JPH06175911A - メモリ制御方式 - Google Patents

メモリ制御方式

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JPH06175911A
JPH06175911A JP32711692A JP32711692A JPH06175911A JP H06175911 A JPH06175911 A JP H06175911A JP 32711692 A JP32711692 A JP 32711692A JP 32711692 A JP32711692 A JP 32711692A JP H06175911 A JPH06175911 A JP H06175911A
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JP
Japan
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memory
address
memory access
data
signal
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JP32711692A
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English (en)
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Yasukazu Watanabe
能一 渡辺
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NEC Engineering Ltd
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NEC Engineering Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 メモリアクセス体A1及びメモリアクセスB
2などが1つのメモリ15を共有するシステムにおい
て、メモリライトとメモリリードが競合した場合に、片
方を待たすことなく同時に処理を行なうことの可能なら
しむること。 【構成】 メモリアクセス体A1などからのメモリライ
トデータを一時記憶させておく為のメモリライトデータ
記憶部7と、前記メモリアクセス体からのメモリアドレ
スを一時記憶させておく為のメモリアドレス記憶部8
と、前記メモリライトデータ記憶部及びメモリアドレス
記憶部を制御し、前記メモリへのアクセスの競合を調停
する為の競合制御部3と、前記メモリに対する制御信号
を生成する為のメモリ制御部4とを有することを特徴と
する。 【効果】 システム全体の処理能力を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メモリ制御方式に関
し、特にメモリアクセスの要求が競合する場合の調停方
式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のメモリ制御方式は、複数のメモリ
アクセス体が存在する場合、メモリへのアクセスが競合
した場合には、どちらか優先順位が高いものが先にメモ
リへのアクセスを許可され、その他はその間メモリへの
アクセスを待たされる。そして優先順位の高いメモリア
クセス体のメモリアクセスが完了すると、次に優先順位
の高いメモリアクセス体へメモリのアクセス権が許可さ
れ、メモリアクセス動作に入るという仕組みになってい
る。なおこの時のメモリアクセス動作のタイミングにつ
いては、本発明との比較の為に、後に説明する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の従来のメモリ
制御方式では、複数のメモリアクセス体のメモリへのア
クセスが競合した時、メモリへのアクセスは1つのメモ
リアクセス体しかできない為、他方のメモリアクセス体
はメモリアクセスが待たされ、その分システム全体の処
理能力も低下してしまうという問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
メモリアクセス体がただ1つのメモリを共有するシステ
ムにおいて、前記メモリアクセス体からのメモリライト
データを一時記憶させておく為のメモリライトデータ記
憶部と、前記メモリアクセス体からのメモリアドレスを
一時記憶させておく為のメモリアドレス記憶部と、前記
メモリライトデータ記憶部及びメモリアドレス記憶部を
制御し、前記メモリへのアクセスの競合を調停する為の
競合制御部と、前記メモリに対する制御信号を生成する
為のメモリ制御部とを有することを特徴とするメモリ制
御方式が得られる。
【0005】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例のブロック構成図である。
又図2は従来技術と本発明の実施例でのメモリアクセス
タイミングの比較図である。
【0006】図1において、メモリアクセス体A1とメ
モリアクセス体B2はそれぞれメモリ15をアクセスす
る装置である。競合制御部3は、メモリアクセス体A1
からのメモリアクセス信号A105、メモリアクセス体
B2からのメモリアクセス信号B107,及びメモリラ
イトデータ記憶部7からのデータバッファ状態信号11
9を受け、クロック信号109でタイミング同期をとり
アクセス権の調停を行なう。ここではメモリアクセス体
A1とメモリアクセス体B2との優先順位はラウンドロ
ビン方式をとり、メモリアクセス体A1がアクセスを終
了するとメモリアクセス体B2が最優先となり、更にメ
モリアクセス体B2がアクセスを終了するとメモリアク
セス体A1が最優先となり、交互に優先順位が変わる。
又メモリライトデータ記憶部7に記憶されているデータ
のメモリライト処理は最下位の優先順位となり、メモリ
アクセス体A1,メモリアクセス体B2からの要求がな
い場合実行される。
【0007】又競合制御部3は、調停の結果により、メ
モリデータ選択部5,メモリアドレス選択部6,メモリ
データセレクタ9,メモリアドレスセレクタ10,及び
メモリ制御部4をそれぞれ制御する為のメモリデータ制
御信号110,メモリアドレス制御信号111,メモリ
データセレクタ制御信号123,メモリアドレスセレク
タ制御信号124,及びメモリアクセス開始信号120
を出力する。
【0008】メモリ制御部4は、競合制御部3から出力
されるメモリアクセス開始信号120により実際のメモ
リを制御する為のメモリ制御信号125を出力する。
【0009】メモリデータ選択部5は、メモリアクセス
体A1のメモリデータとメモリアクセス体B2のメモリ
データを、競合制御部3からのメモリデータ制御信号1
10により選択する。
【0010】メモリアドレス選択部6は、メモリアクセ
ス体A1のメモリアドレスとメモリアクセス体B2から
のメモリアドレスを、競合制御部3からのメモリアドレ
ス制御信号111により選択制御する。
【0011】メモリライトデータ記憶部7は、データレ
ジスタD1 、データレジスタD2 、・・・デ−タレジス
タDn (以下単にD1 ,D2 ,・・と言う。)と、メモ
リデータ選択部71とから成り、メモリデータ選択部5
により選択されたメモリアクセス体A1,メモリアクセ
ス体B2のメモリライトデータを一時記憶する為の先入
れ先出し方式のバッファレジスタである。本記憶部7
は、常にバッファレジスタのライトデータの格納状況
を、データバッファ状態信号119として競合制御部3
へ報告している。
【0012】メモリアドレス記憶部8は、メモリアドレ
ス選択部6により選択されたメモリアクセス体A1,メ
モリアクセス体B2のメモリアドレスを一時記憶する為
の先入れ先出し方式のバッファレジスタである。これは
メモリライト記憶部7と対になっており、アドレスレジ
スタA1 (以下単にA1 と言い、以下これに準じる。)
はD1 に入ったメモリライトデータのアドレスを記憶
し、A2 はD2 に入ったデータのアドレスを、以下同様
にAn はDn に対応している。本記憶部8はまた、A1
からAn の各アドレスに対して、今まさに行なおうとし
ているメモリアクセスのアドレスと比較照合する機能を
持つメモリアドレス比較部81を備えており、比較され
た結果はアドレス照合信号128としてメモリライトデ
ータ記憶部7のD1 〜Dn の各データレジスタへ伝えら
れる。又アドレス照合信号128はORゲート16で論
理和をとられアドレス一致信号129として競合制御部
3へ伝えられる。
【0013】メモリデータセレクタ9は、メモリライト
データ記憶部7からのライトデータ3 (121)とメモ
リデータ選択部5からのライトデータ1 (112)を競
合制御部3からのメモリデータセレクタ制御信号123
により制御される。
【0014】メモリアドレスセレクタ10は、メモリア
ドレス選択部6からのアドレス3 (118)と、メモリ
アドレス記憶部8からのアドレス4 (122)とを、競
合制御部3からのメモリアドレスセレクタ制御信号12
4により制御される。
【0015】双方向バッファA11はメモリアクセス体
A1からのデータバスA101用のバッファ、双方向バ
ッファB12はメモリアクセス体B2からのデータバス
B104用のバッファである。メモリデータ用双方向バ
ッファ13は、メモリデータバス126を制御するもの
であり、アドレスバッファ14はメモリアドレスバス1
27をドライブするものである。
【0016】データバスA101はメモリアクセス体A
1専用のデータバス,アドレスバスA102は同A1専
用のアドレスバスである。データバスB104,アドレ
スバスB103はそれぞれメモリアクセス体B2専用の
データバス,アドレスバスである。メモリアクセス信号
A105はメモリアクセス体A1からのメモリアクセス
要求信号であり、リード/ライトの切分けも情報として
含んでいる。メモリアクセス信号B107はメモリアク
セス体B2のメモリアクセス要求信号である。応答信号
A106,応答信号B108は、それぞれメモリアクセ
ス体A1,メモリアクセス体B2に対してメモリ15へ
のアクセスが許可されたことを示す信号である。
【0017】クロック信号109は競合制御部3,メモ
リ制御部4でタイミング制御用クロック信号として使用
される。メモリデータ制御信号110は、メモリライト
データ記憶部7,メモリ15へのライトデータとメモリ
アクセス体へのリードデータを、メモリデータ選択部5
において切換え制御をする信号である。メモリアドレス
制御信号111は、メモリアクセス体A1,B2からの
メモリアドレスをメモリアドレス選択部6によりメモリ
アドレス記憶部8及びメモリ15へ対し切換え制御をす
る信号である。112で示すライトデータ1 はメモリ1
5へ直接出力されるライトデータである。113で示す
ライトデータ2 は、メモリライトデータ記憶部7へ出力
されるライトデータである。113で示すリードデータ
1 は、メモリライトデータ記憶部7からメモリアクセス
体A1,メモリアクセス体B2に向けて出力されるデー
タである。115で示すリードデータ2 は、メモリ15
から直接メモリアクセス体A1,メモリアクセス体B2
に向けて出力されるデータである。
【0018】116で示すアドレス1 は、メモリアドレ
ス記憶部8にて記憶されているアドレスと比較照合する
為のメモリアドレスである。117で示すアドレス2
は、メモリアクセス体A1,B2からのメモリアドレス
をメモリアドレス記憶部8にて記憶する為のメモリアド
レスである。118で示すアドレス3 は、メモリアクセ
ス体A1,B2から直接メモリ15へ出力されるメモリ
アドレスである。
【0019】メモリアクセス開始信号120は、競合制
御部3にて生成されメモリ制御部4にてメモリ15へア
クセスを開始する為の信号である。121で示すライト
データ3 は、メモリライトデータ記憶部7からメモリ1
5へ書き込まれるデータである。122で示すアドレス
4 は、メモリアドレス記憶部8からメモリ15へ出力さ
れるメモリアドレスである。メモリデータセレクタ制御
信号123はメモリデータセレクタ9の制御を行なう信
号である。メモリアドレスセレクタ制御信号124はメ
モリアドレスセレクタ10の制御を行なう信号である。
メモリ制御信号125はメモリ制御部4で生成されメモ
リ15とのアクセスを行なう為の信号である。
【0020】メモリデータバス126は、メモリ15側
のデータバスでメモリアドレスバス127はメモリ15
側のアドレスバスである。アドレス照合信号128は、
メモリアクセス体A1,B2からのメモリアドレスとメ
モリアドレス記憶部8に記憶されているメモリアドレス
との比較照合結果をメモリライトデータ記憶部7へ通知
する信号である。アドレス一致信号129は、アドレス
照合信号128の論理和をとった信号である。以上が図
1の説明である。
【0021】図2(a),(b)は、先に説明を省略し
た従来技術におけるメモリアクセスのタイミングと上記
の実施例に於けるメモリアクセスのタイミングをそれぞ
れ現した図である。図2(a)において、メモリアクセ
ス体A1のリード1 とメモリアクセス体B2のライト1
の動作が競合しており、ここではメモリアクセス体A1
のリード1 が優先され、メモリアクセス体B2のライト
1 が待たされている。そしてメモリアクセス体A1のリ
ード1 動作が終了すると、次に待たされたメモリアクセ
ス体B2のライト1 動作に入る。一方メモリアクセス体
A1からの次のライト2 の動作が待たされる。この様に
従来技術においては、メモリアクセスの競合が発生した
場合、必ず一方が待たされることになる。
【0022】図2の(b)に示される本発明の実施例の
動作に就いて説明すると、まず、メモリアクセス体A1
からメモリアクセス信号A105にてメモリリード要求
1 が、又メモリアクセス体B2よりメモリアクセス信号
B107にてメモリライト要求1 が同時にあがる。これ
を受けて競合制御部3は2つの要求の調停を行ない、メ
モリ15に対してメモリアクセス体A1のリード要求を
実行すべくメモリ制御部4に対してメモリアクセス開始
信号120を出力する。これを受けてメモリ制御部4
は、メモリリードをすべくメモリ制御信号125を出力
する。一方メモリアクセス体A1からのメモリアドレス
は、アドレスバスA102を通じメモリアドレス選択部
6へ出力される。ここでは競合制御部3からのメモリア
ドレス制御信号111によりメモリアドレスはアドレス
3 (118)としてメモリアドレスセレクタ10へ出力
される。ここで更に競合制御部3からのメモリアドレス
セレクタ制御信号124により制御され、アドレスバッ
ファ14及びメモリアドレスバス127を通じメモリ1
5へ出力される。
【0023】次にメモリ15から読み出されたデータ
は、メモリデータバス126,メモリデータ用双方向バ
ッファ13を介してリードデータ2 (115)としてメ
モリデータ選択部5へ入力される。メモリデータ選択部
5では競合制御部3よりメモリデータ制御信号110を
受け双方向バッファA11へ出力し、データバスA10
1を介してメモリアクセス体A1に読み込まれる。そし
て競合制御部3よりメモリアクセス体A1へ応答信号A
106を出力し、メモリアクセス体A1のメモリリード
動作を終了する。
【0024】一方メモリアクセス体B2からのライト要
求1 (107)は、メモリアクセス体A1がリード動作
中次のように行なわれる。すなわち、まずメモリアドレ
スはアドレスバスB103を介してメモリアドレス選択
部6へ入力される。ここでメモリアドレス制御信号11
1にてメモリアドレスはアドレス2 (107)としてメ
モリアドレス記憶部8へ入力されA1 に格納される。ま
たメモリライトデータはデータバスB104及び双方向
バッファB12を介してメモリデータ選択部5に入力さ
れる。ここではメモリデータ制御信号110によりライ
トデータ2 (113)としてメモリライトデータ記憶部
7へ入力され、メモリライトデータはD1 へ格納され
る。そこで競合制御部3はメモリアクセス体B2に対し
応答信号B108を出力する。ここでメモリアクセス体
B2のライトデータ及びメモリアドレスをメモリライト
データ記憶部7及びメモリアドレス記憶部8に一時記憶
した形で動作が終了する。
【0025】次にメモリアクセス体A1からメモリライ
ト要求2 が、又メモリアクセス体B2からメモリリード
要求2 が出力される。この場合も前アクセスと同様な動
作で、メモリアクセス体B2のメモリリードは実際のメ
モリ15に対して行なわれる。メモリアクセス体A1の
メモリライトは、擬似的にメモリライトデータ記憶部7
のD2 へデータが格納され、又メモリアドレス記憶部8
のA2 へアドレスが格納され、競合制御部3より応答信
号A106が出力されて完了する。
【0026】次にメモリアクセス体A1,B2のどちら
からもメモリアクセス要求がない場合は、擬似的なメモ
リライトでメモリライトデータ記憶部7に格納されたデ
ータが実際にメモリ15に書き込まれるサイクルが実行
される。本サイクルが実行される条件は、メモリアク
セス体A1,B2それぞれからのメモリアクセス要求が
ないことと、メモリライトデータ記憶部7から出力さ
れるデータバッファ状態信号119にて有効データが格
納されていることが示されていることとの2つの条件が
揃ったときである。その動作は、まず競合制御部3にて
以上の2つの条件が確認されると、メモリライトを開始
する為にメモリアクセス開始信号120がメモリ制御部
4に出力される。メモリ制御部4はその信号を受け通常
のメモリライト動作と同様にメモリ制御信号125をメ
モリ15に対して出力する。同時にメモリライトデータ
記憶部7は先ほどD1 に格納されたデータをライトデー
タ3 (121)として出力する。
【0027】一方メモリアドレス記憶部8は、同じく先
ほどA1 に格納されたメモリアドレスをアドレス4 (1
22)として出力する。競合制御部3によりメモリデー
タセレクタ制御信号123とメモリアドレスセレクタ制
御信号124が出力され、ライトデータ3 (121)は
メモリデータセレクタ9を介して、又アドレス4 (12
2)はメモリアドレスセレクタ10を介して、それぞれ
メモリ15へ出力される。以上でメモリライトデータ記
憶部7に格納されていたデータの書き込みが終了する。
【0028】次にメモリアクセス体A1からメモリリー
ド要求3 が、メモリアクセス体B2からメモリリード要
求3 がきた場合、競合制御部3によりメモリアクセス体
A1のメモリリード要求3 が受けつけられ、メモリアク
セス体A1がメモリ15に対してメモリリードを実施し
ている間、メモリアクセス体B2が待たされる。メモリ
アクセス体A1のメモリリードが終了すると、メモリア
クセス体B2のリードが開始される。それと同時にメモ
リアクセス体A1からのメモリライト要求4 も受けつけ
られ、初回のリードとライトの競合時同様の動作をし、
メモリアクセス体A1のライトデータはメモリライトデ
ータ記憶部7のD3 に格納され、アドレスはメモリアド
レス記憶部8のA3 に格納される。
【0029】次にメモリアクセス体A1からメモリライ
ト要求5 、又メモリアクセス体B2からメモリライト要
求4 が出力された場合、これもリード要求の競合と同様
競合動作に入る訳であるが、今回は競合制御部3がラウ
ンドロビン方式で競合を調停している為、前回のリード
競合時メモリアクセス体A1に権利が与えられたので、
メモリアクセス体B2が優先となってメモリアクセス体
B2のメモリライト要求4 が受けつけられ、ライトデー
タはメモリライトデータ記憶部7のD4 に、又メモリア
ドレスはメモリアドレス記憶部8のA4 に格納される。
この間メモリ15に対しては、メモリライトデータ記憶
部7のD2 に格納されているデータが、メモリアドレス
記憶部8のA2 に格納されているアドレスでライトされ
る。
【0030】その後待たされていたメモリアクセス体A
1のメモリライト要求5 が受けつけられ、メモリライト
データ記憶部7のD5 にライトデータが、又メモリアド
レス記憶部8のA5 にアドレスが格納される。更にこの
間メモリ15に対しては、メモリライトデータ記憶部7
のD3 に格納されているデータがメモリアドレス記憶部
8のA5 に格納されているアドレスと共に出力されライ
ト動作を行なう。
【0031】次に図2での説明以外の動作を説明する。
例えば、メモリライトデータ記憶部7に記憶されていて
まだメモリ15へ書き込み動作が行なわれていないうち
に、そのデータと同アドレスにメモリリード要求がきた
場合は、メモリアドレス記憶部8の比較照合機能が働
く。メモリアドレス記憶部8は毎回、メモリアクセス体
A1,メモリアクセス体B2からのメモリアドレスをメ
モリアドレス選択部6からのアドレス1 (116)とし
て受け取り、内部でA1 〜An に格納されているアドレ
スと比較している。比較の結果アドレスが一致すれば、
メモリアドレス記憶部8はそのアドレスと対に記憶され
ているメモリライトデータ記憶部7のD1〜Dn のうち
の1つに対してアドレス照合信号128を有効にする。
【0032】本信号によりメモリライトデータ記憶部7
は示されたデータをリードデータ1(114)としてメ
モリデータ選択部5に出力し、又メモリデータ選択部5
は競合制御部3からのメモリデータ制御信号110によ
り双方向バッファA11もしくは双方向バッファB12
を介しメモリアクセス体A1又はメモリアクセス体B2
へメモリリードデータとして入力される。
【0033】一方アドレス照合信号128はORゲート
16により論理和をとられ、アドレス一致信号129を
有効にする。本信号により、競合制御部3はメモリ15
に対しアクセスが行かないように、メモリアクセス開始
信号120をマスクし、メモリ制御部4がメモリアクセ
スを開始するのを防ぐ。又、前回と同様な条件でメモリ
ライト要求が発生した場合、メモリアドレスがメモリア
ドレス記憶部8で比較され、一致したアドレスに対する
アドレス照合信号128が有効になる。そして本信号に
よりライトデータ2 (113)としてメモリアドレス記
憶部8に入力されたメモリライトデータがD1 からDn
のうちの対応する部分に対して上書きされる。その他の
動作は前述のメモリリード要求時と同様である。
【0034】次にメモリライトデータ記憶部7のデータ
格納数が許容数を満たしている場合、メモリアクセス体
A1 又はB2 よりメモリライト要求がくるとデータバッ
ファ状態信号119によりデータ格納数のFull状態
を競合制御部3に通知してメモリライトデータ記憶部7
への二重書込みを防いでいる。又逆にメモリライトデー
タ記憶部7のデータ格納数が0の状態の時にメモリライ
ト要求が来た場合は、メモリライトデータ記憶部7より
内部に格納しているデータがないことを示すデータバッ
ファ状態信号119が競合制御部3に通知される。
【0035】競合制御部3はメモリデータ制御信号11
0,メモリアドレス制御信号111によりそれぞれメモ
リデータ選択部5,メモリアドレス選択部6を制御し、
メモリアクセス体A1又はメモリアクセス体B2からの
ライトデータをライトデータ1 (112)、アドレスを
アドレス3 (118)として出力する。更に競合制御部
3は、メモリデータセレクタ制御信号123、メモリア
ドレスセレクタ制御信号124によりメモリデータセレ
クタ9,メモリアドレスセレクタ10を制御し、メモリ
15に対し先ほどのライトデータ1 (112),アドレ
ス3 (118)を出力する。
【0036】メモリ制御部4では、競合制御部3よりメ
モリアクセス開始信号120を入力され、メモリ15に
対してメモリライトを行なうべくメモリ制御信号125
を出力する。このようにして、メモリライトデータ記憶
部7に有効データが記憶されていない場合、メモリアク
セス体からのメモリライト要求は直接メモリ15に対し
て動作される。
【0037】以上の説明から、特に図2の(a)と
(b)の比較から、同条件下のアクセス頻度において
は、メモリアクセスに費やす時間が、(b)の実施例の
方が(a)の従来技術の方より短くて済むことが分か
る。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、複数のメ
モリアクセス体からのメモリアクセス要求に対しメモリ
ライトデータ及びメモリアドレスを一時記憶する機能を
持つことにより、メモリリードとメモリライトが競合し
た場合同時に処理することを可能としたので、メモリア
クセス競合時、メモリアクセス体のメモリアクセスを待
たされる時間が従来技術に対し大幅に削減でき、システ
ム全体の処理能力が向上するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図
【図2】従来技術と本発明の実施例におけるメモリアク
セスタイミングの比較図
【符号の説明】
1 メモリアクセス体A 2 メモリアクセス体B 3 競合制御部 4 メモリ制御部 5 メモリデータ選択部 6 メモリアドレス選択部 7 メモリライトデータ記憶部 8 メモリアドレス記憶部 9 メモリデータセレクタ 10 メモリアドレスセレクタ 11 双方向バッファA 12 双方向バッファB 13 メモリデータ用双方向バッファ 14 アドレスバッファ 15 メモリ 16 ORゲート 101 データバスA 102 アドレスバスA 103 アドレスバスB 104 データバスB 105 メモリアクセス信号A 106 応答信号A 107 メモリアクセス信号B 108 応答信号B 109 クロック信号 110 メモリデータ制御信号 111 メモリアドレス制御信号 112 ライトデータ1 113 ライトデータ2 114 リードデータ1 115 リードデータ2 116 アドレス1 117 アドレス2 118 アドレス3 119 データバッファ状態信号 120 メモリアクセス開始信号 121 ライトデータ3 122 アドレス4 123 メモリデータセレクタ制御信号 124 メモリアドレスセレクタ制御信号 125 メモリ制御信号 126 メモリデータバス 127 メモリアドレスバス 128 アドレス照合信号 129 アドレス一致信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のメモリアクセス体がただ1つのメ
    モリを共有するシステムにおいて、前記メモリアクセス
    体からのメモリライトデータを一時記憶させておく為の
    メモリライトデータ記憶部と、前記メモリアクセス体か
    らのメモリアドレスを一時記憶させておく為のメモリア
    ドレス記憶部と、前記メモリライトデータ記憶部及びメ
    モリアドレス記憶部を制御し、前記メモリへのアクセス
    の競合を調停する為の競合制御部と、前記メモリに対す
    る制御信号を生成する為のメモリ制御部とを有すること
    を特徴とするメモリ制御方式。
JP32711692A 1992-12-08 1992-12-08 メモリ制御方式 Withdrawn JPH06175911A (ja)

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