JP4354284B2 - メモリ制御装置およびメモリ制御システム - Google Patents

メモリ制御装置およびメモリ制御システム Download PDF

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Description

本発明は、半導体記憶装置に各種のコマンドが入力される期間中に消費される充放電電流を減少させることが可能であり、また電源ノイズの発生を減少させることが可能なメモリ制御装置およびメモリ制御システムに関するものである。
近年の半導体装置においては、携帯機器の小型化により1つのパッケージ内に複数チップを搭載するマルチチップパッケージ(Multi Chip Package)やシステムインパッケージ(System In Package)が急増している。
それらパッケージにおいては、1つのパッケージに複数のチップを内蔵する為、それら複数のチップから熱や電源ノイズが発生する。
パッケージ内の熱に関しては、各チップでの消費電流を削減する必要がある。特にシンクロナス・ダイナミックランダムアクセスメモリ(以下SDRAMと記載する)などは大容量化に伴い、その消費電流が大きくなってきており、その電流削減が重要である。そしてSDRAMをアクセス制御する従来のメモリ制御装置は、SDRAMの低消費電力化のための制御機能は有しておらず、SDRAMがアクティブ状態のときは常にクロックイネーブル信号CKEはアクティブ状態に維持され、クロック信号が常に入力されていた。クロック信号の入力により、SDRAMの内部回路は動作を継続しており電力が消費され、またSDRAMとメモリ制御装置との配線が有する配線容量の充放電により電力が消費されるという問題があった。この問題を解決する手段の一つとして開示されている、特許文献1に示す画像処理装置(メモリ制御装置)のブロック図を図21に、タイミング図を図22に示す。図21に示すように、SDRAMコントロール回路902bは描画開始信号や出力開始信号の供給を受けて、描画または出力が終了するまでの間クロックイネーブル信号CKEをインアクティブ状態からアクティブ状態に変化させる。クロックイネーブル信号CKEはゲート信号生成回路902dにも供給されており、クロック信号をオン、オフするためのゲート信号を生成し、クロックドライバ903に供給する。クロックドライバ903は、クロックイネーブル信号CKEがインアクティブ状態からアクティブ状態に変化している期間、すなわち画像データの入出力動作が行われる期間のみ、ゲート信号を受けてクロック信号を動作停止状態から動作開始状態に変化させる。またクロックドライバ903は、クロックイネーブル信号CKEがアクティブ状態からインアクティブ状態に変化すると、クロック信号CLKを動作開始状態から動作停止状態に変化させる。そして図22に示すように画像データを書き込む要求信号WriteStartによりクロックイネーブル信号CKEをインアクティブ状態からアクティブ状態に変化させるとともに、クロック信号を動作停止の状態から動作開始の状態に変化させている。バンクアクティブ、書き込み、プリチャージ等のコマンド信号Commandと、書き込み画像データ信号Dataを与えることによって、SDRAM901に画像データを書き込むことが出来る。特許文献1の画像処理装置では、SDRAMへの画像データの入出力動作の期間に、クロックイネーブル信号CKEがアクティブ状態となることに応じてSDRAMにクロック信号CLKが供給される。画像データの入出力がない状態でクロック信号CLKを停止することにより、SDRAMの内部回路の動作を止めて内部回路での電力消費の低減を図り、またSDRAMとメモリ制御装置との配線が有する配線容量の充放電による電力消費の低減を図っている。
また通常、SDRAMでは仕様によりリフレッシュ動作時と通常動作時とにおける同時活性センスアンプ数が異なる仕様とされている。例えば64MSDRAMではオートリフレッシュ時やセルフリフレッシュ時の同時活性センスアンプ数は16(k)であり、通常動作時の同時活性センスアンプ数は4(k)である。これはデータ破壊を防止するため所定の期間内にリフレッシュを完了させる必要があるために、リフレッシュ時に同時活性するセンスアンプ数が多く設定されているためである。
特開2000−29779号公報(段落0008、図2、図3)
しかしながら前記特許文献1では、SDRAMへの画像データの入出力動作の期間にクロックイネーブル信号をアクティブ状態とすることに応じて、クロック信号がSDRAMに入力される。よって入出力動作においてクロック信号による同期動作が必要でない、画像データの入出力の期間中に不要なクロック信号が供給されるため、内部回路が動作することによる動作電流と、クロック信号配線が有する配線容量への充放電電流が消費されるという問題があるとともに、電源ノイズが発生するという問題がある。
また従来のSDRAMでは、オートリフレッシュやセルフリフレッシュのリフレッシュ動作時の同時活性センスアンプ数は、通常動作時の同時活性センスアンプ数よりも多く設定されている。そして同時活性センスアンプ数が多い程、SDRAMで消費される電流のピーク値が大きくなり電源ノイズのピーク値も大きくなるため、SDRAMでのデータ破壊が発生するおそれや、1つのパッケージに複数のチップを内蔵する場合には各チップでの誤動作が生じるおそれが高くなるために問題である。しかし、SDRAMのリフレッシュ動作時の同時活性センスアンプ数は、通常はSDRAM内部で発生されるリフレッシュアドレスによって規定値に設定されている。よってメモリ制御装置から同時活性センスアンプ数を変更することができず問題である。また同時活性センスアンプ数を減少させた場合、データ破壊を防ぐためにはリフレッシュ頻度を増加させる必要があり、リフレッシュのオーバーヘッド時間が増加するため、アクセス動作が遅くなるおそれがあり問題である。
本発明は前記従来技術の課題の少なくとも1つを解消するためになされたものであり、半導体記憶装置に各種のコマンドが入力される期間中に消費される充放電電流を減少させること、電源ノイズの発生を減少させることの少なくとも一方を行うことが可能なメモリ制御装置およびメモリ制御システムを提供することを目的とする。
また請求項1に係るメモリ制御装置は、独立してデータ入出力が可能な複数のアクセス領域を備える同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作を、アクセスコマンドとアクセスアドレスとに応じて制御するメモリ制御装置において、同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドと、リフレッシュアドレスと、該リフレッシュコマンドが生成されるごとに報知を行う切替信号と、を生成するリフレッシュ制御回路と、切替信号に応じて、リフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスとを同期型半導体記憶装置へ出力するアクセス制御回路と、アクセスアドレスとリフレッシュアドレスとが入力され、両アドレスの指定するアクセス領域を比較するアクセス領域判定回路とを備え、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とで並列動作を行うように同期型半導体記憶装置を制御し、アクセス領域判定回路は、アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間とリフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際にアクセス領域が一致する場合において、リフレッシュ動作期間が先でデータ入出力アクセス動作期間が後の場合には、データ入出力アクセス動作の禁止指令を行う第2アクセス制御信号をアクセス制御回路に報知し、アクセス制御回路は、第2アクセス制御信号によりデータ入出力アクセス動作の禁止が報知されている場合には、アクセスコマンドとアクセスアドレスとを同期型半導体記憶装置へ出力せずに、アクセス失敗信号を外部へ出力し、アクセス失敗信号が外部へ出力されてから所定時間経過後にアクセスコマンドおよびアクセスアドレスが外部からアクセス制御回路に再度入力され、アクセス領域判定回路は、アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間とリフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際にアクセス領域が一致する場合に、入出力アクセス期間が先でリフレッシュ動作期間が後の場合には、リフレッシュコマンドの同期型半導体記憶装置への出力の禁止指令を行う第1アクセス制御信号をリフレッシュ制御回路に報知することを特徴とする。
リフレッシュ制御回路は、リフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスと切替信号とを生成する。切替信号はリフレッシュコマンドが生成されるごとに生成され、リフレッシュコマンドが生成されたことを報知する。アクセス制御回路はアクセスコマンドとアクセスアドレスとを同期型半導体記憶装置へ出力し、切替信号に応じて、リフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスとを同期型半導体記憶装置へ出力する。アクセスコマンドとは、例えばアクティブコマンド、リードコマンド、ライトコマンド、プリチャージコマンド等が挙げられる。またリフレッシュコマンドとは、例えばアクティブコマンド、プリチャージコマンド等が挙げられる。データ入出力アクセス動作は複数のアクセスコマンドが所定の順序で同期型半導体記憶装置へ出力されることにより行われ、リフレッシュ動作は複数の種類からなるリフレッシュコマンドが所定の順序で同期型半導体記憶装置へ出力されることにより行われる。メモリ制御装置は、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とが並列動作するように同期型半導体記憶装置を制御する。
これにより同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスとをメモリ制御装置から供給するため、リフレッシュ時の同時活性センスアンプ数をメモリ制御装置から自在に指定することができる。よって同時活性センスアンプ数を減少させるように指定すればノイズのピーク値を減少させることができる。またノイズのピーク値を減少させるために同時活性センスアンプ数を減少させリフレッシュ頻度が増加する場合であっても、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とを並列動作するように同期型半導体記憶装置を制御するため、リフレッシュのオーバーヘッド時間は増加せず、アクセス動作が遅くなるおそれを防止することができる。
また請求項に係るメモリ制御装置は、アクセス領域判定回路は、前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致する場合に、前記入出力アクセス期間が先で前記リフレッシュ動作期間が後の場合には、前記リフレッシュコマンドの前記同期型半導体記憶装置への出力の禁止指令を行う第1アクセス制御信号を前記リフレッシュ制御回路に報知することを特徴とする。
アクセス領域判定回路にはアクセスアドレスとリフレッシュアドレスとが入力され、両アドレスの指定するアクセス領域が比較される。そしてデータ入出力アクセス動作期間とリフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際にアクセス領域が一致する場合には、第1又は第2アクセス制御信号をリフレッシュ制御回路またはアクセス制御回路に報知する。第1アクセス制御信号は、アクセスコマンドの同期型半導体記憶装置への出力の禁止指令を行う。第2アクセス制御信号は、リフレッシュコマンドの同期型半導体記憶装置への出力の禁止指令を行う。
これにより同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作期間とリフレッシュ動作期間とが重複する場合であっても、メモリ制御装置によって同期型半導体記憶装置において同じアクセス領域への重複アクセスを避けながら並列動作するように制御することができる。
また請求項1に係るメモリ制御装置は、前記アクセス領域判定回路は、前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致する場合において、前記リフレッシュ動作期間が先で前記データ入出力アクセス動作期間が後の場合には、前記データ入出力アクセス動作の禁止指令を行う第2アクセス制御信号を前記アクセス制御回路に報知することを特徴とする。
第1アクセス制御信号は、リフレッシュ動作の禁止をリフレッシュ制御回路に報知する。第2アクセス制御信号は、データ入出力アクセス動作の禁止をアクセス制御回路に報知する。これによりアクセスコマンドとアクセスアドレスとが同期型半導体記憶装置へ出力されることを禁止すること、またリフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスとが同期型半導体記憶装置へ出力されることを禁止することができる。よって同期型半導体記憶装置において、同じアクセス領域への重複アクセスを避けながら並列動作するように制御することができるため、リフレッシュ頻度が増加する場合であってもリフレッシュのオーバーヘッド時間は増加せず、アクセス動作が遅くなるおそれを防止することができる。
また請求項に係るメモリ制御装置は、請求項1または請求項2に記載のメモリ制御装置において、リフレッシュ制御回路は、第1アクセス制御信号によりリフレッシュ動作の禁止が報知されている場合には、リフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスとを生成しないことを特徴とする。
リフレッシュ動作の禁止が報知されている場合には、リフレッシュ制御回路ではリフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスとが生成されないため、リフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスとが同期型半導体記憶装置へ出力されることも行われない。これによりリフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスとが同期型半導体記憶装置へ出力されることを禁止することができるため、同じアクセス領域への重複アクセスを避けながら並列動作するように制御することができる。
また請求項1に係るメモリ制御装置は、アクセス制御回路は、第2アクセス制御信号によりデータ入出力アクセス動作の禁止が報知されている場合には、アクセスコマンドとアクセスアドレスとを同期型半導体記憶装置へ出力せずに、アクセス失敗信号を外部へ出力することを特徴とする。
アクセス失敗信号は、例えばCPU等の外部制御装置へ出力されることで、同期型半導体記憶装置へのデータ入出力アクセス動作が失敗した旨が外部制御装置へ報知される。そして外部制御装置は、例えば一定時間が経過してから再度データ入出力アクセス動作を行い、このとき第2アクセス制御信号によりデータ入出力アクセス動作の禁止が報知されていなければ、データ入出力アクセス動作を行うことが可能とされる。これにより、同じアクセス領域への重複アクセスが発生した場合であっても、拒否されたアクセス動作を再度行うことができるように半導体記憶装置を制御することができる。
また請求項2に係るメモリ制御装置は、独立してデータ入出力が可能な複数のアクセス領域を備える同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作を、アクセスコマンドとアクセスアドレスとに応じて制御するメモリ制御装置において、同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスと該リフレッシュコマンドが生成されるごとに報知を行う切替信号とを生成するリフレッシュ制御回路と、切替信号に応じて、リフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスとを同期型半導体記憶装置へ出力するアクセス制御回路と、アクセスアドレスとリフレッシュアドレスとが入力され、両アドレスの指定するアクセス領域を比較するアクセス領域判定回路とを備え、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とで並列動作を行うように同期型半導体記憶装置を制御し、リフレッシュ制御回路は、リフレッシュアドレスの指定するアクセス領域を決定し、リフレッシュ動作は、アクティブコマンドとプリチャージコマンドとから構成され、アクティブコマンドがリフレッシュ制御回路からリフレッシュアドレスの指定するアクセス領域に対して出力された後の所定時間経過後に、プリチャージコマンドがリフレッシュ制御回路からリフレッシュアドレスの指定するアクセス領域に対して出力され、アクセス領域判定回路は、アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間とリフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際にアクセス領域が一致する場合に、入出力アクセス期間が先でリフレッシュ動作期間が後の場合には、リフレッシュコマンドの同期型半導体記憶装置への出力の禁止指令を行う第1アクセス制御信号をリフレッシュ制御回路に報知することを特徴とする。
リフレッシュ動作は、アクティブコマンドとプリチャージコマンドとから構成される。アクティブコマンドがリフレッシュ制御回路から出力された後の所定時間経過後に、プリチャージコマンドがリフレッシュ制御回路から出力される。メモリ制御装置内部で発生させたリフレッシュコマンドおよびリフレッシュアドレスを同期型半導体記憶装置へ供給することで、同期型半導体記憶装置であってもいわゆるラスオンリーリフレッシュ動作を行うことができる。これにより、同期型半導体記憶装置でのリフレッシュ時の同時活性センスアンプ数を、メモリ制御装置から自在に指定することができる。よって同時活性センスアンプ数を減少させるように指定すればノイズのピーク値を減少させることができる。
本発明のメモリ制御装置およびメモリ制御システムによれば、コントロール信号ごとに制御クロックの入力を必要としない期間に、制御クロックの出力を行わない制御をメモリ制御装置で行うことにより、同期型半導体記憶装置への制御クロック入力に起因する電力消費の低減および電源ノイズの発生の低減を図ることが出来る。またメモリ制御装置内部で発生させたリフレッシュコマンドおよびリフレッシュアドレスを同期型半導体記憶装置へ供給することにより、同時活性センスアンプ数を減少させてノイズのピーク値を減少させることができる。またリフレッシュ頻度が増加する場合にも、入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とを並列動作するように同期型半導体記憶装置を制御できるため、アクセス動作が遅くなるおそれを防止することができる。
以下、本発明のメモリ制御装置および制御システムについて具体化した実施形態を図1乃至図20に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明の第1概念の原理図を図1に示す。メモリ制御装置1Gはクロック出力回路2Gとクロック制御回路3Gとを備える。クロック制御回路3Gはメモリ制御装置1Gに入力される外部コマンドCMDを受けて、外部コマンドCMDに応じたクロック報知信号CLK_CTLをクロック出力回路2Gへ出力する。またクロック制御回路3Gはコントロール信号SD_CTRLを同期型半導体記憶装置(不図示)へ出力する。クロック出力回路2Gにはクロック報知信号CLK_CTLが入力され、クロック報知信号CLK_CTLに応じて制御クロックSD_CLKを同期型半導体記憶装置へ出力する。これにより、同期型半導体記憶装置に対して制御指令を行う個々のコントロール信号SD_CTRLごとに、制御の完了に必要となるクロックサイクルにおいてのみ制御クロックSD_CLKを出力し、その後の期間では制御クロックSD_CLKを止める。そして、コントロール信号SD_CTRLごとに制御クロックSD_CLKの入力を必要としない期間に、制御クロックSD_CLKの出力を行わない制御をメモリ制御装置1Gで行うことにより、同期型半導体記憶装置へのクロック入力に起因する電力消費および電源ノイズの発生の低減を図ることが出来る。
本発明の第1原理図に係る第1実施形態を図2乃至図4を用いて説明する。図2に第1実施形態に係るメモリ制御装置1の回路構成図を示す。メモリ制御装置1はクロック出力回路2とクロック制御回路3とセレクタ4とを備える。クロック出力回路2はナンドゲート9およびインバータ10を備える。またクロック制御回路3はライト拡張回路5、リード拡張回路6、ノアゲート7、インバータ8、1ショットパルス発生回路13を備える。ここで外部コマンドCMDは、アクティブコマンドACTV、リードコマンドREAD、ライトコマンドWRIT、プリチャージコマンドPRE、パワーダウンコマンドPD等の総称である。外部コマンドCMDがメモリ制御装置1のセレクタ4へ入力されると、対応したコントロール信号SD_CTRL(チップセレクト信号/CS、ロー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、ライトイネーブル信号/WE、クロックイネーブル信号CKE等)がセレクタ4から同期型半導体記憶装置12へ出力される。なお外部コマンドCMDは、CPU等から直接供給される場合の他、CPU等から発せられた所定ビット列からなるリード、ライト等のアクセス要求のコマンドに応じて、不図示のデコーダによりデコードされた信号として供給されてもよい。
またライト拡張回路5にはライトコマンドWRITおよび外部クロックCLKが入力され、その出力信号WRIT2がノアゲート7に入力される。またリード拡張回路6にはリードコマンドREADおよび外部クロックCLKが入力され、その出力信号READ2がノアゲート7に入力される。また1ショットパルス発生回路13にはパワーダウンコマンドPDおよび外部クロックCLKが入力され、その出力信号であるパワーダウンイグジット信号PDEXまたはパワーダウンエントリ信号PDENがノアゲート7に入力される。同様にしてアクティブコマンドACTVおよびプリチャージコマンドPREがノアゲート7に入力される。ノアゲート7の出力はインバータ8を介してクロック報知信号CLK_CTLとして出力され、クロック出力回路2のナンドゲート9に入力される。またナンドゲート9には外部クロックCLKが入力される。ナンドゲート9の出力はインバータ10を介して制御クロックSD_CLKとして出力され、同期型半導体記憶装置12に入力される。
図3にメモリ制御装置1のリード動作時の動作波形図を示す。ここでCASレイテンシ(リード動作に必要なコントロール信号SD_CTRLの入力からリードデータDoutの出力までのクロックサイクル数)は2クロック、バースト長は2クロックである。クロック制御回路3に入力されるパワーダウンコマンドPDがハイレベルからローレベルへ遷移(パワーダウン状態からイグジットする命令)されると、コントロール信号SD_CTRLとして、クロックイネーブル信号CKEがハイレベルとされる(矢印X0)。またパワーダウンコマンドPDの立ち下がりに応じて、1ショットパルス発生回路13から1クロックサイクルのハイレベルのパワーダウンイグジット信号PDEXが出力され、ノアゲート7に入力される(矢印X1)。ハイレベルのパワーダウンイグジット信号PDEXがノアゲート7に入力されるとノアゲート7の出力はローレベルとされ、その出力はインバータ8でハイレベルへ反転されてクロック報知信号CLK_CTLとしてクロック出力回路2のナンドゲート9へ入力される(矢印X2)。ナンドゲート9には外部クロックCLKが入力されており、クロック報知信号CLK_CTLがハイレベルの場合にのみ外部クロックCLKと同期した制御クロックSD_CLKを同期型半導体記憶装置12へ出力する(矢印X2)。
次にセレクタ4にハイレベルのアクティブコマンドACTVが入力されると、チップセレクト信号/CSおよびローアドレスストローブ信号/RASがローレベルとされ(領域A1)、同期型半導体記憶装置12へ出力される。またハイレベルのアクティブコマンドACTVがノアゲート7に入力されると、クロック報知信号CLK_CTLはハイレベルとされてクロック出力回路2のナンドゲート9へ入力され(矢印X3)、外部クロックCLKと同期した制御クロックSD_CLKが同期型半導体記憶装置12へ出力される(矢印X3)。よってクロック入力が必要な期間(パワーダウン状態からイグジットし、アクティブ動作に必要なコントロール信号SD_CTRLが同期型半導体記憶装置12へ入力される2クロック分の期間)にのみ制御クロックSD_CLKが同期型半導体記憶装置12へ出力される(領域CK1)。
次にセレクタ4にハイレベルのリードコマンドREADが入力されると、チップセレクト信号/CSおよびカラムアドレスストローブ信号/CASがローレベルとされ、コントロール信号SD_CTRLとして同期型半導体記憶装置12へ出力される(領域A2)。またリードコマンドREADはリード拡張回路6へも入力される。リード拡張回路6はハイレベルのリードコマンドREADが入力されると、ハイレベルの出力信号READ2を外部クロックCLKの4クロックサイクル数の期間出力する(矢印X5)。ここでリード拡張回路6は、同期型半導体記憶装置12のリード動作時に必要なクロックサイクル数を検出する回路であり、必要クロックサイクル数はCASレイテンシCL、バースト長BL等によって各種メモリごとに定められている。本実施形態ではCASレイテンシが2、バースト長が2であるため、合計4クロックサイクルが必要である。リード拡張回路6の出力信号READ2はノアゲート7に入力される。ノアゲート7からは外部クロックCLKの4クロックサイクルの期間、インバータ8でハイレベルへ反転されたクロック報知信号CLK_CTLがクロック出力回路2のナンドゲート9へ入力される(矢印X6)。ナンドゲート9には外部クロックCLKが入力されており、外部クロックCLKの4クロックサイクル分、外部クロックCLKと同期した制御クロックSD_CLKを同期型半導体記憶装置12へ出力する(矢印X7)。
同期型半導体記憶装置12では、入力される制御クロックSD_CLKの1クロック目の立ち上がりエッジをトリガにして、ローレベルのチップセレクト信号/CSおよびカラムアドレスストローブ信号/CASが読み込まれる。そしてCASレイテンシが2、バースト長が2であるため、入力される制御クロックSD_CLKの2クロック目の立ち上がりに応じてデータのリードが開始され(矢印X8)、2クロックサイクル間にリードデータDoutの読み出しが行われた後に、制御クロックSD_CLKの4クロック目の立ち上がりに応じてリードデータDoutの端子がハイインピーダンスとされてデータ読み出しが終了する(矢印X9)。よってローレベルのチップセレクト信号/CSおよびカラムアドレスストローブ信号/CASが同期型半導体記憶装置12へ入力され、リードデータDoutの読み出しが行われる期間、すなわちリード動作においてクロック入力が必要な4クロックサイクルの期間にのみ制御クロックSD_CLKが同期型半導体記憶装置12へ出力される(領域CK2)。
そしてセレクタ4にハイレベルのプリチャージコマンドPREが入力されると、チップセレクト信号/CS、ローアドレスストローブ信号/RASおよびライトイネーブル信号/WEがローレベルとされて同期型半導体記憶装置12へ出力される(領域A3)。またハイレベルのプリチャージコマンドPREはノアゲート7に入力され、ハイレベルのクロック報知信号CLK_CTLがインバータ8を介してクロック出力回路2のナンドゲート9へ入力され(矢印X11)、1クロックサイクル分の制御クロックSD_CLKを同期型半導体記憶装置12へ出力する(矢印X12)。よって、ローレベルのチップセレクト信号/CS、ローアドレスストローブ信号/RAS、ライトイネーブル信号/WEが同期型半導体記憶装置12へ入力される1クロック分の期間、すなわちプリチャージ動作においてクロック入力が必要な期間にのみ、制御クロックSD_CLKが同期型半導体記憶装置12へ出力される(領域CK3)。
そしてプリチャージ動作が完了し一連のデータ読み出し動作が終了した後は、パワーダウン状態にされる。パワーダウン状態へエントリする命令として、パワーダウンコマンドPDがローレベルからハイレベルへ遷移されると、コントロール信号SD_CTRLとしてセレクタ4から出力されているクロックイネーブル信号CKEがローレベルとされる(矢印X13)。そしてクロックイネーブル信号CKEは、パワーダウン状態にエントリされている期間中においてローレベルに保持される(領域A5)。またパワーダウンコマンドPDの立ち上がりエッジに応じて、1ショットパルス発生回路13から1クロックサイクルのハイレベルのパワーダウンエントリ信号PDENが出力され、ノアゲート7に入力される(矢印X14)。ハイレベルのパワーダウンエントリ信号PDENがノアゲート7に入力されると、ハイレベルのクロック報知信号CLK_CTLがクロック出力回路2のナンドゲート9へ入力されることにより(矢印X15)、外部クロックCLKと同期した制御クロックSD_CLKが同期型半導体記憶装置12へ出力される(矢印X15)。
よって、クロックイネーブル信号CKEがアクティブ状態である期間tCKEのうち、メモリ制御装置1へのアクティブコマンドACTVの入力が終了してからリードコマンドREADが入力されるまでの期間TT1、リードデータDoutが同期型半導体記憶装置12から出力されてからプリチャージコマンドPREが入力されるまでの期間TT2、プリチャージコマンドPREの入力が完了してからプリチャージ動作が終了するまでの期間TT3において、同期型半導体記憶装置12への制御クロックSD_CLKの出力は行われない。
また図4にメモリ制御装置1のライト動作時の動作波形図を示す。バースト長は2クロックである。セレクタ4にハイレベルのライトコマンドWRITが入力されると、チップセレクト信号/CS、カラムアドレスストローブ信号/CASおよびライトイネーブル信号/WEがローレベルとされ、コントロール信号SD_CTRLとして同期型半導体記憶装置12へ出力される(領域A4)。またハイレベルのライトコマンドWRITがライト拡張回路5へ入力されると、外部クロックCLKの2クロック分のハイレベルの出力信号WRIT2が出力され(矢印X22)、ノアゲート7に入力される。ここでライト拡張回路5は、ライト動作時に必要なクロックサイクルを検出する回路であり、必要クロックサイクルはバースト長などによって各種メモリごとに定められている。本実施形態ではバースト長BLが2であるため、データ入力に2クロックサイクルが必要である。
ノアゲート7からはインバータ8を介して、2クロック分のハイレベルのクロック報知信号CLK_CTLがクロック出力回路2のナンドゲート9へ入力され(矢印X23)、制御クロックSD_CLKを2クロック分同期型半導体記憶装置12へ出力する(矢印X24)。すなわちライト動作に必要な2クロックの制御クロックSD_CLKと、コントロール信号SD_CTRLとが同期して同期型半導体記憶装置12へ出力される。そして同期型半導体記憶装置12では、バースト長が2であるため、ライトコマンドWRITが入力されてから制御クロックSD_CLKの2クロックサイクル分の期間においてデータDinの書き込みが行われる。よって、ローレベルのチップセレクト信号/CS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号/WEが同期型半導体記憶装置12へ入力されデータDinの書き込みが行われる2クロックサイクル分の期間、すなわちライト動作においてクロック入力が必要な期間にのみ、制御クロックSD_CLKが同期型半導体記憶装置12へ出力される(領域CK4)。そしてクロックイネーブル信号CKEがアクティブ状態である期間tCKEのうち、メモリ制御装置1にアクティブコマンドACTVが入力されてからライトコマンドWRITが入力されるまでの期間TT4、同期型半導体記憶装置12にデータDinが書き込まれてからプリチャージコマンドPREがメモリ制御装置1に入力されるまでの期間TT5、プリチャージコマンドPREが入力されてからプリチャージ動作が終了するまでの期間TT3において、同期型半導体記憶装置12への制御クロックSD_CLKの出力は行われない。またその他の動作は図3のリード動作時の動作波形図と同様のため、ここでは説明を省略する。
リード拡張回路6の具体例を図5および図6に示す。リード拡張回路6は、同期型半導体記憶装置12(図2)のリード動作時に必要なクロックサイクル数を検出する回路であり、必要クロックサイクル数はCASレイテンシCL、バースト長BL等によって各種メモリごとに定められている。本実施形態ではCASレイテンシが2、バースト長が2であるため、4クロックサイクルの検出が必要である。図5の回路図においてリード拡張回路6は、リードコマンドREAD、パワーオンリセット信号POR、外部クロックCLK、リード期間信号CL2BL2、CL2BL4、CL3BL2、CL3BL4が入力され、出力信号READ2が出力される。そしてリードコマンドREADが入力されるナンドゲート50、パワーオンリセット信号PORが入力されるノアゲート51を備える。ナンドゲート50およびノアゲート51の出力は、ナンドゲート52aおよび52bにそれぞれ入力される。またナンドゲート52aおよび52bによってフリップフロップ部52が構成される。フリップフロップ部52の出力は出力信号READ2としてリード拡張回路6から出力されるとともに、ナンドゲート53へも入力される。またナンドゲート53には外部クロックCLKが入力され、ナンドゲート53の出力はインバータ54で反転されて2進カウンタ60の初段JKフリップフロップ55のクロック端子CPへ入力される。2進カウンタ60はJKフリップフロップ55乃至58の出力端子Q1乃至Q3がシリアルに接続されて構成され、各フリップフロップのJ、K端子には常時ハイレベル信号が入力され、また各フリップフロップのレディ端子Rdにはノアゲート71の出力であるリードリセット信号READRSTが入力される。
JKフリップフロップ55の出力端子Q1はナンドゲート66および67へ、JKフリップフロップ56の出力端子Q2はナンドゲート67および68へ、JKフリップフロップ57の出力端子Q3はナンドゲート66、67および68へ、JKフリップフロップ58の出力端子Q4はナンドゲート69へ、それぞれ接続される。またJKフリップフロップ55の出力端子Q1はインバータ61で反転されてナンドゲート68および69へ、JKフリップフロップ56の出力端子Q2はインバータ62で反転されてナンドゲート66および69へ、JKフリップフロップ57の出力端子Q3はインバータ63で反転されてナンドゲート69へ、JKフリップフロップ58の出力端子Q4はインバータ64で反転されてナンドゲート66、67および68へ、それぞれ接続される。またナンドゲート66にはリード期間信号CL2BL2が、ナンドゲート67にはリード期間信号CL2BL4が、ナンドゲート68にはリード期間信号CL3BL2が、ナンドゲート69にはリード期間信号CL3BL4が、それぞれ不図示のCPU等から入力される。ナンドゲート66乃至69の出力端子はナンドゲート65に接続され、ナンドゲート65の出力信号はインバータ70で反転された上でパルス信号発生部88へ入力される。パルス信号発生部88はインバータが3つ直列接続されてなるインバータ部73とノアゲート71とを備え、インバータ70の出力信号は分岐された上で、一方は直接ノアゲート71へ入力され、他方はインバータ部73を介してノアゲート71へ入力される。ノアゲート71の出力信号はリードリセット信号READRSTとして2進カウンタ60のJKフリップフロップ55乃至58へ入力されると共に、ノアゲート51およびインバータ72へ入力される。インバータ72の出力端子はナンドゲート50へ接続される。
図6のタイミングチャートを説明する。パワーオンリセット信号PORは、不図示のCPU等からノアゲート51へ入力される信号であり、電源投入時にハイレベルであり、電源が一定電圧に達するとローレベルへ遷移する信号である。またリード期間信号CL2BL2、CL2BL4、CL3BL2、CL3BL4は、各種メモリごとに定められているCASレイテンシおよびバースト長に応じてハイレベルとされる信号である。本実施形態ではCASレイテンシが2、バースト長が2であるため、ハイレベルのリード期間信号CL2BL2がナンドゲート66へ入力され、リード期間信号CL2BL4、CL3BL2、CL3BL4はローレベルに維持される。
パワーオンリセット信号PORがローレベルへ遷移した後、不図示のCPU等からハイレベルのリードコマンドREADがナンドゲート50へ入力されると、ナンドゲート50からはローレベルの信号がフリップフロップ部52へ入力され、フリップフロップ部52から出力される出力信号READ2は、ローレベルからハイレベルへ遷移する(矢印T1)。またハイレベルの出力信号READ2はナンドゲート53へも入力される。ナンドゲート53はハイレベルの出力信号READ2が入力されている期間は、外部クロックCLKのハイレベル信号に同期してローレベルの信号を出力し、そのローレベルの出力はインバータ54でハイレベルに反転されてJKフリップフロップ55のクロック端子CPへ入力される。すなわち外部クロックCLKを2進カウンタ60へ伝える動作をする。出力信号READ2がハイレベルとされてから1クロック目の外部クロックCLKの立下りのタイミングで、2進カウンタ60の初段JKフリップフロップ55の出力Q1がハイレベルとされる(矢印T2)。以後外部クロックCLKの立下りのタイミングに応じて2進カウンタ60ではカウントアップ動作が行われ、5クロック目の外部クロックCLKの立下りのタイミングで出力Q1およびQ3がハイレベル、出力Q2およびQ4がローレベルとされる(矢印T3)。このときナンドゲート66には、ハイレベルの出力Q1およびQ3、インバータ62および64でハイレベルに反転された出力Q2およびQ4、ハイレベルのリード期間信号CL2BL2、と全てハイレベルの信号が入力されるため、ナンドゲート66の出力はハイレベルからローレベルへ遷移する。
ナンドゲート66のローレベルへ遷移した出力がナンドゲート65へ入力されると、ナンドゲート65からはローレベルからハイレベルへ遷移した信号がインバータ70へ入力される。そしてインバータ70からはハイレベルからローレベルへ遷移した信号が出力される。インバータ70の出力がローレベルとされるとその信号はノアゲート71およびインバータ部73へ入力される。インバータ部73の出力は、インバータ70の出力がハイレベルからローレベルとされるタイミングから所定時間遅れてローレベルからハイレベルとされるため、その遅延時間の間はノアゲート71への入力は全てローレベルの信号が入力されるため、ノアゲート71からはハイレベルのパルス信号であるリードリセット信号READRSTが出力される(領域G1)。パルス波形のリードリセット信号READRSTがJKフリップフロップ55乃至58のレディ端子Rdに入力されると、出力Q1乃至Q4は全てローレベルへリセットされる(矢印T4)。また同時に、パルス波形のリードリセット信号READRSTがノアゲート51へ入力されるとともに、インバータ72を介してナンドゲート50へ入力されると、ノアゲート51からローレベルの信号、ナンドゲート50からハイレベルの信号がそれぞれフリップフロップ部52へ入力され、フリップフロップ部52の出力(出力信号READ2)はローレベルへリセットされる(矢印T5)。よってリードコマンドREADが入力されてから4クロックサイクルの期間tREADの間、出力信号READ2はハイレベルが維持される。
これにより、リード拡張回路6によって同期型半導体記憶装置12のリード動作時に必要な4クロックサイクル数が検出され、検知されたクロックサイクルの期間中に出力信号READ2がハイレベルとされる。なお制御されるメモリのCASレイテンシが2、バースト長が4のときは、ハイレベルのリード期間信号CL2BL4をナンドゲート67に入力すれば、リードコマンドREADが入力されてから6クロックサイクルの期間tREADが検出される。同様に、CASレイテンシが3、バースト長が2のときは、ハイレベルのリード期間信号CL3BL2をナンドゲート68に入力すれば、5クロックサイクルの期間tREADが検出され、CASレイテンシが3、バースト長が4のときは、ハイレベルのリード期間信号CL3BL4をナンドゲート69に入力すれば、7クロックサイクルの期間tREADが検出される。
ライト拡張回路5の具体例を図7および図8に示す。ライト拡張回路5は、同期型半導体記憶装置12のライト動作時に必要なクロック数のクロックサイクル数を検出する回路であり、必要クロック数はバースト長などによって各種メモリごとに定められている。本実施形態ではバースト長BLが2であるため、2クロックサイクルの検出が必要である。
図7の回路図に示すようにライト拡張回路5は、図5のリード拡張回路6のリード検出部80および2進カウンタ60に代えて、ライト検出部81およびダウンカウンタ86を備える構造を有する。またリードコマンドREADに代えてライトコマンドWRITがナンドゲート50へ入力され、出力信号READ2に代えて出力信号WRIT2がフリップフロップ部52から出力される。またバースト長信号BL2、BL4、BL8がライト検出部81へ入力される。
ライト検出部81はスイッチWSW1乃至WSW3を備え、JKフリップフロップ56乃至58の否定出力QB2乃至QB4がそれぞれ入力される。またバースト長信号BL2、BL4、BL8はそれぞれスイッチWSW1乃至WSW3のNMOSトランジスタのゲートに入力されるとともに、インバータ82乃至84で反転された上でスイッチWSW1乃至WSW3のPMOSトランジスタのゲートに入力される。バースト長信号BL2、BL4、BL8は不図示のCPU等からライト拡張回路5へ入力される信号であり、各種メモリごとに定められているバースト長に応じてハイレベルとされる信号である。ダウンカウンタ86はJKフリップフロップ55乃至58を備え、各フリップフロップの否定出力端子QB1乃至QB3が次段のJKフリップフロップのクロック端子CPに接続される構造を有する。その他の構造は図5のリード拡張回路6と同様のため、ここでは説明を省略する。
本実施形態ではバースト長が2であるため、不図示のCPU等からハイレベルのバースト長信号BL2がスイッチWSW1へ入力され、ローレベルのバースト長信号BL4およびBL8がスイッチWSW2およびWSW3へ入力されることで、スイッチWSW1は導通状態、スイッチWSW2およびWSW3は非導通状態が維持される。そしてパワーオンリセット信号PORがローレベルへ遷移した後、不図示のCPU等からハイレベルのライトコマンドWRITがナンドゲート50へ入力されると、フリップフロップ部52から出力される出力信号WRIT2は、ローレベルからハイレベルへ遷移する(矢印T10)。またリード拡張回路6の動作と同様にして、ハイレベルの出力信号WRIT2が入力されることに応じてダウンカウンタ86は外部クロックCLKと同期してカウントダウン動作を開始し、否定出力QB1乃至QB4が出力される(領域G2)。スイッチWSW1は導通状態とされているため、否定出力QB2はスイッチWSW1を介してパルス信号発生部88へ入力されている。そして否定出力QB2のハイレベルからローレベルへの立ち下がりに応じて、パルス信号発生部88からはハイレベルのパルス信号であるライトリセット信号WRRSTが出力される(矢印T11)。パルス波形のライトリセット信号WRRSTがJKフリップフロップ55乃至58のレディ端子Rdに入力されると、否定出力QB1乃至QB4は全てハイレベルへリセットされる(矢印T12)。またリード拡張回路6の動作と同様にして、パルス波形のライトリセット信号WRRSTに応じてフリップフロップ部52の出力(出力信号WRIT2)はローレベルへリセットされる(矢印T13)。よってライトコマンドWRITが入力されてから2クロックサイクルの期間tWRITの間、出力信号WRIT2はハイレベルが維持される。
よってライト拡張回路5によって同期型半導体記憶装置12のライト動作時に必要な2クロックサイクル数が検出され、検知されたクロックサイクルの期間中に出力信号WRIT2がハイレベルとされる。なお制御されるメモリのバースト長が4のときは、ハイレベルのバースト長信号BL4をスイッチWSW2に入力すれば、ライトコマンドWRITが入力されてから4クロックサイクルの期間tWRITが検出される。同様にバースト長が8のときは、ハイレベルのバースト長信号BL8をスイッチWSW3に入力すれば、8クロックサイクルの期間tWRITが検出される。
従来のメモリ制御装置では、同期型半導体記憶装置へのデータの入出力に合わせて、クロックイネーブル信号CKEの状態を制御するとともに、同期型半導体記憶装置に供給するクロック信号の動作停止状態、動作開始状態の制御をも同時に行っていた。よってクロックイネーブル信号CKEがハイレベルでありアクティブ状態である期間tCKE(図3、図4)の全期間において、メモリ制御装置1から同期型半導体記憶装置12へ制御クロックSD_CLKが供給されるため、この期間中は充放電電流が常時消費され、また電源ノイズが常時発生していた。またメモリ制御装置1と同期型半導体記憶装置12とは配線で接続され、その接続経路が有する配線容量の充放電による電力消費が発生していた。しかし第1実施形態のメモリ制御装置1においてリード動作時(図3)では、クロックイネーブル信号CKEがアクティブ状態である期間tCKEのうち、期間TT1、TT2、TT3において、メモリ制御装置1から同期型半導体記憶装置12への制御クロックSD_CLKの供給を停止することができる。またライト動作時(図4)においては、期間TT4、期間TT5、期間TT3において、メモリ制御装置1から同期型半導体記憶装置12への制御クロックSD_CLKの供給を停止することができる。同期型半導体記憶装置12が制御クロックSD_CLKの入力を必要としない期間に制御クロックSD_CLKの入力を行わない制御をメモリ制御装置1で行うことにより、同期型半導体記憶装置12へのクロック入力に起因する電力消費および電源ノイズの発生の低減を図ることが出来る。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。第1実施形態ではリード動作時およびライト動作時において、同期型半導体記憶装置12が制御クロックSD_CLKの入力を必要としない期間に制御クロックSD_CLKの入力を行わない制御をメモリ制御装置1で行うとしたが、この形態に限らない。例えばオートリフレッシュ動作時において、オートリフレッシュコマンドを読み込むために必要な期間のみ制御クロックSD_CLKが入力される制御をメモリ制御装置1で行うことも可能である。またセルフリフレッシュ動作時において、セルフリフレッシュエントリのコマンド、およびセルフリフレッシュイグジットのコマンドを読み込むために必要な期間のみ制御クロックSD_CLKの入力を行うことも可能である。またパワーダウン状態の動作時において、パワーダウンエントリのコマンド、およびパワーダウンイグジットのコマンドを読み込むために必要な期間のみ制御クロックSD_CLKの入力を行うことも可能である。
本発明の第2概念の原理図を図9に示す。メモリ制御装置1aはアクセス領域判定回路100,リフレッシュ制御回路101,アクセス制御回路102を備える。
アクセス制御回路102には不図示の外部CPU等から外部コマンドCMDおよび外部アドレスADDが入力される。リフレッシュ制御回路101はリフレッシュコマンドRCMD、リフレッシュアドレスRADDおよび切替信号SWを生成し、生成されたリフレッシュコマンドRCMDおよびリフレッシュアドレスRADDは、アクセス領域判定回路100およびアクセス制御回路102へ入力される。また切替信号SWは、アクセス制御回路102へ入力される。また外部から入力された外部コマンドCMDおよび外部アドレスADDは、アクセス領域判定回路100およびアクセス制御回路102へ入力される。アクセス制御回路102からは制御コマンド信号SD_CMDおよび制御アドレスSD_ADDがそれぞれ同期型半導体記憶装置12へ出力される。アクセス領域判定回路100から出力されるアクセス制御信号ACCCNTはアクセス制御回路102へ、またリフレッシュ制御信号RORCNTはリフレッシュ制御回路101へそれぞれ入力される。なおアクセス制御信号ACCCNT、リフレッシュ制御信号RORCNTは第1又は第2アクセス制御信号の一例である。
外部コマンドCMDは、不図示のCPU等から同期型半導体記憶装置12へリード要求、ライト要求等を行う際に、外部制御部からメモリ制御装置1aへ入力されるコマンドである。そして外部コマンドCMDは、アクティブコマンドACTV、リードコマンドREAD、ライトコマンドWRIT、プリチャージコマンドPRE等の組み合わせによって構成される。例えばリード要求は、アクティブコマンドACTV、リードコマンドREAD、プリチャージコマンドPREの3種のコマンドが所定のクロック間隔で順番にアクセス制御回路102へ入力されることにより行われる。なお要求されたアクセス動作を行うために入力された一連のコマンドの動作が終了するまでにかかる期間を、データ入出力アクセス動作期間と定義する。例えばリード要求では、アクティブコマンド信号ACTVが同期型半導体記憶装置12へ入力されてから、プリチャージコマンドPREが同期型半導体記憶装置12へ入力されてプリチャージ動作が終了するまでの期間がデータ入出力アクセス動作期間に相当する。また、アクセス制御回路102へ入力されたアクティブコマンドACTV等のコマンドは、アクセス制御回路102でそれぞれ対応した制御コマンド信号SD_CMD(チップセレクト信号/CS、ロー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、ライトイネーブル信号/WE)に変換された上で同期型半導体記憶装置12へ出力される。
メモリ制御装置1aによるリフレッシュ動作を説明する。メモリ制御装置1aはリフレッシュ制御回路101を備え、リフレッシュ制御回路101からアクセス制御回路102へはリフレッシュコマンドRCMDとリフレッシュアドレスRADDとが出力される。アクセス制御回路102は、リフレッシュコマンドRCMDとリフレッシュアドレスRADDとを、それぞれ制御コマンド信号SD_CMDおよび制御アドレスSD_ADDへ変換して同期型半導体記憶装置12へ出力する。リフレッシュコマンドRCMDは、RORアクティブコマンドRORACTおよびRORプリチャージコマンドRORPREから構成され、当該コマンドによって同期型半導体記憶装置12に対してラスオンリーリフレッシュ(RAS Only Refresh)を行わせる。ここで要求されたリフレッシュ動作を行うために入力された一連のリフレッシュコマンドの動作が終了するまでにかかる期間を、リフレッシュ動作期間と定義する。例えば、RORアクティブコマンドRORACTが同期型半導体記憶装置12へ入力されてから、RORプリチャージコマンドRORPREが同期型半導体記憶装置12へ入力されてプリチャージ動作が終了するまでの期間がリフレッシュ動作期間に相当する。このようにメモリ制御装置1a内部でリフレッシュコマンドおよびリフレッシュアドレスを発生して同期型半導体記憶装置12へ供給を行えば、同期型半導体記憶装置12でのリフレッシュ時の同時活性センスアンプ数を、メモリ制御装置1aから自在に指定することができるため、同時活性センスアンプ数を減少させるように指定すればノイズのピーク値を減少させることができる。
またアクセス制御回路102は、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間とリフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間とが重複して入力される場合に、両コマンドによってアクセスされるアクセス領域が異なる場合には、外部コマンドCMDを構成するアクティブコマンドACTV、リードコマンドREAD、プリチャージコマンドPRE等の各コマンドと、リフレッシュコマンドRCMDを構成するRORアクティブコマンドRORACT、RORプリチャージコマンドRORPREの各コマンドとのそれぞれを、所定タイミングで制御コマンド信号SD_CMDへ変換して出力する、並列変換処理動作を行うことができる。一方、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間とリフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間とが重複する場合に、両コマンドによってアクセスされるアクセス領域が同一である場合には、並列変換処理が禁止される。すなわち先に入力されたコマンドの動作期間が終了するまでは、後に入力されたコマンドが同期型半導体記憶装置12へ出力されることがないように制御が行われる。
並列変換処理の作用を説明する。外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が先、リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が後で、両者の動作期間が重複する場合にアクセス領域が同一の場合には、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が終了するまではリフレッシュコマンドRCMD、リフレッシュアドレスRADD、切替信号SWの出力が禁止される。リフレッシュ動作が禁止かどうかは、リフレッシュ制御信号RORCNTによってリフレッシュ制御回路101へ報知される。またリフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が先、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が後で、両者の動作期間が重複する場合にアクセス領域が同一の場合には、リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が終了するまでは外部コマンドCMD、外部アドレスADDの同期型半導体記憶装置12への出力が禁止される。禁止の旨は、アクセス制御信号ACCCNTによってアクセス制御回路102へ報知される。
これによりリフレッシュ時に同時活性するセンスアンプ数を減少させリフレッシュ頻度を増加させる場合でも、外部コマンドCMDによる動作とリフレッシュ動作とを並列動作できるため、リフレッシュのオーバーヘッド時間は増加せず、アクセス動作が遅くなるおそれを防止することができる。
本発明の第2概念に係る第1実施形態を図10乃至図20を用いて説明する。図10に第1実施形態に係るメモリ制御装置1aの回路構成図を示す。メモリ制御装置1aはアクセス領域判定回路100,リフレッシュ制御回路101,アクセス制御回路102を備える。リフレッシュ制御回路101はリフレッシュ間隔タイマ30、リフレッシュコマンド発生回路31、RORアドレスカウンタ32を備え、アクセス制御回路102はコマンド制御回路34、アドレス切替回路33を備える。コマンド制御回路34には外部コマンドCMD、アクセス制御信号ACCCNT、切替信号RORSW、リフレッシュコマンドRCMDがそれぞれ入力される。リフレッシュコマンドRCMDは、RORアクティブコマンドRORACTおよびRORプリチャージコマンドRORPREから構成される。コマンド制御回路34は、入力された外部コマンドCMDを制御コマンド信号SD_CMDへと変換した上で同期型半導体記憶装置12へ出力する。またコマンド制御回路34は、外部コマンドCMDが入力された場合であってもアクセスが許可されておらず制御コマンド信号SD_CMDを出力できない時は、アクセス失敗信号ACTNGを不図示のCPUへ出力する。またアドレス切替回路33にはRORアドレスRORADD、外部アドレスADD、切替信号RORSWが入力され、アドレス切替回路33からは制御アドレスSD_ADDが同期型半導体記憶装置12へ出力される。
リフレッシュ制御回路101のリフレッシュ間隔タイマ30には、不図示の回路から出力されたパワーオンリセット信号PORが入力される。またリフレッシュ間隔タイマ30からはリフレッシュイネーブル信号REFENが出力される。リフレッシュコマンド発生回路31にはリフレッシュイネーブル信号REFEN、パワーオンリセット信号POR、およびリフレッシュ制御信号RORCNTが入力される。リフレッシュコマンド発生回路31から出力されたRORイネーブル信号RORENはアクセス領域判定回路100へ、出力された切替信号RORSWはアドレス切替回路33およびコマンド制御回路34へ、出力されたリフレッシュコマンドRCMDはコマンド制御回路34へ、出力された信号RORADCNTはRORアドレスカウンタ32へそれぞれ入力される。RORアドレスカウンタ32にはRORアドレスカウント信号RORADCNTおよびパワーオンリセット信号PORが入力される。またRORアドレスカウンタ32はRORアドレスRORADDをアドレス切替回路33およびアクセス領域判定回路100へ出力する。アクセス領域判定回路100にはRORアドレスRORADD、外部アドレスADD、RORイネーブル信号ROREN、外部コマンドCMDが入力され、アクセス領域判定回路100からはリフレッシュ制御信号RORCNT、アクセス制御信号ACCCNTが出力される。なおRORアドレスRORADDにはRORバンクアドレスRORBAが、外部アドレスADDには外部バンクアドレスBAがそれぞれ含まれている。
リフレッシュ間隔タイマ30の構成および作用について説明する。リフレッシュ間隔タイマ30はリフレッシュイネーブル信号REFENを所定周期でリフレッシュコマンド発生回路31へ出力する回路である。リフレッシュ間隔タイマ30はオシレータおよびカウンタを備え、パワーオンリセット信号PORが入力される。パワーオンリセット信号PORは電源投入時にハイレベルであり、電源電圧が所定の値まで上昇するとローレベルとなる信号である。電源投入後、ローレベルのパワーオンリセット信号PORがリフレッシュ間隔タイマ30に入力されると、オシレータが発振を開始し、カウンタで分周されることにより所定周期でリフレッシュイネーブル信号REFENが出力される。所定周期は例えば16(μs)毎のような周期である。またリフレッシュコマンド発生回路31は、リフレッシュイネーブル信号REFENに基づいてリフレッシュコマンドRCMDを出力する。同期型半導体記憶装置12では、制御コマンド信号SD_CMDに変換されたリフレッシュコマンドRCMDの入力に応じてリフレッシュ動作が行われる。
リフレッシュコマンド発生回路31の構成および作用について説明する。リフレッシュコマンド発生回路31の回路図を図11、動作波形図を図12に示す。図11において、リフレッシュコマンド発生回路31は、入力部37、信号出力部38、信号出力部41、パルス信号発生部39、カウンタ部40、ROREND信号発生部42を備える構成を有する。コマンド発生回路31には、リフレッシュイネーブル信号REFEN、リフレッシュ制御信号RORCNT、外部クロックCLKが入力され、RORイネーブル信号ROREN、RORアドレスカウント信号RORADCNT、RORアクティブコマンドRORACT、RORプリチャージコマンドRORPRE、切替信号RORSWがそれぞれ出力される。
カウンタ部40は4つのJKフリップフロップが直列に接続されて構成され、J、K端子には常時ハイレベルの信号が入力され、4ビットの2進カウンタとして動作する。図12において電源投入後所定時間が経過しパワーオンリセット信号PORがローレベルとされた後に、リフレッシュ間隔タイマ30からハイレベルのリフレッシュイネーブル信号REFENが入力部37へ入力されると、外部クロックCLKの立ち上がりエッジに応じて入力部37のインバータ43の出力はハイレベルからローレベルへ遷移する。ここでアクセス領域判定回路100からハイレベルのリフレッシュ制御信号RORCNTが入力されている場合には、信号出力部38のナンドゲート44の出力はローレベルへ遷移し、奇数段のインバータを介することでRORイネーブル信号RORENはハイレベルとされる。(図12、矢印Y1)。またインバータ43の出力がハイレベルからローレベルへ遷移することに応じて、パルス信号発生部39からはハイレベルのパルス信号であるRORアドレスカウント信号RORADCNTが出力される(図12、矢印Y2)。
カウンタ部40のインバータ45でローレベルへ反転されたRORイネーブル信号RORENが各JKフリップフロップのレディ端子Rdに入力されると、カウンタ部40は外部クロックCLKの立ち下がりエッジのタイミングでカウンタ動作を開始する。そして各JKフリップフロップの出力Q1乃至Q4が“H(ハイレベル)、L(ローレベル)、L、L”とされたときに、ナンドゲート46の出力はハイレベルからローレベルへ遷移し、ナンドゲート47からはハイレベルの切替信号RORSWが出力される(図12、矢印Y3)。またナンドゲート46の出力はインバータ48でハイレベルへ反転され、RORアクティブコマンドRORACTとして出力される(矢印Y4)。同様にして、カウンタ部40が動作を開始してから7クロック目の立ち上がりエッジのタイミングで、各JKフリップフロップの出力Q1乃至Q3が“H、H、H”とされたときに、ナンドゲート49の出力はハイレベルからローレベルへ遷移し、ナンドゲート47からはハイレベルの切替信号RORSWが出力される(矢印Y5)。またナンドゲート49の出力はインバータ15でハイレベルへ反転され、RORプリチャージコマンドRORPREとして出力される(矢印Y6)。
カウンタ部40が動作を開始してから10クロック目の立ち上がりエッジのタイミングで、各JKフリップフロップの出力Q1乃至Q4が“L、H、L、H”とされたときに、ROREND信号発生部42のナンドゲート16の出力はハイレベルからローレベルへ遷移するため、インバータ17の出力である信号RORENDはローレベルからハイレベルへ遷移する(矢印Y7)。信号RORENDのハイレベルへの遷移に応じて入力部37の出力もローレベルからハイレベルへ遷移するため、RORイネーブル信号RORENはローレベルとされる(矢印Y8)。RORイネーブル信号RORENがローレベルとされると、カウンタ部40の各フリップフロップのレディ端子Rdにはハイレベルの信号が入力され出力Q1乃至Q4はローレベルへリセットされ(矢印Y9)、カウンタ部40のリセットに応じて信号RORENDもローレベルとされる(矢印Y10)。
RORアドレスカウンタ32の構成を図13を用いて説明する。RORアドレスカウンタ32はJKフリップフロップFF0乃至FF(n+1)が直列に接続されて構成され、J、K端子には常時ハイレベルの信号が入力され、2進カウンタとして動作する。パワーオンリセット信号PORが各JKフリップフロップのレディ端子Rdに入力される。フリップフロップFF(n+1)の出力はRORバンクアドレスRORBAである。フリップフロップFF0乃至FFnの出力はRORアドレスRORADDのビット列RORADD0乃至RORADDnを構成する。フリップフロップFF0のクロック端子CPには、リフレッシュコマンド発生回路31から出力された信号RORADCNTが入力される。これにより、1パルス分の信号RORADCNTがRORアドレスカウンタ32へ入力されるたびに、RORアドレスRORADDが更新される。
コマンド制御回路34の構成および作用を図14、図15を用いて説明する。コマンド制御回路34はデコード部19乃至23を備え、デコード部19乃至23の出力端はコマンド制御部19a乃至23aを介して第2デコード部24へ接続される。コマンド制御部19aはスイッチ部19bを備え、マスタースレーブフリップフロップ部19cの出力および接地電圧Vssがスイッチ部19bに入力される。コマンド制御部20a乃至23aもコマンド制御部19aと同様の構成を有する。ただしコマンド制御部20aには接地電圧Vssに代えてRORアクティブコマンドRORACT、コマンド制御部23aには接地電圧Vssに代えてRORプリチャージコマンドRORPREがそれぞれ入力される。アクセス制御部25には、アクセス領域判定回路100から発信されるアクセス制御信号ACCCNT、外部クロックCLK、デコード部20の出力であるアクティブコマンドACTVが入力される。アクセス制御信号ACCCNTと外部クロックCLKとがナンドゲート26に入力され、ナンドゲート26の出力はインバータで反転されて出力された上でコマンド制御部19a乃至23aの各マスタースレーブフリップフロップ部の入力制御部に入力される。コマンド制御部19a乃至23aの各スイッチ部には切替信号RORSWが入力される。デコード部19乃至23には、信号CMD0,信号CMD1、信号CMD2からなる3ビットのビット列で構成される外部コマンドCMDが入力される。
コマンド制御回路34は、リフレッシュコマンド発生回路31から入力される切替信号RORSWに応じて、外部コマンドCMDとリフレッシュコマンドRCMDとを択一に選択して同期型半導体記憶装置12へ出力する回路である。すなわち切替信号RORSWがローレベル時には、外部コマンドCMDを制御コマンド信号SD_CMDにデコードして同期型半導体記憶装置12へ出力する。一方切替信号RORSWがハイレベル時には、リフレッシュコマンド発生回路31から入力されるリフレッシュコマンドRCMD(RORアクティブコマンドRORACTおよびRORプリチャージコマンドRORPRE)を制御コマンド信号SD_CMDにデコードして同期型半導体記憶装置12へ出力する。コマンド制御部19aの動作をみると、切替信号RORSWがローレベル時には、スイッチ19dが導通、スイッチ19eが非導通とされ、マスタースレーブフリップフロップ部19cの出力が第2デコード部24へ出力される。また切替信号RORSWがハイレベル時には、スイッチ19dが非導通、スイッチ19eが導通とされ、接地電圧Vssが第2デコード部24へ出力される。そしてコマンド制御部20a乃至23aでも同様の動作が行われる。
コマンド制御回路34は、アクセス領域判定回路100から発信されるアクセス制御信号ACCCNTがハイレベル時(アクセス可)には、入力される外部コマンドCMDを制御コマンド信号SD_CMDへデコードした上で同期型半導体記憶装置12へ出力する。またアクセス制御信号ACCCNTがローレベル時(アクセス不可)には、ハイレベルの期間中に入力された外部コマンドCMDを、同期型半導体記憶装置12へ伝達しないようにブロックする役割を有する。
ここで外部コマンドCMDによってアクセスされる同期型半導体記憶装置のアクセス領域と、リフレッシュ動作によってアクセスされる同期型半導体記憶装置のアクセス領域とが一致し、先にリフレッシュ動作が行われていた場合には、外部コマンド信号によるアクセスが不可であることを示すローレベルのアクセス制御信号ACCCNTが、アクセス制御部25のナンドゲート26に入力される。するとアクセス制御部25の出力はつねにローレベルとされるため、コマンド制御部19a乃至23aのマスタースレーブフリップフロップ部のマスター側のフリップフロップは入力が共にハイレベルとされるため、デコード部19乃至23の出力は、コマンド制御部19a乃至23aを介して第2デコード部24へ伝達されることがなくなる。またローレベルのアクセス制御信号ACCCNTはインバータでハイレベルに反転されてナンドゲート27へ入力されるため、アクセス不可期間中に外部のCPU等から同期型半導体記憶装置12へアクセス動作しようとすると、ハイレベルのアクティブ信号ACT1がナンドゲート27へ入力され、インバータで反転されたハイレベルのアクセス失敗信号ACTNGがアクセス制御部25から出力される。アクセス失敗信号ACTNGは不図示のCPU等へ入力され、同期型半導体記憶装置12へのアクセス動作が失敗した旨が報知される。そしてCPUは一定時間経過後のリフレッシュ動作が終了した時に再度アクセス動作を行う。
一方、外部コマンドCMDによってアクセスされる半導体記憶装置のアクセス領域と、リフレッシュ動作によってアクセスされる半導体記憶装置のアクセス領域とが不一致の場合には、アクセス可能であることを示すハイレベルのアクセス制御信号ACCCNTがアクセス制御部25のナンドゲート26に入力される。するとアクセス制御部25からコマンド制御部19a乃至23aへ、外部クロックCLKと同様の波形を有する信号が入力されるため、アクセス制御部25の出力がハイレベル時にマスタースレーブフリップフロップ部のマスター側にデコード部19乃至23の出力が取り込まれ、アクセス制御部25の出力がローレベル時に取り込まれた信号がマスタースレーブフリップフロップ部のスレーブ側に伝達され、第2デコード部24へ出力されることで、デコード部19乃至23の出力は第2デコード部24へ伝達される。
よって切替信号RORSWがローレベルで、アクセス制御信号ACCCNTがハイレベル時(アクセス可)には、図15に示すCMD0,CMD1、CMD2の所定のビット列からなる外部コマンドCMDが入力されると、デコード部19乃至23のうち外部コマンドCMDのコマンド内容に応じたデコード部からハイレベルの信号が出力され、第2デコード部24へ伝達される。第2デコード部24は図15に示すように、ハイレベルのアイドルコマンドIDLE、アクティブコマンドACTV、リードコマンドREAD、ライトコマンドWRIT、プリチャージコマンドPREが入力されると、それぞれ対応したチップセレクト信号/CS、ロー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、ライトイネーブル信号/WEにデコードして出力する。
アドレス切替回路33の構成および作用を説明する。アドレス切替回路33は切替信号RORSWに応じてRORアドレスRORADDと外部アドレスADDとの一方を制御アドレスSD_ADDとして選択的に同期型半導体記憶装置12へ出力する回路である。切替信号RORSWがローレベル時には外部アドレスADDを制御アドレスSD_ADDとして出力し、切替信号RORSWがハイレベル時にはRORアドレスRORADDを制御アドレスSD_ADDとして出力する動作が行われる。
アクセス領域判定回路100の構成について図16を用いて説明する。アクセス領域判定回路100は、アクティブコマンドデコード部20、プリチャージコマンドデコード部23、フリップフロップ部91および92、プリチャージ終了信号部93、一致判定部94、出力部95を有する。一致判定部94には外部バンクアドレスBA、RORバンクアドレスRORBAが入力され、一致判定部94の出力は出力部95へ入力される。フリップフロップ部91には外部クロックCLK、パワーオンリセット信号POR、インバータ99で反転されたプリチャージ終了信号PREEND、アクティブコマンドデコード部20の出力であるアクティブ信号ACT1が入力され、フリップフロップ部91の出力はアクティブイネーブル信号ACTENとして出力部95へ入力される。出力部95からはアクセス制御信号ACCCNTおよびリフレッシュ制御信号RORCNTが出力される。フリップフロップ部92には外部クロックCLK、パワーオンリセット信号POR、インバータ99で反転されたプリチャージ終了信号PREEND、およびプリチャージコマンドデコード部23の出力であるプリチャージ信号PRE1が入力され、フリップフロップ部92の出力はプリチャージイネーブル信号PREENとしてインバータを介してプリチャージ終了信号部93へ入力される。プリチャージ終了信号部93にはプリチャージイネーブル信号PREENおよび外部クロックCLKが入力され、プリチャージ終了信号PREENDが出力される。
アクセス領域判定回路100の動作を、メモリ制御装置1a全体の動作と共に次の4つの場合に分けて、図16および図17を用いて説明する。(A)外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が先、リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が後で、両者が重複して入力される場合にアクセス領域が同一の場合。(B)外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が先、リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が後で、両者が重複して入力される場合にアクセス領域が異なる場合。(C)リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が先、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が後で、両者が重複して入力される場合にアクセス領域が同一の場合。(D)リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が先、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が後で、両者が重複して入力される場合にアクセス領域が異なる場合。
上記動作(A)の場合のアクセス領域判定回路100の動作を図16、図17を用いて説明する。外部コマンドCMDとして図15に示す信号CMD0乃至CMD2の組み合わせによるアクティブコマンドACTVが、アクセス領域判定回路100のアクティブコマンドデコード部20へ入力されると、ハイレベルのアクティブ信号ACT1が出力される(矢印YY1)。ハイレベルのアクティブ信号ACT1がフリップフロップ部91へ入力されると、フリップフロップ部91の出力信号であるアクティブイネーブル信号ACTENは、外部クロックCLKの立ち上がりエッジでハイレベルへ反転する(矢印YY2)。アクティブイネーブル信号ACTENはハイレベルの期間中は、外部コマンドCMDに応じたアクセス動作が同期型半導体記憶装置12で行われている期間中であることを示す。ここで外部コマンドCMDに応じたアクセス動作期間中(アクティブイネーブル信号ACTENがハイレベルの期間中)に、リフレッシュコマンド発生回路31からリフレッシュコマンドRCMDが出力されリフレッシュ要求が行われる場合を説明する。
リフレッシュ間隔タイマ30からリフレッシュコマンド発生回路31へハイレベルのパルス信号であるリフレッシュイネーブル信号REFENが入力されると、リフレッシュコマンド発生回路31からRORアドレスカウンタ32へハイレベルのパルス信号であるRORアドレスカウント信号RORADCNTが出力され、RORアドレスカウンタ32ではRORアドレスRORADDのカウントアップが行われる(矢印YY3)。カウントアップ後のRORアドレスRORADDと外部アドレスADDとがアクセス領域判定回路100に入力され、RORアドレスRORADDに含まれるRORバンクアドレスRORBAと、外部アドレスADDに含まれる外部バンクアドレスBAとの一致判定が一致判定部94(図16)で行われる。ここで両バンクアドレスは一致するため、イクスクルーシブオアゲート105の出力はローレベルとなり、インバータでハイレベルへ反転された信号が一致判定部94から出力部95へ入力される。出力部95のナンドゲート96には一致判定部94のハイレベルの出力信号とハイレベルのアクティブイネーブル信号ACTENが入力されるため、ナンドゲート96の出力であるリフレッシュ制御信号RORCNTはローレベルとなる(図17,矢印YY4)。ローレベルのリフレッシュ制御信号RORCNT(リフレッシュ動作の禁止を意味)はリフレッシュコマンド発生回路31の信号出力部38のナンドゲート44(図11)に入力されるため、信号出力部38の出力であるRORイネーブル信号RORENもローレベル(リフレッシュ動作の禁止を意味)が維持される。
外部制御部からリード要求中であるため、さらにリード、プリチャージ動作の外部コマンドCMDが入力される。外部コマンドCMDとしてプリチャージコマンドPREがアクセス領域判定回路100のプリチャージコマンドデコード部23(図16)へ入力されると、ハイレベルのプリチャージ信号PRE1が出力される(矢印YY5)。ハイレベルのプリチャージ信号PRE1がフリップフロップ部92へ入力されると、フリップフロップ部92の出力であるプリチャージイネーブル信号PREENがハイレベルとされる(矢印YY6)。ハイレベルのプリチャージイネーブル信号PREENはインバータでローレベルへ反転され、プリチャージ終了信号部93のフリップフロップ98のレディ端子Rdに入力され、フリップフロップ98の動作が開始される。そしてプリチャージイネーブル信号PREENがハイレベルとされてから2クロック経過後の立ち下がりエッジでフリップフロップ98の出力Qがローレベルとされると(矢印YY7)、プリチャージ終了信号部93からハイレベルのパルス信号であるプリチャージ終了信号PREENDが出力され(矢印YY8)、インバータ99でローレベルへ反転されたプリチャージ終了信号PREENDがさらに反転されてフリップフロップ部91および92のノアゲートへ入力されるため、フリップフロップ部91の出力であるアクティブイネーブル信号ACTENがローレベルとされる(矢印YY9)。これによりリード動作は終了する。尚、この2クロックの期間はプリチャージ動作が終了するまでに必要な期間であり、プリチャージ時間tRPと定義される。
アクティブイネーブル信号ACTENがローレベルとされると、出力部95のナンドゲート96からはハイレベルのリフレッシュ制御信号RORCNTが出力される(矢印YY10)。またハイレベルのリフレッシュ制御信号RORCNTがリフレッシュコマンド発生回路31の信号出力部38(図11)に入力されると、RORイネーブル信号RORENはハイレベルとされる(矢印YY11)。すなわちリード動作のための外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が終了し、リフレッシュ動作が可能となったことを意味する。そしてハイレベルのRORイネーブル信号RORENは、カウンタ部40のインバータ45でローレベルへ反転された上で各JKフリップフロップのレディ端子Rdに入力されるため、カウンタ部40は外部クロックCLKの立ち下がりエッジのタイミングでカウンタ動作を開始する。そしてカウンタ部40の動作に応じて、リフレッシュコマンドRCMD(RORアクティブコマンドRORACTおよびRORプリチャージコマンドRORPRE)がリフレッシュコマンド発生回路31から出力される。
これによりメモリ制御装置1aは、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が先、リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が後で、両者が重複して入力される場合にアクセス領域が同一の場合には、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が終了するまでは、待ち動作(リフレッシュコマンド発生回路31からリフレッシュコマンドRCMDが出力されない)が行われ、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が終了するとリフレッシュコマンドRCMDの出力動作が開始されるように動作する。
前記動作(B)の場合のアクセス領域判定回路100の動作を図16、図18を用いて説明する。外部コマンドCMDとしてアクティブコマンドACTVがアクセス領域判定回路100のアクティブコマンドデコード部20へ入力されると、アクティブイネーブル信号ACTENがハイレベルとされる(矢印YY21)。そしてアクティブイネーブル信号ACTENがハイレベルの期間中(外部コマンドCMDに応じたアクセス動作が同期型半導体記憶装置12で行われている期間中)にリフレッシュ間隔タイマ30からリフレッシュ動作要求が行われると、リフレッシュコマンド発生回路31からRORアドレスカウンタ32へRORアドレスカウント信号RORADCNTが入力され、RORアドレスカウンタ32ではRORアドレスRORADDのカウントアップが行われる。カウントアップ後のRORアドレスRORADDと外部アドレスADDとがアクセス領域判定回路100に入力され、RORアドレスRORADDに含まれるRORバンクアドレスRORBAと、外部アドレスADDに含まれる外部バンクアドレスBAとの一致判定が一致判定部94(図16)で行われる。動作(B)の場合は両バンクアドレスは一致しないため、出力部95の出力であるリフレッシュ制御信号RORCNTはハイレベル(リフレッシュ動作の許可を意味)が維持される(矢印YY22)。ハイレベルのリフレッシュ制御信号RORCNTはリフレッシュコマンド発生回路31の信号出力部38のナンドゲート44(図11)に入力されるため、信号出力部38の出力であるRORイネーブル信号RORENはハイレベルとされる。すなわちRORイネーブル信号RORENはリフレッシュ動作の許可を意味するハイレベルの信号とされる。
ハイレベルのRORイネーブル信号RORENは、カウンタ部40のインバータ45でローレベルへ反転され、各JKフリップフロップのレディ端子Rdに入力される。するとカウンタ部40は外部クロックCLKの立ち下がりエッジのタイミングでカウンタ動作を開始し、ハイレベルのパルス信号であるRORアクティブコマンドRORACTおよび切替信号RORSWが同一クロック内で出力される(図12、矢印Y3、矢印Y4)。するとコマンド制御回路34(図14)のコマンド制御部20aには、ハイレベルの切替信号RORSWとRORアクティブコマンドRORACTとが同一クロックで入力される。そしてハイレベルの切替信号RORSWによってRORアクティブコマンドRORACTの信号線が第2デコード部24へ接続されるようにスイッチ部が切り替えられることで、RORアクティブコマンドRORACTが第2デコード部24に入力される。第2デコード部24はRORアクティブコマンドRORACTをアクティブ要求の制御コマンド信号SD_CMDに変換して出力する(矢印YY23)。
またアドレス切替回路33に1クロックサイクルのハイレベルの切替信号RORSWが入力されると、アドレス切替回路33は、切替信号RORSWがハイレベル期間中はRORアドレスカウンタ32から入力されるRORアドレスRORADDを制御アドレスSD_ADDとして同期型半導体記憶装置12へ出力する。
リフレッシュコマンドRCMDが入力された後に、外部コマンドとしてリードコマンドREADが入力される場合の、コマンド制御回路34(図14)における切替動作を説明する。リードコマンドREADがデコード部21へ入力されると、ハイレベルのリード信号READ1が出力される。よってコマンド制御回路34のコマンド制御部21aには、ローレベルの切替信号RORSWと、デコード部21から入力されるハイレベルのリード信号READ1とが入力される。そしてローレベルの切替信号RORSWによって、デコード部21の出力信号であるリード信号READ1が第2デコード部24へ入力されるようにスイッチ部が切り替えられ、リード信号READ1が第2デコード部24に入力される。第2デコード部24はリード信号READ1をリード要求の制御コマンド信号SD_CMDに変換して同期型半導体記憶装置12へ出力する(矢印YY24)。
そしてリード要求の終了のために外部コマンドCMDとしてプリチャージコマンドPREがメモリ制御装置1aに入力され、制御コマンド信号SD_CMDに変換され同期型半導体記憶装置12へ出力されることで(矢印YY25)、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が終了する。リフレッシュコマンド発生回路31からは、カウンタ部40が動作を開始してから7クロック目の立ち上がりエッジのタイミングで、ハイレベルの切替信号RORSWおよびハイレベルのRORプリチャージコマンドRORPREが出力される(図12,矢印Y5、矢印Y6)。このRORアクティブコマンドRORACTが出力されてからRORプリチャージコマンドRORPREが出力されるまでの7クロックサイクルの時間をサイクル時間tRASと呼ぶ。
ハイレベルの切替信号RORSWとRORプリチャージコマンドRORPREとが、同一クロックでコマンド制御回路34(図14)のコマンド制御部23aへ入力され、RORプリチャージコマンドRORPREが第2デコード部24に入力される。第2デコード部24はRORプリチャージコマンドRORPREをプリチャージ要求の制御コマンド信号SD_CMDに変換して出力する。よってRORアクティブコマンドRORACTが出力されてからサイクル時間tRAS後に、制御コマンド信号SD_CMDにデコードされたRORプリチャージコマンドRORPREが出力される。(図18、領域AA1)。またアドレス切替回路33に1クロックサイクルのハイレベルの切替信号RORSWが入力されることで、切替信号RORSWがハイレベル期間中はRORアドレスRORADDが制御アドレスSD_ADDとして同期型半導体記憶装置12へ出力される。なおここでリフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間は、時間tRASとプリチャージ時間tRPの合計期間である。
これによりメモリ制御装置1aは、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が先、リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が後で、両者が重複して入力される場合にアクセス領域が異なる場合には、両コマンドの動作期間が重複する場合であっても、リフレッシュコマンド発生回路31からはリフレッシュコマンドRCMDが出力され、コマンド制御回路34からは制御コマンド信号SD_CMDが出力され、両動作が並行して行われる。
前記動作(C)である、リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が先、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が後、アクセス領域が同一の場合のアクセス領域判定回路100の動作を図16、図19を用いて説明する。リフレッシュ間隔タイマ30からリフレッシュコマンド発生回路31へリフレッシュイネーブル信号REFENが入力されると、リフレッシュコマンド発生回路31からRORアドレスカウンタ32へハイレベルのパルス信号であるRORアドレスカウント信号RORADCNTが出力され、RORアドレスカウンタ32ではRORアドレスRORADDのカウントアップが行われる(矢印YY31)。図11においてハイレベルのRORイネーブル信号RORENがカウンタ部40に入力されると、カウンタ部40は外部クロックCLKの立ち下がりエッジのタイミングでカウンタ動作を開始し、ハイレベルのパルス信号であるRORアクティブコマンドRORACTと切替信号RORSWとの組み合わせ、またはRORプリチャージコマンドRORPREと切替信号RORSWとの組み合わせが同一クロックで出力される。アドレス切替回路33に1クロックサイクルのハイレベルの切替信号RORSWが入力されると、アドレス切替回路33は、切替信号RORSWがハイレベル期間中はRORアドレスカウンタ32から入力されるRORアドレスRORADDを制御アドレスSD_ADDとして同期型半導体記憶装置12へ出力する。(矢印YY32)。またRORアクティブコマンドRORACTはハイレベルの切替信号RORSWと同一クロックでコマンド制御回路34へ入力され、制御コマンド信号SD_CMDとして同期型半導体記憶装置12へ出力される(矢印YY33)。
そしてこのRORアクティブコマンドRORACTが出力されてから7クロックサイクルの時間tRAS経過後に、RORプリチャージコマンドRORPREが制御コマンド信号SD_CMDに変換されて同期型半導体記憶装置12へ出力され、2クロックサイクルのプリチャージ時間tRPの経過後にプリチャージ動作が終了される。すなわちリフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間は、時間tRASとプリチャージ時間tRPの合計期間である。ここで、リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間中に外部コマンドCMDがメモリ制御装置1aに入力される場合を説明する。外部コマンドCMDとしてアクティブコマンドACTVがリフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間中に入力されると(図19、領域EE1)、カウントアップ後のRORアドレスRORADDと外部アドレスADDとがアクセス領域判定回路100に入力され、RORアドレスRORADDに含まれるRORバンクアドレスRORBAと、外部アドレスADDに含まれる外部バンクアドレスBAとの一致判定が一致判定部94(図16)で行われる。ここで両バンクアドレスは一致するため一致判定部94の出力はハイレベルとなり、またRORイネーブル信号RORENもハイレベルのためナンドゲート97の出力(アクセス制御信号ACCCNT)はローレベル(アクセス不可を意味)となる(矢印YY34)。ローレベルのアクセス制御信号ACCCNTがコマンド制御回路34のアクセス制御部25(図14)に入力されると、前述した様にアクティブコマンドACTVはコマンド制御回路34から同期型半導体記憶装置12へ伝達されることなく、ハイレベルのアクセス失敗信号ACTNGがコマンド制御回路34から不図示のCPU等へ出力され、同期型半導体記憶装置12へのアクセス動作が失敗した旨が報知される。そしてCPUは一定時間経過後のアクセス制御信号ACCCNTがハイレベルへ遷移後に再度アクセス動作を行う。
前述の動作(D)である、リフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間が先、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間が後で、両者が重複して入力される場合にアクセス領域が異なる場合を図16、図20を用いて説明する。RORアドレスカウンタ32でのRORアドレスRORADDのカウントアップ動作(矢印YY31)、アドレス切替回路33でのRORアドレスRORADDを制御アドレスSD_ADDとして同期型半導体記憶装置12へ出力する動作(矢印YY32)、コマンド制御回路34でのRORアクティブコマンドRORACTを制御コマンド信号SD_CMDとして同期型半導体記憶装置12へ出力する動作(矢印YY33)までは図19における動作(C)と同様である。そして動作(C)と同様に、外部コマンドCMDとしてアクティブコマンドACTVが入力されると(領域EE1)、カウントアップ後のRORアドレスRORADDに含まれるRORバンクアドレスRORBAと、外部アドレスADDに含まれる外部バンクアドレスBAとの一致判定が一致判定部94(図16)で行われる。
ここで両バンクアドレスは不一致のため一致判定部94の出力はローレベルとなるため、ナンドゲート97の出力であるアクセス制御信号ACCCNTはハイレベル(アクセス許可を意味)が維持される(矢印YY36)。ハイレベルのアクセス制御信号ACCCNTがコマンド制御回路34のアクセス制御部25(図14)に入力されると、前述した様にアクティブコマンドACTVはコマンド制御回路34から同期型半導体記憶装置12へ制御コマンド信号SD_CMDに変換された上で伝達される(矢印YY37)。その後リフレッシュコマンドRCMDであるRORプリチャージコマンドRORPRE(領域EE2)、外部コマンドCMDとして入力されるリードコマンドREAD(領域EE3)、外部コマンドCMDとして入力されるプリチャージコマンドPRE(領域EE4)による制御コマンド信号SD_CMDがそれぞれ同期型半導体記憶装置12へ出力される。すなわちリフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間中であるサイクル時間tRAS中に、外部コマンドCMDを入力することができる。これにより外部コマンドCMDによる動作とリフレッシュ動作とを並列動作できるため、リフレッシュのオーバーヘッド時間は増加せず、アクセス動作が遅くなる虞がない。
これにより、外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間とリフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間とが重複して入力される場合に、両コマンドによってアクセスされるアクセス領域が異なる場合には、各コマンドのそれぞれを並列して制御コマンド信号SD_CMDへ変換して出力する。また外部コマンドCMDのデータ入出力アクセス動作期間とリフレッシュコマンドRCMDのリフレッシュ動作期間とが重複する場合に、両コマンドによってアクセスされるアクセス領域が同一である場合には、並列変換処理が禁止され、先に入力されたコマンドの動作期間が終了するまでは、後に入力されたコマンドが同期型半導体記憶装置12へ出力されることがない。すなわち並列変換処理動作を行うことができる。よってリフレッシュ時に同時活性するセンスアンプ数を減少させリフレッシュ頻度を増加させる場合でも、外部コマンドCMDによる動作とリフレッシュ動作とを並列動作できるため、リフレッシュのオーバーヘッド時間はほとんど増加せず、アクセス動作が遅くなる虞がない。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。
ここで、本発明の技術思想により、従来技術における課題を解決するための手段を以下に列記する。
(付記1) 同期型半導体記憶装置に対して制御クロックおよび入力されるコマンド信号に応じたコントロール信号を供給するメモリ制御装置において、
前記コントロール信号に応じて前記同期型半導体記憶装置においてコマンド実行のために必要となる制御クロックのサイクル期間を報知するクロック制御回路と、
前記クロック制御回路から出力される報知信号に応じて前記制御クロックを出力するクロック出力回路と、
を備える事を特徴とするメモリ制御装置。
(付記2) 前記クロック出力回路は、外部クロックが入力され、前記報知信号に応じて該外部クロックを制御クロックとして出力することを特徴とする付記1に記載のメモリ制御装置。
(付記3) 前記クロック制御回路は、外部クロックが入力され、該外部クロックに基づき前記コントロール信号に応じた所定のクロックサイクル期間の前記報知信号を出力することを特徴とする付記1に記載のメモリ制御装置。
(付記4) 前記コマンド信号は、
アクティブコマンド、リードコマンド、ライトコマンド、プリチャージコマンド、リフレッシュコマンドおよびパワーダウンコマンドのうちの少なくともいずれか一つであることを特徴とする付記1に記載のメモリ制御装置。
(付記5) 同期型半導体記憶装置に対して制御クロックおよび入力されるコマンド信号に応じたコントロール信号を供給するメモリ制御方法において、
前記コントロール信号に応じて前記同期型半導体記憶装置においてコマンド実行のために必要となる制御クロックのサイクル期間を報知するクロック制御ステップと、
前記クロック制御ステップにより報知されることに応じて前記制御クロックを出力するクロック出力ステップと、
を備える事を特徴とするメモリ制御方法。
(付記6) 独立してデータ入出力が可能な複数のアクセス領域を備える同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作を、アクセスコマンドとアクセスアドレスとに応じて制御するメモリ制御装置において、
前記同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスと該リフレッシュコマンドが生成されるごとに報知を行う切替信号とを生成するリフレッシュ制御回路と、
前記切替信号に応じて、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力するアクセス制御回路と
を備え、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とで並列動作を行うように前記同期型半導体記憶装置を制御することを特徴とするメモリ制御装置。
(付記7) 前記アクセスアドレスと前記リフレッシュアドレスとが入力され、両アドレスの指定する前記アクセス領域を比較し、前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致する場合には、前記アクセスコマンドと前記リフレッシュコマンドとの何れか一方の前記同期型半導体記憶装置への出力の禁止指令を行う第1又は第2アクセス制御信号を、前記リフレッシュ制御回路または前記アクセス制御回路に報知するアクセス領域判定回路を備えることを特徴とする付記6に記載のメモリ制御装置。
(付記8) 前記第1アクセス制御信号は、前記アクセス領域が一致する場合において前記データ入出力アクセス動作期間が先で前記リフレッシュ動作期間が後の場合には、前記リフレッシュ動作の禁止を前記リフレッシュ制御回路に報知し、
前記第2アクセス制御信号は、前記アクセス領域が一致する場合において前記リフレッシュ動作期間が先で前記データ入出力アクセス動作期間が後の場合には、前記データ入出力アクセス動作の禁止を前記アクセス制御回路に報知することを特徴とする付記6に記載のメモリ制御装置。
(付記9) 前記アクセス領域は、バンクアドレスによって区画されるバンク領域である
ことを特徴とする付記6に記載のメモリ制御装置。
(付記10) 前記リフレッシュ制御回路は、前記第1アクセス制御信号によりリフレッシュ動作の禁止が報知されている場合には、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスとを生成しないことを特徴とする付記7に記載のメモリ制御装置。
(付記11) 前記アクセス制御回路は、前記第2アクセス制御信号によりデータ入出力アクセス動作の禁止が報知されている場合には、前記アクセスコマンドと前記アクセスアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力せずに、アクセス失敗信号を外部へ出力することを特徴とする付記7に記載のメモリ制御装置。
(付記12) 前記リフレッシュ動作は、アクティブコマンドとプリチャージコマンドとから構成され、
前記アクティブコマンドが前記リフレッシュ制御回路から出力された後の所定時間経過後に前記プリチャージコマンドが前記リフレッシュ制御回路から出力されることを特徴とする付記6に記載のメモリ制御装置。
(付記13) 独立してデータ入出力が可能な複数のアクセス領域を備える同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作を、アクセスコマンドとアクセスアドレスとに応じて制御するメモリ制御方法において、
前記同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスと該リフレッシュコマンドが生成されるごとに報知を行う切替信号とを生成するリフレッシュ制御ステップと、
前記切替信号に応じて、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力するアクセス制御ステップと
を備え、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とで並列動作を行うように前記同期型半導体記憶装置を制御することを特徴とするメモリ制御方法。
本発明の第1概念の原理図である。 第1実施形態に係るメモリ制御装置1の回路構成図である。 メモリ制御装置1のリード動作時の動作波形図である。 メモリ制御装置1のライト動作時の動作波形図である。 リード拡張回路6の回路構成図である。 リード拡張回路6の動作波形図である。 ライト拡張回路5の回路構成図である。 ライト拡張回路5の動作波形図である。 本発明の第2概念の原理図である。 第1実施形態に係るメモリ制御装置1aの回路構成図である。 コマンド発生回路31の回路図である。 コマンド発生回路31の動作波形図である。 RORアドレスカウンタ32の回路構成図である。 コマンド制御回路34の回路構成図である。 外部コマンドCMDを示す表である。 アクセス領域判定回路100の回路構成図である。 動作(A)の場合におけるメモリ制御装置1aの動作波形図である。 動作(B)の場合におけるメモリ制御装置1aの動作波形図である。 動作(C)の場合におけるメモリ制御装置1aの動作波形図である。 動作(D)の場合におけるメモリ制御装置1aの動作波形図である。 従来のメモリ制御装置のブロック図である。 従来のメモリ制御装置のタイミング図である。
符号の説明
1、1a メモリ制御装置
2 クロック出力回路
3 クロック制御回路
4 セレクタ
5 ライト拡張回路
6 リード拡張回路
12 同期型半導体記憶装置
CMD 外部コマンド
CLK 外部クロック
SD_CTRL コントロール信号
SD_CLK 制御クロック
CKE クロックイネーブル信号
CLK_CTL クロック報知信号
ACTV アクティブコマンド
WRIT ライトコマンド
READ リードコマンド
PRE プリチャージコマンド
100 アクセス領域判定回路
101 リフレッシュ制御回路
102 アクセス制御回路
31 リフレッシュコマンド発生回路
32 RORアドレスカウンタ
33 アドレス切替回路
34 コマンド制御回路
ADD 外部アドレス
RCMD リフレッシュコマンド
RADD リフレッシュアドレス
SW 切替信号
ACCCNT アクセス制御信号
RORCNT リフレッシュ制御信号
REFEN リフレッシュイネーブル信号
RORBA RORバンクアドレス
BA 外部バンクアドレス
tRAS サイクル時間

Claims (7)

  1. 独立してデータ入出力が可能な複数のアクセス領域を備える同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作を、アクセスコマンドとアクセスアドレスとに応じて制御するメモリ制御装置において、
    前記同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドと、リフレッシュアドレスと、該リフレッシュコマンドが生成されるごとに報知を行う切替信号と、を生成するリフレッシュ制御回路と、
    前記切替信号に応じて、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力するアクセス制御回路と、
    前記アクセスアドレスと前記リフレッシュアドレスとが入力され、両アドレスの指定する前記アクセス領域を比較するアクセス領域判定回路と
    を備え、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とで並列動作を行うように前記同期型半導体記憶装置を制御し、
    前記アクセス領域判定回路は、前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致する場合において、前記リフレッシュ動作期間が先で前記データ入出力アクセス動作期間が後の場合には、前記データ入出力アクセス動作の禁止指令を行う第2アクセス制御信号を前記アクセス制御回路に報知し、
    前記アクセス制御回路は、前記第2アクセス制御信号によりデータ入出力アクセス動作の禁止が報知されている場合には、前記アクセスコマンドと前記アクセスアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力せずに、アクセス失敗信号を外部へ出力し、
    前記アクセス失敗信号が外部へ出力されてから所定時間経過後に前記アクセスコマンドおよび前記アクセスアドレスが外部から前記アクセス制御回路に再度入力され
    前記アクセス領域判定回路は、前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致する場合に、前記入出力アクセス期間が先で前記リフレッシュ動作期間が後の場合には、前記リフレッシュコマンドの前記同期型半導体記憶装置への出力の禁止指令を行う第1アクセス制御信号を前記リフレッシュ制御回路に報知する
    ことを特徴とするメモリ制御装置。
  2. 独立してデータ入出力が可能な複数のアクセス領域を備える同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作を、アクセスコマンドとアクセスアドレスとに応じて制御するメモリ制御装置において、
    前記同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスと該リフレッシュコマンドが生成されるごとに報知を行う切替信号とを生成するリフレッシュ制御回路と、
    前記切替信号に応じて、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力するアクセス制御回路と、
    前記アクセスアドレスと前記リフレッシュアドレスとが入力され、両アドレスの指定する前記アクセス領域を比較するアクセス領域判定回路と
    を備え、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とで並列動作を行うように前記同期型半導体記憶装置を制御し、
    前記リフレッシュ制御回路は、前記リフレッシュアドレスの指定する前記アクセス領域を決定し、
    前記リフレッシュ動作は、アクティブコマンドとプリチャージコマンドとから構成され、
    前記アクティブコマンドが前記リフレッシュ制御回路から前記リフレッシュアドレスの指定する前記アクセス領域に対して出力された後の所定時間経過後に、前記プリチャージコマンドが前記リフレッシュ制御回路から前記リフレッシュアドレスの指定する前記アクセス領域に対して出力され
    前記アクセス領域判定回路は、前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致する場合に、前記入出力アクセス期間が先で前記リフレッシュ動作期間が後の場合には、前記リフレッシュコマンドの前記同期型半導体記憶装置への出力の禁止指令を行う第1アクセス制御信号を前記リフレッシュ制御回路に報知する
    ことを特徴とするメモリ制御装置。
  3. 前記リフレッシュ制御回路は、前記第1アクセス制御信号によりリフレッシュ動作の禁止が報知されている場合には、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスとを生成しないことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のメモリ制御装置。
  4. 独立してデータ入出力が可能な複数のアクセス領域を備える同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作を、アクセスコマンドとアクセスアドレスとに応じて制御するメモリ制御装置において、
    前記同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドと、リフレッシュアドレスと、該リフレッシュコマンドが生成されるごとに報知を行う切替信号と、を生成するリフレッシュ制御回路と、
    前記切替信号に応じて、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力するアクセス制御回路と、
    前記アクセスアドレスと前記リフレッシュアドレスとが入力され、両アドレスの指定する前記アクセス領域を比較するアクセス領域判定回路と
    を備え、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とで並列動作を行うように前記同期型半導体記憶装置を制御し、
    前記アクセス領域判定回路は、前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致する場合において、前記リフレッシュ動作期間が先で前記データ入出力アクセス動作期間が後の場合には、前記データ入出力アクセス動作の禁止指令を行う第2アクセス制御信号を前記アクセス制御回路に報知し、
    前記アクセス制御回路は、前記第2アクセス制御信号によりデータ入出力アクセス動作の禁止が報知されている場合には、前記アクセスコマンドと前記アクセスアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力せずに、アクセス失敗信号を外部へ出力し、
    前記アクセス失敗信号が外部へ出力されてから所定時間経過後に前記アクセスコマンドおよび前記アクセスアドレスが外部から前記アクセス制御回路に再度入力され、
    前記リフレッシュ制御回路は、前記アクセス領域判定回路において前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致し、前記入出力アクセス動作期間が先で前記リフレッシュ動作期間が後であることが判定される場合には、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスを生成しない
    ことを特徴とするメモリ制御装置。
  5. 独立してデータ入出力が可能な複数のアクセス領域を備える同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作を、アクセスコマンドとアクセスアドレスとに応じて制御するメモリ制御装置において、
    前記同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスと該リフレッシュコマンドが生成されるごとに報知を行う切替信号とを生成するリフレッシュ制御回路と、
    前記切替信号に応じて、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力するアクセス制御回路と、
    前記アクセスアドレスと前記リフレッシュアドレスとが入力され、両アドレスの指定する前記アクセス領域を比較するアクセス領域判定回路と
    を備え、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とで並列動作を行うように前記同期型半導体記憶装置を制御し、
    前記リフレッシュ制御回路は、前記リフレッシュアドレスの指定する前記アクセス領域を決定し、
    前記リフレッシュ動作は、アクティブコマンドとプリチャージコマンドとから構成され、
    前記アクティブコマンドが前記リフレッシュ制御回路から前記リフレッシュアドレスの指定する前記アクセス領域に対して出力された後の所定時間経過後に、前記プリチャージコマンドが前記リフレッシュ制御回路から前記リフレッシュアドレスの指定する前記アクセス領域に対して出力され、
    前記リフレッシュ制御回路は、前記アクセス領域判定回路において前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致し、前記入出力アクセス動作期間が先で前記リフレッシュ動作期間が後であることが判定される場合には、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスを生成しない
    ことを特徴とするメモリ制御装置。
  6. 独立してデータ入出力が可能な複数のアクセス領域を備える同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作を、アクセスコマンドとアクセスアドレスとに応じて制御するメモリ制御装置において、
    前記同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドと、リフレッシュアドレスと、該リフレッシュコマンドが生成されるごとに報知を行う切替信号と、を生成するリフレッシュ制御回路と、
    前記切替信号に応じて、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力するアクセス制御回路と、
    前記アクセスアドレスと前記リフレッシュアドレスとが入力され、両アドレスの指定する前記アクセス領域を比較するアクセス領域判定回路と
    を備え、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とで並列動作を行うように前記同期型半導体記憶装置を制御し、
    前記アクセス領域判定回路は、前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致する場合において、前記リフレッシュ動作期間が先で前記データ入出力アクセス動作期間が後の場合には、前記データ入出力アクセス動作の禁止指令を行う第2アクセス制御信号を前記アクセス制御回路に報知し、
    前記アクセス制御回路は、前記第2アクセス制御信号によりデータ入出力アクセス動作の禁止が報知されている場合には、前記アクセスコマンドと前記アクセスアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力せずに、アクセス失敗信号を外部へ出力し、
    前記アクセス失敗信号が外部へ出力されてから所定時間経過後に前記アクセスコマンドおよび前記アクセスアドレスが外部から前記アクセス制御回路に再度入力され、
    前記アクセス領域判定回路は、前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致する場合に、前記入出力アクセス動作期間が先で前記リフレッシュ動作期間が後の場合には、前記データ入出力アクセス動作期間中においては、前記リフレッシュコマンドの前記同期型半導体記憶装置への出力の禁止指令を前記リフレッシュ制御回路に報知し、前記データ入出力アクセス動作期間の終了後においては、前記リフレッシュコマンドの前記同期型半導体記憶装置への出力指令を前記リフレッシュ制御回路に報知する
    ことを特徴とするメモリ制御装置。
  7. 独立してデータ入出力が可能な複数のアクセス領域を備える同期型半導体記憶装置のデータ入出力アクセス動作を、アクセスコマンドとアクセスアドレスとに応じて制御するメモリ制御システムにおいて、
    前記同期型半導体記憶装置のリフレッシュ動作に必要なリフレッシュコマンドとリフレッシュアドレスと該リフレッシュコマンドが生成されるごとに報知を行う切替信号とを生成するリフレッシュ制御回路と、
    前記切替信号に応じて、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力するアクセス制御回路と、
    前記アクセスアドレスと前記リフレッシュアドレスとが入力され、両アドレスの指定する前記アクセス領域を比較するアクセス領域判定回路と
    を備えるメモリ制御装置と、
    前記データ入出力アクセス動作を前記メモリ制御装置に指令する外部制御装置と、
    を備え、データ入出力アクセス動作とリフレッシュ動作とで並列動作を行うように前記同期型半導体記憶装置を制御し、
    前記アクセス領域判定回路は、前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致する場合において、前記リフレッシュ動作期間が先で前記データ入出力アクセス動作期間が後の場合には、前記データ入出力アクセス動作の禁止指令を行う第2アクセス制御信号を前記アクセス制御回路に報知し、
    前記アクセス制御回路は、前記第2アクセス制御信号によりデータ入出力アクセス動作の禁止が報知されている場合には、前記アクセスコマンドと前記アクセスアドレスとを前記同期型半導体記憶装置へ出力せずに、アクセス失敗信号を外部制御装置へ出力し、
    前記外部制御装置は、所定時間経過後に前記データ入出力アクセス動作の指令を前記メモリ制御装置へ再度行い、
    前記リフレッシュ制御回路は、前記アクセス領域判定回路において前記アクセスコマンドのデータ入出力アクセス動作期間と前記リフレッシュコマンドのリフレッシュ動作期間とが重複する際に前記アクセス領域が一致し、前記入出力アクセス動作期間が先で前記リフレッシュ動作期間が後であることが判定される場合には、前記リフレッシュコマンドと前記リフレッシュアドレスを生成しない
    ことを特徴とするメモリ制御システム。
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