JPH03205690A - メモリアクセス制御装置 - Google Patents

メモリアクセス制御装置

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JPH03205690A
JPH03205690A JP2178883A JP17888390A JPH03205690A JP H03205690 A JPH03205690 A JP H03205690A JP 2178883 A JP2178883 A JP 2178883A JP 17888390 A JP17888390 A JP 17888390A JP H03205690 A JPH03205690 A JP H03205690A
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JP
Japan
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signal
ram
outputs
cpu
memory
Prior art date
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Application number
JP2178883A
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English (en)
Inventor
Kimio Yamamura
山村 喜美夫
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Hudson Soft Co Ltd
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Hudson Soft Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はCPUの誤動作によるRAMへの誤書き換えを
防止できるメモリアクセス制御装置に関する。
[従来の技術] RAM (ランダムアクセスメモリ)等の揮発性メモリ
は、メモリ内の記憶方式がフリップフロップ(flip
 flop),あるいは,電気的な静電容量を用いて構
或されているため、電源が切れると初期状態に戻ってし
まい、それまで記憶していた情報が失われる。従って、
再び電源を入れても一度失ってしまった情報は取り戻す
ことができない。これに対して、電源を断ってエネルギ
ーの供給を停止しても、その記憶内容に変化がないもの
を不揮発性メモリといい、例えば、磁気テープ,磁気ド
ラム等がある。これら2種のメモリは、電源が切れた状
態において記憶した情報を保持するか否かの他に、例え
ば、■揮発性メモリは非破壊読み出しであるため、高速
にアクセスを行うことができるが、記憶保持に常に電力
を必要とするため、記憶容量を大きくすると電力消費お
よび発熱等が大きくなると言う問題があり大容量のメモ
リとしては適さない。■不揮発性メモリは記憶保持に電
力を必要としないため大容量のメモリに適しているが、
破壊読み出しを行うため、読み出し(READ)の時に
再書込み操作が必要であり高速にアクセスを行うことが
できない等、それぞれ異なる特徴を有している。
一方、高速のアクセスが行え、かつ、電源を断っても記
憶を保持するメモリとして、不揮発性メモリシステムが
ある。不揮発性メモリシステムは、電源断時に電池から
電力を供給することにより、本来、揮発性メモリである
RAMを不揮発性メモリとして使用するものである。即
ち、システムの動作中は通常の電源から電力を供給し、
システムの電源断時には電池から電力を供給する(バッ
テリ・バックアソプ)ことにより、見かけ上の不揮発性
メモリとしてRAMを使用するようにしたものである。
ところが、バッテリ・バックアップを行うときは、シス
テムの電源断時や電源起動時にまだ電源が正常でない状
態での回路の異常によってメモリに誤書き込みが起こる
と言う問題があり、メモリが不用意に書き込まれないよ
うに保護するため、メモリ・プロテクトを行う必要があ
った。
第7図は、理想的なメモリ・プロテクトを実施した場合
の不揮発性メモリシステムのタイミングチャートを示す
。このシステムでは、電源断時(t1)に電源断検出回
路によっていち早<AC電源の低下を検出し(t2)、
CPUに割込みをかけて異常を知らせる(t3)。CP
Uは電源断の通知を受けると、DCt源が規格{1 (
4.75V)以下に低下スル(t5)前に電源割込み処
理を行い、続いてメモリをアクセス制御信号によってノ
ンアクティブ状態(デイセーブル)とし(t4)、メモ
リ・プロテクトを実施する。また、電源起動時は、DC
t源が規格値以上になった(t,)後にプロテクトを解
除し(t7)、メモリをアクティブ状態とすることによ
り、記憶情報の保証を行う構或である。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、第7図に示したような理想的なメモリプロテク
トを実施しようとすると、回路構威が複雑になると言う
問題がある。
また、電源の安定.不安定に関わらず、外部から入力さ
れるデータに対してCPUが誤動作を起こすことがある
。例えば、CPUに汎用パソコンを接続する際に、互換
性のないメーカー或いは機種を接続した場合でも、当該
CPUにアクセス命令が与えられるとRAMに誤書き換
えが発生する恐れがある。また、テレビゲーム機のCP
Uにおいても、プレイヤーの操作によってRAMの誤書
き換えを生じる恐れがある。すなわち、テレビゲ一ム機
には、各プレイヤー毎にゲームの途中経過を記録するた
めのデータセーブ用RAMが設けられているが、プレイ
ヤーの操作によって他のプレーヤーのデータセーブ用R
AMをアクティブ状態にすることがあり、それまで保持
されていた他人のデータが書き換えられてしまう。
〔発明の目的〕
本発明は係る点に鑑みて威されたものであり、CPUの
誤動作、特に電源不安定時に生じる誤動作によるRAM
への誤書き換えを、簡単な構或で、かつ、確実に防止で
きるメモリアクセス制御装置を提供することを第1の目
的とする。
また、電源の安定,不安定に関わらず、外部から人力さ
れるデータによって生じるCPUの誤動作を防止できる
メモリアクセス制御装置を提供することを第2の目的と
する。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は前述した第1の目的を実現するため、RAMへ
書き込みを行う際に、一連の動作正常信号を所定の手順
に従って出力するCPUと、一連の動作正常信号が所定
の手順に従って出力された場合、RAMをアクティブ状
態にするイネーブル信号を出力し、所定の手順に従った
動作正常信号が出力されなかった場合、RAMをノンア
クティブ状態にするデイセーブル信号を出力するゲート
回路を備えている。
即ち、本発明のメモリアクセス制御装置は、RAMにデ
ータを書き込む時に、CPUからゲート回路へ所定の手
順で制御信号を送り、ゲート回路からRAMをアクティ
ブ状態にするイネーブル信号を出力することにより、C
PUの誤動作による書き込み要求(RAMをアクティブ
状態にするための信号)が出力されてもRAMがアクテ
ィブになるのを防止するようにしたものである。換言す
れば、所定の手順で一連の制御信号(書き込み要求)が
ゲート回路に入力されると言うことは、CPUが正常な
状態で動作していることを示し、正当な書き込み要求で
あることを示す。また、所定の手順でCPUからゲート
回路へ制御信号が送られなかった場合は、CPUの異常
時の書き込み要求,あるいは,書き込み終了の信号と判
断してRAMをノンアクティブ状態にするデイセープル
信号を出力するようにしたものである。
本発明のメモリアクセス制御装置は以下の条件を備えて
いる。
(1) C P U RAMへ書き込みを行う際に、一連の制御信号,を所定
の手順に従って出力する。
所定の手順は、例えば、CPUのメモリ区間の特定アド
レスに1番目にr48HJの数値が書き込まれたら制御
信号Aを出力し、続いて2番目にr75HJが書き込ま
れたら制御信号Bを出力し、同様に3番目に「80H」
が書き込まれたら制御信号Cを出力することと定義して
も良く、また、システムクロック信号を用いて、所定の
間隔毎(所定のクロック数毎)に制御信号を所定回数出
力することと定義しても良い。即ち、CPUから出力さ
れた制御信号が手順通りであることを検証することによ
り、正当な書き込み要求(CPUの正常状態での書き込
み要求)であると判定する。換言すれば、前記手順はC
PUの誤動作によって容易に再現されないものであれば
良《特に限定するものではない。
(2)ゲート回路 一連の制御信号の出力が所定の手順に従って出力された
場合、RAMをアクティブ状態にするイネーブル信号を
出力し、所定の手順に従った信号が出力されなかった場
合、RAMをノンアクティブ状態にするデイセーブル信
号を出力する。即ち、前述した手順に従って、CPUか
ら制御信号が出力された場合、正当な書き込み要求であ
ると判定し、RAMを書き込み可能な状態(アクティブ
状態)に遷移させ、手順に従わない場合は、CPUが正
常でない状態の書き込み要求,あるいは,書き込み終了
の通知と判断してRAMをノンアクティブ状態に遷移さ
せる。このようにRAMを制御する信号としては、具体
的には、CS信号(チップ・セレクト信号)を使用する
ことができ、例えば、CS信号「1」をイネーブル信号
,CS信号「O」をディセーブル信号として用いること
ができる。
また、上記第2の目的を実現するため、外部のデータ処
理装置からCPUに対して所定の状態信号を出力し、こ
の状態信号が正規のものである場合に、CPUから動作
正常信号を所定の手順に従って出力するようにしている
。このような構或により、外部入力装置であるデータ処
理装置からの異常信号によって、CPUが誤動作を起こ
すことがなくなる。
〔実施例〕
第1図は本発明のメモリアクセス制御装置の一実施例を
示し、所定の手順に従って制御信号を出力するCPUI
と、CPU1から出力された制御信号を入力し、該制御
信号に基づいて、CS信号を出力するゲート回路2と、
CS信号に基づいて、アクティブ状態およびノンアクテ
ィブ状態に遷移するRAM3と、電源10(7)ACI
OOVをDC5Vに変換する電源回路4と、電源回路4
からシステムに供給されるシステム電圧を監視し、シス
テム電圧が規格値(4.75V)以下に低下するとRA
M3をノンアクティブ状態とする電圧監視回路5と、シ
ステム電源断時のバッテリ・バックアップ用電源6aと
、RAM3と電源回路4および電源6aの間に設けられ
た2個のダイオード6b.6cと、電圧監視回路5の信
号によってオン・オフするスイッチングトランジスタ7
aおよび抵抗7bから構威される。
本実施例のゲート回路2は、第2図に示すように、CP
UIから制御信号を入力して、カウントおよびリセット
を行うカウンタ2aと、カウンタ2aが所定の値「11
」 (詳細は後述する)の時にRAM3をアクティブ状
態にするCS信号r1j(イネーブル信号)を出力し、
カウンタ2aの値が「1l」以外の時はRAM3をノン
アクティブ状態にするCS信号「O」 (デイセーブル
信号)を出力するCS信号出力部2bから構威される。
以上の構或において、■CPUIにおける制御信号出力
の手順,■CPUIおよびゲート回路2の状態遷移,■
CS信号「1」 (イネーブル信号)の出力,■CS信
号「0」 (ディセーブル信号)の出力の順に動作を説
明する。
■CPUIにおける制御信号出力の手順本実施例では、
制御信号出力の手順として、予め定めたデータ(手順デ
ータ)を所定の順序で、CPUI内のメモリ空間の特定
アドレスに転送する方法を用いている。従って、CPU
IのRAM3への書き込み要求は、手順データの転送処
理,および,手順データのチェック処理の2つの処理を
介して行われる。
手順データの転送処理は、第3図(a)に示すように、
3個の手順データ、’48H J ,  r75H J
 ,「80H」 (Hは16進数を表わす)を決められ
た順序でCPUIのメモリ空間の特定アドレスに転送す
る処理であり、この手順データの転送処理が正しく行わ
れることが、CPUIが正常な状態であり、かつ、正当
な書き込み要求であることの判定基準となる。
手順データのチェック処理は、手順データの転送処理が
正しく行われているか、換言すれば、CPUIが正常な
状態であり、かつ、正当な書き込み要求であるかチェッ
クする処理であり、第3図(b)に示すように、特定ア
ドレスに転送されたデータに基づいて、ゲート回路2の
カウンタ2aの加算値の出力(制御信号),および.リ
セット信号の出力を行う。この処理は、CPUIのメモ
リ空間の特定アドレスに、転送データが転送されると、
処理■から順にチゴック処理を開始し、処理■において
転送データr80HJが入力されると、制御信号「+1
」を出力して終了する。
■CPUIおよびゲート回路2の状態遷移ゲート回路2
は、制御信号の出力が所定の手順に従って出力された場
合、RAM3をアクティブ状態にするイネープル信号を
出力し、所定の手順に従った信号が出力されない場合、
RAM3をノンアクティブ状態にするデイセーブル信号
を出力する構戒であり、本実施例では、カウンタ2aお
よびCS信号出力部2bから構威されている。
カウンタ2aはパイナリーカウンタであり、初期値(電
源投入等に基づくリセット信号を入力してリセットした
状B)が「00」で、制御信号「+1」を入力する毎に
カウントアップし、rOl」.?lo」,rll」の値
を取り、リセット信号を人力するとrooJの初期値に
変わる。
CS信号出力部2bはカウンタ2aのカウント値を入力
し、カウント値が「l1」の時、CS信号rlJ  (
RAM3をアクティブ状態にするイネーブル信号)を出
力し、カウント値が「1l」以外の時、CS信号r■,
(RAM3をノンアクティブ状態にするデイセーブル信
号)を出力する。
第4図は、CPUIにおける転送データ(手順データ,
あるいは.手順データ以外の値)とカウンタ2aのカウ
ント値の関係を示したものである。
カウント値roor  (初期値)の時CPUIの特定
アドレスに手順データr48HJが転送されると、手順
データのチェック処理を経てCPU1から制御信号「+
1」が出力され、カウンタ2aのカウント値が「01」
になる(ステート1)。同様にカウント値「01」の時
、特定アドレスに手順データr75Hjが転送されると
、制御信号「+1」が出力され、カウンタ2aのカウン
ト値が「10」にカウントアップする(ステート2)。
さらに、カウント値「10」の時、手順データr80H
Jが転送されると、制御信号「+l」が出力され、カウ
ント値が「11」となる(ステート3)。
■CS信号「1」 (イネーブル信号)の出力第3図(
a), (b),および,第4図を参照して、CS信号
「1」の出力について説明する。CS信号「1」はRA
M3をアクティブ状態にし、CPU1からRAM3への
データの書き込みを可能とする信号であり、CPUIが
正常な状jli(安定した電源電圧時)で、かつ、正当
な書き込み要求の場合に出力される。CPUIは、手順
データの転送処理によって、CPUI内の特定アドレス
に手順データ’48HJを転送する。転送されたデータ
がチエ・7ク処理(第3図(ロ)の処理■)を経て、制
御信号「+1」がカウンタ2aに出力される。制御信号
「+1」に基づいて、カウンタ2aのカウント値は「0
0jから「01」にカウントアップする(ステート1)
。続いて、手順データの転送処理によって、CPUI内
の特定アドレスに手順データr75H.が転送されると
、第4図に示すように、カウント値は「01」から「1
0」にカウントアップし(ステート2)、同様に、手順
データ「80H」が転送されると、カウント値は「11
」となる(ステー13)。CS信号出力部2bはカウン
タ2aのカウント値が「11」に達すると、CS信号「
1」を出力して、RAM3をアクティブ状態とする。そ
の後、CPUIは所定のアドレスバス,データパス(図
示せず)を介して書き込みデータをRAM3へ送り、書
き込みを行う。
■CS信号「0」 (ディセーブル信号)の出力次に、
CS信号「0」の出力について説明する。
この信号はRAM3をノンアクティブ状態にする信号で
あり、CPUIによる一連の書き込み処理が終了した場
合,および.前述した手順データの転送処理において、
手順データが特定アドレスに転送されない(正当な書き
込み要求がなされない)場合にCS信号出力部2bから
出力される。
前述したCS信号「1」の出力によってRAM3の書き
込み要求が行われ、CPUIからRAM3への一連の書
き込み処理が終了すると、CPU?は書き込み処理の終
了に基づいて、処理終了の通知を示すリセット信号を出
力する。この時、カウンタ2aのカウント値は「l1」
であり、第4図に示すように、この状態で手順データ以
外の転送データを入力すると、カウント値が「00」に
リセットされ、また、「48H」のデータが転送される
と、「01」となってステート1へ戻る。ここでは、リ
セット信号に基づいて、カウンタ2aのカウント値が「
00」に変わり、CS信号出力部2bはカウント値「0
0」に基づいて、CS信号「O」を出力する。
一方、電源起動時および電源断時等の不安定な電源状態
のときにCPUが誤動作して書き込み要求を出力したと
しても、CPUIの特定アドレスに一連の手順データが
転送されることがないので、第4図に示したように、カ
ウント値が「11」になることはない。従って、CS信
号出力部2bからCS信号r■,が出力され、RAM3
はノンアクティブ状態を保つので、書き込み要求が誤っ
て出力されてもRAM3への書き込みは行われない。
また、仮にCPUの誤動作による書き込み要求のデータ
として、手順データと一致するデータ、例えば、r48
HJが転送されても、続いて、r75H」,  r80
H」ノ転送がなければ、CS信号「1」は出力されない
ため、RAM3がアクティブ状態となることはなく、確
実にメモリ・プロテクトが実施される。
第1図の実施例では、「1」のCS信号はスイッチング
トランジスタ7aがオンの時それを介してRAM3に与
えられる。スイッチングトランジスタ7aがオンになる
ためには電源回路4のシステム電圧が4.75V以上の
ときであり、電圧監視回路5の「1」の制御信号によっ
てオンになる。一方、システム電圧が4.75V以下に
なると、スイッチングトランジスタ7aがオフになるた
めゲート回路2の信号は遮断される。従って、2重のプ
ロテクトが得られる。しかし、電圧監視回路5およびス
イソチングトランジスタ7aは省略しても本発明の目的
は達せられる。
本実施例では、ゲート回路2をカウンタ2aおよびCS
信号出力部2bによって構威したが、特に、これに限定
するものではなく、例えば、それぞれ異なる制御信号に
よって開閉するスイッチを直列に並べ、これらのスイッ
チが全部閉じた状態でCS信号r1,を出力する構威と
しても良い。また、手順データのチェック処理をゲート
回路2で行う構或とし、CPUIから手順データをゲー
ト回路2に転送する方法でも良い。
また、上記実施例のメモリアクセス制御装置に、外部の
データ処理装置を接続したときの誤動作からプロテクト
する機能を付加しても良い。すなわち、第5図に示され
ているように、入出力装置22に接続されたデータ処理
装置20からCPU1にあるデータが入力された場合に
、当該データが正規のものである場合にのみ、上述した
手順データを出力するような構戒にする。
例えば、データ処理装置20として汎用パソコンを用い
た場合には、パソコン20をCPUIに接続した場合に
、このパソコン20からCPUIが状態信号を人力する
。この状態信号に基づき、パソコン20がCPU1と互
換性を有する機種であるか否かをCPUIにおいて判断
し、状態信号が正規の場合(パソコン20が互換性があ
る場合)に上述した手順データを出刀する。この場合、
CPUIはアクセス命令を同時に入力している。
また、ゲーム用パソコンにおいて、上述したCPUI,
ゲート回路2,RAM3を第6図に示されている構威と
する。すなわち、CPUI内にゲームのプレイヤーを特
定するIDコードに対応するデータが記憶されたメモリ
30と、入力されたI’ D信号とメモリ30内のデー
タとを比較する演算回路(ALU)31とを備えるとと
もに、ゲート回路2及びRAM3を各IDコード毎に3
2a,32b,32c,32dの複数のゲート回路と、
33a,33b,33c,33dの複数の記憶領域に分
割する。そして、入出力装置22からデータ処理装置2
0を介してCPUIにIDi号が入力された時に、演算
回路31においてID信号がメモリ30に登録されてい
るか否かを判断し、登録されているものと一致した場合
に対応するゲ一F回路2に上述した手順信号を出力する
。この場合の手順信号は、各RAM領域33a〜33d
毎に同一のものであっても、異なるものであっても差し
支えない。これによってプレイヤー毎のデータが他のプ
レイヤーによって破壊されるのを防止することができる
。このとき、手順信号が各プレイヤー毎に異なっていれ
ば、プロテクトがより一層確実になる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のメモリアクセス制御装置
は、RAMへ書き込みを行う際に、制御信号を所定の手
順に従って出力するCPUと、制御信号の出力が所定の
手順と一致した場合、RAMをアクティブ状態にするイ
ネープル信号を出力し、所定の手順の制御信号が出力さ
れない場合、RAMをノンアクティブ状態にするデイセ
ーブル信号を出力するゲート回路を備えたため、電源起
動時および電源断時等の不安定な電源状態よって起こる
CPUの誤動作,および,その他の原因によって生じる
誤動作による誤書き換えを、簡単な構成で、かつ、確実
に防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のメモリアクセス制御装置の一実施例を
示す図。第2図はゲート回路を説明する図。第3図(a
)は手順データの転送処理を示す図。 第3図(b)は手順データのチェック処理を示す図。 第4図は転送データとアップダウンカウンタのカウント
値の関係を説明する図。第5図は第1図に示した実施例
の変形例を示すブロック図。第6図は第5図の具体例の
構或を示すブロック図。第7図は理想的なメモリ・プロ
テクトを実施した場合の不揮発性メモリシステムのタイ
ミングチャートを示す図。 符号の説明 1 −−−−−−−−−C P U 2 (32a,32b,32c,32d)2 a−−−
−−−−−一カウンタ 2b−−一−一・一・一・−CS信号出力部3 (33
a,33b,33c,33d)ゲート回路 RAM 4 −一−−−・−・一・電源回路 5 −−−−−−−−−−一電圧監視回路6a・−一一
一−一・−バッテリ・バックアップ用電源6b,6c−
・−−−−−・・−ダイオード7a− ・−・−スイッ
チングトランジスタ7a7b・−・一・−−一−一抵抗 10−・−・−・−・電源 20・一−−一−−−一−−データ処理装置22・・・
−・・−・・・・入出力装置30−・−−−一−−−メ
モリ 3t−−一一・一・一演算回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電源断時に電池から電力を供給(バッテリ・バッ
    クアップ)することにより、不揮発性メモリとして使用
    されるRAM(ランダムアクセスメモリ)のアクセス制
    御を行うメモリアクセス制御装置において、 前記RAMへ書き込みを行う際に、動作正常信号を所定
    の手順に従って出力するCPUと、前記動作正常信号の
    出力が前記所定の手順に従って出力された場合、前記R
    AMをアクティブ状態にするイネーブル信号を出力し、
    前記動作正常信号が前記所定の手順に従って出力されな
    い場合、前記RAMをノンアクティブ状態にするデイセ
    ーブル信号を出力するゲート回路を備えたことを特徴と
    するメモリアクセス制御装置。
  2. (2)電源断時に電池から電力を供給(バッテリ・バッ
    クアップ)することにより、不揮発性メモリとして使用
    されるRAM(ランダムアクセスメモリ)のアクセス制
    御を行うメモリアクセス制御装置において、 所定の状態信号を出力するデータ処理装置と、前記デー
    タ処理装置からの状態信号が正規のものである場合に、
    動作正常信号を所定の手順に従って出力するCPUと、 前記動作正常信号の出力が前記所定の手順に従って出力
    された場合、前記RAMをアクティブ状態にするイネー
    ブル信号を出力し、前記動作正常信号が前記所定の手順
    に従って出力されない場合、前記RAMをノンアクティ
    ブ状態にするデイセーブル信号を出力するゲート回路と
    を備えたことを特徴とするメモリアクセス制御装置。
  3. (3)前記データ処理装置は、前記CPUとの接続互換
    性を表す接続信号を前記状態信号として出力するもので
    あることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のメモ
    リアクセス制御装置。
  4. (4)前記データ処理装置は、オペレータを特定するI
    D信号を前記状態信号として出力するものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第2項記載のメモリアクセス
    制御装置。
  5. (5)前記RAMは、前記オペレータに対応した記憶領
    域を有し、前記ID信号に基づいて対応する記憶領域を
    アクティブにされることを特徴とする特許請求の範囲第
    4項記載のメモリアクセス制御装置。
JP2178883A 1989-07-07 1990-07-06 メモリアクセス制御装置 Pending JPH03205690A (ja)

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