサを有することもある。
能を実現する回路であり、例えば、グラフィックス用な
ど周辺LSIの用途によって異なる構成となる。内部回
路22は内部にプロセッサを有することもある。
【0042】SDRAM3は、SDRAMインタフェー
ス部213で周辺LSI2に接続されており、CPU1
から周辺LSI2を介してアクセス可能なメモリであ
る。
ス部213で周辺LSI2に接続されており、CPU1
から周辺LSI2を介してアクセス可能なメモリであ
る。
【0043】図2は本実施形態のCPUシステムのSD
RAM3へのライト動作を示すタイミングチャートであ
り、図3は本実施形態のCPUシステムのSDRAM3
に対するリード動作を示すタイミングチャートである。
図2,3は、それぞれの場合のCPU1側のバス信号に
含まれるクロック信号CK1、コマンド信号C1、アド
レス信号A1、およびデータ信号D1と、SDRAM3
側のバス信号に含まれるクロック信号CK2、コマンド
信号C2、アドレス信号A2、およびデータ信号D2を
示している。
RAM3へのライト動作を示すタイミングチャートであ
り、図3は本実施形態のCPUシステムのSDRAM3
に対するリード動作を示すタイミングチャートである。
図2,3は、それぞれの場合のCPU1側のバス信号に
含まれるクロック信号CK1、コマンド信号C1、アド
レス信号A1、およびデータ信号D1と、SDRAM3
側のバス信号に含まれるクロック信号CK2、コマンド
信号C2、アドレス信号A2、およびデータ信号D2を
示している。
【0044】本実施形態のCPUシステムはSDRAM
3へのアクセス時に、周辺LSI2でコマンド信号C1
上のアクティブコマンド(ACT)とアドレス信号A1
上のロウアドレス(Row)を受信すると、まず、その
アクセスがSDRAM3に対するものか、あるいは内部
回路22に対するものかを判断する。内部回路22に対
するものであれば、セレクタ211は、それ以降のアク
セス動作を内部回路22に対して中継する。アクセスが
SDRAM3に対するものであれば、タイミング調整回
路212でSDRAM3側のバスにタイミングを調整し
て各信号を出力する。
3へのアクセス時に、周辺LSI2でコマンド信号C1
上のアクティブコマンド(ACT)とアドレス信号A1
上のロウアドレス(Row)を受信すると、まず、その
アクセスがSDRAM3に対するものか、あるいは内部
回路22に対するものかを判断する。内部回路22に対
するものであれば、セレクタ211は、それ以降のアク
セス動作を内部回路22に対して中継する。アクセスが
SDRAM3に対するものであれば、タイミング調整回
路212でSDRAM3側のバスにタイミングを調整し
て各信号を出力する。
【0045】図2に示すように、SDRAM3へのライ
ト動作では、周辺LSI2からSDRAM3側のコマン
ド信号C2上にアクティブコマンドを、アドレス信号A
2上にロウアドレス(Row)を出力した後、CPU1
側から十分にデータ(Dout)を受信するまでSDR
AM3側への次のコマンド発行を待ち合せる。そして、
CPU1側から十分にデータを受信した後に、コマンド
信号C2上にライトコマンド(WRITE)を、アドレ
ス信号A2上にカラムアドレス(Col)を出力し、デ
ータ信号上にデータ(Dout)を出力することでSD
RAM3へのライト動作を行う。
ト動作では、周辺LSI2からSDRAM3側のコマン
ド信号C2上にアクティブコマンドを、アドレス信号A
2上にロウアドレス(Row)を出力した後、CPU1
側から十分にデータ(Dout)を受信するまでSDR
AM3側への次のコマンド発行を待ち合せる。そして、
CPU1側から十分にデータを受信した後に、コマンド
信号C2上にライトコマンド(WRITE)を、アドレ
ス信号A2上にカラムアドレス(Col)を出力し、デ
ータ信号上にデータ(Dout)を出力することでSD
RAM3へのライト動作を行う。
【0046】なお、SDRAM3側へのライト動作を待
ち合わせるとき、CKE(クロックイネーブル)を制御
してパワーダウン状態にしてもよく、また、プリチャー
ジコマンドで一度アイドル状態に戻してもよい。
ち合わせるとき、CKE(クロックイネーブル)を制御
してパワーダウン状態にしてもよく、また、プリチャー
ジコマンドで一度アイドル状態に戻してもよい。
【0047】図3に示すように、SDRAM3に対する
リード動作では、周辺LSI2は、CPU1からコマン
ド信号C1上のリードコマンド(READ)とアドレス
信号A1上のカラムアドレス(Col)を受信すると、
SDRAM3へのアクセスを開始する。
リード動作では、周辺LSI2は、CPU1からコマン
ド信号C1上のリードコマンド(READ)とアドレス
信号A1上のカラムアドレス(Col)を受信すると、
SDRAM3へのアクセスを開始する。
【0048】SDRAM3側のバス信号は、CPU1側
のバス信号の2倍以上(図3では2倍)の速度のクロッ
クで動作しているので、CASレイテンシ=2において
CPU1側のデータ信号D1にデータ(Din)を出力
すべきタイミングに間に合うように、SDRAM3側の
データ信号D2でデータ(Din)が読み出されタイミ
ング調整回路21に蓄積される。蓄積されたデータはC
PU1側のタイミングに合わせてタイミング調整回路2
12から読み出されてデータ信号D1に出力される。
のバス信号の2倍以上(図3では2倍)の速度のクロッ
クで動作しているので、CASレイテンシ=2において
CPU1側のデータ信号D1にデータ(Din)を出力
すべきタイミングに間に合うように、SDRAM3側の
データ信号D2でデータ(Din)が読み出されタイミ
ング調整回路21に蓄積される。蓄積されたデータはC
PU1側のタイミングに合わせてタイミング調整回路2
12から読み出されてデータ信号D1に出力される。
【0049】周辺LSI2のCPU1側をSDRAMイ
ンタフェースとしているので、SDRAMインタフェー
スを有するどんなCPUとも接続可能な周辺LSI2に
よってCPUシステムを構成することができ、周辺LS
I2の汎用化が可能である。
ンタフェースとしているので、SDRAMインタフェー
スを有するどんなCPUとも接続可能な周辺LSI2に
よってCPUシステムを構成することができ、周辺LS
I2の汎用化が可能である。
【0050】また、周辺LSI2でSDRAM3へのア
クセス動作のタイミングを調整しているので、CPU1
から周辺LSI2に接続されたSDRAM3に対して、
CPU1に直接接続されたSDRAMにアクセスするの
と同様のタイミングでアクセスすることができ、データ
転送速度が低下しない。
クセス動作のタイミングを調整しているので、CPU1
から周辺LSI2に接続されたSDRAM3に対して、
CPU1に直接接続されたSDRAMにアクセスするの
と同様のタイミングでアクセスすることができ、データ
転送速度が低下しない。
【0051】本実施形態のCPUシステムでは、CPU
1からSDRAM3にバーストアクセスすることも、ま
た、シングルデータアクセスすることも可能である。
1からSDRAM3にバーストアクセスすることも、ま
た、シングルデータアクセスすることも可能である。
【0052】周辺LSI3のタイミング調整でバースト
アクセス動作ができるので、高速データ転送が可能であ
る。
アクセス動作ができるので、高速データ転送が可能であ
る。
【0053】図4を参照すると、本発明の他の実施形態
のCPUシステムは、CPU1と周辺LSI4とSDR
AM3を有している。
のCPUシステムは、CPU1と周辺LSI4とSDR
AM3を有している。
【0054】CPU1とSDRAM3は、図1のCPU
システムと同じものである。
システムと同じものである。
【0055】周辺LSI4は、インタフェース部41と
内部回路42を有しており、インタフェース部41は、
セレクタ411とタイミング調整回路412とSDRA
Mインタフェース部413とクロック発生器414を有
している。
内部回路42を有しており、インタフェース部41は、
セレクタ411とタイミング調整回路412とSDRA
Mインタフェース部413とクロック発生器414を有
している。
【0056】セレクタ411は、CPU1のSDRAM
用のインタフェースに接続することができ、CPU1に
対してSDRAMと同様に動作する。セレクタ411
は、CPU1から周辺LSI4へのアクセスを受けてS
DRAM3または内部回路42へのリード/ライトの動
作を行う。
用のインタフェースに接続することができ、CPU1に
対してSDRAMと同様に動作する。セレクタ411
は、CPU1から周辺LSI4へのアクセスを受けてS
DRAM3または内部回路42へのリード/ライトの動
作を行う。
【0057】タイミング調整回路412は、CPU側1
が書込みでSDRAM3側が読み出しのFIFOとSD
RAM3側が書込みでCPU1側が読み出しのFIFO
で構成されており、CPU1からのアクセスに対してタ
イミングを調整し、SDRAM3側のバス信号を制御す
る。SDRAM3側のバスのクロック信号はCPU1側
のバスのクロック信号の2倍以上の速度である。
が書込みでSDRAM3側が読み出しのFIFOとSD
RAM3側が書込みでCPU1側が読み出しのFIFO
で構成されており、CPU1からのアクセスに対してタ
イミングを調整し、SDRAM3側のバス信号を制御す
る。SDRAM3側のバスのクロック信号はCPU1側
のバスのクロック信号の2倍以上の速度である。
【0058】SDRAMインタフェース部413は、S
DRAM3と接続されるインタフェースの回路であり、
外部から調停制御されてSDRAM3との間でバス信号
の入出力を行う。
DRAM3と接続されるインタフェースの回路であり、
外部から調停制御されてSDRAM3との間でバス信号
の入出力を行う。
【0059】クロック発生器414は、CPU1側のバ
スのクロック信号に基づいてその2倍以上の速度のクロ
ック信号を生成し、SDRAM3側のバスで用いるため
にSDRAMインタフェース部413に与える。
スのクロック信号に基づいてその2倍以上の速度のクロ
ック信号を生成し、SDRAM3側のバスで用いるため
にSDRAMインタフェース部413に与える。
【0060】内部回路42は、周辺LSIとしての主機
能を実現する回路であり、アクセス回路421と調停回
路422とを有している。アクセス回路421は、内部
回路42としてSDRAM3にアクセスする回路であ
る。調停回路422は、SDRAM3にアクセスするS
DRAMインタフェース413とアクセス回路421の
間のバス調停制御を行う。
能を実現する回路であり、アクセス回路421と調停回
路422とを有している。アクセス回路421は、内部
回路42としてSDRAM3にアクセスする回路であ
る。調停回路422は、SDRAM3にアクセスするS
DRAMインタフェース413とアクセス回路421の
間のバス調停制御を行う。
【0061】これによれば、CPU1からSDRAM3
にアクセスできるとともに、周辺LSI4の内部回路4
2からもアクセスできるので、ユニファイドメモリアー
キテクチャを構成でき、システムの低コスト化及び小型
化が図れる。
にアクセスできるとともに、周辺LSI4の内部回路4
2からもアクセスできるので、ユニファイドメモリアー
キテクチャを構成でき、システムの低コスト化及び小型
化が図れる。
【0062】また、SDRAM3側のバス信号はCPU
1側のバス信号の2倍以上の速度なので、ユニファイド
メモリアーキテクチャにおいて、周辺LSI4用メモリ
の帯域幅はCPU1用のメインメモリとしての帯域幅の
2倍以上であり、グラフィックスLSIのように、大き
な帯域幅が好ましい場合に、CPU1のバス全体を高速
化するような困難な設計をせずに、周辺LSI用メモリ
として大きな帯域幅をとることができる。
1側のバス信号の2倍以上の速度なので、ユニファイド
メモリアーキテクチャにおいて、周辺LSI4用メモリ
の帯域幅はCPU1用のメインメモリとしての帯域幅の
2倍以上であり、グラフィックスLSIのように、大き
な帯域幅が好ましい場合に、CPU1のバス全体を高速
化するような困難な設計をせずに、周辺LSI用メモリ
として大きな帯域幅をとることができる。
【0063】さらに、本発明は、クロックの立ち上がり
と立ち下がりの両方に同期してデータを転送するメモリ
(例えば、DDR SDRAM:ダブルデータレートS
DRAM)を用いたCPUシステムに適用してもよい。
と立ち下がりの両方に同期してデータを転送するメモリ
(例えば、DDR SDRAM:ダブルデータレートS
DRAM)を用いたCPUシステムに適用してもよい。
【0064】
【発明の効果】SDRAMとのインタフェースを有する
CPUと接続可能な汎用的な周辺LSIによってCPU
システムを構成することができ、周辺LSIの汎用化が
可能である。
CPUと接続可能な汎用的な周辺LSIによってCPU
システムを構成することができ、周辺LSIの汎用化が
可能である。
【0065】また、周辺LSIでSDRAMへのアクセ
ス動作のタイミングを調整しているので、CPUに直接
接続されたSDRAMにアクセスするのと同様のタイミ
ングでCPUからSDRAMにアクセスでき、データ転
送速度が低下しない。
ス動作のタイミングを調整しているので、CPUに直接
接続されたSDRAMにアクセスするのと同様のタイミ
ングでCPUからSDRAMにアクセスでき、データ転
送速度が低下しない。
【0066】さらに、周辺LSIの内部回路からもSD
RAMにアクセスできるので、ユニファイドメモリアー
キテクチャを構成でき、システムの低コスト化および小
型化が図れる。
RAMにアクセスできるので、ユニファイドメモリアー
キテクチャを構成でき、システムの低コスト化および小
型化が図れる。
【0067】また、ユニファイドメモリアーキテクチャ
において、周辺LSI用メモリの帯域幅はCPUのメイ
ンメモリとしての帯域幅の2倍以上であるので、CPU
のバス全体を高速化することなく、周辺LSI用メモリ
として大きな帯域幅をとることができる。
において、周辺LSI用メモリの帯域幅はCPUのメイ
ンメモリとしての帯域幅の2倍以上であるので、CPU
のバス全体を高速化することなく、周辺LSI用メモリ
として大きな帯域幅をとることができる。
【図1】本発明の実施形態のCPUシステムの構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図2】本実施形態のCPUシステムにおけるCPUか
らSDRAMへのライト動作を示すためのタイミングチ
ャートである。
らSDRAMへのライト動作を示すためのタイミングチ
ャートである。
【図3】本実施形態のCPUシステムにおけるCPUか
らSDRAMへのリード動作を示すためのタイミングチ
ャートである。
らSDRAMへのリード動作を示すためのタイミングチ
ャートである。
【図4】本発明の他の実施形態のCPUシステムの構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図5】ウェイト制御により周辺LSIに接続されたS
DRAMへのアクセスのタイミングを調整する、従来の
CPUシステムの構成を示すブロック図である。
DRAMへのアクセスのタイミングを調整する、従来の
CPUシステムの構成を示すブロック図である。
【図6】アドレスによりセレクタを切り替えることで周
辺LSIに接続されたSDRAMにアクセスする、従来
のCPUシステムの構成を示すブロック図である。
辺LSIに接続されたSDRAMにアクセスする、従来
のCPUシステムの構成を示すブロック図である。
1 CPU
2 周辺LSI
21 インタフェース部
211 セレクタ
212 タイミング調整回路
213 SDRAMインタフェース部
214 クロック発生器
22 内部回路
3 SDRAM
4 周辺LSI
41 インタフェース部
411 セレクタ
412 タイミング調整回路
413 SDRAMインタフェース部
414 クロック発生器
42 内部回路
421 アクセス回路
422 調停回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G06F 12/00 - 12/06
G06F 13/16 - 13/18
G06F 13/36
G06F 13/38
G06F 15/78
Claims (6)
- 【請求項1】 CPUと、 前記CPUのSDRAMインタフェースに接続される第
1のインタフェース、および外部に対してアクセス動作
を行う第2のインタフェースを有し、前記CPUからの
前記第1のインタフェースを介したアクセスが自己の内
部回路へのアクセスか外部へのアクセスか判断し、外部
へのアクセスの場合に前記第1のインタフェースからの
第1のバス信号を蓄積し、タイミング調整して読み出す
ことで、前記第1のバス信号の2倍以上の速度の第2の
バス信号を生成し、該第2のバス信号で前記第2のイン
タフェースから外部に対してアクセス動作を行う周辺L
SIと、 前記第2のインタフェースに接続され、前記第2のバス
信号でアクセスされるSDRAMを有するCPUシステ
ム。 - 【請求項2】 前記内部回路は、前記第2のインタフェ
ースとの間でバス調停を行いながら前記SDRAMにア
クセスする、請求項1記載のCPUシステム。 - 【請求項3】 前記SDRAMに代えてダブルデータレ
ートSDRAMを用いた、請求項1記載のCPUシステ
ム。 - 【請求項4】 CPUに接続されて所定の機能を実現す
る周辺LSIであって、 前記所定の機能を実現する内部回路と、 前記CPUからのアクセスが前記内部回路に対するアク
セスか外部に対するアクセスかを判断し、前記内部回路
に対するアクセスの場合に該内部回路に対してデータの
リード/ライトを行い、外部に対するアクセスの場合に
第1のバス信号として出力するセレクタと、 前記第1のバス信号を蓄積し、所定のタイミングで読み
出すことで、前記第1のバス信号の2倍以上の速度の第
2のバス信号を生成して出力するタイミング調整回路
と、 前記タイミング調整回路から出力される前記第2のバス
信号で外部に接続されたSDRAMに対してアクセス動
作を行うSDRAMインタフェース部を有する周辺LS
I。 - 【請求項5】 前記内部回路は、前記SDRAMにアク
セスするアクセス回路と、該アクセス回路と前記SDR
AMインタフェース部の間のバス調停を行う調停回路を
有する、請求項4記載の周辺LSI。 - 【請求項6】 前記SDRAMに代わりにダブルデータ
レートSDRAMが外部に接続された、請求項4記載の
周辺LSI。
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DE60107754T DE60107754T2 (de) | 2000-05-19 | 2001-05-18 | CPU-System mit Hochgeschwindigkeitsperipherie-LSI-Schaltung |
EP01112279A EP1156421B1 (en) | 2000-05-19 | 2001-05-18 | CPU system with high-speed peripheral LSI circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000148303A JP3457628B2 (ja) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | Cpuシステムおよび周辺lsi |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001331364A JP2001331364A (ja) | 2001-11-30 |
JP3457628B2 true JP3457628B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=18654356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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EP (1) | EP1156421B1 (ja) |
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JP2008225775A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Sony Corp | メモリ制御装置 |
JP5133631B2 (ja) * | 2007-08-22 | 2013-01-30 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Sdramコマンド生成回路 |
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AU2476192A (en) | 1991-08-16 | 1993-03-16 | Multichip Technology | High-performance dynamic memory system |
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US5804749A (en) * | 1995-12-28 | 1998-09-08 | Yamaha Corporation | Sound source chip having variable clock to optimize external memory access |
JPH09218846A (ja) | 1996-02-08 | 1997-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | バス変換装置 |
US6134638A (en) | 1997-08-13 | 2000-10-17 | Compaq Computer Corporation | Memory controller supporting DRAM circuits with different operating speeds |
JP3152196B2 (ja) * | 1998-01-07 | 2001-04-03 | ヤマハ株式会社 | 楽音発生回路 |
US6513094B1 (en) * | 1999-08-23 | 2003-01-28 | Advanced Micro Devices, Inc. | ROM/DRAM data bus sharing with write buffer and read prefetch activity |
US6434674B1 (en) * | 2000-04-04 | 2002-08-13 | Advanced Digital Information Corporation | Multiport memory architecture with direct data flow |
JP4042088B2 (ja) * | 2000-08-25 | 2008-02-06 | 株式会社ルネサステクノロジ | メモリアクセス方式 |
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- 2000-05-19 JP JP2000148303A patent/JP3457628B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-05-07 US US09/850,235 patent/US6766403B2/en not_active Expired - Fee Related
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- 2001-05-18 DE DE60107754T patent/DE60107754T2/de not_active Expired - Fee Related
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EP1156421B1 (en) | 2004-12-15 |
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