JP5102789B2 - 半導体装置及びデータプロセッサ - Google Patents
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Description
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
実施の形態について更に詳述する。
図1には本発明に係る半導体装置の一例としてシステム・オン・チップ(SOC)のデータプロセッサが例示される。同図に示されるデータプロセッサ1は、特に制限されないが、単結晶シリコン等の1個の半導体基板に相補型MOS集積回路製造技術などによって構成される。
タイミング制御回路の詳細を説明する。図2には周辺回路及びタイミング制御回路の詳細が例示される。周辺回路3は前記周辺回路12〜14の一つを例示するものである。タイミング制御回路40は前記タイミング制御回路15〜17の一つを例示し、周辺回路30に対応して設けられるものである。
1.信号hsprqが高速クロック信号CLKHに同期して立ち上がる、
2.上記に並行して、有効なアドレスhspa、リードライト信号hspwrがローレベルにされ(ローレベル;読み出し指示、ハイレベル;書き込み指示)、
3.次の高速クロック信号CLKHのサイクルで、有効なテータhsprdataが出力され、これに並行して、hsp_endが変化され、ブリッジ回路11にアクセス終了が通知される。
1.リクエストhsprqが高速クロック信号CLKHに同期して立ち上がり、
2.これに並行して有効なアドレスhspa、書き込みデータhspwdataが出力されると共に、リードライト信号hspwrがハイレベルにされ(ローレベル;読み出し指示、ハイレベル;書き込み指示)、
3.次の低速クロック信号CLKLの立ち上がりまで、2.の出力動作を維持し(ライトストローブ:write strobe)、
4.次の低速クロックの立ち上がりで、hsp_endをハイレベルにしてバスを開放する。この低速クロック信号の立ち上がりタイミングでデータがレジスタに書き込み完了される。書き込みのリクエストは、低速クロック信号CLKLの1サイクルのうち、任意の高速クロック信号CLKHのタイミングで発生するため、低速クロック信号CLKLの立ち上がりまでバスを占有する必要がある。その制御を行うためにバスサイクルマネジャ42には同期のための前記信号hspsyncが入力されており、この信号によって前述のように信号hsp_endの制御を行う。
2 中央処理装置(CPU)
8 ブリッジ回路(BRDGH)
11 ブリッジ回路(BRDGHL)
12 シリアルコミュニケーションインタフェース(SCIF)
13 タイマユニット(TMU)
14 他の周辺回路(PHRF)
IRQ 割込み要求信号
3 割込みコントローラ(INTC)
4 外部メモリコントローラ(EXTMCNT)
5 グラフィック処理ユニット(GRFU)
18 クロック生成回路(CPG)
CLKH 高速クロック信号
CLKL 低速クロック信号
15〜17 タイミング制御回路(ADPT)
40 タイミング制御回路
30 周辺回路
32 周辺ロジック回路(PHRFLGC)
33 レジスタ回路(REGF)
33 出力セレクタ(SLCTREG)
34 周辺制御回路(PHRFCNT)
Claims (19)
- 第1のクロック信号に同期して動作される第1の回路と、
前記第1のクロック信号よりも周波数の低い第2のクロック信号に同期動作される第2の回路ブロックと、
前記第1の回路から前記第2の回路ブロックへのアクセスのタイミング制御を行うブリッジ回路と、
前記第2の回路ブロックと前記ブリッジ回路との間に配置され、前記ブリッジ回路からの指示に基づいて、前記第2の回路ブロック内の記憶回路が保持するデータを前記ブリッジ回路に出力する動作を前記第1のクロック信号のサイクルに同期して行う第3の回路ブロックと、を有する半導体装置。 - 前記ブリッジ回路は、前記第1の回路から前記記憶回路に対する読み出し動作の指示に応答して、前記第3の回路ブロックによる前記ブリッジ回路への出力動作サイクルを前記第1のクロック信号のサイクルに同期して開始させ、前記第3の回路ブロックによる出力動作の完了の通知を待って前記出力動作サイクルを終了する、請求項1記載の半導体装置。
- 前記ブリッジ回路は、前記第1の回路から前記記憶回路に対する書き込み動作の指示に応答して、当該記憶回路への書き込み動作を前記第1のクロック信号のサイクルに同期して開始させ、前記第2のクロック信号のサイクルに同期する前記記憶回路への書き込み動作の完了の通知を待って当該書き込み動作サイクルを終了する、請求項2記載の半導体装置。
- 前記第1の回路はCPUであり、
前記第2の回路ブロックからの割込み要求に応答して割込み信号を前記第1の回路に出力する割込みコントローラを更に有する、請求項3記載の半導体装置。 - 前記第2の回路ブロックは、前記記憶回路としてレジスタ回路を有し、前記レジスタ回路のラッチタイミングは前記第2のクロック信号に同期制御され、前記レジスタ回路のラッチ出力信号の選択タイミングは前記第2のクロック信号に同期され、
前記第3の回路ブロックは、前記レジスタ回路のラッチ出力信号を入力し、入力したラッチ出力信号の選択タイミングは前記第1のクロック信号に同期される、請求項3記載の半導体装置。 - 前記第2の回路ブロックは、前記記憶回路として前記第2のクロック信号のサイクルをメモリサイクルとして動作可能なクロック同期型のRAMであり、
前記第3の回路ブロックは、前記クロック同期型のRAMの読み出しデータを前記第2のクロック信号に同期してラッチするラッチ回路を有する、請求項3記載の半導体装置。 - 前記第2の回路ブロックは、前記記憶回路として前記第1のクロック信号のサイクルをメモリサイクルとして動作可能なクロック同期型のRAMであり、
前記第2の回路ブロックは前記クロック同期型のRAMを前記第2のクロック信号のサイクルをメモリサイクルとして動作させ、
前記第3の回路ブロックは、前記クロック同期型のRAMを前記第1のクロック信号のサイクルをメモリサイクルとして動作させる、請求項3記載の半導体装置。 - 第1のクロック信号に同期して動作される第1の回路と、
前記第1のクロック信号よりも周波数の低い第2のクロック信号に同期動作される第2の回路ブロックと、
第1の回路から第2の回路ブロックへのアクセスのタイミング制御を行い第1モードと第2モードを有するブリッジ回路と、
前記第2の回路ブロックと前記ブリッジ回路との間に配置される第3の回路ブロックとを有し、
前記ブリッジ回路は、前記第1モードにおいて前記第3の回路ブロックに、前記第2の回路ブロック内の記憶回路が保持するデータを前記第1のクロック信号のサイクルに同期して前記ブリッジ回路に出力させ、前記第2モードにおいて前記第2の回路ブロックに、前記記憶回路が保持するデータを前記第2のクロック信号のサイクルに同期して前記ブリッジ回路に出力させる、半導体装置。 - 前記第1モードにおいて前記ブリッジ回路は、前記第1の回路から前記記憶回路に対する読み出し動作の指示に応答して、前記第3の回路ブロックによる前記ブリッジ回路への出力動作サイクルを前記第1のクロック信号のサイクルに同期して開始させ、前記第3の回路ブロックによる出力動作の完了の通知を待って前記出力動作サイクルを終了する、請求項8記載の半導体装置。
- 前記第1モードにおいて前記ブリッジ回路は、前記第1の回路から前記記憶回路に対する書き込み動作の指示に応答して、当該記憶回路への書き込み動作を前記第1のクロック信号のサイクルに同期して開始させ、前記第2のクロック信号のサイクルに同期する前記記憶回路への書き込み動作の完了の通知を待って当該書き込み動作サイクルを終了する、請求項9記載の半導体装置。
- 前記ブリッジ回路は、アクセス対象毎に前記第1のモード又は第2のモードの何れを適用するかを指定するためのモードデータが格納されるモードレジスタと、前記第1の回路からのアクセスアドレスに応じて前記モードレジスタに格納されたモードデータに従ったモードでアクセスのタイミング制御を行うバスアクセス制御部とを有する、請求項10記載の半導体装置。
- 前記第2の回路ブロックは、前記記憶回路としてレジスタ回路を有し、前記レジスタ回路のラッチタイミングは前記第2のクロック信号に同期制御され、前記レジスタ回路のラッチ出力信号の選択タイミングは前記第2のクロック信号に同期され、
前記第3の回路ブロックは、前記レジスタ回路のラッチ出力信号を入力し、入力したラッチ出力信号の選択タイミングは前記第1のクロック信号に同期される、請求項11記載の半導体装置。 - 前記第2の回路ブロックは、前記記憶回路として前記第2のクロック信号のサイクルをメモリサイクルとして動作可能なクロック同期型のRAMであり、
前記第3の回路ブロックは、前記クロック同期型のRAMの読み出しデータを前記第2のクロック信号に同期してラッチするラッチ回路を有する、請求項11記載の半導体装置。 - 前記第2の回路ブロックは、前記記憶回路として前記第1のクロック信号のサイクルをメモリサイクルとして動作可能なクロック同期型のRAMであり、
前記第2の回路ブロックは前記クロック同期型のRAMを前記第2のクロック信号のサイクルをメモリサイクルとして動作させ、
前記第3の回路ブロックは、前記クロック同期型のRAMを前記第1のクロック信号のサイクルをメモリサイクルとして動作させる、請求項11記載の半導体装置。 - 第1のクロック信号に同期して動作されるCPUと、
前記第1のクロック信号よりも周波数の低い第2のクロック信号に同期動作される複数の周辺回路と、
前記CPUから前記周辺回路へのアクセスのタイミング制御を行うバスコントローラと、
前記周辺回路と前記バスコントローラとの間に配置され、前記バスコントローラからの指示に基づいて、前記周辺回路が保持するデータを前記バスコントローラに出力する動作を前記第1のクロック信号のサイクルに同期して行うタイミング制御回路と、を有するデータプロセッサ。 - 前記周辺回路からの割込み要求に応答して割込み信号を前記CPUに出力する割込みコントローラを更に有する、請求項15記載のデータプロセッサ。
- 前記バスコントローラは、前記CPUから前記周辺回路に対する読み出し動作の指示に応答して、前記タイミング制御回路による前記バスコントローラへの出力動作サイクルを前記第1のクロック信号のサイクルに同期して開始させ、前記タイミング制御回路による出力動作の完了の通知を待って前記出力動作サイクルを終了する、請求項16記載のデータプロセッサ。
- 前記バスコントローラは、前記CPUから前記周辺回路に対する書き込み動作の指示に応答して、当該周辺回路への書き込み動作を前記第1のクロック信号のサイクルに同期して開始させ、前記第2のクロック信号のサイクルに同期する前記周辺回路への書き込み動作の完了の通知を待って当該書き込み動作サイクルを終了する、請求項17記載のデータプロセッサ。
- 第1のクロック信号に同期して動作されるCPUと、
前記第1のクロック信号よりも周波数の低い第2のクロック信号に同期動作される複数の周辺回路と、
前記CPUから前記周辺回路へのアクセスのタイミング制御を行うバスコントローラと、
前記周辺回路とバスコントローラとの間に配置されたタイミング制御回路とを有し、
前記バスコントローラは、前記周辺回路からの読み出し指示に対し、前記第1のクロック信号のサイクルに同期してタイミング制御回路に前記周辺回路が保持するデータを前記バスコントローラに出力させ、周辺回路に対する書き込み指示に対し、前記第1のクロック信号のサイクルに同期して前記周辺回路に書き込みを開始させ、第2クロック信号のサイクルに同期して書き込みを終了させる、データプロセッサ。
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