JP4197285B2 - Memory controller - Google Patents
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Description
本発明は、互いに異なるアクセス手順で制御されるメモリを制御可能なメモリコントローラに関し、特に、外部端子数を削減可能なメモリコントローラに関するものである。 The present invention relates to a memory controller that can control memories controlled by different access procedures, and more particularly to a memory controller that can reduce the number of external terminals.
従来から、例えば、図2に示すプロセッサシステム101のように、SRAM(Static RAM)102と、インターリーブされるROM(Read Only Memory)103…とのように、アクセス手順が異なるメモリを混在させたシステムが広く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a
また、図2に示すプロセッサシステム101では、MPU(MicroProcessing Unit)104の負担を軽減するために、メモリコントローラ105が設けられており、当該メモリコントローラ105は、MPU104からの指示に基づいて各メモリ102・103…を制御している。なお、図2では図示していないが、特に、DRAM(Dynamic Randam Acess Memory )は、SRAM(Static RAM)と比較して、CPUのバス・インターフェースと大幅に異なる手順でアドレスを与えたり、周期的なリフレッシュを必要とするため、DRAMを備えるプロセッサシステムでは、メモリコントローラが特に好適に用いられている。
In addition, in the
さらに、図2に示すプロセッサシステム101では、インタリーブされるROM103へのデータバスが、RAM102用のデータバスと共用されており、メモリコントローラ105に必要な外部端子数が削減されている(後述の特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来の構成では、データ信号を伝送するための外部端子のみが共用されているため、メモリコントローラの外部端子数を充分に削減できたとは言い難く、特に、サイズや製造コストの削減が強く求められている分野では、より一層の外部端子数の削減が求められている。 However, in the above conventional configuration, only the external terminals for transmitting the data signal are shared, so it is difficult to say that the number of external terminals of the memory controller can be sufficiently reduced. In particular, the size and manufacturing cost can be reduced. In the field of strong demand, further reduction in the number of external terminals is required.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、何ら支障なく、互いに異なるアクセス手順で制御されるメモリを制御できるにも拘わらず、外部端子数の少ないメモリコントローラを実現することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a memory controller having a small number of external terminals, although it is possible to control memories controlled by different access procedures without any trouble. It is to be realized.
本発明に係るメモリコントローラは、上記課題を解決するために、互いに異なるアクセス手順で制御されるメモリを、それぞれ制御するために設けられた複数のコントローラ部を有するメモリコントローラにおいて、以下の手段を講じたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, a memory controller according to the present invention employs the following means in a memory controller having a plurality of controller units provided to control memories controlled by different access procedures. It is characterized by that.
すなわち、上記各コントローラ部が制御対象とする上記各メモリは、互いに異なるアドレス領域に割り当てられていると共に、アドレス信号および制御信号のうち少なくとも制御信号を伝送するために設けられたメモリの外部端子のうちの特定外部端子は、当該端子が入力端子の場合、選択信号が非選択を示している期間中に当該端子へ入力される信号がいずれの値であっても、当該メモリの記憶内容を変更しない端子であり、当該端子が出力端子の場合、選択信号が非選択を示している期間中に信号を出力しない端子である。また、上記メモリコントローラの外部端子のうち、上記メモリの特定外部端子と当該メモリを制御するコントローラ部の内部端子とを接続するための外部端子は、共用の外部端子として、上記複数のメモリの中の他のメモリを制御するコントローラ部の内部端子と当該メモリの特定外部端子と接続するための外部端子と共用されている。さらに、上記メモリコントローラは、アクセス元からのアドレス信号が、いずれのコントローラ部によって制御されているメモリへのアクセスを示しているかを判定するアドレスデコーダと、当該アドレスデコーダの指示に基づいて、上記各コントローラ部のうち、アクセス対象となるメモリを制御するコントローラ部を選択して、上記共用の外部端子へ接続するマルチプレクサとを備えている。 That is, each of the memories to be controlled by each of the controller units is assigned to a different address area, and at least one of the external terminals of the memory provided to transmit at least the control signal among the address signal and the control signal. If the specified external terminal is an input terminal, the stored content of the memory is changed regardless of the value of the signal input to the terminal during the period when the selection signal indicates non-selection. And a terminal that does not output a signal during a period in which the selection signal indicates non-selection. In addition, among the external terminals of the memory controller, an external terminal for connecting a specific external terminal of the memory and an internal terminal of the controller unit that controls the memory is a shared external terminal, and is used as a shared external terminal. It is shared with the internal terminal of the controller unit that controls the other memory and the external terminal for connecting to the specific external terminal of the memory. Furthermore, the memory controller includes: an address decoder that determines which address signal from the access source indicates access to a memory controlled by which controller unit; and each of the above-described memory controller based on an instruction of the address decoder. Among the controller units, a controller unit that controls a memory to be accessed is selected and provided with a multiplexer that is connected to the shared external terminal.
また、本発明に係るメモリコントローラは、上記構成に加えて、上記複数のコントローラ部には、クロック信号に同期して、対応するメモリを制御する同期型のコントローラ部と、対応するメモリを非同期に制御する非同期型のコントローラ部とが含まれており、上記マルチプレクサは、上記クロック信号に同期して、選択されているコントローラ部を切り換えることを特徴としている。 In addition to the above configuration, the memory controller according to the present invention includes a synchronous controller unit that controls a corresponding memory in synchronization with a clock signal, and a corresponding memory that is asynchronous with the plurality of controller units. And an asynchronous controller unit for controlling, and the multiplexer switches the selected controller unit in synchronization with the clock signal.
さらに、本発明に係るメモリコントローラは、上記構成に加えて、上記複数のコントローラ部には、アドレス信号を伝送するための外部端子の数が互いに異なるメモリを制御対象とするコントローラ部が含まれており、上記共用の外部端子の少なくとも1つは、アドレス信号を伝送するための特定外部端子と接続するためと、制御信号を伝送するための特定外部端子へ接続するためとの双方に共用されていることを特徴としている。 Furthermore, in the memory controller according to the present invention, in addition to the above-described configuration, the plurality of controller units include a controller unit that controls memories having different numbers of external terminals for transmitting address signals. And at least one of the shared external terminals is shared both for connection to a specific external terminal for transmitting an address signal and for connection to a specific external terminal for transmitting a control signal. It is characterized by being.
本発明に係るメモリコントローラは、以上のように、複数のコントローラ部と共用の外部端子とアドレスデコーダとマルチプレクサとを備えており、アクセス元から、あるメモリαへのアクセスを示すアドレス信号が出力されると、アドレスデコーダによって、当該アドレス信号が、いずれのコントローラ部によって制御されているメモリαへのアクセスを示しているかが判定され、マルチプレクサは、当該コントローラ部と共用の外部端子とを接続する。 As described above, the memory controller according to the present invention includes a plurality of controller units, shared external terminals, an address decoder, and a multiplexer, and an address signal indicating access to a certain memory α is output from the access source. Then, the address decoder determines which controller unit indicates the access to the memory α controlled by the address unit, and the multiplexer connects the controller unit and a shared external terminal.
これにより、上記コントローラ部の内部端子は、当該共用の外部端子を介して、アクセス対象となるメモリαの特定外部端子に接続され、当該コントローラ部は、何ら支障なく、アクセス対象となるメモリαを制御できる。 As a result, the internal terminal of the controller unit is connected to the specific external terminal of the memory α to be accessed via the shared external terminal, and the controller unit stores the memory α to be accessed without any trouble. Can be controlled.
ここで、上記共用の外部端子は、他のメモリβの特定外部端子にも接続されている。ところが、各メモリα・βは、互いに異なるメモリ領域に配されているため、上記メモリαがアクセス対象となっている場合、上記メモリβには、非選択を示す選択信号が入力されている。したがって、上記メモリβの特定外部端子が入力端子の場合、当該端子へ、メモリαへアクセスするためのアドレス信号や制御信号が入力されていたとしても、上記メモリβは、その記憶内容を保持し続けることができる。また、上記メモリβの特定外部端子が出力端子の場合、当該端子は、例えば、ハイインピーダンスに維持されるなどして、信号を出力しないので、上記共用の外部端子がメモリβの特定の外部端子に接続されていたとしても、上記コントローラ部は、何ら支障なく、当該外部端子を介して、メモリαの特定外部端子との間で信号を伝送できる。 Here, the shared external terminal is also connected to a specific external terminal of another memory β. However, since the memories α and β are arranged in different memory areas, when the memory α is an access target, a selection signal indicating non-selection is input to the memory β. Therefore, when the specific external terminal of the memory β is an input terminal, even if an address signal or a control signal for accessing the memory α is input to the terminal, the memory β retains the stored contents. You can continue. Further, when the specific external terminal of the memory β is an output terminal, the terminal does not output a signal, for example, maintained at a high impedance, so that the shared external terminal is a specific external terminal of the memory β. Even if the controller unit is connected to the memory α, the controller unit can transmit a signal to / from a specific external terminal of the memory α via the external terminal without any trouble.
一方、他のメモリβがアクセス対象になると、上記マルチプレクサは、当該メモリβを制御するコントローラ部と共用の外部端子とを接続するので、当該コントローラ部は、何ら支障なく、メモリβを制御できる。 On the other hand, when another memory β becomes an access target, the multiplexer connects the controller unit that controls the memory β and a common external terminal, so that the controller unit can control the memory β without any trouble.
上記構成では、メモリコントローラの外部端子のうち、アドレス信号および制御信号のうち少なくとも制御信号を伝送するために設けられたメモリの特定外部端子へ接続するための外部端子が、他のメモリの特定外部端子へ接続するための外部端子と共用されているにも拘わらず、上記マルチプレクサが、複数のコントローラ部の中から、アクセス対象となるメモリを制御するためのコントローラ部を選択して、共用の外部端子と接続することによって、各コントローラ部が、それぞれのメモリを何ら支障なく制御できる。この結果、これらの外部端子を共用しない構成と比較して、メモリコントローラに必要な外部端子数を大幅に削減できる。これにより、メモリコントローラのサイズおよび製造コストを削減できる。 In the above configuration, among the external terminals of the memory controller, the address signal and the external terminals for connection to a specific external terminal of the memory provided for transmitting at least control signals of the control signals, certain other memory external Despite being shared with the external terminal for connection to the terminal, the multiplexer selects the controller unit for controlling the memory to be accessed from the plurality of controller units, and uses the shared external By connecting to the terminal, each controller unit can control each memory without any trouble. As a result, the number of external terminals required for the memory controller can be greatly reduced as compared with a configuration in which these external terminals are not shared. This can reduce the size and manufacturing cost of the memory controller.
また、各メモリが選択されている期間中は、上記共用の外部端子を介して、それぞれを制御するコントローラ部とメモリとが接続されているので、各メモリの外部端子の数やアクセス手順を変更する必要がない。したがって、メモリコントローラの外部端子数が削減されているにも拘わらず、これまでのメモリを使用できる。 In addition, during the period when each memory is selected, the controller unit and the memory that control each memory are connected via the shared external terminals, so the number of external terminals and the access procedure of each memory are changed. There is no need to do. Therefore, the conventional memory can be used even though the number of external terminals of the memory controller is reduced.
なお、上記各メモリの特定外部端子には、入力端子のみが含まれていてもよいし、出力端子が含まれていてもよい。また、入力端子と出力端子との双方が含まれていてもよいし、特定外部端子が入出力端子を含んでいてもよい。 Note that the specific external terminal of each memory may include only the input terminal or may include the output terminal. Further, both the input terminal and the output terminal may be included, or the specific external terminal may include the input / output terminal.
また、以上のように、マルチプレクサがクロック信号に同期して選択されているコントローラ部を切り換える構成では、非同期型のメモリと同期型のメモリとを制御できるにも拘わらず、上記外部端子を共用しない構成に比べて、メモリコントローラの外部端子数を削減できる。したがって、両者を制御可能なメモリコントローラのサイズおよび製造コストを削減できる。 Further, as described above, in the configuration in which the multiplexer switches the selected controller unit in synchronization with the clock signal, the external terminal is not shared even though the asynchronous memory and the synchronous memory can be controlled. Compared to the configuration, the number of external terminals of the memory controller can be reduced. Therefore, the size and manufacturing cost of the memory controller capable of controlling both can be reduced.
さらに、以上のように、上記共用の外部端子の少なくとも1つが、アドレス信号伝送用と制御信号伝送用とに共用されている構成では、アドレス信号伝送用の外部端子を制御信号の伝送用にも使用できる。したがって、例えば、DRAM(Dynamic Randam Acess Memory )とSRAM(Static RAM)またはFlash ROMとのように、アドレス信号の伝送に必要な外部端子数が互いに異なるメモリを制御する場合において、制御信号伝送用の外部端子のみを特定外部端子とする構成よりも、メモリコントローラの外部端子数を削減できる。 Furthermore, as described above, in a configuration in which at least one of the shared external terminals is shared for address signal transmission and control signal transmission, the external terminal for address signal transmission is also used for control signal transmission. Can be used. Therefore, for example, when controlling memories having different numbers of external terminals for transmitting address signals, such as DRAM (Dynamic Randam Access Memory) and SRAM (Static RAM) or Flash ROM, The number of external terminals of the memory controller can be reduced as compared with the configuration in which only the external terminals are specified external terminals.
本発明の一実施形態について図1に基づいて説明すると以下の通りである。すなわち、本実施形態に係るプロセッサシステム1は、図1に示すように、互いに異なる制御方法で制御される複数種類のメモリとしてのSDRAM(Synchronous DRAM)2およびSRAM(Static RAM)3と、これら複数種類のメモリをそれぞれ制御するためのコントローラ部11・12を有するコントローラチップ(メモリコントローラ)4と、上記メモリ2・3へアクセスするCPU(Central Processing Unit )5とを備えている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. That is, as shown in FIG. 1, the
本実施形態では、上記各コントローラ部11・12だけではなく、CPU5も上記コントローラチップ4内に形成されており、上記プロセッサシステム1は、SDRAM2・SRAM3と、コントローラチップ4とを接続するだけで、CPU5がSDRAM2・SRAM3の双方へアクセスできるように構成されている。
In the present embodiment, not only the
さらに、本実施形態に係るコントローラチップ4では、上記両コントローラ部11・12と外部端子P4…との間に設けられたマルチプレクサ13が、アクセス対象となるアドレスに応じて、上記両コントローラ部11・12の各端子と外部端子P4…との接続関係を変更することによって、上記SDRAM2を制御するDRAMコントローラ部11とSDRAM2との間を接続する外部端子のうち、データ信号伝送用の端子だけではなく、アドレス信号、および、制御信号の一部を伝送する端子も、上記SRAM3を制御するSRAMコントローラ部12とSRAM3との間を接続する外部端子と共用している。
Further, in the controller chip 4 according to the present embodiment, the
これにより、コントローラチップ4に接続されるメモリ(SDRAM2およびSRAM3)の端子および当該端子の使用方法が変更されていないにも拘わらず、上記各外部端子を共用しない場合と比較して、コントローラチップ4の外部端子数を削減できる。この結果、コントローラチップ4のサイズを縮小できると共に、コントローラチップ4とSDRAM2およびSRAM3とを接続する際の手間を削減でき、プロセッサシステム1の製造コストを削減できる。
Thus, the controller chip 4 is compared with the case where the terminals of the memories (SDRAM2 and SRAM3) connected to the controller chip 4 and the usage of the terminals are not changed, but the external terminals are not shared. The number of external terminals can be reduced. As a result, the size of the controller chip 4 can be reduced, and the labor for connecting the controller chip 4 to the
また、外部端子数を削減できるので、集積回路のサイズが小さいにも拘わらず、外部端子を配置できるように、集積回路のサイズに合ったサイズよりも大きなパッケージを使用したり、外部端子を配置できるサイズのパッケージを使用するために、回路に必要なゲート数よりも大きなゲート数を持ち、より大きなパッケージのコントローラチップを使用したりする必要もなく、この点からも、プロセッサシステム1の製造コストを削減できる。 In addition, since the number of external terminals can be reduced, a package larger than the size suitable for the size of the integrated circuit can be used, or external terminals can be arranged so that the external terminals can be arranged even though the size of the integrated circuit is small. In order to use a package of a possible size, it is not necessary to have a larger number of gates than the number of gates required for the circuit and to use a controller chip of a larger package. Can be reduced.
より詳細に説明すると、本実施形態に係るSDRAM2は、クロック信号CLKを伝送するための端子P2CLK と、当該SDRAM2が選択されているか否かを示すチップセレクト信号CSを伝送するための端子P2CSとを備えている。さらに、チップセレクト信号CSがアクティブを示している期間のみに使用される端子群として、データ信号の各ビットを伝送するための端子P2DAT0〜P2DAT15 と、アドレス信号の各ビットを入力するための端子P2ADR0〜P2ADR12 と、SDRAM2の動作を指示する制御信号RAS_L、CAS_LおよびWE_Lを入力するための端子P2RAS 、P2CAS およびP2WEと、データビットのマスクを指示する制御信号DQM0およびDQM1を入力するための端子P2DQM0およびP2DQM1とを備えている。
More particularly,
なお、本明細書において、「チップセレクト信号CSがアクティブを示している期間のみに、SDRAM2などのメモリが、端子を使用する」という表現は、当該端子が入力端子の場合、「上記メモリが当該期間以外に当該端子へ入力された信号を無視する」ことを意味しており、出力端子の場合は、「当該端子に接続された信号線を他の信号が伝送されることを妨げないように、上記メモリが、上記期間以外の期間、例えば、当該端子をハイインピーダンスに保つなどして、当該端子から信号を出力しない」ことを意味している。また、本明細書では、制御信号のうち、ローアクティブな信号は、その名称の末尾に”_L”を付している。さらに、本実施形態では、上記各端子P2ADR0〜P2ADR12 ・P2DQM1・P2DQM0・P2RAS ・P2CAS ・P2WEが特許請求の範囲に記載の特定外部端子に対応している。
Note that in this specification, the expression “a memory such as the
上記SDRAM2は、後述するSRAM3とは異なり、アドレス信号の各ビットが、それぞれ上記端子P2ADR0〜P2ADR12 を介して、ロウアドレスとカラムアドレスとに分けて印加されるように構成されており、上記チップセレクト端子P2CSを介して、アクティブを示すチップセレクト信号CSが印加されている期間中に、上記各制御信号RAS_L、CAS_LおよびWE_Lによって、データの読み取りが指示された場合、SDRAM2は、上記アドレス端子P2ADR0…を介して予め印加されていたロウアドレスに対応する記憶領域のうち、上記アドレス端子P2ADR0…を介して印加されるカラムアドレスに対応する記憶領域に記憶されたデータを、上記データ端子P2DAT0〜P2DAT15 を介して出力できる。
The SDRAM2, unlike described later SRAM 3, each bit of the address signal, respectively through the terminal P2 ADR0 to P2 ADR12, which is configured to be applied separately to a row address and a column address, the When reading of data is instructed by each of the control signals RAS_L, CAS_L, and WE_L during a period in which the chip select signal CS indicating active is applied via the chip select terminal P2 CS , the
また、上記各制御信号RAS_L、CAS_LおよびWE_Lによって、データの書き込みが指示された場合、SDRAM2は、読み取り時と同様に予め印加されていたロウアドレスに対応する記憶領域のうち、上記アドレス端子P2ADR0…を介して印加されるカラムアドレスに対応する記憶領域へ、上記データ端子P2DAT0〜P2DAT15 を介して入力されたデータを書き込む。なお、本実施形態では、上記SDRAM2の一例として、4Mワードの記憶容量のSDRAMが用いられており、上記アドレス信号の各ビットA0 〜A21は、ロウアドレスA0 〜A12と、カラムアドレスA13〜A21とに分けて印加されている。
When data writing is instructed by the control signals RAS_L, CAS_L, and WE_L, the
さらに、非アクティブを示すチップセレクト信号CSが上記チップセレクト端子P2CSへ入力されている期間中、上記SDRAM2は、上記各端子P2ADR0〜P2ADR12 、P2DAT0〜P2DAT15 、P2RAS 、P2CAS 、P2WE、P2DQM0およびP2DQM1に印加される信号に拘わりなく、記憶内容を保持すると共に、端子P2DAT0〜P2DAT15 をハイインピーダンスに保つことができる。なお、SDRAM2は、データの読み書き動作だけではなく、チップセレクト信号がアクティブか否かを判定する動作も、上記クロック信号CLKに同期して行っている。
Furthermore, during the period when the chip select signal CS indicating the inactivity is input to the chip select terminal P2 CS, said SDRAM2, said respective terminals P2 ADR0 ~P2 ADR12, P2 DAT0 ~P2 DAT15, P2 RAS, P2 CAS, P2 WE, P2 DQM0 and P2 DQM1 regardless of the signal applied to, and holds the stored contents, it is possible to keep the terminal P2 DAT0 ~P2 DAT15 high impedance. The
一方、SRAM3は、当該SRAM3が選択されているか否かを示すチップセレクト信号CSを伝送するための端子P3CSと、チップセレクト信号CSがアクティブを示している期間のみに使用される端子群として、アドレス信号の各ビットを入力するための端子P3ADR0〜P3ADR20 、データ信号の各ビットを伝送するための端子P3DAT0〜P3DAT15 、データを書き込むか読み取るかを指示する制御信号WR_Lを入力するための端子P3WR、並びに、データ出力を有効にするか否かを示す制御信号OE_Lを入力するための端子P3OEとを備えている。なお、この例では、端子P3ADR0〜P3ADR20 ・P3WRが特許請求の範囲に記載の特定外部端子に対応している。 On the other hand, the SRAM 3 includes a terminal P3 CS for transmitting a chip select signal CS indicating whether or not the SRAM 3 is selected, and a terminal group used only during a period in which the chip select signal CS indicates active. terminal P3 ADR0 for inputting respective bits of the address signal to P3 ADR20, terminal P3 DAT0 ~P3 DAT15 for transmitting each bit of the data signal, for inputting a control signal WR_L instructing whether to read or write data Terminal P3 WR and a terminal P3 OE for inputting a control signal OE_L indicating whether or not to enable data output. In this example, the terminal P3 ADR0 ~P3 ADR20 · P3 WR corresponds to a particular external terminal described in the appended claims.
上記SRAM3は、上記SDRAM2とは異なり、アドレス信号の各ビットが一括して与えられるように構成されており、上記チップセレクト端子P3CSを介して、アクティブを示すチップセレクト信号CSが印加されている期間中に、上記各制御信号WR_Lによって、データの読み取りが指示された場合、SRAM3は、上記アドレス端子P3ADR0…P3ADR20 を介して印加されるアドレスに対応する記憶領域に記憶されたデータを、上記データ端子P3DAT0〜P3DAT15 を介して出力できる。
Unlike the
また、上記各制御信号WR_Lによって、データの書き込みが指示された場合、SRAM3は、上記アドレス端子P3ADR0…を介して印加されるアドレスに対応する記憶領域へ、上記データ端子P3DAT0〜P3DAT15 を介して入力されたデータを書き込むことができる。なお、本実施形態では、SRAM3の一例として、2Mワードの記憶容量のSRAMが用いられており、上記アドレス信号の各ビットA0 〜A21は、アドレス端子P3ADR0〜P3ADR20 を介し、一括して印加される。また、本実施形態では、上記端子P3OE を接地するなどして、端子P3OEが常時アクティブ状態に保たれている。 Also, by the respective control signals WR_L, if writing of data is instructed, SRAM 3 is the storage area corresponding to the address applied via the address terminal P3 ADR0 ..., the data terminal P3 DAT0 ~P3 DAT15 Can be written. In the present embodiment, as an example of the SRAM 3, and SRAM is used for the storage capacity of 2M words, each bit A 0 to A 21 of the address signal, via the address terminal P3 ADR0 ~P3 ADR20, collectively Applied. Further, in the present embodiment, such as by grounding the terminal P3 OE, terminal P3 OE is kept constantly active.
さらに、非アクティブを示すチップセレクト信号CSが上記チップセレクト端子P3CSへ入力されている期間中、上記SRAM3は、上記各端子P3ADR0〜P3ADR20 、P3DAT0〜P3DAT15 、P3WR およびP3OE に印加される信号に拘わりなく、記憶内容を保持すると共に、端子P3DAT0〜P3DAT15 をハイインピーダンスに保つことができる。 Furthermore, during the period when the chip select signal CS indicating the inactivity is input to the chip select terminal P3 CS, said SRAM3, said respective terminals P3 ADR0 ~P3 ADR20, P3 DAT0 ~P3 to DAT15, P3 WR and P3 OE irrespective of the applied signal, and holds the stored contents, it is possible to keep the terminal P3 DAT0 ~P3 DAT15 high impedance.
一方、本実施形態に係るコントローラチップ4は、SRAM3の各端子P3CS、P3ADR0〜P3ADR20 、P3DAT0〜P3DAT15 およびP3WRへ、それぞれ接続されている端子P4CS3 、P4ADR0〜P4ADR20 、P4DAT0〜P4DAT15 およびP4WRを備えている。 On the other hand, the controller chip 4 according to the present embodiment, the terminals of SRAM3 P3 CS, P3 ADR0 ~P3 ADR20 , P3 DAT0 ~P3 to DAT15 and P3 WR, terminal P4 CS3 respectively connected, P4 ADR0 ~P4 ADR20, It is equipped with a P4 DAT0 ~P4 DAT15 and P4 WR.
さらに、これらの端子群のうち、チップセレクト端子P3CSが非アクティブの間中、SRAM3が使用しない端子に接続されている端子(端子P3ADR0〜P3ADR20 、P3DAT0〜P3DAT15 およびP3WRに接続されている端子P4ADR0〜P4ADR20 、P4DAT0〜P4DAT15 およびP4WR)は、チップセレクト端子P2CSが非アクティブの間中、SDRAM2が使用しない端子(端子P2ADR0〜P2ADR12 、P2DQM1、P2DQM0、P2RAS 、P2CAS 、P2DAT0〜P2DAT15 およびP2WE)にも接続されている。また、コントローラチップ4には、これらの端子に加えて、SDRAM2のみに接続される端子として、チップセレクト端子P2CSおよびP2CLK に接続された端子P4CS2 およびP4CLK が設けられている。なお、この例では、端子P4ADR0〜P4ADR20 ・P4WRが特許請求の範囲に記載の共用の外部端子に対応している。
Furthermore, connection of these terminals, during a chip select terminal P3 CS is inactive, the SRAM3 the terminal connected to the pins not used (terminal P3 ADR0 ~P3 ADR20, P3 DAT0 ~P3 DAT15 and P3 WR is in terminal P4 ADR0 ~P4 ADR20, P4 DAT0 ~P4 DAT15 and P4 WR which) has been, during the chip select terminal P2 CS is inactive,
上記外部端子のうち、双方に接続された外部端子P4ADR0〜P4ADR20 、P4WRおよびP4DAT0〜P4DAT15 は、上述したマルチプレクサ13を介して、SRAMコントローラ部12の内部端子T12ADR0〜T12ADR20 、T12WRおよびT12DAT0〜T12DAT15 に接続されており、マルチプレクサ13がSRAMコントローラ部12側を選択している間、SRAMコントローラ部12は、マルチプレクサ13および各外部端子P4ADR0〜P4ADR20 、P4WRおよびP4DAT0〜P4DAT15 を介して、アドレス信号、制御信号WR_Lおよびデータ信号を、SRAM3へ入力したり、外部端子P4DAT0〜P4DAT15 およびマルチプレクサ13を介して、SRAM3からのデータ信号を受け取ることができる。
Among the external terminals, the external terminal P4 ADR0 ~P4 ADR20 connected to both, P4 WR and P4 DAT0 ~P4 DAT15 via the
さらに、上記各外部端子P4ADR0〜P4ADR20 、P4WRおよびP4DAT0〜P4DAT15 は、上記マルチプレクサ13を介して、DRAMコントローラ部11の内部端子T11ADR0〜T11ADR12 、T11DQM1、T11DQM0、T11RAS 、T11CAS 、T11WEおよびT11DAT0〜T11DAT15 にも接続されている。これにより、マルチプレクサ13がDRAMコントローラ部11側を選択している間、DRAMコントローラ部11は、マルチプレクサ13と、外部端子P4ADR0〜P4ADR20 、P4WRおよびP4DAT0〜P4DAT15 とを介して、アドレス信号、制御信号DQM1・DQM1・RAS_L・CAS_L・WE_Lおよびデータ信号を、SDRAM2へ入力したり、外部端子P4DAT0〜P4DAT15 およびマルチプレクサ13を介して、SDRAM2からのデータ信号を受け取ることができる。
Furthermore, each of the external terminals P4 ADR0 ~P4 ADR20, P4 WR and P4 DAT0 ~P4 DAT15 via the
また、SDRAM2のみに接続された外部端子のうち、クロック端子P4CLK は、DRAMコントローラ部11のクロック端子T11CLK に接続されており、マルチプレクサ13がいずれを選択している場合であっても、クロック信号CLKをSDRAM2へ入力できる。
Of the external terminals connected only to the
さらに、本実施形態に係るコントローラチップ4は、CPU5からのアドレス信号に基づいて、アクセス対象となるアドレスが、SDRAM2に割り当てられたアドレス領域AA2に含まれているか否か、および、SRAM3に割り当てられたアドレス領域AA3に含まれているか否かを判定するアドレスデコーダ14が設けられており、上記マルチプレクサ13は、当該アドレスデコーダ14が上記アドレス領域AA3に含まれていると判定している場合、SRAMコントローラ部12側を選択し、上記アドレス領域AA2に含まれていると判定している場合、DRAMコントローラ部11側を選択する。
Furthermore, the controller chip 4 according to the present embodiment determines whether or not the address to be accessed is included in the address area AA2 assigned to the
本実施形態では、アドレスデコーダ14は、上記アドレス領域AA2に含まれているか否かを示す制御信号CS2_Lおよびアドレス領域AA3に含まれているか否かを示す制御信号CS3_Lを出力しており、上記両制御信号CS2_LおよびCS3_Lは、それぞれ、上記外部端子P4CS2 またはP4CS3 を介して、SDRAM2またはSRAM3にそれぞれ接続されている。
In the present embodiment, the
また、上記マルチプレクサ13は、上記制御信号の一方(例えば、CS3_L)がアクティブの場合、当該制御信号に対応するメモリのコントローラ部(この場合は、SRAMコントローラ部12)を選択し、非アクティブの場合、他方のメモリのコントローラ部(この場合は、DRAMコントローラ部11)を選択している。
Further, when one of the control signals (for example, CS3_L) is active, the
さらに、本実施形態では、メモリの一方(SDRAM2)がクロック信号CLKに同期して動作する一方、他方(SRAM3)が非同期動作しているので、本実施形態に係るマルチプレクサ13は、クロック信号CLKに同期して、両コントローラ部11・12を切り換えている。
Furthermore, in the present embodiment, one of the memories (SDRAM 2) operates in synchronization with the clock signal CLK, while the other (SRAM 3) operates asynchronously. Therefore, the
上記構成では、CPU5が、SDRAM2へアクセスしようとして、両コントローラ部11・12およびアドレスデコーダ14へ、SDRAM2に割り当てられたアドレス領域AA2に含まれるアドレス信号を出力すると、アドレスデコーダ14は、アクティブを示すチップセレクト信号CS2_Lを、外部端子P4CS2 を介してSDRAM2へ出力する。また、アドレスデコーダ14の出力がアドレス領域AA2へのアクセスを示しているので、マルチプレクサ13は、共用されている各外部端子P4ADR0〜P4ADR20 、P4WRおよびP4DAT0〜P4DAT15 とDRAMコントローラ部11とを接続する。
In the above configuration, when the CPU 5 tries to access the
これにより、DRAMコントローラ部11は、SDRAM2を制御して、CPU5から書き込みを指示されたアドレスのデータを指示されたように変更したり、CPU5から読み取りを指示されたアドレスのデータを読み出して、当該データをCPU5へ伝えたりすることができる。
As a result, the
なお、この場合、アドレスデコーダ14は、SRAM3には、外部端子P4CS3 を介して、非アクティブのチップセレクト信号CS3_Lを印加している。したがって、SRAM3は、入力端子P3ADR0〜P3ADR20 、P3WRおよびP3DAT0〜P4DAT15 が、上記各外部端子P4ADR0〜P4ADR20 、P4WRおよびP4DAT0〜P4DAT15 に接続され、DRAMコントローラ部11からの信号が印加されているにも拘わらず、記憶されているデータを保持し続けることができる。また、上記チップセレクト信号CS3_Lが非アクティブなので、SRAM3の外部端子P3DAT0〜P3DAT15 は、ハイインピーダンスに保たれている。したがって、これらの端子P3DAT0〜P3DAT15 に接続されたコントローラチップ4の外部端子P4DAT0〜P4DAT15 は、何ら支障なく、SDRAM2との間でデータを伝送できる。
In this case, the
これとは逆に、CPU5が、SRAM3へアクセスしようとして、両コントローラ部11・12およびアドレスデコーダ14へ、SRAM3に割り当てられたアドレス領域AA3に含まれるアドレス信号を出力すると、アドレスデコーダ14は、アクティブを示すチップセレクト信号CS3_Lを、外部端子P4CS3 を介してSRAM3へ出力する。また、アドレスデコーダ14の出力がアドレス領域AA3へのアクセスを示しているので、マルチプレクサ13は、共用されている各外部端子P4ADR0〜P4ADR20 、P4WRおよびP4DAT0〜P4DAT15 とSRAMコントローラ部12とを接続する。
On the contrary, when the CPU 5 tries to access the SRAM 3 and outputs the address signal included in the address area AA3 assigned to the SRAM 3 to both the
これにより、SRAMコントローラ部12は、SRAM3を制御して、CPU5から書き込みを指示されたアドレスのデータを指示されたように変更したり、CPU5から読み取りを指示されたアドレスのデータを読み出して、当該データをCPU5へ伝えたりすることができる。なお、この場合も、SDRAM2へ非アクティブのチップセレクト信号CS2_Lが印加されているので、SDRAM2は、外部端子P4DAT0〜P4DAT15 を介するデータ伝送を妨げることがなく、しかも、記憶されているデータを保持できる。
As a result, the
このように、本実施形態に係るコントローラチップ4では、上記両コントローラ部11・12と外部端子P4…との間に設けられたマルチプレクサ13が、アクセス対象となるアドレスに応じて、上記両コントローラ部11・12の各端子と外部端子P4…との接続関係を変更することによって、上記DRAMコントローラ部11とSDRAM2との間を接続する外部端子のうち、データ信号伝送用の端子だけではなく、アドレス信号、および、制御信号の一部を伝送する端子も、上記SRAMコントローラ部12とSRAM3との間を接続する外部端子と共用している。
As described above, in the controller chip 4 according to the present embodiment, the
これにより、コントローラチップ4に接続されるメモリ(SDRAM2およびSRAM3)の端子および当該端子の使用方法が変更されていないにも拘わらず、上記各外部端子を共用しない場合と比較して、コントローラチップ4の外部端子数を削減できる。 Thus, the controller chip 4 is compared with the case where the terminals of the memories (SDRAM2 and SRAM3) connected to the controller chip 4 and the usage of the terminals are not changed, but the external terminals are not shared. The number of external terminals can be reduced.
例えば、図2のように、各外部端子P4ADR0〜P4ADR20 、P4WRを共用せず、データ端子P4DAT0〜P4DAT15 のみを共用する構成では、SDRAM2へのアドレス信号、制御信号CS2_L・DQM1・DQM0・RAS_L・CAS_L・WE_Lと、SRAM3へのアドレス信号、制御信号CS2_L・WR_Lとを伝送するために、43個の外部端子が必要である。
For example, as shown in FIG. 2, not sharing the external terminal P4 ADR0 ~P4 ADR20, P4 WR, in the configuration in which the shared data only terminal P4 DAT0 ~P4 DAT15, address signal to the
これに対して、図1の構成では、各外部端子P4ADR0〜P4ADR20 、P4WRが共用されている。したがって、これらの各信号を伝送するために必要な外部端子の数は、25個と大幅に削減されている。 In contrast, in the configuration of FIG. 1, the external terminal P4 ADR0 ~P4 ADR20, P4 WR is shared. Therefore, the number of external terminals necessary for transmitting each of these signals is greatly reduced to 25.
なお、本実施形態では、互いに異なる制御方法で制御される複数種類のメモリが、SDRAM2およびSRAM3である場合を例にして説明したが、これに限るものではない。例えば、SRAM3に代えて、Flash ROMを用いてもよいし、SDRAM2に代えて、非同期のDRAMを設けてもよい。
In this embodiment, the case where the plurality of types of memories controlled by different control methods is the
いずれの場合であっても、コントローラチップ4が、互いに異なる制御方法で制御される複数種類のメモリを、それぞれ制御するためのコントローラ部と、これらのコントローラ部と外部端子との間に設けられたマルチプレクサとを備え、当該マルチプレクサが、アクセス対象となるアドレスに応じて、各コントローラ部の各端子と外部端子との接続関係を変更することによって、あるコントローラ部と、それによって制御されるメモリとの間を接続する外部端子のうち、データ信号伝送用の端子だけではなく、アドレス信号、および、制御信号の一部を伝送する端子も、他のコントローラ部と、それによって制御されるメモリとの間を接続する外部端子と共用する構成であれば、同様の効果が得られる。 In any case, the controller chip 4 is provided between a controller unit for controlling a plurality of types of memories controlled by different control methods, and between these controller units and external terminals. A multiplexer, and the multiplexer changes a connection relationship between each terminal of each controller unit and an external terminal in accordance with an address to be accessed, thereby allowing a certain controller unit and a memory controlled thereby to Out of the external terminals that connect each other, not only the terminals for data signal transmission, but also the terminals that transmit part of the address signal and control signal are connected between the other controller unit and the memory controlled thereby. The same effect can be obtained if the configuration is shared with the external terminal for connecting the.
また、上記では、CPU5がコントローラチップ4に内蔵されている場合を例にして説明したが、CPU5は、別体であってもよい。ただし、本実施形態のように、CPU5がコントローラチップ4に内蔵されている場合は、CPU5と各コントローラ部とを接続するための端子を外部に設ける必要がないため、さらに、外部端子数を削減できる。 In the above description, the CPU 5 is built in the controller chip 4 as an example. However, the CPU 5 may be a separate body. However, when the CPU 5 is built in the controller chip 4 as in the present embodiment, it is not necessary to provide a terminal for connecting the CPU 5 and each controller unit outside, so the number of external terminals is further reduced. it can.
さらに、本実施形態では、メモリへアクセスする回路がCPU5の場合を例にして説明したが、アドレス信号によってアクセス対象を特定できる回路であれば、例えば、DMA(Direct Memory Access)コントローラなど、他の回路でも同様の効果が得られる。 Furthermore, in this embodiment, the case where the circuit that accesses the memory is the CPU 5 has been described as an example. However, other circuits such as a DMA (Direct Memory Access) controller may be used as long as the access target can be specified by an address signal. The same effect can be obtained with a circuit.
なお、上記では、各コントローラ部11・12とCPU5との間でデータ信号がやり取りされる場合を例にして説明したが、これに限るものではなく、CPU5のデータ端子が、コントローラチップ4のデータ端子P4DAT0〜P4DAT15 に直接接続されていてもよい。また、本実施形態では、コントローラチップ4のアドレスデコーダ14がSDRAM2およびSRAM3へのチップセレクト信号を出力する場合を例にして説明したが、これに限るものではない。コントローラチップ4とは別に設けられた、CPU5などのアクセス元から出力されるアドレス信号やコントローラチップ4から常時出力されるアドレス信号に基づいて、コントローラチップ4の外部に設けられた回路が、アドレスデコーダ14と同一内容のチップセレクト信号を生成できる場合は、アドレスデコーダ14は、マルチプレクサ13を切り換えるための信号のみを出力し、外部にチップセレクト信号を出力しなくてもよい。
In the above description, the case where data signals are exchanged between the
ただし、本実施形態のように、コントローラチップ4のアドレスデコーダ14がチップセレクト信号を出力する場合は、外部回路でチップセレクト信号を生成する場合よりも、プロセッサシステム1全体の回路規模を削減できる。また、外部回路で生成する場合と異なり、アドレス信号を出力するための外部端子が制御信号の出力にも使用される場合や、アドレス信号を出力するアクセス元の回路が、各メモリへアドレス信号を出力していない場合であっても、何ら支障なく、チップセレクト信号を出力できる。
However, when the
また、上記では、各コントローラ部11・12が信号を出力する端子を共用する場合を例にして説明したが、これに限るものではない。各コントローラ部11・12へ信号を入力する端子であっても、以下のメモリの出力端子、すなわち、チップセレクト信号が非選択を示している期間は、メモリが信号を出力せず、当該出力端子に接続された信号線を介する他の素子の信号伝送を阻害しないように構成されている出力端子と接続するための端子であれば、他のコントローラ部用の外部端子と共用でき、コントローラチップ4の外部端子数を削減できる。
In the above description, the
少ない外部端子数で、互いに異なる制御方法で制御される複数種類のメモリを制御できるので、サイズや製造コストの削減が求められる用途に好適に使用できる。 Since a plurality of types of memories controlled by different control methods can be controlled with a small number of external terminals, the present invention can be suitably used for applications that require reductions in size and manufacturing cost.
2 SDRAM(メモリ)
3 SRAM(メモリ)
4 コントローラチップ(メモリコントローラ)
11 DRAMコントローラ部(コントローラ部)
12 SRAMコントローラ部(コントローラ部)
13 マルチプレクサ
14 アドレスデコーダ
CS2_L・CS3_L チップセレクト信号(選択信号)
P2ADR0〜P2ADR12 端子(特定外部端子)
P2DQM1・P2DQM0・P2RAS ・P2CAS ・P2WE 端子(特定外部端子)
P3ADR0〜P3ADR20 ・P3WR 端子(特定外部端子)
P4ADR0〜P4ADR20 ・P4WR 端子(共用の外部端子)
2 SDRAM (memory)
3 SRAM (memory)
4 Controller chip (memory controller)
11 DRAM controller part (controller part)
12 SRAM controller part (controller part)
13
P2 ADR0 ~P2 ADR12 terminal (specific external terminals)
P2 DQM1 / P2 DQM0 / P2 RAS / P2 CAS / P2 WE terminal (specific external terminal)
P3 ADR0 ~P3 ADR20 · P3 WR terminal (specific external terminals)
P4 ADR0 ~P4 ADR20 · P4 WR terminal (external terminal shared)
Claims (2)
上記各コントローラ部が制御対象とする上記各メモリは、互いに異なるアドレス領域に割り当てられていると共に、アドレス信号および制御信号のうち少なくとも制御信号を伝送するために設けられたメモリの外部端子のうちの特定外部端子は、当該端子が入力端子の場合、選択信号が非選択を示している期間中に当該端子へ入力される信号がいずれの値であっても、当該メモリの記憶内容を変更しない端子であり、当該端子が出力端子の場合、選択信号が非選択を示している期間中に信号を出力しない端子であって、
上記メモリコントローラの外部端子のうち、上記メモリの特定外部端子と当該メモリを制御するコントローラ部の内部端子とを接続するための外部端子は、共用の外部端子として、上記複数のメモリの中の他のメモリを制御するコントローラ部の内部端子と当該メモリの特定外部端子と接続するための外部端子と共用されており、
さらに、アクセス元からのアドレス信号が、いずれのコントローラ部によって制御されているメモリへのアクセスを示しているかを判定するアドレスデコーダと、
当該アドレスデコーダの指示に基づいて、上記各コントローラ部のうち、アクセス対象となるメモリを制御するコントローラ部を選択して、上記共用の外部端子へ接続するマルチプレクサとを備え、
上記複数のコントローラ部には、クロック信号に同期して、対応するメモリを制御する同期型のコントローラ部と、対応するメモリを非同期に制御する非同期型のコントローラ部とが含まれており、
上記マルチプレクサは、上記クロック信号に同期して、選択されているコントローラ部を切り換えることを特徴とするメモリコントローラ。 In a memory controller having a plurality of controller units provided to control memories controlled by different access procedures, respectively,
Each of the memories to be controlled by each of the controller units is assigned to different address areas, and at least one of the external terminals of the memory provided for transmitting the control signal among the address signal and the control signal. A specific external terminal is a terminal that does not change the stored content of the memory regardless of the value of the signal input to the terminal during the period when the selection signal indicates non-selection when the terminal is an input terminal. When the terminal is an output terminal, the selection signal is a terminal that does not output a signal during a period indicating non-selection,
Of the external terminals of the memory controller, an external terminal for connecting a specific external terminal of the memory and an internal terminal of the controller unit that controls the memory is used as a shared external terminal. It is shared with the internal terminal of the controller unit that controls the memory and the external terminal for connecting to the specific external terminal of the memory,
Further, an address decoder that determines which address signal from the access source indicates access to the memory controlled by which controller unit;
Based on an instruction from the address decoder, a controller unit that controls a memory to be accessed is selected from the controller units, and a multiplexer is connected to the shared external terminal .
The plurality of controller units include a synchronous controller unit that controls a corresponding memory in synchronization with a clock signal, and an asynchronous controller unit that controls the corresponding memory asynchronously,
The memory controller , wherein the multiplexer switches the selected controller unit in synchronization with the clock signal .
上記共用の外部端子の少なくとも1つは、アドレス信号を伝送するための特定外部端子と接続するためと、制御信号を伝送するための特定外部端子へ接続するためとの双方に共用されていることを特徴とする請求項1記載のメモリコントローラ。 The plurality of controller units include a controller unit for controlling memories having different numbers of external terminals for transmitting address signals,
At least one of the shared external terminals is shared both for connection to a specific external terminal for transmitting an address signal and for connection to a specific external terminal for transmitting a control signal. claim 1 Symbol placement memory controller characterized.
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