JP4557689B2 - DRAM controller - Google Patents

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本発明は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)コントローラ、特にARM社提唱のAMBA AHB(Advanced High-performance Bus:以下、「AHBバス」という)用のDRAMコントローラに関するものである。   The present invention relates to a DRAM (Dynamic Random Access Memory) controller, and more particularly to a DRAM controller for AMBA AHB (Advanced High-performance Bus: hereinafter referred to as “AHB bus”) proposed by ARM.

図2は、従来のDRAMコントローラの概略の構成図である。
このDRAMコントローラは、AHBバスを有するCPU(Central Processing Unit)1とSDRAM(Synchronous DRAM)2の間のアクセス制御を行うものである。CPU1とDRAMコントローラの間がAHBバスで接続され、このDRAMコントローラとSDRAM2の間が外部メモリバスで接続されている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a conventional DRAM controller.
This DRAM controller controls access between a CPU (Central Processing Unit) 1 and an SDRAM (Synchronous DRAM) 2 having an AHB bus. The CPU 1 and the DRAM controller are connected by an AHB bus, and the DRAM controller and the SDRAM 2 are connected by an external memory bus.

AHBバスは、CPU側から出力される32ビットのアドレス信号HADDR、2ビットのトランスファ信号HTRANS、3ビットのバースト信号HBURST、書込制御信号HWRITE及びクロック信号HCLKと、CPU側が入力するレディ信号HREADY及び応答信号HRESPの制御信号と、各32ビットの書込データHWDATA及び読出データHRDATAのデータ信号を転送する信号線で構成されている。   The AHB bus has a 32-bit address signal HADDR output from the CPU side, a 2-bit transfer signal HTRANS, a 3-bit burst signal HBURST, a write control signal HWRITE, and a clock signal HCLK, and a ready signal HREADY input by the CPU side. The control signal of the response signal HRESP and signal lines for transferring data signals of the write data HWDATA and the read data HRDATA of 32 bits each.

この内、トランスファ信号HTRANSは、最初の転送(nSEQ)、続きの転送(SEQ)、ビジー状態(BUSY)、及び無効転送(IDLE)の4つの転送状態を通知するものである。また、バースト信号HBURSTは、転送の回数を示すものである。   Among them, the transfer signal HTRANS notifies four transfer states of an initial transfer (nSEQ), a subsequent transfer (SEQ), a busy state (BUSY), and an invalid transfer (IDLE). The burst signal HBURST indicates the number of transfers.

DRAMコントローラは、大きく分けてアドレス制御部10、アドレス生成部20、メモリ制御部30及びデータ転送部40で構成されている。   The DRAM controller is roughly composed of an address control unit 10, an address generation unit 20, a memory control unit 30, and a data transfer unit 40.

アドレス制御部10は、CPU1から与えられる転送制御信号を保持する転送信号保持部11、CPU1へレディ信号HREADYを出力するレディ信号出力部12及び応答信号HRESPを出力する応答信号出力部13を有している。アドレス生成部20は、CPU1から与えられるアドレス信号HADDRから、それぞれロウアドレスとカラムアドレスを生成して、SDRAM2へ与える時分割多重化したアドレス信号XAを生成するもので、ロウアドレス生成部21とカラムアドレス生成部22を有している。   The address control unit 10 includes a transfer signal holding unit 11 that holds a transfer control signal given from the CPU 1, a ready signal output unit 12 that outputs a ready signal HREADY to the CPU 1, and a response signal output unit 13 that outputs a response signal HRESP. ing. The address generation unit 20 generates a row address and a column address from the address signal HADDR supplied from the CPU 1 and generates a time-division multiplexed address signal XA supplied to the SDRAM 2. An address generation unit 22 is included.

メモリ制御部30は、状態に応じてSDRAM2に対する各種の制御信号CS,RAS,CAS,WE,CLK等を生成して出力するもので、シーケンサ31と端子制御部32を有している。また、データ転送部40は、CPU1側の書込データHWDATA及び読出データHRDATAと、SDRAM2側の双方向データXDとの間での転送を制御するための書込レジスタ41と読出レジスタ42を有している。   The memory control unit 30 generates and outputs various control signals CS, RAS, CAS, WE, CLK, and the like for the SDRAM 2 according to the state, and includes a sequencer 31 and a terminal control unit 32. The data transfer unit 40 has a write register 41 and a read register 42 for controlling transfer between the write data HWDATA and read data HRDATA on the CPU 1 side and the bidirectional data XD on the SDRAM 2 side. ing.

図3は、図2のバースト転送中の動作波形図である。
図2におけるAHBバスのアドレス信号HADDRがSDRAM2のアドレス空間を指し、トランスファ信号HTRANSがnSEQで、レディ信号HREADYが“H”の場合、アドレス制御部10は、メモリ制御部30に対してメモリ要求を出力する。メモリ制御部30は、そのメモリ要求を受け、シーケンサ31を起動し、各状態に応じて制御信号によって、外部メモリバスを介してSDRAM2を制御し、データの受け渡しを行う。
FIG. 3 is an operation waveform diagram during the burst transfer of FIG.
When the address signal HADDR of the AHB bus in FIG. 2 indicates the address space of the SDRAM 2, the transfer signal HTRANS is nSEQ, and the ready signal HREADY is “H”, the address control unit 10 issues a memory request to the memory control unit 30. Output. The memory control unit 30 receives the memory request, activates the sequencer 31, controls the SDRAM 2 via the external memory bus by a control signal according to each state, and exchanges data.

図3に示すように、WRAP4のバーストリード転送なら、SREDサイクルが4回発生し、SDRAM2から外部メモリバスを通して、データを4回読み出し、AHBバスへ転送する。   As shown in FIG. 3, in the case of WRAP4 burst read transfer, the SRED cycle occurs four times, data is read from SDRAM2 through the external memory bus four times, and transferred to the AHB bus.

特開2000−298614号公報JP 2000-298614 A

しかしながら、前記DRAMコントローラでは、ビジートランスファ(Busy Transfer、以下、「busy」という)や、アーリーバーストターミネーション(Early Burst Termination、以下、「EBT」という)に対応できないという問題があった。   However, the DRAM controller has a problem that it cannot cope with busy transfer (hereinafter referred to as “busy”) or early burst termination (hereinafter referred to as “EBT”).

図4は、図2のbusy時のバーストリード転送の動作波形図で、10サイクル目に発生したbusyの影響で、本来、転送待ち状態なのであるが、AHBバスへの読出データHRDATAが転送し続けられる。この結果、AHBバス上に期待するアドレスのデータとは違うデータが出力される。   FIG. 4 is an operation waveform diagram of the burst read transfer at the time of busy in FIG. 2. Although it is originally in a transfer waiting state due to the influence of the busy occurring at the 10th cycle, the read data HRDATA to the AHB bus continues to be transferred. It is done. As a result, data different from the expected address data on the AHB bus is output.

これは、バースト転送であることを示すコマンドをSDRAM2へ出力し、その後SDRAM2はデータ転送を続ける動作中に、AHBバスはbusyのために停止状態またはEBTが発生してDRAM領域以外をアクセスするという、AHBバスと外部メモリバス間の動作の不一致が発生するためである。   This is because a command indicating burst transfer is output to the SDRAM 2, and then the AHB bus is stopped due to busy or an EBT occurs to access the area other than the DRAM area while continuing the data transfer. This is because an operation mismatch between the AHB bus and the external memory bus occurs.

このような状態の発生を防止するためには、AHBバスのトランスファ信号HTRANSを監視し、SDRAM2のクロックを停止させることによってSDRAM2の動作を停止させる方法もあるが、その場合は、次のような問題があった。
(a) シーケンサ31が複雑化し、検証パターンが多数必要になる。
(b) シーケンサ31が複雑化し、回路が増加する。
(c) シーケンサ31が複雑化し、速度が低下するおそれがある。
(d) トランスファ信号HTRANS監視のため、AHBバスのサイクル数が増加するおそれがある。
In order to prevent the occurrence of such a state, there is a method in which the operation of the SDRAM 2 is stopped by monitoring the transfer signal HTRANS of the AHB bus and stopping the clock of the SDRAM 2. In this case, There was a problem.
(A) The sequencer 31 becomes complicated, and many verification patterns are required.
(B) The sequencer 31 becomes complicated and the number of circuits increases.
(C) The sequencer 31 may become complicated and the speed may be reduced.
(D) Since the transfer signal HTRANS is monitored, the number of AHB bus cycles may increase.

本発明は、シーケンサ31に手を加えず、簡単な回路を追加することにより、busyやEBTが発生したときにAHBバスと外部メモリバス間の動作の不一致を防止することを目的としている。   An object of the present invention is to prevent inconsistency in operation between the AHB bus and the external memory bus when a busy or EBT occurs by adding a simple circuit without changing the sequencer 31.

本発明は、CPUとDRAMとの間でデータの読み書きを制御するDRAMコントローラにおいて、データのバースト転送中に前記CPUからビジー状態を示す制御信号が与えられたときに検出信号を出力するビジー検出手段と、前記検出信号が与えられたときに、前記CPUに対して送受信可能の状態を通知するレディ信号の出力を停止するレディ信号マスク手段と、前記DRAMに対するデータの書き込み動作中に前記検出信号が与えられたときに、該DRAMに対する書込制御信号の出力を停止する書込停止手段と、前記DRAMからのデータの読み出し動作中に前記検出信号が与えられたときに、前記CPUに対するデータの出力を停止する読出停止手段と、前記検出信号が与えられたときに、前記DRAMに対するアドレスの状態を保持するアドレスフェーズ保持手段と、前記検出信号が解除された後、前記アドレスフェーズ保持手段に保持された前記アドレスの状態に従って前記データの転送を再開するアクセス再開手段とを設けたことを特徴としている。   The present invention provides a busy detection means for outputting a detection signal when a control signal indicating a busy state is given from the CPU during burst transfer of data in a DRAM controller for controlling reading and writing of data between the CPU and DRAM. And a ready signal masking means for stopping the output of a ready signal for notifying the CPU of a transmit / receive enabled state when the detection signal is given, and the detection signal during data write operation to the DRAM. Write stop means for stopping output of a write control signal to the DRAM when given, and data output to the CPU when the detection signal is given during a data read operation from the DRAM Reading stop means for stopping the address and the state of the address for the DRAM when the detection signal is given An address phase holding means for holding and an access resuming means for restarting transfer of the data in accordance with the state of the address held in the address phase holding means after the detection signal is released are provided. .

本発明では、CPUのビジー状態を検出するビジー検出手段と、ビジー状態が検出されたときにDRAMに対するアドレスの状態を保持するアドレスフェーズ保持手段を有している。これにより、ビジー状態が解除された後、アクセス再開手段によって引き続いてデータ転送を行うことができるという効果がある。   The present invention has a busy detection means for detecting the busy state of the CPU and an address phase holding means for holding the address state for the DRAM when the busy state is detected. Thereby, after the busy state is released, there is an effect that data transfer can be continuously performed by the access resuming means.

従来のbusyやEBTに非対応のシーケンサを備えたDRAMコントローラに、ビジー検出手段、アドレスフェーズ保持手段、アクセス再開手段、レディ信号マスク手段、書込停止手段、読出停止手段等を付加する。これにより、シーケンサ機能を変更すること無く、busyやEBTに対応させることが可能になる。   A busy detection means, an address phase holding means, an access restart means, a ready signal mask means, a write stop means, a read stop means, etc. are added to a conventional DRAM controller having a sequencer that does not support busy or EBT. Thereby, it becomes possible to correspond to busy and EBT without changing the sequencer function.

図1は、本発明の実施例を示すDRAMコントローラの概略の構成図であり、図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a DRAM controller showing an embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 2 are denoted by common reference numerals.

このDRAMコントローラは、図2と同様に、AHBバスを有するCPU1とSDRAM2の間のアクセス制御を行うものである。CPU1とDRAMコントローラの間がAHBバスで接続され、このDRAMコントローラとSDRAM2の間がこのSDRAM2に対応した外部メモリバスで接続されている。   This DRAM controller controls access between the CPU 1 and the SDRAM 2 having an AHB bus, as in FIG. The CPU 1 and the DRAM controller are connected by an AHB bus, and the DRAM controller and the SDRAM 2 are connected by an external memory bus corresponding to the SDRAM 2.

このDRAMコントローラは、大きく分けてアドレス制御部10A、アドレス生成部20、メモリ制御部30A及びデータ転送部40Aで構成されている。   This DRAM controller is roughly composed of an address control unit 10A, an address generation unit 20, a memory control unit 30A, and a data transfer unit 40A.

アドレス制御部10Aは、CPU1から与えられる転送制御信号を保持する転送信号保持部11、CPU1へレディ信号HREADYを出力するレディ信号出力部12及び応答信号HRESPを出力する応答信号出力部13に加えて、busyやEBTを検出するためのビジー検出手段(例えば、アーリーバースト検出部)14、取り込んだアドレスフェーズを保持するアドレスフェーズ保持手段(例えば、アドレスフェーズ保持部)15、レディ信号HREADYの出力を停止するためのレディ信号マスク手段(例えば、レディ信号マスク部)16、及びbusy解除後にデータ転送のアクセスを再開するためのアクセス再開手段(例えば、アクセス再開部)17が設けられている。   The address control unit 10A includes a transfer signal holding unit 11 that holds a transfer control signal supplied from the CPU 1, a ready signal output unit 12 that outputs a ready signal HREADY to the CPU 1, and a response signal output unit 13 that outputs a response signal HRESP. , Busy detection means (for example, early burst detection section) 14 for detecting busy and EBT, address phase holding means (for example, address phase holding section) 15 for holding the fetched address phase, and stop the output of the ready signal HREADY A ready signal masking means (for example, a ready signal masking part) 16 is provided, and an access resuming means (for example, an access resuming part) 17 for restarting data transfer access after the busy is released.

アドレス生成部20は、図2と同様に、CPU1から与えられるアドレス信号HADDRから、それぞれロウアドレスとカラムアドレスを生成して、SDRAM2へ与える時分割多重化したアドレス信号XAを生成するもので、ロウアドレス生成部21とカラムアドレス生成部22を有している。   Similarly to FIG. 2, the address generation unit 20 generates a row address and a column address from the address signal HADDR supplied from the CPU 1 and generates a time division multiplexed address signal XA to be supplied to the SDRAM 2. An address generation unit 21 and a column address generation unit 22 are included.

メモリ制御部30Aは、状態に応じてSDRAM2に対する各種の制御信号CS,RAS,CAS,WE,CLK,DQM等を生成して出力するもので、シーケンサ31と端子制御部32に加えて、busyやEBT時にマスク情報に従ってSDRAM2に対する制御信号DQM,CASを停止する書込停止手段(例えば、マスク部)33が設けられている。   The memory control unit 30A generates and outputs various control signals CS, RAS, CAS, WE, CLK, DQM and the like for the SDRAM 2 according to the state. In addition to the sequencer 31 and the terminal control unit 32, the busy control Write stop means (for example, a mask unit) 33 for stopping the control signals DQM and CAS for the SDRAM 2 according to the mask information at the time of EBT is provided.

また、データ転送部40Aは、CPU1側の書込データHWDATA及び読出データHRDATAと、SDRAM2側の双方向データXDとの間での転送を制御するための書込レジスタ41と読出レジスタ42に加えて、busyやEBT時に書き込み用のマスク情報を生成すると共に、読出データHRDATAの出力を停止する読出停止手段(例えば、書込マスク情報部)43が設けられている。   In addition to the write register 41 and the read register 42 for controlling the transfer between the write data HWDATA and read data HRDATA on the CPU 1 side and the bidirectional data XD on the SDRAM 2 side, the data transfer unit 40A. Read stop means (for example, a write mask information section) 43 is provided for generating mask information for writing at the time of busy or EBT and stopping output of read data HRDATA.

図5は、図1中のアドレス制御部10Aにおける追加部分の回路図である。
アーリーバースト検出部14は、信号hsizex[1]とhburstx[2:0]が入力される判定部14aを有している。判定部14aは、シングル転送の場合に“L”を出力し、それ以外の場合には“H”を出力するものである。判定部14aの出力側は、3入力のANDゲート14bの第1の入力側に接続され、このANDゲート14bの第2及び第3の入力側には、バーストの最後の転送を示す信号hfnshplse,htransx[1]がそれぞれ与えられている。
FIG. 5 is a circuit diagram of an additional portion in the address control unit 10A in FIG.
The early burst detection unit 14 includes a determination unit 14a to which signals hsizex [1] and hburstx [2: 0] are input. The determination unit 14a outputs “L” in the case of single transfer, and outputs “H” in other cases. The output side of the determination unit 14a is connected to the first input side of the three-input AND gate 14b. The second and third input sides of the AND gate 14b are connected to a signal hfnsplse, which indicates the last transfer of the burst. htransx [1] is given respectively.

更に、トランスファ信号HTRANS[1:0]はNANDゲート14cに与えられ、このNANDゲート14cの出力側はANDゲート14dの第1の入力側に接続されている。ANDゲート14dの第2の入力側にはレディ信号HREADYが与えられるようになっている。そして、ANDゲート14b,14dの出力信号がANDゲート14eで論理積を取られ、検出信号ebtdetectとして出力されるようになっている。   Further, the transfer signal HTRANS [1: 0] is supplied to the NAND gate 14c, and the output side of the NAND gate 14c is connected to the first input side of the AND gate 14d. A ready signal HREADY is supplied to the second input side of the AND gate 14d. The output signals of the AND gates 14b and 14d are ANDed by the AND gate 14e, and output as a detection signal ebdetect.

アドレスフェーズ保持部15は、セットリセット型のフリップフロップ(以下、「FF」という)15aを有しており、このFF15aのセット端子Sに検出信号ebtdetectが与えられるようになっている。FF15aのリセット端子Rには信号hfnsplseが与えられ、このFF15aの出力側からマスク信号hreadymskが出力されるようになっている。   The address phase holding unit 15 includes a set-reset type flip-flop (hereinafter referred to as “FF”) 15 a, and a detection signal “ebdetect” is given to the set terminal S of the FF 15 a. A signal hfnsplse is supplied to the reset terminal R of the FF 15a, and a mask signal hreadymsk is output from the output side of the FF 15a.

更に、アドレスフェーズ保持部15は、トランスファ信号HTRANSが与えられるFF15bを有し、このFF15bの出力側がセレクタ15cの第1の入力側に接続されている。セレクタ15cの出力側は、FF15dの入力側と、セレクタ15e,15gの第1の入力側に接続されている。FF15dの出力側は、セレクタ15cの第2の入力側に接続されている。セレクタ15eの出力側はFF15fの入力側に接続され、このFF15fの出力側がセレクタ15e,15gの第2の入力側に接続されている。セレクタ15gの出力側は、セレクタ15hの第1の入力側に接続され、このセレクタ15hの第2の入力側には固定値2b10(2進数の“10”)が与えられている。そして、セレクタ15hから出力される信号htransxは、メモリ制御部30Aに与えられるようになっている。   Further, the address phase holding unit 15 has an FF 15b to which a transfer signal HTRANS is given, and an output side of the FF 15b is connected to a first input side of the selector 15c. The output side of the selector 15c is connected to the input side of the FF 15d and the first input side of the selectors 15e and 15g. The output side of the FF 15d is connected to the second input side of the selector 15c. The output side of the selector 15e is connected to the input side of the FF 15f, and the output side of the FF 15f is connected to the second input side of the selectors 15e and 15g. The output side of the selector 15g is connected to the first input side of the selector 15h, and a fixed value 2b10 (binary number “10”) is given to the second input side of the selector 15h. The signal htransx output from the selector 15h is supplied to the memory control unit 30A.

セレクタ15cには信号hreadyiffが、セレクタ15e,15gにはマスク信号headymskが、それぞれ選択信号として与えられている。また、セレクタ15hの選択信号には、後述する信号sngleslctが与えられている。   The selector 15c is supplied with a signal “hreadyiff”, and the selectors 15e and 15g are supplied with a mask signal “headymsk” as selection signals. The selection signal of the selector 15h is given a signal snglsct described later.

レディ信号マスク部16は、アーリーバースト検出部14から出力される検出信号ebtdetectとアドレスフェーズ保持部16から出力されるマスク信号hreadymskが与えられるORゲート16aを有しており、このORゲート16aの出力側が、マスク回路であるANDゲート16bの第1の入力側に接続されている。ANDゲート16bの第2の入力側には、信号hreadyomcが与えられている。ANDゲート16bの出力側は、その他のレディ信号を作成する信号idleresp,serr,eerrと共にORゲート16cに与えられるようになっている。ORゲート16cの出力側はFF16dに接続され、このFF16cからレディ信号HREADYが出力されるようになっている。   The ready signal mask unit 16 includes an OR gate 16a to which a detection signal ebdetect detected from the early burst detection unit 14 and a mask signal hreadymsk output from the address phase holding unit 16 are provided. An output of the OR gate 16a This side is connected to the first input side of the AND gate 16b which is a mask circuit. The signal hreadommc is given to the second input side of the AND gate 16b. The output side of the AND gate 16b is supplied to the OR gate 16c together with signals idleresp, serr, and eerr for generating other ready signals. The output side of the OR gate 16c is connected to the FF 16d, and a ready signal HREADY is output from the FF 16c.

アクセス再開部17は、アーリーバースト検出部14の判定部14aから出力される信号burstexecと、ANDゲート14eから出力される検出信号ebtdetectが入力される判定部17aを有している。判定部17aは、信号burstexecが“H”の期間中に、検出信号ebtdetectが“H”になると、“H”を出力するものである。判定部17aの出力信号は、セレクタ17bの第1の入力側に与えられ、このセレクタ17bの第2の入力側には、固定値1´b0(2進数の“0”)が与えられている。セレクタ17bの選択信号にはマスク信号hrdymskが与えられ、このセレクタ17bの出力側から信号sngleslctが出力され、アドレスフェーズ保持部15のセレクタ15hに与えられるようになっている。   The access resuming unit 17 includes a determination unit 17a to which the signal burstexec output from the determination unit 14a of the early burst detection unit 14 and the detection signal ebdetect detected from the AND gate 14e are input. The determination unit 17a outputs “H” when the detection signal “ebdetect” becomes “H” during the period when the signal burstexec is “H”. The output signal of the determination unit 17a is given to the first input side of the selector 17b, and a fixed value 1'b0 (binary number "0") is given to the second input side of the selector 17b. . A mask signal hrdymsk is given to the selection signal of the selector 17b, a signal snglslct is outputted from the output side of the selector 17b, and is given to the selector 15h of the address phase holding unit 15.

図6は、図1中の書込マスク情報部43の回路図である。
マスク信号hrdymskとバーストの最後のトランスファを示す信号hfnshplseは、論理和を取ってバイト毎のFFに入力される。各FFの出力信号はそれぞれバイト毎のセレクタ(SEL0〜3)に入力され、これらのセレクタ(SEL3〜0)の出力信号は、FF(TAG0〜3)とORゲートに与えられる。各FF(TAG0〜3)の出力側は、セレクタ(SEL3〜0)のもう一方の入力側に接続される。そして、ORゲートからは、マスク信号dqmcasmskが出力される。
FIG. 6 is a circuit diagram of the write mask information unit 43 in FIG.
The mask signal hrdymsk and the signal hfnsplse indicating the last transfer of the burst are ORed and input to the FF for each byte. The output signals of each FF are input to selectors (SEL0 to 3) for each byte, and the output signals of these selectors (SEL3 to 0) are given to the FF (TAG0 to 3) and the OR gate. The output side of each FF (TAG0-3) is connected to the other input side of the selector (SEL3-0). A mask signal dqmcasmsk is output from the OR gate.

図7は、図1中のメモリ制御部30Aのマスク論理図である。
図6中のORゲートから出力されたマスク信号dqmcasmskは、ANDゲート33aによってSDRAMでないことを示す信号archと論理積がとられ、マスク回路であるANDゲート33bの入力側に与えられる。
FIG. 7 is a mask logic diagram of the memory control unit 30A in FIG.
The mask signal dqmcasmsk output from the OR gate in FIG. 6 is ANDed with the signal arch indicating that it is not SDRAM by the AND gate 33a, and is given to the input side of the AND gate 33b which is a mask circuit.

図8は、図1中のデータ転送部40Aの出力マスク論理図である。
検出信号ebtdetectとマスク信号hrdymskは、ORゲート43aで論理和がとられ、マスク回路であるANDゲート43bの入力側に与えられる。
FIG. 8 is an output mask logic diagram of the data transfer unit 40A in FIG.
The detection signal btdetect and the mask signal hrdymsk are ORed by the OR gate 43a and provided to the input side of the AND gate 43b which is a mask circuit.

次に、動作を説明する。
図9は、バーストリード転送中にbusyが存在する場合の信号波形図である。
Next, the operation will be described.
FIG. 9 is a signal waveform diagram when busy is present during burst read transfer.

信号hfnspulse,hreadyomcは、メモリ制御部30Aからの出力信号で、信号hfnspulseはバースト転送終了を示し、信号hreadyomcはAHBバスへのレディ信号HREADYの出力値を示している。   Signals hfpulse and hreadommc are output signals from the memory control unit 30A, the signal hfpulse indicates the end of burst transfer, and the signal hreadommc indicates the output value of the ready signal HREADY to the AHB bus.

10サイクル目で発生したbusyにより、アーリーバースト検出部14から出力される検出信号ebtdetectがアサートする。レディ信号マスク部16では、検出信号ebtdetectのアサートにより、次のクロックでマスク信号hrdymskをアサートし、信号hreadyomcとマスク信号〜hrdymskの論理積を取り、レディ信号HREADYがネゲートされ、AHBバス上に出力される。レディ信号HREADYがネゲートされると、アドレス信号HADDRは変化しなくなる。   The detection signal btdetect output from the early burst detection unit 14 is asserted by the busy generated in the 10th cycle. The ready signal mask unit 16 asserts the detection signal ebdetect to assert the mask signal hrdymsk at the next clock, takes the logical product of the signal readyomc and the mask signal to hrdymsk, and negates the ready signal HREADY and outputs it on the AHB bus. Is done. When the ready signal HREADY is negated, the address signal HADDR does not change.

信号hfnshpulseがアサートすると、検出信号ebtdetectはネゲートし、この信号hfnshpulseがアサートされた次のクロックで、マスク信号hrdmskをネゲートする。メモリ制御部30Aから出力される信号hreadyomcは、転送終了サイクルなので、レディ信号HREADYはネゲートされたままで、ADDR2で示されるデータの転送待ち状態で停止する。   When the signal hfnshpulse is asserted, the detection signal btdetect is negated, and the mask signal hrdmsk is negated at the next clock after the signal hfnshpulse is asserted. Since the signal hreadommc output from the memory control unit 30A is a transfer end cycle, the ready signal HREADY remains negated and stops in a data transfer waiting state indicated by ADDR2.

信号sngleslctは、レディ信号マスク部16で生成されたマスク信号hrdymskと、busy後のアクセス再開部17の状態で生成される。   The signal snglslct is generated in the state of the mask signal hrdymsk generated by the ready signal mask unit 16 and the state of the access resuming unit 17 after busy.

バースト動作中にbusyが入力されると、アイドル状態から動作状態に移る。その後、SEQが入力されると、信号sngleslctをアサートし、SRCDへ移る。   When busy is input during the burst operation, the state shifts from the idle state to the operation state. Thereafter, when SEQ is input, the signal snglslct is asserted, and the process proceeds to SRCD.

信号sngleslctがアサートされると、アドレスフェーズ保持部15内のトランスファ信号HTRANSをnSEQへ、バースト信号HBURSTをSINGLEへ変えて出力するため、ADD2とnSEQにてメモリ要求を発生させ、通常のシングル転送を行う。シングル転送終了時、レディ信号HREADYをアサートし、転送サイクルを終了する。   When the signal snglslct is asserted, the transfer signal HTRANS in the address phase holding unit 15 is changed to nSEQ and the burst signal HBURST is changed to SINGLE, so that a memory request is generated in ADD2 and nSEQ, and normal single transfer is performed. Do. At the end of the single transfer, the ready signal HREADY is asserted to complete the transfer cycle.

10サイクル目のトランスファ信号HTRANSがアイドルの場合は、上記の状態はSNOTから変化しないため、信号sngleslctをアサートせず、転送サイクルを終了する。   When the transfer signal HTRANS at the 10th cycle is idle, the above state does not change from SNOT, so the signal snglslct is not asserted and the transfer cycle is terminated.

図10は、バーストライト転送中にbusyが存在する場合の信号波形であるが、図9のバーストリード転送と同様に、4サイクル目で発生したbusyにより、検出信号ebtdetectがアサートし、リード時と同様の動作が行われる。DQMは、マスク信号hrdymskによってマスクされた値となるので、busy移行のライトは実際には行われない。   FIG. 10 shows a signal waveform in the case where busy is present during burst write transfer. Like the burst read transfer in FIG. 9, the detection signal ebdetect is asserted by the busy generated in the fourth cycle. A similar operation is performed. Since the DQM has a value masked by the mask signal hrdymsk, the busy transition write is not actually performed.

このように、本実施例のDRAMコントローラは、busy/EBTを検出するアーリーバースト検出部14と、検出信号に従ってアドレスの状態を保持するアドレスフェーズ保持部15を有している。これにより、busy/EBT発生までのデータを有効とし、busy/EBT発生後のデータを無効として、バースト長に従った数の転送を一度行い、busy後は引き続いてシングル転送でのデータを行うようにしている。これにより、busy/EBTが発生しないバースト転送での転送遅延を発生させることなく、busy/EBTに対応した正常なデータ転送を行うことが可能になる。   As described above, the DRAM controller of this embodiment includes the early burst detection unit 14 that detects the busy / EBT and the address phase holding unit 15 that holds the address state according to the detection signal. As a result, the data up to the occurrence of busy / EBT is made valid, the data after the occurrence of busy / EBT is made invalid, the number of transfers according to the burst length are performed once, and after the busy, the data in single transfer is subsequently performed. I have to. Thereby, normal data transfer corresponding to busy / EBT can be performed without causing a transfer delay in burst transfer in which busy / EBT does not occur.

更に、メモリ制御部30Aのシーケンサ31は、機能を変更せずに従来通りのものを使用することができるので、検証が容易で、回路面積が小さく、速度低下を起こさないという利点がある。   Further, since the sequencer 31 of the memory control unit 30A can use a conventional one without changing the function, there are advantages that the verification is easy, the circuit area is small, and the speed is not lowered.

なお、本発明はこの実施例に限定されず、次のような種々の変形が可能である。
(1) 対象とするDRAMはSDRAMに限定されない。
(2) 図5〜図8の回路図は一例であり、これに限定されるものではない。
(3) 対象とするCPU1側のバスは、AHBバスに限定されない。
In addition, this invention is not limited to this Example, The following various deformation | transformation are possible.
(1) The target DRAM is not limited to SDRAM.
(2) The circuit diagrams of FIGS. 5 to 8 are examples, and the present invention is not limited to these.
(3) The target CPU1 side bus is not limited to the AHB bus.

本発明の実施例を示すDRAMコントローラの概略の構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a DRAM controller showing an embodiment of the present invention. 従来のDRAMコントローラの概略の構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional DRAM controller. 図2のバースト転送中の動作波形図である。FIG. 3 is an operation waveform diagram during burst transfer of FIG. 2. 図2のbusy時のバーストリード転送の動作波形図である。FIG. 3 is an operation waveform diagram of burst read transfer at the time of busy in FIG. 2. 図1中のアドレス制御部10Aにおける追加部分の回路図である。It is a circuit diagram of the additional part in 10 A of address control parts in FIG. 図1中の書込マスク情報部43の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a write mask information unit 43 in FIG. 1. 図1中のメモリ制御部30Aのマスク論理図である。FIG. 2 is a mask logic diagram of a memory control unit 30A in FIG. 図1中のデータ転送部40Aの出力マスク論理図である。It is an output mask logic diagram of the data transfer unit 40A in FIG. バーストリード転送中にbusyが存在する場合の信号波形図である。It is a signal waveform diagram in case busy exists during burst read transfer. バーストライト転送中にbusyが存在する場合の信号波形図である。It is a signal waveform diagram when busy exists during burst write transfer.

符号の説明Explanation of symbols

1 CPU
2 SDRAM
10A アドレス制御部
11 転送制御信号保持部
12 レディ信号出力部
14 アーリーバースト検出部
15 アドレスフェーズ保持部
16 レディ信号マスク部
17 アクセス再開部
20 アドレス生成部
30A メモリ制御部
31 シーケンサ
32 マスク部
40A データ転送部
43 書込マスク情報部
1 CPU
2 SDRAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10A Address control part 11 Transfer control signal holding part 12 Ready signal output part 14 Early burst detection part 15 Address phase holding part 16 Ready signal mask part 17 Access restart part 20 Address generation part 30A Memory control part 31 Sequencer 32 Mask part 40A Data transfer Part 43 Write mask information part

Claims (1)

中央処理装置とダイナミック・ランダムアクセス・メモリとの間でデータの読み書きを制御するDRAMコントローラにおいて、
データのバースト転送中に前記中央処理装置からビジー状態を示す制御信号が与えられたときに検出信号を出力するビジー検出手段と、
前記検出信号が与えられたときに、前記中央処理装置に対して送受信可能の状態を通知するレディ信号の出力を停止するレディ信号マスク手段と、
前記ダイナミック・ランダムアクセス・メモリに対するデータの書き込み動作中に前記検出信号が与えられたときに、該ダイナミック・ランダムアクセス・メモリに対する書込制御信号の出力を停止する書込停止手段と、
前記ダイナミック・ランダムアクセス・メモリからのデータの読み出し動作中に前記検出信号が与えられたときに、前記中央処理装置に対するデータの出力を停止する読出停止手段と、
前記検出信号が与えられたときに、前記ダイナミック・ランダムアクセス・メモリに対するアドレスの状態を保持するアドレスフェーズ保持手段と、
前記検出信号が解除された後、前記アドレスフェーズ保持手段に保持された前記アドレスの状態に従って前記データの転送を再開するアクセス再開手段とを、
設けたことを特徴とするDRAMコントローラ。
In a DRAM controller that controls reading and writing of data between a central processing unit and dynamic random access memory,
Busy detection means for outputting a detection signal when a control signal indicating a busy state is given from the central processing unit during burst transfer of data;
Ready signal masking means for stopping output of a ready signal for notifying the central processing unit of a state in which transmission and reception is possible when the detection signal is given;
Write stopping means for stopping output of a write control signal to the dynamic random access memory when the detection signal is given during a data write operation to the dynamic random access memory;
Read stop means for stopping output of data to the central processing unit when the detection signal is given during a read operation of data from the dynamic random access memory;
Address phase holding means for holding the state of an address for the dynamic random access memory when the detection signal is given;
After the detection signal is released, an access resuming unit that resumes the transfer of the data according to the state of the address held in the address phase holding unit,
A DRAM controller characterized by being provided.
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