JP4103452B2 - Data input control device for serial EEPROM - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力されたシリアルデータが不揮発性のメモリセルに記憶されるシリアルEEPROMについて、シリアルデータの入力を制御するデータ入力制御装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
シリアルEEPROMは、信号線の数を極力少なくすることを目的として、不揮発性のメモリセルに記憶されるデータの入出力をシリアルに行なう。そして、データの入力制御についても、制御信号線を削減するためにチップセレクト信号を利用するように構成されているものがある。
【0003】
図4には、斯様なタイプのシリアルEEPROMにおけるデータ入力及び書込みのタイミングチャートの一例を示す。即ち、ハイアクティブのチップセレクト信号CSのレベルがロウからハイに変化すると、シリアルクロックSKに同期して、データ入力端子DIにスタートビット、書込み命令、アドレス、データがシリアルに入力される。この時、入力されたデータは、シフトレジスタにおいてシリアル/パラレル変換される。
【0004】
そして、チップセレクト信号CSのレベルがハイからロウに変化すると、シフトレジスタに保持されたデータをEEPROMのメモリセルに書込む処理が開始されるようになっている。
【0005】
しかしながら、斯様な構成のシリアルEEPROMでは、チップセレクト信号CSのレベルを参照することでデータ入力制御を行なっているため、例えば、チップセレクト信号にノイズが印加されることで、データ入力の途中であるにもかかわらずチップセレクト信号のレベルがロウに変化すると、その時点で入力データの書き込みが行なわれてしまうおそれがある、という問題があった。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、入力サイクルの途中でチップセレクト信号にノイズが印加されたような場合に、不完全なデータをメモリセルに書き込んでしまうことを確実に防止できるシリアルEEPROMのデータ入力制御装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載のシリアルEEPROMのデータ入力制御装置によれば、シリアルEEPROMに入力されるチップセレクト信号の一方のエッジを検出するとそのエッジ検出に基づいてシリアルデータの入力を許可すると共に、データの入力サイクルが終了する以前に他方のエッジを検出するとそのエッジ検出に基づいてシリアルデータの入力を禁止する。
【0008】
即ち、例えばマイクロコンピュータなどがシリアルEEPROMに対して出力するチップセレクト信号を変化させてシリアルデータの書込みを行う場合、チップセレクト信号が非アクティブからアクティブに変化する場合と、アクティブから非アクティブに変化する場合とで、チップセレクト信号の夫々異なるエッジが検出される。そして、一方のエッジがデータの入力サイクルの開始を意味すれば、他方のエッジはその入力サイクルの終了を意味することになる。
【0009】
また、データは、所定のフォーマットに従ってシリアルEEPROMに入力されるので、データの入力状態を参照すればその入力がどの段階にあるのかを判定することができる。従って、データの入力サイクルが終了する以前にチップセレクト信号の他方のエッジが検出された場合は当該信号の変化タイミングが明らかに異常であるから、その時点でシリアルデータの入力を禁止すれば、不完全なデータがメモリセルに書き込まれてしまうことを確実に防止できる。
【0010】
また、第1フリップフロップは、チップセレクト信号の一方のエッジを検出するとセット状態となってシリアルクロックの入力を許可すると共に、シリアルクロックに同期して入力データのシリアル/パラレル変換を行なうためのシフトレジスタのリセットを解除する。従って、一方のエッジの検出によってシフトレジスタに対するシリアルデータの入力が可能となる。
【0011】
そして、第2フリップフロップは、データの入力サイクルが終了する以前にチップセレクト信号の他方のエッジを検出するとセット状態となり、第1フリップフロップをリセットする信号を出力する。すると、その時点でシリアルクロックの入力が禁止されると共にシフトレジスタはリセットされるので、シリアルデータの入力は禁止される。従って、簡単な構成によりデータ入力制御装置を構成することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図1乃至図3を参照して説明する。図2は、マイクロコンピュータ(マイコン)1と、シリアルEEPROM(以下、単にEEPROMと称する)2との電気的接続状態を示すものである。マイコン1は、その内部にCPUやROM,RAMなどを有して構成されている。そして、EEPROM2に対してデータの書込み及び読出しを行なうためのインターフェイスであるパラレル/シリアル変換回路,シリアル/パラレル変換回路やアドレスデコーダなども備えている(何れも図示せず)。
【0013】
そして、マイコン1は、EEPROM2に対してデータの書込みを行う場合はチップセレクト信号CSをアクティブ(ハイレベル)にしてEEPROM2のシリアルクロック端子にシリアルクロック信号SKを出力すると共に、データ入力端子DIに、書込み命令,書込みアドレス,書込みデータを順次シリアルに出力する。
【0014】
また、マイコン1がデータの読出しを行う場合は、同様にチップセレクト信号CSをアクティブにしてシリアルクロック信号SKを出力すると共に、データ入力端子DIに、読出し命令,読出しアドレスを順次シリアルに出力した後、データ出力端子DOよりシリアルに出力される読み出しデータを受信するようになっている。尚、リセット信号は、図示しないリセット回路によってパワーオンリセット時などに出力される。
【0015】
図1は、EEPROM2の内部を、主として本発明の要旨にかかるデータ入力制御部(データ入力制御装置)3を中心として示すものである。尚、以降では、煩雑となることを避けるため、EEPROM2の端子とその信号名に同じ名称を使用する。ANDゲート4の一方の入力端子には入力データDIが与えられていると共に、他方の入力端子にはチップセレクト信号CSが与えられている。そして、ANDゲート4の出力端子は、受信レジスタ部5のデータ入力端子Dに接続されている。尚、ANDゲート4の出力端子より出力されるデータを「di」とする。
【0016】
マイコン1より出力されるシリアルクロック信号SKは、Dフリップフロップ6(FF3)のクロック入力端子CLKに与えられていると共に、ANDゲート7を介して受信レジスタ部5のクロック入力端子CLKにも与えられている。Dフリップフロップ6のデータ入力端子Dはプルアップされており、その出力端子Qは、ANDゲート7のもう1つの入力端子に接続されている。尚、ANDゲート7の出力端子より出力されるクロック信号を「sk」とする。
【0017】
受信レジスタ部5は、入力されるシリアルデータをクロック信号skに同期してシリアル/パラレル変換するシフトレジスタを備えて構成されている。受信レジスタ部5に入力された命令は、コマンドデコーダ8に出力されてデコードされる。また、受信レジスタ部5に入力されたアドレス、データは、図示しないアドレスバッファ、データバッファに振り分けられて格納されるようになっている。そして、図示しない制御ロジック部が、デコードされた命令に基づいて、メモリセル9との間でデータの書込み、読出し、消去などの処理を実行するようになっている。
【0018】
また、チップセレクト信号CSは、Dフリップフロップ(第1フリップフロップ,FF1)10のクロック入力端子CLKに与えられていると共に、NOTゲート11を介してDフリップフロップ(第2フリップフロップ,FF2)12のクロック入力端子CLKにも与えられている。
【0019】
Dフリップフロップ10の出力端子Qは、受信レジスタ部5、Dフリップフロップ6及び12の各リセット端子RST(ロウアクティブ)に与えられており、Dフリップフロップ12の出力端子Qは、ANDゲート13の一方の入力端子に接続されている。また、Dフリップフロップ10及び12のデータ入力端子Dは、何れもプルアップされている。
【0020】
受信完了信号出力部14,命令終了信号出力部15及びクロック超過信号出力部16は、データ入力制御部3内部の制御において使用されるタイミング信号を生成して出力するものである。
【0021】
受信完了信号出力部14は、Dフリップフロップ10の出力端子Qより与えられる信号レベルがハイになると、クロック信号skに基づいてデータdiの入力ビット数をカウントとする。そして、コマンドデコーダ8によってデコードされた命令内容に応じたデータビット数をカウントすると、ハイレベルの受信完了信号をNOTゲート17を介してANDゲート13のもう一方の入力端子に出力するようになっている。
【0022】
尚、受信完了信号は、Dフリップフロップ10の出力信号がロウレベルになるとリセットされるようになっている。また、ANDゲート13の出力信号は、3入力NORゲート18の1つの入力端子に与えられている。
【0023】
命令終了信号出力部15は、Dフリップフロップ12の出力端子Qより与えられる信号レベルがハイになると、入力された書込みデータをメモリセル9に書き込む処理に使用されるクロック信号WR_ckをカウントする。そして、コマンドデコーダ8によってデコードされた命令内容に応じた書込みクロック数をカウントすると、ハイレベルの命令終了信号をモノパルスでNORゲート18の他の1つの入力端子に出力するようになっている。
【0024】
クロック超過信号出力部16は、Dフリップフロップ10の出力端子Qより与えられる信号レベルがハイになると、クロック信号skの入力クロック数をカウントする。そして、コマンドデコーダ8によってデコードされた命令内容に応じて定まるクロック信号skの入力クロック数を超過した場合は、ハイレベルのクロック超過信号をNORゲート18の他の1つの入力端子に出力するようになっている。
【0025】
NORゲート18の出力信号は、遅延素子19を介して負論理のORゲート20の一方の入力端子に出力される。また、ORゲート20の他方の入力端子には、ロウアクティブのリセット信号が与えられており、ORゲート20の出力端子は、Dフリップフロップ10のリセット端子に接続されている。
【0026】
尚、EEPROM2よりデータを読出す場合に動作するデータ出力側の構成については図示を省略するが、受信レジスタ部5の一部はデータを出力する場合にも使用されるようになっている。
【0027】
次に、本実施例の作用について図3を参照して説明する。図3は、マイコン1がEEPROM2にデータの書込みを行う場合におけるタイミングチャートである。マイコン1は、チップセレクト信号CSをハイレベルにすると共に((a)、時点▲1▼参照)、シリアルクロック信号SKを出力する((c)参照)。
【0028】
すると、データ入力制御部3におけるDフリップフロップ10の出力端子Qは、チップセレクト信号CSの立上がりエッジを検出してハイレベルとなるので((i)又は(j)参照)、受信レジスタ部5及びDフリップフロップ6のリセットは解除される。そして、Dフリップフロップ6はシリアルクロック信号SKの立上がりエッジによってセットされ続けるので、ANDゲート7はクロック信号skの出力が可能となる((h)参照)。
【0029】
また、ANDゲート4もチップセレクト信号CSがハイレベルになることでデータdiの出力が可能となり((g)参照)、受信完了信号出力部14及びクロック超過信号出力部16は夫々のカウント動作を開始する。
【0030】
それから、マイコン1は、入力データDIとして、最初の2ビットに命令(この場合、書込み)を出力すると((b)、時点▲2▼参照)、続いて書込みアドレス及び書込みデータをシリアルに出力する(時点▲3▼参照)。
【0031】
書込みのための入力サイクルが正常に行なわれた場合は、最後のデータが入力されると時点▲4▼において受信完了信号出力部14が受信完了信号を出力する((d)参照)。そして、マイコン1は、全てのシリアルデータを出力した後チップセレクト信号CSをロウレベルにする(時点▲5▼参照)。このとき、Dフリップフロップ12の出力端子Qは、チップセレクト信号CSの立下がりエッジを検出してハイレベルとなるが、受信完了信号が出力されているのでANDゲート13はハイレベルとならない。
【0032】
受信完了信号が出力されると、受信レジスタ部5のデータバッファにセットされた書込みデータをメモリセル9に書込むための書き込み処理が開始される。すると、書込み用のクロック信号WR_ckが図示しない書き込み処理部によって出力され、命令終了信号出力部15はその出力クロック数をカウントする。そして、所定の書込みクロック数をカウントすると命令終了信号出力部15は命令終了信号を出力する(時点▲6▼参照)。
【0033】
その命令終了信号は、NORゲート18及び遅延素子19を介してORゲート20に出力されるので、Dフリップフロップ10は、遅延素子19によって遅延時間が付与されたタイミングでリセットされる(時点▲7▼参照)。すると、それに伴って、受信レジスタ部5及びDフリップフロップ6並びに12もリセットされる。
【0034】
ここで、入力サイクルが行なわれている途中で、ハイレベルとなっているチップセレクト信号CSに時点▲8▼においてノイズが印加された場合を想定する。すると、Dフリップフロップ12の出力端子Qはその立下りを検出してハイレベルとなる。
【0035】
この時、受信完了信号出力部14は受信完了信号を出力していないので、ANDゲート13がハイレベルとなってDフリップフロップ10はリセットされる((i)、時点▲9▼参照)。従って、この時点で入力サイクルは中止されることになり、サイクルの途中で不完全なデータがメモリセル9に書き込まれることは防止される。
【0036】
その後、マイコン1が、EEPROM2の所定アドレスに書き込もうとしたデータを読み出してみることで、実際に正しく書き込まれているかどうかを確認するベリファイ処理を行なえば書込みが失敗したことを判定できるので、その場合は同じアドレスに対して同じデータの書込みを再実行すれば良い。
【0037】
また、クロック超過信号出力部16は、入力サイクルの開始からクロック信号skの入力数をカウントするが、例えば、シリアルクロック信号SKに対して上述したチップセレクト信号CSと同様にノイズが印加されるなどして、命令完了信号が出力される前に入力クロック数が所定値を超えたような場合はクロック超過信号を出力する((f)、時点(10)参照)。すると、その時点でDフリップフロップ10はリセットされて入力サイクルは中止される。
【0038】
以上のように本実施例によれば、データ入力制御部3は、マイコン1によってEEPROM2に入力されるチップセレクト信号CSの立上がりエッジを検出するとそのエッジ検出に基づいてシリアルデータDIの入力を許可すると共に、データの入力サイクルが終了する以前に立下がりエッジを検出するとそのエッジ検出に基づいてシリアルデータDIの入力を禁止するようにした。
【0039】
具体的には、Dフリップフロップ10がチップセレクト信号CSの立上がりエッジを検出するとセット状態となって、シリアルクロック信号SKの入力を許可すると共に受信レジスタ部5のリセットを解除し、Dフリップフロップ12が、受信終了信号が出力される以前にチップセレクト信号CSの立下がりエッジを検出すると、セット状態となってDフリップフロップ10をリセットするように構成した。
【0040】
即ち、データの入力サイクルが終了する以前にチップセレクト信号CSの立下がりエッジが検出された場合は当該信号の変化タイミングが明らかに異常であるから、その時点でシリアルデータの入力を禁止することで、不完全なデータがメモリセル9に書き込まれてしまうことを確実に防止できる。
【0041】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形又は拡張が可能である。
遅延素子19は、NORゲート18やORゲート20などによるゲート遅延時間によってDフリップフロップ10をリセットするためのホールドタイムが十分確保できる場合は、不要である。
チップセレクト信号CSはロウアクティブであっても良く、その場合は、第1フリップフロップによって信号の立下りを検出し、第2フリップフロップによって立上りを検出すれば良い。
クロック超過信号出力部16は、必要に応じて設ければ良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であり、シリアルEEPROMの内部について、主として本発明の要旨にかかるデータ入力制御部を中心として示す図
【図2】マイクロコンピュータとシリアルEEPROMとの電気的接続状態を示す図
【図3】マイクロコンピュータがシリアルEEPROMにデータの書込みを行う場合におけるタイミングチャート
【図4】従来のシリアルEEPROMにおけるデータ入力及び書込みのタイミングチャートの一例を示す図
【符号の説明】
2はシリアルEEPROM、3はデータ入力制御部(データ入力制御装置)、5は受信レジスタ部(シフトレジスタ)、9はメモリセル、10はDフリップフロップ(第1フリップフロップ)、12はDフリップフロップ(第2フリップフロップ)を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a data input control device for controlling input of serial data in a serial EEPROM in which input serial data is stored in a nonvolatile memory cell.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
The serial EEPROM serially inputs and outputs data stored in a nonvolatile memory cell for the purpose of minimizing the number of signal lines. Some data input control is configured to use a chip select signal in order to reduce control signal lines.
[0003]
FIG. 4 shows an example of a timing chart of data input and writing in such a type serial EEPROM. That is, when the level of the high active chip select signal CS changes from low to high, a start bit, a write command, an address, and data are serially input to the data input terminal DI in synchronization with the serial clock SK. At this time, the input data is serial / parallel converted in the shift register.
[0004]
Then, when the level of the chip select signal CS changes from high to low, the process of writing the data held in the shift register to the EEPROM memory cell is started.
[0005]
However, in the serial EEPROM having such a configuration, since data input control is performed by referring to the level of the chip select signal CS, for example, when noise is applied to the chip select signal, the data input is in progress. However, there is a problem that when the level of the chip select signal changes to low, input data may be written at that time.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to write incomplete data into a memory cell when noise is applied to the chip select signal during the input cycle. It is an object of the present invention to provide a data input control device of a serial EEPROM that can be surely prevented.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the serial EEPROM data input control device of the first aspect, when one edge of the chip select signal input to the serial EEPROM is detected, the serial data input is permitted based on the detected edge and the data input is performed. If the other edge is detected before the end of the cycle, input of serial data is prohibited based on the edge detection.
[0008]
That is, for example, when writing the serial data by changing the chip select signal output from the microcomputer to the serial EEPROM, the chip select signal changes from inactive to active, and changes from active to inactive. Depending on the case, different edges of the chip select signal are detected. If one edge means the start of the data input cycle, the other edge means the end of the input cycle.
[0009]
Since data is input to the serial EEPROM according to a predetermined format, it is possible to determine which stage the input is in by referring to the input state of the data. Therefore, if the other edge of the chip select signal is detected before the data input cycle is completed, the change timing of the signal is clearly abnormal. It is possible to reliably prevent complete data from being written into the memory cell.
[0010]
The first flip-flop, along with becoming detects one edge of the chip select signal to a set state to allow the input of the serial clock, the shift for in synchronization with the serial clock for serial / parallel conversion of the input data Release the reset of the register. Accordingly, serial data can be input to the shift register by detecting one edge.
[0011]
When the second flip-flop detects the other edge of the chip select signal before the end of the data input cycle, the second flip-flop enters a set state and outputs a signal for resetting the first flip-flop. Then, at that time, the input of the serial clock is prohibited and the shift register is reset, so that the input of serial data is prohibited. Therefore, the data input control device can be configured with a simple configuration.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 shows an electrical connection between a
[0013]
When the
[0014]
Similarly, when the
[0015]
FIG. 1 shows the inside of the
[0016]
The serial clock signal SK output from the
[0017]
The
[0018]
Further, the chip select signal CS is given to the clock input terminal CLK of the D flip-flop (first flip-flop, FF1) 10 and also through the NOT gate 11 to the D flip-flop (second flip-flop, FF2) 12. The clock input terminal CLK is also provided.
[0019]
The output terminal Q of the D flip-
[0020]
The reception completion signal output unit 14, the command end
[0021]
When the signal level supplied from the output terminal Q of the D flip-
[0022]
The reception completion signal is reset when the output signal of the D flip-
[0023]
When the signal level applied from the output terminal Q of the D flip-flop 12 becomes high, the instruction end
[0024]
When the signal level applied from the output terminal Q of the D flip-
[0025]
The output signal of the NOR
[0026]
Although the illustration of the configuration on the data output side that operates when reading data from the
[0027]
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart when the
[0028]
Then, since the output terminal Q of the D flip-
[0029]
The AND
[0030]
Then, when the
[0031]
When the input cycle for writing is normally performed, the reception completion signal output unit 14 outputs a reception completion signal at time point (4) when the last data is input (see (d)). Then, after outputting all the serial data, the
[0032]
When the reception completion signal is output, a write process for writing the write data set in the data buffer of the
[0033]
Since the instruction end signal is output to the
[0034]
Here, it is assumed that noise is applied to the chip select signal CS that is at the high level at the time point (8) while the input cycle is being performed. Then, the output terminal Q of the D flip-flop 12 detects its fall and becomes high level.
[0035]
At this time, since the reception completion signal output unit 14 does not output the reception completion signal, the AND
[0036]
After that, the
[0037]
The clock excess signal output unit 16 counts the number of input clock signals sk from the start of the input cycle. For example, noise is applied to the serial clock signal SK in the same manner as the above-described chip select signal CS. Then, when the number of input clocks exceeds a predetermined value before the instruction completion signal is output, a clock excess signal is output (see (f), time point (10)). At that time, the D flip-
[0038]
As described above, according to the present embodiment, when the data
[0039]
Specifically, when the D flip-
[0040]
That is, if the falling edge of the chip select signal CS is detected before the end of the data input cycle, the change timing of the signal is clearly abnormal. Thus, it is possible to reliably prevent incomplete data from being written into the
[0041]
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The
The chip select signal CS may be low active. In this case, the falling edge of the signal may be detected by the first flip-flop, and the rising edge may be detected by the second flip-flop.
The clock excess signal output unit 16 may be provided as necessary.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an internal configuration of a serial EEPROM according to an embodiment of the present invention, mainly showing a data input control unit according to the gist of the present invention. FIG. 2 is an electrical connection state between a microcomputer and a serial EEPROM. FIG. 3 is a timing chart when the microcomputer writes data to the serial EEPROM. FIG. 4 is an example of a timing chart of data input and writing in the conventional serial EEPROM.
2 is a serial EEPROM, 3 is a data input controller (data input controller), 5 is a reception register (shift register), 9 is a memory cell, 10 is a D flip-flop (first flip-flop), and 12 is a D flip-flop. (Second flip-flop) is shown.
Claims (1)
シリアルEEPROMに入力されるチップセレクト信号の一方のエッジを検出するとそのエッジ検出に基づいてシリアルデータの入力を許可すると共に、データの入力サイクルが終了する以前に他方のエッジを検出するとそのエッジ検出に基づいてシリアルデータの入力を禁止するもので、
前記チップセレクト信号の一方のエッジを検出するとセット状態となることで、シリアルクロックの入力を許可すると共に、前記シリアルクロックに同期して入力データのシリアル/パラレル変換を行なうためのシフトレジスタのリセットを解除する第1フリップフロップと、
データの入力サイクルが終了する以前に前記チップセレクト信号の他方のエッジを検出するとセット状態となることで、前記第1フリップフロップをリセットする信号を出力する第2フリップフロップとを備えて構成されることを特徴とするシリアルEEPROMのデータ入力制御装置。Serial EEPROM is configured such that serial data is input while the chip select signal is active, and then the input data is written to the memory cell when the chip select signal changes to inactive. In the data input control device for controlling the input of the data,
When one edge of the chip select signal input to the serial EEPROM is detected, serial data input is permitted based on the edge detection, and when the other edge is detected before the data input cycle is completed, the edge detection is performed. intended to prohibit the input of the serial data based,
When one edge of the chip select signal is detected, the set state is set, so that the input of the serial clock is permitted and the shift register for performing the serial / parallel conversion of the input data in synchronization with the serial clock is reset. A first flip-flop to be released;
And a second flip-flop that outputs a signal that resets the first flip-flop when the other edge of the chip select signal is detected before the data input cycle is completed. A data input control device for serial EEPROM.
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