JPH0535232A - メモリ制御回路 - Google Patents

メモリ制御回路

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JPH0535232A
JPH0535232A JP3309059A JP30905991A JPH0535232A JP H0535232 A JPH0535232 A JP H0535232A JP 3309059 A JP3309059 A JP 3309059A JP 30905991 A JP30905991 A JP 30905991A JP H0535232 A JPH0535232 A JP H0535232A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 DMAが行われるビデオRAMに対して、C
PUが表示タイミングを意識する必要がないとともに、
上記ビデオRAMの最小アクセスタイムで上記CPUの
アクセスを行う。 【構成】 表示用クロックDSCKの複数サイクル期間
を分割した複数の期間のうち、ビデオRAM2からビデ
オデータが表示用として読み出される所定の期間に31
進カウンタ12および204進カウンタ13から出力さ
れる表示アドレス信号をビデオRAM2に供給するとと
もに、上記所定の期間以外の期間にCPU1から出力さ
れるアドレス信号をビデオRAM2に供給してCPU1
から出力されるビデオデータをビデオRAM2に書き込
みまたはビデオRAM2からビデオデータを読み出して
CPU1に取り込むように制御している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、テレテキスト,ビデ
オテックス,パーソナルコンピュータなどに使用される
ビデオRAM等のメモリ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】いわゆるビデオRAMは、表示系と、C
PUとの両者によりデータのアクセスが行われるが、表
示系のクロックと、CPUのクロックとが非同期の場
合、CPUが表示タイミングに関係なくビデオRAMを
アクセスすると、表示に関するアドレスが強制的にCP
Uのアクセスするアドレスに変化し、その期間、本来の
表示データをアクセスできなくなるので、表示画面にノ
イズを生じてしまう。このため、一般には、CPUのア
クセスは垂直及び水平ブランキング期間に行うようにし
ている。
【0003】しかし、このようにすると、CPUがビデ
オRAMをアクセスする場合、常に表示系のタイミング
を意識しなければならず、しかも、一部の期間しかビデ
オRAMをアクセスできないので、アクセスに必要とす
る時間が長くなり、また、その処理も複雑になってしま
う。
【0004】そこで、表示のためのアクセス期間に時分
割でCPUのアクセス期間を割り当てると共に、このC
PUのアクセス期間になるまで、CPUにウエイトをか
け、表示タイミングに関係なくCPUがアクセスできる
ようにした方法が考えられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では、表示系のクロックとCPUのクロックとが非同
期のとき、CPUがウエイト信号を受け付けるタイミン
グが毎回異なってしまい、このため、ビデオRAMの最
小アクセスタイムよりも多くの時間をCPUに割り当て
る必要を生じてしまい、アクセスタイムを有効に用いる
ことができない。
【0006】この発明は、このような課題に鑑みてなさ
れたものであり、DMA(Direct Memory Access)が行わ
れるビデオRAMに対して、CPUが表示タイミングを
意識する必要がないと共に、ビデオRAMの最小アクセ
スタイムでCPUのアクセスができるメモリ制御装置を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明メモリ制御装置
は、例えば、図1および図5に示すように、表示用クロ
ックDSCKを含む所定のタイミング信号Ph,Pvに
基づいて表示アドレス信号を発生する表示アドレス発生
回路12,13と、ビデオデータを記憶するメモリ2
と、メモリ2に書き込むためのビデオデータを出力しま
たはメモリ2からビデオデータを読み出して取り込むC
PU1と、このCPU1から出力されるアドレス信号と
表示アドレス発生回路12,13から出力される表示ア
ドレス信号とを選択的にメモリ2に供給するアドレス選
択回路16と、表示用クロックDSCKの複数サイクル
期間を分割した複数の期間(τ1 〜τ4 )のうち、メモ
リ2から出力される単位量のビデオデータが表示用とし
て読み出される所定の期間τ4 を決定する表示用リード
信号/DSRD(符号/DSRDのうち、記号「/」は
反転を示す。)を形成してメモリ2に出力する形成回路
14と、上記単位量のビデオデータが表示用として読み
出される所定の期間τ4 に表示アドレス発生回路12,
13から出力される表示アドレス信号をメモリ2に供給
するとともに、所定の期間τ4 以外の期間(τ1
τ3 )にCPU1から出力される上記アドレス信号をメ
モリ2に供給してCPU1から出力されるビデオデータ
をメモリ2に書き込みまたはメモリ2からビデオデータ
を読み出してCPU1に取り込むように制御する制御回
路とを備えるものである。
【0008】
【作用】本発明メモリ制御装置によれば、表示用クロッ
クDSCKの複数サイクル期間を分割した複数の期間
(τ1 〜τ4 )のうち、メモリ2から単位量のビデオデ
ータが表示用として読み出される所定の期間τ4に表示
アドレス発生回路12,13から出力される表示アドレ
ス信号をメモリ2に供給するとともに、所定の期間τ4
以外の期間(τ1 〜τ3 )にCPU1から出力される上
記アドレス信号をメモリ2に供給してCPU1から出力
されるビデオデータをメモリ2に書き込みまたはメモリ
2からビデオデータを読み出してCPU1に取り込むよ
うに制御している。このため、CPU1が表示タイミン
グを意識する必要がないとともに、メモリ2の最小アク
セスタイムでCPU1のアクセスができる。
【0009】
【実施例】以下この発明の一例について説明しよう。な
お、以下の例においては、受像管における表示は、図2
に示すように、256ドット(横)×204ライン
(縦)であり、ビデオRAMの1つのアドレスの1バイ
ト(ビットb7 〜b0 )が1つのラインに横8ドットと
して表示されるものとする。従って、ビデオRAMは、
横方向が32バイト(番地)、縦方向が204バイト
(番地)のサイズとなる。
【0010】図1において、1は8ビット並列処理のC
PU、例えばZ−80A(または相当品)を示し、この
CPU1は、例えば図3及び図4に示すようなタイミン
グを有する。すなわち、図3A,BはCPU1のメモリ
リードサイクル及びメモリライトサイクルを示し、図4
A,Bはそのメモリリードサイクル及びメモリライトサ
イクル中にウエイト信号によりウエイトがかかった場合
を示す。そして、これらの図において、 φ :クロック /MREQ:メモリリクエスト信号(ここで、符号/M
REQのうち、記号「/」は反転を意味する。以下、記
号「/」は原則として反転を意味するものとする。) /RD :リード信号 /WR :ライト信号 /WAIT:ウエイト信号 である。なお、クロックφの周波数は例えば4MHzで
あり、その波形を図5Gに示す。
【0011】また、図1において、2はビデオRAMを
示し、これは上述のように32×204バイト(番地)
のアドレスを有する。なお、このビデオRAM2のアク
セスタイムは、例えば300n秒である。
【0012】さらに、3は8ビットの並列入力直列出力
のシフトレジスタ、4は受像管を示し、レジスタ3によ
りビデオRAM2からの並列データが直列データに変換
されて受像管4に供給される。
【0013】また、5は表示系のタイミング信号の形成
回路を示し、この回路5において、図5Aに示すような
表示用クロックDSCK,水平表示パルスPh,垂直表
示パルスPvなどが形成される。この場合、クロックD
SCKの1サイクルが受像管4に表示されるドットの1
つの表示期間に対応し、従って、クロックDSCKの8
サイクルがビデオRAM2の1バイトのデータ(単位量
のビデオデータ)表示期間に対応する。なお、このクロ
ックDSCKの周波数は例えば5.73MHzである。
また、図5A,Gでは、クロックφとDSCKとが作図
の都合上同期しているように示されているが、これらは
非同期でよい。
【0014】さらに、水平表示パルスPhは、水平方向
(横方向)における表示期間に“1”になる信号であ
り、垂直表示パルスPvは垂直方向(縦方向)における
表示期間に“1”になる信号で、それぞれ受像管4の表
示領域の横幅及び縦幅に対応する。さらに、11は8進
カウンタを示し、このカウンタ11には水平表示パルス
Phがクリア入力/CLとして供給されると共に、表示
用クロックDSCKがカウント入力CKとして供給さ
れ、従って、そのカウント出力QA〜QC 及びキャリア
出力CRは図5B〜Eに示すように変化する。そして、
この信号QA 〜QC が表示用リード信号形成回路14に
供給される。
【0015】この形成回路14は、図5に示すように、
1バイトの表示期間(クロックDSCKの8サイクル期
間)を順に期間τ1 〜τ4 に4等分するとき、図5Fに
示すように、期間τ4 にやや遅れて(遅れなくてもよ
い)“0”になる表示用リード信号/DSRDを形成す
るものである。
【0016】ここで、期間τ4 はビデオRAM2に対し
て表示系がデータを読み出すための期間であり、期間τ
1 〜τ3 はCPU1がビデオRAM2をアクセスするた
めの期間であり、そのアクセスは期間τ1 〜τ3 のうち
の任意の1つの期間に行われる。
【0017】そして、信号/DSRDがオア回路31を
通じてビデオRAM2にチップセレクト信号/CSとし
て供給される。従って、少なくとも期間τ4にはビデオ
RAM2はチップセレクトされることになる。
【0018】さらに、12は31進カウンタを示し、こ
れには水平表示パルスPhがクリア入力/CLとして供
給されると共に、カウンタ11のキャリ出力CRがカウ
ント入力CKとして供給されてビデオRAM2の表示用
の横方向のアドレス(下位アドレスA0 〜A4 )が形成
される。また、13は204進カウンタを示し、これに
は垂直表示パルスPvがクリア入力/CLとして供給さ
れると共に、パルスPhがカウント入力CKとして供給
されてビデオRAM2の表示用の縦方向のアドレス(上
位アドレスA5 〜A12)が形成される。
【0019】そして、これらカウンタ12の出力QA
E 及びカウンタ13の出力QA 〜QG が、アドレスセ
レクタ16の入力Aに供給されると共に、CPU1から
アドレス信号A0 〜A12がセレクタ16の入力Bに供給
され、セレクタ16の出力YがビデオRAM2にアドレ
スA0 〜A12として供給される。
【0020】また、21はバスドライバ、22は3ステ
ートのラッチを示し、CPU1がビデオRAM2をアク
セスする場合、CPU1からのデータD0 〜D7 はバス
ドライバ21を通じてビデオRAM2に供給され、ビデ
オRAM2からのデータD0 〜D7 はラッチ22を通じ
てCPU1に供給される。また、23はアドレスデコー
ダを示し、これにはCPU1のアドレス信号A13〜A15
が供給されると共に、CPU1からメモリリクエスト信
号/MREQが供給されてビデオRAM2をチップセレ
クトする信号CSVが形成される。
【0021】さらに、24,25は、フラグ形成回路を
示す。この形成回路24,25は、若干のロジック回路
及びRSフリップフロップ回路などにより構成されてC
PUアクセスフラグCPFL及びCPUウエイトフラグ
WTFLを形成するためのものである。すなわち、フラ
グCPFLは、CPU1によるアクセス期間を示すフラ
グで、図5H,Lに示すように、CSV=“1”である
期間のうちの最初の期間τi(i=1〜3)だけ“1”
になる信号であり、フラグWTFLは、CPU1に対す
るウエイトを解除するためのフラグで、図5Oに示すよ
うにフラグCPFLの立ち下がりにより“0”になり、
CSV=“0”の期間のうちの最初の期間τiの開始時
点に“1”になる信号である。このため、形成回路2
4,25には、カウンタ11の出力QA 〜QC と、クロ
ックDSCKと、信号CSVとが供給されると共に、形
成回路25にはさらにフラグCPFLが供給される。
【0022】そして、フラグCPFLがアドレスセレク
タ16にセレクト入力Sとして供給され、S(=CPF
L)=“0”のときY=A,S=“1”のときY=Bの
セレクトが行われる。また、フラグWTFLと、信号C
SVとがナンド回路32に供給され、そのナンド出力/
32がCPU1にウエイト信号/WAITとして供給さ
れる。従って、CPU1によりビデオRAM2がアドレ
スされていないとき、及びフラグWTFLが“0”のと
きにはCPU1にウエイトはかからない。
【0023】さらに、26はライト信号形成回路、27
はリード信号形成回路を示し、これらは、CPU1がビ
デオRAM2をアクセスする場合、その可能期間にメモ
リ仕様に対応したライト信号/CPWR及びリード信号
/CPRDを形成するためのものである。このため、C
PU1からのリード信号/RD及びライト信号/WRが
インバータ33,34を通じてナンド回路35,36に
それぞれ供給されると共に、信号CSVがナンド回路3
5,36にそれぞれ供給され、そのナンド出力/Q35
/Q36が形成回路27,26にそれぞれ供給される。さ
らに、形成回路26,27にはフラグCPFL及びクロ
ックDSCKも供給される。
【0024】そして、形成回路26からのライト信号/
CPWRが、ビデオRAM2にリード・ライト信号R/
/W(符号R//Wのうち、左側の記号「/」は「反
転」を表すのではなく「または」を表す。)として供給
されると共に、バスドライバ21にアウトプットイネー
ブル信号/OEとして供給される。また、リード信号形
成回路27からのリード信号/CPRDが、オア回路3
1を通じてビデオRAM2にチップセレクト信号/CS
として供給される共に、ラッチ22にクロック/CKと
して供給され、信号/CPRDの立ち上がりによりラッ
チ22のラッチが行われる。さらに、ナンド回路35の
出力/Q35がラッチ22にアウトプットイネーブル信号
/OEとして供給される。
【0025】また、CPU1には、プログラムの書き込
まれているROM、ワークエリア用のRAM及び周辺回
路などが接続されるが、これらについては図示及び説明
を省略する。
【0026】このような構成によれば、図5Fに示すよ
うに、期間τ4 には、信号/DSPDは“1”から
“0”になると共に、この信号/DSPDがオア回路3
1を通じてビデオRAM2にチップセレクト信号/CS
として供給される。また、第5図Lに示すように、期間
τ4 には信号CPFLは“0”なので、アドレスセレク
タ16はY=Aであり、カウンタ12,13により形成
された表示用のアドレス信号がアドレスセレクタ16を
通じてビデオRAM2に供給される。さらに、図5Nに
示すように、期間τ4 には、ライト信号/CPWRは
“1”なので、ビデオRAM2はリードモードである。
【0027】従って、期間τ4 には、ビデオRAM2の
アドレスのうち、表示系のカウンタ12,13からのア
ドレス信号で指定されるアドレスからデータが取り出さ
れる。
【0028】そして、この取り出されたデータは、シフ
トレジスタ3に並列にロードされると共に、レジスタ3
から直列に読み出されて受像管4に供給される。従っ
て、受像管4には、ビデオRAM2のデータがドットに
より表示される。
【0029】一方、任意の時点、例えば期間τ1 内の時
点t1 にビデオRAM2に対するCPU1の読み出し要
求を生じたとする(この要求は、図3及び図4にも示す
ようにクロックφに同期して/MREQ=“0”,/R
D=“0”となることにより知られる)。
【0030】すると、図5Hに示すように、時点t1
ビデオRAM2のチップセレクト信号CSVが“0”か
ら“1”になると共に、このとき、ウエイトフラグWT
FLは“1”なので、図5Iに示すように、ナンド出力
/Q32は時点t1 に“1”から“0”になり、これによ
りCPU1にはウエイトがかかる。そして、この場合、
時点t1 には、図5Jに示すようにリード信号/RDが
“1”から“0”になっていると共に、CPUアドレス
信号A0 〜A15も出力されているが、CPU1がウエイ
ト状態に入ることにより、これら信号/RD,A0 〜A
15の状態はウエイトが解除されるまで保持される。
【0031】そして、時点t1 後の最初のCPUアクセ
ス期間τi,すなわち、図5では期間τ2 になると、図
5Jに示すようにCPUアクセスフラグCPFLが
“0”から“1”になるので、アドレスセレクタ16は
Y=Bとなり、図5Pに示すようにCPU1のアドレス
信号A0 〜A12がセレクタ16を通じてビデオRAM2
に供給される。また、時点t1 にCSV=“1”,/R
D=“0”になることにより、時点t1 からナンド出力
35が“1”から“0”になると共に、期間τ2 にはC
PFL=“1”なので、これら信号により形成されるリ
ード信号/CPRDが図5Mに示すように期間τ2 にや
や遅れて(この遅れはRAM2に対応して与えられたも
の)“1”から“0”になり、この信号/CPRDがオ
ア回路31を通じてビデオRAM2にチップセレクト信
号/CSとして供給される。さらに、期間τ2 には図5
Nに示すように、ライト信号/CPWRは“1”なの
で、ビデオRAM2はリードモードである。
【0032】従って、図5Qに示すように、期間τ2
らやや遅れた期間に、ビデオRAM2のアドレスのう
ち、CPU1により指定されたアドレスからデータが読
み出される。
【0033】そして、期間τ2 の終了時点t2 になる
と、信号CPFLは“1”から“0”になるが、この立
ち下がりによりビデオRAM2から読み出されているデ
ータがラッチ22にラッチされる。
【0034】さらに、時点t2 にCPFL=“0”にな
ると、これにより図5Oに示すようにウエイトフラグW
TFLが“1”から“0”にセットされ、従って、時点
2 からQ32=“1”になり、CPU1のウエイトは解
除される。
【0035】そして、このウエイトが解除された時点t
2 では、/RD=“0”であると共に、この信号/RD
がラッチ22にアウトプットイネーブル信号/OEとし
て供給されているので、ラッチ22から先ほどのデータ
が取り出されると共に、CPU1に取り込まれる。
【0036】そして、時点t3 になると、信号/MRE
Qが“0”から“1”になるので、信号CSVは“1”
から“0”になる。なお、信号/RDも時点t3
“0”から“1”になる。
【0037】さらに、時点t3 後の最初の期間τi,図
5では次の期間τ1 の開始時点になると、信号WTFL
は“0”から“1”にリセットされる。
【0038】以上が、CPU1がビデオRAM2のデー
タを読み取るときの動作である。
【0039】また、任意の時点、例えば期間τ2 内の時
点t11にビデオRAM2に対するCPU1の書き込み要
求を生じたとする。
【0040】すると、時点t11に信号/MREQが
“1”から“0”になり、時点t1 の場合と同様にして
期間τ3 にCPFL=“1”になり、ビデオRAM2の
アドレスがCPU1により指定される。そして、この場
合、時点t11からCPU1のデータD0 〜D7 が出力さ
れていると共に、図5Kに示すように、期間τ3 にはラ
イト信号/WRは“1”から“0”になっているので、
図5Nに示すように、期間τ3 にやや遅れてライト信号
/CPRWが“1”から“0”になる。従って、このと
き、CPU1からのデータD0 〜D7 がバスドライバ2
1を通じてビデオRAM2のアドレスのうち、CPU1
により指定されたアドレスに書き込まれる。
【0041】そして、期間τ3 が過ぎると、上述の読み
出し時と同様の過程をへてCPU1のビデオRAM2へ
の書き込み動作を終わる。
【0042】なお、期間τ4 にCPU1がビデオRAM
2のアクセスを要求する場合もあるが、この場合には、
期間τ4 なので、フラグCPFLは“0”のままであ
り、従って、フラグWTFLも“1”のままであるから
そのCPU1のアクセス要求時、直ちに/Q32=“0”
となってCPU1はウエイト状態に入ってしまう。従っ
て、期間τ4 には表示系の動作が上述のように正常に行
われ、次の期間τ1 になったとき、CPU1のアクセス
が上述のように行われる。
【0043】こうして、この発明によれば、CPU1が
ビデオRAM2のデータを読み取る場合には、CPU1
にウエイトをかけると共に、ビデオRAM2からのデー
タを一度ラッチ22に取り込んでおいてCPU1のウエ
イト解除後にラッチ22に取り込んでおいたデータをC
PU1に読み込む、一方、CPU1がビデオRAM2に
データを書き込む場合には、CPU1のウエイトをかけ
ると共に、ビデオRAM2への書き込みが可能な時間だ
けバスドライバ21を通じてビデオRAM2にCPU1
からのデータを書き込み、その後ウエイトを解除するよ
うにしているので、CPU1のウエイトの検出タイミン
グに関係なく、ビデオRAM2の最小アクセスタイムで
データのアクセスができる。
【0044】なお、上述において、CPU1は6800
系のものでもよい。また、テレテキストなどにおいてD
MAによりRAMにデータが書き込まれる場合にも、こ
の発明を適用できる。
【0045】
【発明の効果】本発明メモリ制御装置によれば、表示用
クロックの複数サイクル期間を分割した複数の期間のう
ち、メモリから単位量のビデオデータが表示用として読
み出される所定の期間に表示アドレス発生回路から出力
される表示アドレス信号をメモリに供給するとともに、
上記所定の期間以外の期間に上記CPUから出力される
上記アドレス信号を上記メモリに供給して上記CPUか
ら出力されるビデオデータを上記メモリに書き込みまた
は上記メモリからビデオデータを読み出して上記CPU
に取り込むように制御している。このため、上記CPU
が表示タイミングを意識する必要がないとともに、上記
メモリの最小アクセスタイムで上記CPUのアクセスが
できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるメモリ制御回路の一実施例の構成
を示す回路ブロック図である。
【図2】受像管上の表示動作説明に供される線図であ
る。
【図3】図1に示すメモリ制御回路のうち、CPUのメ
モリリードサイクルおよびメモリライトサイクルの動作
説明に供されるタイミング図である。
【図4】図1に示すメモリ制御回路のうち、CPUのメ
モリリードサイクルおよびメモリライトサイクル中に、
ウエイト信号によりウエイトがかかった場合の動作説明
に供されるタイミング図である。
【図5】図1に示すメモリ制御回路の動作説明に供され
るタイミング図である。
【符号の説明】
1 CPU 2 ビデオRAM 11 8進カウンタ 12 31進カウンタ 13 204進カウンタ 14 表示用リード信号形成回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 表示用クロックを含む所定のタイミング
    信号に基づいて表示アドレス信号を発生する表示アドレ
    ス発生回路と、 ビデオデータを記憶するメモリと、 上記メモリに書き込むためのビデオデータを出力し、ま
    たは上記メモリからビデオデータを読み出して取り込む
    CPUと、 このCPUから出力されるアドレス信号と上記表示アド
    レス発生回路から出力される表示アドレス信号とを選択
    的に上記メモリに供給するアドレス選択回路と、 上記表示用クロックの複数サイクル期間を分割した複数
    の期間のうち、上記メモリから単位量のビデオデータが
    表示用として読み出される所定の期間を決定する表示用
    リード信号を形成して上記メモリに出力する形成回路
    と、 上記単位量のビデオデータが表示用として読み出される
    所定の期間に上記表示アドレス発生回路から出力される
    上記表示アドレス信号を上記メモリに供給するととも
    に、上記所定の期間以外の期間に上記CPUから出力さ
    れる上記アドレス信号を上記メモリに供給して上記CP
    Uから出力されるビデオデータを上記メモリに書き込み
    または上記メモリからビデオデータを読み出して上記C
    PUに取り込むように制御する制御回路とを備えること
    を特徴とするメモリ制御回路。
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