JPH06325570A - ダイナミックメモリリフレッシュ回路 - Google Patents

ダイナミックメモリリフレッシュ回路

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JPH06325570A
JPH06325570A JP5111509A JP11150993A JPH06325570A JP H06325570 A JPH06325570 A JP H06325570A JP 5111509 A JP5111509 A JP 5111509A JP 11150993 A JP11150993 A JP 11150993A JP H06325570 A JPH06325570 A JP H06325570A
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JP
Japan
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refresh
request
dram
access request
cpu
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5111509A
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English (en)
Inventor
Shigeaki Fukuda
重明 福田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイナミックメモリのリフレッシュを行う回
路に関し、ダイナミックメモリへのリフレッシュ要求と
中央処理装置のダイナミックメモリへのアクセス要求の
競合状態をつくらないようにすることにより、中央処理
装置システムにおけるスループットの低下を抑えること
を目的とする。 【構成】 中央処理装置からのアドレスをデコードして
ダイナミックメモリへのアクセス要求を生成するアドレ
スデコーダ1と、該ダイナミックメモリへのリフレッシ
ュ要求を生成するリフレッシュタイマ2と、前記のアク
セス要求とリフレッシュ要求とを調停するリフレッシュ
アービタ3とを有し、前記リフレッシュタイマ2で該ダ
イナミックメモリへのアクセス要求を監視し、前記中央
処理装置へのアクセスの終了後直ちにリフレッシュ要求
を行うように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイナミックメモリを
用いた中央処理装置システムに係り、特に、このダイナ
ミックメモリのリフレッシュを行う回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、中央処理装置(CPU)システム
の高速化、ダウンサイジング化の要求に伴い、大容量か
つ省スペースなメモリの使用が要求されている。
【0003】このため、メモリとしてダイナミックメモ
リ(例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ:D
RAM)を用いたCPUシステムが構成されているが、
CPUとDRAMをインタフェースする場合には、CP
Uから出力する信号からDRAMに適合する信号を作り
だすとともに、リフレッシュを定期的に行うための回路
が必要である。
【0004】以下において、図4を用いて従来例を説明
する。図4は従来の一実施例回路の構成とタイミングを
示す図であり、(A)は回路構成を示す図であり、
(B)はタイミングを示す図である。
【0005】図4(A)において、1はアドレスデコー
ダであり、CPUからのアドレスをデコードして、図示
しないDRAM(以下、単にDRAMと称す)の必要な
デバイスメモリを選択するアクセス要求(a) を出力す
る。
【0006】2はリフレッシュタイマであり、DRAM
を一定間隔でリフレッシュするタイミング信号であるリ
フレッシュ要求(b) を出力する。3はリフレッシュアー
ビタであり、CPUからのアドレスに基づくアクセス要
求(a) とリフレッシュタイマ2から出力するDRAMへ
のリフレッシュ要求(b)とが非同期であることから競合
が生じ、どちらかの要求を待たせるように調停したアー
ビタ出力(c) を出力する。
【0007】4はタイミングジェネレータであり、DR
AMへのリフレッシュに適合した列アドレスストローブ
(RAS)や行アドレスストローブ(CAS)などを生
成する。
【0008】また、図4(B)に示す(a) 〜(c) は、図
4(A)の各回路部位に示した信号を示し、リフレッシ
ュ要求間隔t1 、アクセス要求間隔t2 、アービタ出力
(c)におけるリフレッシュサイクルt3 およびアクセス
サイクルt4 の間隔は凡その目安であり、開始点のみが
基準として記載してある。
【0009】図4(B)に示す例は、リフレッシュ要求
(b) がアクセス要求(a) より早い場合に対応している。
以下において、図4の(A)、(B)を併用し、従来技
術を説明する。
【0010】図4の(A)、(B)に示すように、CP
UがDRAMへのリフレッシュを行う場合、リフレッシ
ュタイマ2でDRAMを一定間隔でリフレッシュするタ
イミング信号であるリフレッシュ要求(b) を生成する。
【0011】当該リフレッシュ要求(b) とCPUからの
アドレスをアドレスデコーダ1でデコードに判断でつく
られた前記アクセス要求(a) との間の調停は、リフレッ
シュアービタ3で行われる。
【0012】そして、調停結果であるアービタ出力(c)
をタイミングジェネレータ4に入力し、DRAMへのR
ASおよびCAS信号を生成する。なお、DRAMへの
リフレッシュは、当該RASおよびCAS信号で行い、
リフレッシュ方法としては、CASビフォアRASリフ
レッシュにより行うこととする。
【0013】ところが、このリフレッシュ方法の場合、
CPUからのアクセス要求(a) とリフレッシュタイマ2
によるDRAMへのリフレッシュ要求(b) とは同期化を
図っておらず、アクセス競合が生じたような状態の場合
は、リフレッシュアービタ3は要求の早い方(リフレッ
シュ要求(b) )を優先する。
【0014】図4(B)の(c) に示す如く、例えばDR
AMへのリフレッシュ要求(b) がアクセス要求(a) より
早い場合、早い方のリフレッシュ要求(b) でトリガーさ
れたDRAMへのリフレッシュサイクルt3 が終了した
後、DRAMへのアクセスサイクルt4 を開始すること
になる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】従って、リフレッシュ
タイマからのDRAMへのリフレッシュ要求とCPUか
らのDRAMへのアクセス要求が競合した場合、リフレ
ッシュアービタにおいて調停が行われ、リフレッシュサ
イクルの場合はアクセス要求が待たされることになり、
CPUシステムにおけるスループットが低下するという
課題がある。
【0016】本発明は、DRAMへのリフレッシュ要求
とCPUのDRAMへのアクセス要求の競合状態をつく
らないようにすることにより、CPUシステムにおける
スループットの低下を抑えることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第1発明は図1に示す如く、中央処理装置からのア
ドレスをデコードしてダイナミックメモリへのアクセス
要求を生成するアドレスデコーダ1と、該ダイナミック
メモリへのリフレッシュ要求を生成するリフレッシュタ
イマ2と、前記のアクセス要求とリフレッシュ要求とを
調停するリフレッシュアービタ3とを有し、前記リフレ
ッシュタイマ2で該ダイナミックメモリへのアクセス要
求を監視し、前記中央処理装置へのアクセスの終了後直
ちにリフレッシュ要求を行うように構成する。
【0018】また、第2発明は図2に示す如く、前記リ
フレッシュタイマ2で該ダイナミックメモリ以外へのア
クセス要求を監視し、前記中央処理装置が当該ダイナミ
ックメモリ以外へアクセスした場合にリフレッシュ要求
を行うように構成する。
【0019】
【作用】本発明は図1に示すように、CPUからのアド
レスをアドレスデコーダ1でデコードして判断し、該判
断結果のアクセス要求をリフレッシュタイマ2からのリ
フレッシュ要求と共にリフレッシュアービタ3に出力す
るのに加え、CPUの動作状態をアドレスデコーダ1で
判断し得られたリフレッシュ要求をリフレッシュタイマ
2に出力するようにしている。
【0020】従って、リフレッシュタイマ2はCPUか
らDRAMへのアクセス要求を出力していない時だけリ
フレッシュ要求を出力するようになり、CPUからDR
AMへのアクセス要求が行われていない状態において行
われるリフレッシュ要求が増加し、アクセスの競合回数
を減らすことが可能になる。
【0021】
【実施例】以下、図1と図2により本発明の原理を説明
し、図3により実際の回路例を説明する。
【0022】〔発明の構成〕図1は本発明の第1原理の
回路構成とタイミングを示す図であり、図2は本発明の
第2原理の回路構成とタイミングを示す図である。な
お、両図にわたって、(A)は回路構成を示す図であ
り、(B)はタイミングを示す図である。
【0023】図1と図2の(A)において、1はアドレ
スデコーダであり、CPUからのアドレスをデコードし
て、必要なDRAMへのアクセス要求(a) を判断する。
2はリフレッシュタイマであり、DRAMを一定間隔で
リフレッシュするタイミング信号であるリフレッシュ要
求(b) を出力する。
【0024】3はリフレッシュアービタであり、CPU
からのアドレスに基づくアクセス要求(a) とリフレッシ
ュタイマ2から出力するDRAMへのリフレッシュ要求
(b)が非同期であるため競合が生じるため、どちらかの
要求を待たせるように調停したアービタ出力を送出す
る。
【0025】4はタイミングジェネレータであり、DR
AMに適合した列アドレスストローブ(RAS)や行ア
ドレスストローブ(CAS)等などを生成する。また、
図1と図2の(B)に示す信号(a) と信号(b) は、図1
と図2の(A)の各回路部位に示す信号であり、その時
間間隔は凡その目安であり、開始点のみが基準として記
載されているとする。
【0026】まず、図1を説明する。図1(A)に示す
リフレッシュタイマ2は図1(B)に示すように、従来
の一定間隔でリフレッシュ要求(b) を生成する機能に加
え、CPUからDRAMへのアクセス要求(a) を監視
し、該アクセス要求(a) によるアクセス(Lで有効)後
直ちにリフレッシュ要求(b) を出力する機能を有する。
【0027】いま、CPUがDRAMへアクセスをした
とすると、CPUからのアドレスはアドレスデコーダ1
でデコードし、アドレスデコーダ1からアクセス要求
(a) を出力する。すると、リフレッシュタイマ2は該ア
クセス要求(a) を監視し、図1(B)の(b) に示すごと
く当該アクセス要求(a) の終了直後にDRAMへのリフ
レッシュ要求(b) を送出する。
【0028】この際、一定間隔でリフレッシュ要求(b)
を生成するリフレッシュタイマ2の機能は、CPUのD
RAMへのアクセス要求(a) がリフレッシュ要求(b) の
間隔を越えて行われ無かった場合、図1(B)の(b) に
示す如くリフレッシュ動作を行うものである。
【0029】なお、CPUからDRAMへのアクセス終
了後にDRAMへのリフレッシュを行う上記機能は、C
PUのプログラムがDRAM上において動作しており、
DRAMへ連続してアクセスする場合は、CPUのアク
セスとアクセスの間にDRAMへのリフレッシュ動作を
行う時間的余裕が必要である。
【0030】次に、図2を説明する。図2(A)に示す
リフレッシュタイマ2は図2(B)に示すように、従来
の一定間隔でリフレッシュ要求(b) を生成する機能に加
え、CPUからDRAM以外へのアクセス要求(a) を監
視し、CPUがDRAM以外へのアクセス要求(a) を出
力した場合、DRAMへのリフレッシュ要求(b) を出力
する機能を有する。
【0031】いま、CPUがDRAM以外へアクセスを
したとすると、CPUからのアドレスをアドレスデコー
ダ1でデコードして判断し、該アドレスデコーダ1から
DRAM以外へのアクセス要求(a) を出力する。
【0032】すると、リフレッシュタイマ2は該アクセ
ス要求(a) を監視し、図1(B)の(b) に示すごとく当
該アクセス要求(a) と同時にDRAMへのリフレッシュ
要求(b) を送出する。
【0033】この際、一定間隔でリフレッシュ要求(b)
を生成するリフレッシュタイマ2の機能は、CPUのD
RAM以外へのアクセス要求(a) がリフレッシュ要求
(b) の間隔を越えて無かった場合に、図2(B)の(b)
に示すごとく、DRAM以外へのアクセス終了時にリフ
レッシュ動作を行うものである。
【0034】〔実施例〕図3は本発明の一実施例回路の
構成を示す図であり、DRAMとDRAMの制御回路の
構成を示している。
【0035】図3において、各部の構成と機能は以下の
とおりである。10はCPUであり、DRAMとの間でリ
ード/ライトを行うためのアドレスとリード/ライト信
号の出力、およびデータの授受を行う。
【0036】20はDRAMであり、データの授受に伴う
リフレッシュを一定間隔で行うことが必要なメモリであ
る。11はアドレスデコーダであり、CPU10からアドレ
スバスを介して入力するアドレスをデコードして判断
し、DRAM20の必要なデバイスメモリを選択するアク
セス要求とDRAM20以外の必要なデバイスメモリを
選択するアクセス要求とを出力する。
【0037】12はリフレッシュタイマであり、CPU10
のDRAM20へのアクセス要求とCPU10のDRAM
20以外へのアクセス要求を基に、DRAM20を一定間
隔でリフレッシュするタイミング信号であるリフレッシ
ュ要求を出力する。
【0038】13はリフレッシュアービタであり、CPU
10からのアドレスに基づくアクセス要求とリフレッシ
ュタイマ12から出力されるDRAM20へのリフレッシュ
要求が非同期であるため競合が生じるため、CPUか
らのリード/ライトに対応してどちらかの要求を待たせ
るように調停したアービタ出力を出力する。
【0039】14はタイミングジェネレータであり、DR
AM20のリフレッシュに適合したRASやCASと書き
込み信号(WE)、およびアドレスマルチプレクサ15へ
の制御信号およびデータバッファ16への制御信号をつく
る。
【0040】15はアドレスマルチプレクサであり、DR
AM20では行アドレスと列アドレスが時分割で入力する
ので、前記アドレスとタイミングジェネレータ14からの
制御信号により行アドレスと列アドレスの切替信号を出
力する。
【0041】16はCPU10とDRAM20間のデータバス
のインタフェース用のデータバッファであり、タイミン
グジェネレータ14からの制御信号に応じ、CPU10とD
RAM20間でリードとライトを行う。以下、処理の流れ
に従い動作概要を説明する。
【0042】図3に示すように、CPU10からDRAM
20へのアドレスはアドレスバスを介して、アドレスデコ
ーダ11とアドレスマルチプレクサ15に送られる。アドレ
スデコーダ11はCPU10からのアドレスをデコードして
判断し、DRAM20のデバイスメモリを選択するアクセ
ス要求をつくり、該アクセス要求をリフレッシュア
ービタ13とリフレッシュタイマ12に送る。
【0043】同時に、アドレスデコーダ11はDRAM20
以外のデバイスメモリを選択するアクセス要求をリフ
レッシュタイマ12に出力する。リフレッシュタイマ12は
前記二つのアクセス要求とアクセス要求を基に、自
己側のDRAM20を一定間隔でリフレッシュするタイミ
ング信号であるリフレッシュ要求をリフレッシュアー
ビタ13に送る。
【0044】リフレッシュアービタ13は該アクセス要求
と自己のDRAM20へのリフレッシュ要求を調停
し、CPU10からのリード/ライトに対応したアービタ
出力をタイミングジェネレータ14に送る。
【0045】タイミングジェネレータ14は、当該アービ
タ出力を基にアクセス要求がDRAM20へのアクセ
スが書き込みか読み出しか、またはメモリリフレッシュ
であるかにより対応して動作する。
【0046】前記アービタ出力がDRAMへの書き込み
アクセスの場合、タイミングジェネレータ14はWEとR
ASおよびCASの各信号を‘L’に設定し、アドレス
マルチプレクサ15へ制御信号を送ってDRAM20へ書
き込みアドレスを送らせ、データバッファ16への制御信
号を書き込み側に設定する。
【0047】従って、DRAM20は書き込みアクセスと
なり、CPU10からデータバスを介してのデータはデー
タバッファ16を通ってDRAM20に加わり、アドレスマ
ルチプレクサ15から出力される書き込みアドレスに対応
した位置に該データが書き込まれる。
【0048】また、前記アービタ出力が読み出しアクセ
スの場合、WEを‘H’に、RASおよびCASを
‘L’にし、アドレスマルチプレクサ15へ制御信号を
送ってDRAM20へ読み出しアドレスを送らせ、データ
バッファ16への制御信号を読み出し側に設定する。
【0049】従って、DRAM20は読み出しアクセスと
なり、DRAM20上でアドレスマルチプレクサ15からの
読み出しアドレスが指定する位置のデータを読み出し、
該読み出しデータをデータバッファ16を通ってCPU10
に送る。
【0050】一方、前記アービタ出力がリフレッシュの
アクセスの場合、タイミングジェネレータ14が出力する
RASおよびCASを基に、DRAM20のリフレッシュ
が行われる。
【0051】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、CPUからのDRAMへのアクセス要求とリフ
レッシュ要求の競合が減らせることが可能になり、CP
UシステムにおいてDRAMへのリフレッシュによるス
ループットの低下を抑えることが可能となるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1原理の回路構成とタイミングを
示す図である。
【図2】 本発明の第2原理の回路構成とタイミングを
示す図である。
【図3】 本発明の一実施例回路の構成を示す図であ
る。
【図4】 従来の一実施例回路の構成とタイミングを示
す図である。
【符号の説明】
1はアドレスデコーダ 2はリフレッシュタイマ 3はリフレッシュアービタ 4はタイミングジェネレータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央処理装置からのアドレスをデコード
    してダイナミックメモリへのアクセス要求を生成するア
    ドレスデコーダ(1) と、該ダイナミックメモリへのリフ
    レッシュ要求を生成するリフレッシュタイマ(2) と、前
    記のアクセス要求とリフレッシュ要求とを調停するリフ
    レッシュアービタ(3) とを有し、 前記リフレッシュタイマ(2) で該ダイナミックメモリへ
    のアクセス要求を監視し、前記中央処理装置へのアクセ
    スの終了後直ちにリフレッシュ要求を行うようにしたこ
    とを特徴とするダイナミックメモリリフレッシュ回路。
  2. 【請求項2】 前記リフレッシュタイマ(2) で該ダイナ
    ミックメモリ以外へのアクセス要求を監視し、前記中央
    処理装置が当該ダイナミックメモリ以外へアクセスした
    場合にリフレッシュ要求を行うようにしたことを特徴と
    する請求項1記載のダイナミックメモリリフレッシュ回
    路。
JP5111509A 1993-05-13 1993-05-13 ダイナミックメモリリフレッシュ回路 Withdrawn JPH06325570A (ja)

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JP5111509A JPH06325570A (ja) 1993-05-13 1993-05-13 ダイナミックメモリリフレッシュ回路

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JP5111509A JPH06325570A (ja) 1993-05-13 1993-05-13 ダイナミックメモリリフレッシュ回路

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JPH06325570A true JPH06325570A (ja) 1994-11-25

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JP5111509A Withdrawn JPH06325570A (ja) 1993-05-13 1993-05-13 ダイナミックメモリリフレッシュ回路

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002352577A (ja) * 2001-05-28 2002-12-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体記憶装置
JP2005228438A (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Sharp Corp 半導体記憶装置
JP2007048406A (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Sharp Corp タイミング信号生成回路および画像処理装置

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