JPH0642263B2 - デ−タ処理装置 - Google Patents

デ−タ処理装置

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JPH0642263B2
JPH0642263B2 JP59248109A JP24810984A JPH0642263B2 JP H0642263 B2 JPH0642263 B2 JP H0642263B2 JP 59248109 A JP59248109 A JP 59248109A JP 24810984 A JP24810984 A JP 24810984A JP H0642263 B2 JPH0642263 B2 JP H0642263B2
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
    • G06F12/02Addressing or allocation; Relocation
    • G06F12/06Addressing a physical block of locations, e.g. base addressing, module addressing, memory dedication
    • G06F12/0646Configuration or reconfiguration
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Memory System (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] この発明は、データ処理技術さらにマイクロプロセッサ
に適用して特に有効な技術に関する。
[背景技術] マイクロコンピュータ・システムは、マイクロプロセッ
サと、ROM(リード・オンリ・メモリ)やRAM(ラ
ンダム・アクセス・メモリ)などの記憶装置と、入出力
インタフェース(I/O)等により構成される。この場
合、RAMとしてはスタティック型のものを用いるより
もダイナミック型のものを用いた方が、システムを安価
に構成できるというメリットがある。
しかるに、ダイナミック型RAMにおいては、アドレス
がマルチプレクス方式が採用され、またリフレッシュ動
作が必要とされるのでその制御がROMやスタテイック
型RAMに比べて面倒である。そのため、従来のマイク
ロプロセッサは、専らROMやスタテイック型RAMを
直接アクセスできるように構成されており、ダイナミッ
ク型RAMを用いてシステムを構成する場合には、マイ
クロプロセッサから出力されるクロック信号や制御信号
に基づいて、ダイナミック型RAMを動作させるのに必
要な▲▼(行アドレス・ストローブ)信号や▲
▼(列アドレス・ストローブ)信号とともにリフレ
ッシュタイミングを示す信号▲▼を形成する回
路等の複雑な外付け回路を設けなければならなかった
(CQ出版社発行「マイクロコンピュータ」1982年
No.6,第87頁〜第89頁参照)。
このように、従来のマイクロプロセッサは、ダイナミッ
ク型RAMを用いるとシステム設計が面倒になるととも
に、システムの実装面積も大きくなってしまうという問
題点があった。
なお、従来のマイクロプロセッサには、ダイナミック型
RAMのリフレッシュ・アドレスを発生するリフレッシ
ュ・カウンタを内蔵したものがあるが、そのようなマイ
クロプロセッサにあっても▲▼信号や▲▼
信号は、外付け回路で作ってやらなければならない。
[発明の目的] この発明の目的は、ダイナミック型RAMを使用したシ
ステムの設計を容易にし、かつそのシステムの実装面積
を低減できるようなマイクロプセッサを提供することに
ある。
この発明の他の目的は、使用するダイナミック型RAM
の容量や個数あるいは、アドレス空間上でのダイナミッ
クRAM領域の位置などをある程度自由に変えられるよ
うな汎用性の高いマイクロプロセッサを提供することに
ある。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明かにな
るであろう。
[発明の概要] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、マイクロプロセッサ内部に、ダイナミック型
RAMのアクセスはスタティック型RAM(若しくはR
OM)のアクセスかを指定するレジスタを設け、このレ
ジスタの内容に応じてアドレスの出力形式を変更できる
ように構成することにより、スタテイック型RAMはも
ちろんダイナミック型RAMを直接アクセスすることが
可能になり、システム設計を容易にし、かつシステムの
実装面積を低減させる。
また、上記レジスタに、使用するダイナミックRAMの
アドレス範囲および容量すなわちアドレス信号のビット
数を指定するレジスタを設けることにより、使用するダ
イナミック型RAMの容量や個数をある程度自由に変え
られるような汎用性の高いマイクロプロセッサを提供す
るものである。
[実施例] 第1図は、本発明を16ビット・マイクロプロセッサに
適用した場合の一実施例を示す。同図において、鎖線A
で囲まれた部分は、公知の半導体製造技術により、単結
晶シリコンのような一枚の半導体基板上において形成さ
れる。
第1図において、回路符号CPUで示されているのは、
マイクロプロセッサ部である。このマイクロプロセッサ
部CPUは、その詳細を図示していないが、例えば演算
論理ユニットとプログラム・カウンタやスタック・ポイ
ンタ、ステータス・レジスタのような専用レジスタおよ
びワークエリアとして使用される汎用レジスタ群とから
なる実行ユニットEXECと、図示しない外部のメモリ
から読み出されたマクロプログラムの命令が順次に入力
される命令レジスタと各マクロ命令に対応したマイクロ
命令が格納されたマイクロROM等からなる制御部CO
NTとによって構成されている。
実行ユニットEXECは、制御部CONTから出力され
る制御信号によって、適当な順序をもって動作される。
これにより、所望のデータ処理が実行される。制御部C
ONTには、割込み信号やリセット信号が供給される外
部端子群CTが結合されている。
マイクロプロセッサ部CPUの動作タイミングの制御の
ために、発振回路OSCとクロック発生回路CPGとが
設けられている。発振回路OSCは、外部端子XT
XTとの間に結合される水晶振動子もしくはセラミッ
ク振動子のような回路素子によってその発振周波数が決
定される。クロック発生回路CPGは、発振回路OSC
の発振出力を受け、それを適当に分周することによっ
て、システムクロックφを形成する。
この実施例では、上記マイクロプロセッサ部CPUと同
一の半導体基板上にダイナミック型RAMのリフレッシ
ュ・アドレスを発生するリフレッシュ・カウンタRC
と、このリフレッシュ・カウンタRCまたは上記実行ユ
ニットEXECから出力されるアドレスのいずれか一方
を選択的に通過させるアドレス・マルチプレクサMPX
およびこのアドレス・マルチプレクサMPXの動作を制
御するコントロール信号発生回路CSGとが設けられて
いる。
上記リフレッシュ・カウンタRCは、システムの動作ク
ロック信号φによって動作され、約2m秒に1回ずつリ
フレッショのタイミングを示す同期信号▲▼を
出力する。リフレッシュカウンタRCは、また同期信号
▲▼の周期内において、ダイナミック型RAM
の各行をアクセスさせるようなアドレス信号を形成す
る。同期信号▲▼は、マイクロプロセッサ部C
PUとコントロール信号発生回路CSGに対供給され
る。
同期信号▲▼が発生されると、マイクロプロセ
ッサ部CPUは、アドレスバスA−BUSをアクセスす
るのを禁止される。これとともに、コントロール信号発
生回路CSGからアドレス・マルチプレクサMPXに対
して切換え制御信号が供給される。この切換え制御信号
によって、マルチプレクサMPXは、アドレスバスA−
BUS上のアドレス信号の代わりに、リフレッシュ・カ
ウンタRCから供給されるリフレッシュ・アドレスを通
過させ、アドレスバッファA−BFFを介して外部アド
レスバスへ出力させるようになっている。
また、上記リフレッシュ・カウンタRCからコントロー
ル信号発生回路CSGへ供給される同期信号は、外部に
対しリフレッシュ・タイミングを示す信号▲▼
として出力されるようになっている。
この実施例に従うと、特に制限されないが、外部アドレ
ス端子ATに複数種類のメモリを同時に結合させること
ができるようにするためと、各メモリに対応されるべき
複数のアドレス空間、各メモリの属性を示すデータとが
設定される。
特に制限されないが、複数のアドレス空間の識別のため
に、2つのアドレス設定レジスタAR,ARと、こ
のアドレス設定レジスタARおよびARの内容と上
記マイクロプロセッサ部CPUからアドレスバスA−B
US上に出力されたアドレスとをそれぞれ比較し、その
大小を判定する2つの端回路COMP,COMP
と、この2つの比較回路COMPとCOMPの出
力状態からアドレスバスA−BUS上のアドレス信号が
どのアドレス範囲に入っている判定する判定回路DCD
とが設けられている。アドレス設定レジスタARおよ
びARのそれぞれは、マイクロプロセッサ部CPUに
よって、データバスD−BUSを介してアドレスデータ
が書き込まれる。アドレス設定レジスタARおよびA
のそれぞれの内容は、またデータバスD−BUSを
介して読出し可能とされている。
2つのアドレス設定レジスタARおよびARによっ
て、全体のメモリ空間は、3つに分割することができる
ようになる。特に制限されないが、アドレス設定レジス
タARのアドレスデータが、第2アドレス空間の先頭
アドレスを意味し、アドレス設定レジスタARのそれ
は、第3アドレス空間の先頭アドレスを意味するように
される。
すなわち、レジスタARのデータによって、第1アド
レス空間と第2アドレス空間との境界が識別可能にさ
れ、レジスタARのそれによって、第2アドレス空間
と第3アドレス空間との境界が識別可能にされる。
例えば、アドレス設定レジスタARおよびARのア
ドレスデータが、それぞれ16進数で“40000
0”,“B00000”であるなら、第1アドレス空間
は、“000000”から“3FFFFF”までのアド
レス範囲とされ、第2アドレス空間は、“40000
0”から“AFFFFF”までの範囲とされる。同様
に、第3アドレス空間は、“B00000”から“FF
FFFF”までの範囲とされる。
上記アドレス設定レジスタAR,ARに設定された
アドレスにより分割される3つのアドレス空間もしくは
範囲に対応して、それぞれそのアドレス範囲に対応され
るメモリの属性を示すデータが書き込まれるB〜B
を含むレジスタ(以下コンフィグレーション・レジスタ
と称する)CR〜CRが設けられている。
これらのコンフィグレーション・レジスタCR〜CR
において、ビットBは、外付けされるメモリのアド
レス指定方式に対応されたデータが書き込まれ、ビット
およびBは、外付けされるメモリの記憶容量に対
応するデータが書き込まれる。
すなわち、ビットBは、ダイナミック型RAMのよう
なアドレスマルチプレクス方式のメモリ、すなわちロウ
系アドレスとカラム系アドレスのような2種類のアドレ
スデータが時分割的に供給されるべきメモリのときに、
“1”にされ、ROMセスタテイックRAMのような2
種類のアドレスデータが同時に供給されるべきメモリの
ときに、“0”にされる。
ビットBおよびBからなる2ビットは、4種類の記
憶容量と対応される。例えば、ビットBおよびB
組合せ“00”,“01”,“10”および“11”
は、16kビット、64kビット、256kビットおよ
び1Mビットの記憶容量とそれぞれ対応される。
これによって、例えば、上記アドレス設定レジスタAR
とARが、それぞれ16進数で“400000”と
“B00000”に設定され、かつコンフィグュレーシ
ョン・レジスタCR〜CRのビットBがそれぞれ
「0」,「1」,「0」に設定された場合を考える。た
だし、ここでビットBの「0」はダイナミック型RA
M以外のアドレス範囲であることを、またビットB
「1」はダイナミック型RAMのアドレス範囲であるこ
とを示しているものとする。すると、このようなレジス
タの設定により、第2図に示すように、アドレス“00
0000”〜“3FFFFF”は、スタティック型RA
MもしくはROMのアドレス領域で、アドレス“400
000”〜“AFFFFF”はダイナミック型RAMの
アドレス領域、またアドレス“B00000”〜“FF
FFFF”はROMもしくはスタティック型RAMのア
ドレス領域であることを設定できる。
上記コンフィグュレーション・レジスタCR〜CR
の各ビットBの情報は、上記判定回路DCDの判定出
力信号によって切り換えが行なわれる選択回路SEL
を通して、そのうち1つが選択的に上記コントロール信
号発生回路CSGに供給される。すなわち、アドレスバ
スA−BUS上に出力されたアドレスが“00000
0”〜“3FFFFF”の間に入っていると、判定回路
DCDの出力によって制御される選択回路SELによ
って、コンフィグュレーション・レジスタCRのビッ
トBの内容がコントロール信号発生回路CSGに供給
される。一方、アドレスバス上のアドレスが40000
0”〜“AFFFFF”の間に入っていると、コンフィ
グュレーション・レジスタCRのビットBの内容
を、また、アドレスバス上のアドレスが“B0000
0”〜“FFFFFF”の間に入っているとコンフィグ
ュレーション・レジスタCRの内容がそれぞれコント
ロール信号発生回路CSGに供給される。
上記判定回路DCDとコンフィグュレーション・レジス
タCR〜CRと選択回路SELとによって、アド
レス判定手段が構成されている。
コントロール信号発生回路CSGは、供給されたビット
の情報が「0」のときは、アドレスバス上のアドレ
スデータA〜A23をそのままアドレス・マルチプレ
クサMPXを通してアドレスバッファA−BFFに供給
させるような制御信号を形成してそれをアドレス・マル
チプレクサMPXに出力する。一方、コントロール信号
発生回路CSGに供給されたビットBの情報が「1」
であるときは、マイクロプロセッサ部CPUからアドレ
スバスA−BUS上に出力されたアドレスデータのうち
ダイナミック型RAMのアクセスに必要な上位ビット
(もしくは下位ビット)に相当する部分の信号をアドレ
ス・マルチプレクサMPX内にラッチ回路(図示しな
い)の取り込ませるとともに、アドレスの下位ビット
(もしくは上位ビット)に相当する部分の信号をアドレ
ス・マルチプレクサMPXをそのまま通過させて行アド
レス信号として出力させる。続いて、既にアドレス・マ
ルチプレクサMPX内のラッチ回路に保持されているア
ドレスの上位ビット(もしくは下位ビット)をアドレス
・マルチプレクサMPXからアドレスバッファA−BF
Fへ送って同じアドレス端子から列アドレス信号として
外部へ出力させる。
これによって、ダイナミック型RAMのアドレス範囲が
アクセスされたときは、アドレスの上位ビットと下位ビ
ットが別々にすなわちアドレス・マルチプレクス方式で
外部へ出力されるようになる。しかも、上記の場合、ア
ドレス・マルチプレクサMPXから行アドレス信号が出
力されるときは、コントロール信号発生回路CSGで、
これに同期して第3図に示すようにロウレベルの▲
▼信号が形成されて出力され、またアドレス・マルチ
プレクサMPXから列アドレス信号が出力されるときは
ロウレベルの▲▼信号が形成されて出力されるよ
うにされている。
この実施例のマイクロプロセッサに接続されるダイナミ
ック型RAMは、この▲▼信号と▲▼信号
の立ち下がりに同期して、そのときアドレスバッファA
−BFFより出力されているアドレスを取り込んでアク
セスされ、所望のデータを読み出すことができる。
なお、上記データバスD−BUSには、図示のように外
部データ端子DTを介して図示しない外部のメモリとの
間でデータの入出力を行なうデータバッファD−BFF
が接続されている。
一方、ダイナミック型RAMのアドレス範囲以外のアド
レス信号がマイクロプロセッサ部CPUから出力される
と、そのアドレス信号がアドレス・マルチプレクサMP
Xを素通りしてそのまま外部へ出力される。
さらに、上記コンフィグュレーション・レジスタCR
〜CRのビットB,Bの情報は、判定回路DCD
の出力によってその切換え状態が制御される選択回路S
ELを通って、そのうち1組がコントロール信号発生
回路CSGに送られる。コンフィグュレーション・レジ
スタCR〜CRのビットBとBは、前述のよう
に例えばそれが「0,0」にセットされていると対応す
るダイナミック型RAMの容量が16kビットであるこ
とを示し、また「0,1」のときは64kビット、
「1,0」のときは256kビット、「1,1」のとき
は1Mビットであることを示すようにされている。
コントロール信号発生回路CSGは、コンフィグュレー
ション・レジスタCR〜CRのビットB,B
情報が供給されると、それが「0,0」のときは、アド
レスバスA−BUS上の信号のうち14ビット(例えば
〜A14)をダイナミック型RAMの正規のアドレ
スとして認識してアドレス・マルチプレクサMPXにそ
のうち先ず半分(A〜A14)をラッチし、残りの半
分(A〜A)は素通りさせ、その後、半分(A
14)を同じ外部端子に出力させる。
また、ビットB,Bが「0,1」のときは、アドレ
スバス上のうち16ビット(例えばA〜A16)を正
規のアドレスとして認識して、マルチプレクサMPXに
そのうち半分(A〜A16)をラッチし、残りの半分
(A〜A)は素通りさせる。ビットB,B
「1,0」のとき、および「1,1」のときも、同様に
して18ビットと20ビットの信号が半分にされ、2回
に分けて出力されるようにされる。
なお、マイクロプロセッサ部CPUから出力されたアド
レスA〜A23のうちダイナミック型RAMのアクセ
スに使用されなかった残りのビットは、一旦アドレスマ
ルチプレクサMPXにラッチされ、上記のごとく下位ビ
ットと上位ビットが順番に出力されている間連続して外
部へ出力され、これに基づいて例えばメモリボード上に
設けられたアドレスデコーダがチップセレクト信号を形
成し、ダイナミック型RAMの選択を行なうようにされ
る。
さらに、この実施例では、選択回路SELからコント
ロール信号発生回路CSGに供給されるダイナミック型
RAMのアドレス範囲か否かの情報を示す信号を▲
▼信号として外部へ出力するようにされている。こ
の▲▼信号によって、マイクロプロセッサがダ
イナミック型RAMをアクセスする状態にあるか否かを
知ることができるとともに、例えばこの信号をダイナミ
ック型RAMのチップセレクト信号として使用したり、
ROMもしくはスタティック型RAMを非選択にさせる
こともできる。
第4図は、外部メモリの接続図である。特に制限されな
いが、外部メモリDMおよびDMは、アドレス端子
〜A、データ出力端子DOUT、カラムアドレス
ストローブ端子▲▼、基準電位端子(アース端
子)Vss、リフレッシュ制御端子▲▼、データ
入力端子DIN、ライトイネーブル端子▲▼、ロウ
アドレスストローブ端子▲▼および電源端子Vcc
を持つ64kビットのダイナミック型RAMから構成さ
れる。メモリDMおよびDMは、一ビットずつのデ
ータの入出力が可能とされている。なお、この場合、同
時に複数ビットのデータの入出力が必要な場合、複数個
ずつのメモリが必要となる。
同図において、外部アドレスバスA−BUSEは、第1
図の外部アドレス端子ATに結合され、外部データバス
D−BUSEは、第1図の外部データ端子DTに結合さ
れる。
デコーダDECは、外部アドレスバスA−BUSEを介
して供給されるアドレス信号と、第1図の端子▲
▼を介して供給されるロウアドレスストローブ信号とに
よって、メモリDMおよびDMに供給すべきロウア
ドレスストローブ信号▲▼および▲▼
を形成する。
メモリDMおよびDMのアドレス端子A〜A
は、外部アドレスバスA−BUSEを介して共通のアド
レス信号が与えられる。
これによって、メモリDMは、信号RASとアドレ
ス端子A〜Aに加えられるアドレス信号とによって
選択され、同様にメモリDMは、信号RASとアド
レス端子A〜Aの信号とによって選択される。
メモリDMおよびDMのカラムアドレスストローブ
端子▲▼、リフレッシュ制御端子▲▼、
およびライトイネーブル端子▲▼は、それぞれ第1
図の端子▲▼、▲▼および▲▼に共
通接続される。
メモリDMおよびDMのデータ出力端子DOUT
は、バスドライバTSCの入力端子に共通接続され、デ
ータ入力端子DINは、バスドライバTSCの出力端子
とともに、外部データバスD−BUSEに接続されてい
る。
バスドライバTSCは、トライステート回路から構成さ
れ、それに供給される読出し制御信号▲▼がロウレ
ベルなら、その入力端子に供給される入力信号と対応さ
れるレベルの出力信号をその出力端子に出力する。バス
ドライバTSCの出力は、信号▲▼がハイレベルな
ら、高インピーダンス状態にされる。
この実施例によると、リフレッシュカウンタRCが内蔵
され、しかもこのリフレッシュカウンタRCのリフレッ
シュアドレスが外部へ出力されるときには、そのタイミ
ングを示す信号▲▼が出力される。そのため、
ダイナミック型RAMのリフレッシュ信号を形成する複
雑なリフレッシュコントロール回路を外付け回路で構成
する必要がない。
また、この実施例のマイクロプロセッサは、内部にダイ
ナミック型RAMのアドレス範囲を設定するレジスタを
備え、ダイナミック型RAMのアドレスをアクセスする
ときは、チップ内部で自動的にアドレスがマルチプレク
スされるようになっている。
そのため、スタティック型RAMとダイナミック型RA
Mを混在させてシステムを構成した場合にも、何ら外付
け回路を設けることなく、ダイナミック型RAMをスタ
ティック型RAMと同じように簡単にアクセスしてやる
ことができる。
その場合、マイクロプロセッサ部CPUから出力される
読出し制御信号▲▼と書込み制御信号▲▼とに
よってダイナミック型RAMの読出し、書込み制御が行
なわれる。
しかも、この実施例では、アドレス設定レジスタA
,ARに適当なアドレスを設定してやることによ
り、ダイナミック型RAMのアドレス範囲を任意に設定
することができる。
なお、上記実施例の場合、リセット状態でコンフィグュ
レーション・レジスタCR〜CRのビットB
「0」にリセットすることにより、最初はROMアクセ
ス状態にして、ROM内のプログラムを実行することに
より、そのシステム構成に合わせてアドレス設定レジス
タAR,ARの設定を行なっておくようにする使い
方が一般的である。ただし、プログラムの途中でアドレ
ス設定レジスタAR,ARの設定値を変更して、ダ
イナミック型RAMのアドレス範囲を変更させるような
ことも可能である。
これによって、例えばROMのアドレスエリアとダイナ
ミック型RAMのアドレスエリアの重複したシステムを
構成し、必要に応じてROMを使用したりRAM領域と
して使用したりするようなことが可能になる。なお、ア
ドレス設定レジスタARおよびARによって設定さ
れるそれぞれのアドレス空間は、複数種のメモリと対応
されてよい。例えば、同じアドレス指定方式をもつRO
MとスタティックRAMは、一つのアドレス空間内に対
応されることがきる。この場合、一つのアドレス空間内
の一つの部分アドレス空間は、RAMと対応され、他の
一つの部分アドレス空間はスタティックRAMに対応さ
れる。
さらに、上記実施例では、コンフィグュレーション・レ
ジスタCR〜CRにダイナミック型RAMの容量を
示すビットB,Bが設けられているため、16k〜
1Mビットの任意の容量を持つRAMを使用してシステ
ムを構成することができる。ただし、ダイナミック型R
AMの容量を示すコンフィグュレーション・レジスタC
〜CRのビットB,Bは、上記実施例のごと
く2つに限定されるものでなく、1ビットあるいは3ビ
ット以上設けるようにしてもよい。
同様に、ダイナミック型RAMのアドレス範囲であるか
否かの情報を示すビットBも、1ビットでなく2ビッ
トにして、ROMとスタティック型RAMのアドレス範
囲の区別を行なえるようにしてもよい。また、コンフィ
グュレーション・レジスタCR〜CRに、上記以外
の情報を担うビット(例えば対応するアドレス領域がリ
ードオンリかリード/ライトかを示すビットやプログラ
ムはデーかを示すビット、システム領域かユーザー領域
かを示すビットなど)を設けてもよい。
上記実施例では、アドレス設定レジスタを2つ設けて、
マイクロプロセッサの持つアドレス空間を3つに分割で
きるようにしているが、このレジスタの数も2つに限定
されるものでなく、1つあるいは3つ以上設けるように
することもできる。
なお、上記実施例では、この発明を16ビット・マイク
ロプロセッサに適用したものについて説明したが、8ビ
ット・マイクロプロセッサにも適用することができる。
[効果] (1)アドレスマルチプレクス方式のダイナミック型R
AMへのアドレスとアドレスマルチプレクス方式でない
スタティック型RAM(又はROM)へのアドレスが共
通の端子から供給されるため、アドレス端子が増大せず
(本願発明を適用しない場合は、アドレス端子数は本願
発明の1.5倍になりる。)、半導体装置の出力回路及
びボンディングパッドが増加することがないので(出力
回路及びボンディングパッドは半導体チップ内に占める
割合が非常に大きい。)、半導体装置のチップ面積の増
大を防止することができる。
また、該チップを封止するパッケージのピン数の増大も
防止でき、パッケージ自身も大きくならないので、シス
テム面積の増大を防止できる。
(2)マルチプレクサから出力されるアドレスがダイナ
ミック型RAMとスタティック型RAM(又はROM)
のどちらに供給されるかを指定する情報が書き込まれる
レジスタと該レジスタの内容に応答して上記マルチプレ
クサを制御する回路とを有しているため、システム立ち
上げ時のみROM内のプログラムに従って動作し、その
プログラムの中で、上記レジスタを書き替えて、その
後、同一のアドレス空間をダイナミック型RAMに変更
することができる。これによって、システム設計の融通
性が増大いたします。
(3)アドレスマルチプレクサが、レジスタの内容に従
ってアドレスマルチプレクスしてアドレスを出力するか
アドレスマルチプレクスしないでアドレスを出力するか
制御されるため、該アドレスマルチプレクサを半導体チ
ップに内蔵しても、該アドレスマルチプレクサの出力
は、アドレスマルチプレクス方式のダイナミック型RA
M及びアドレスマルチプレクス方式でないスタティック
型RAM(又はROM)の両方に供給することができ
る。
すなわち、半導体チップ内の信号遅延は、半導体チップ
間の信号遅延に比べて非常に小さいので、ダイナミック
型RAM及びスタティック型RAM(又はROM)のど
ちらも、アドレス信号が遅延せず、メモリのアドレス端
子に入力されるため、メモリの最大限の特性(スピー
ド)を引き出すことができる。
(4)また、アドレスマルチプレクサのアドレスマルチ
プレクスするビット数を更可能にするレジスタ及びその
制御手段を有しているため、メモリ容量、すなわち、1
個のダイナミック型メモリのアドレス端子数に対応する
アドレスビット数が異なるメモリの接続が可能でありま
す。すなわち、例えば256K×1のダイナミック型メ
モリでは、18ビットのアドレスを9ビットずつに分割
し、1M×1のダイナミック型メモリでは、20ビット
のアドレスを10ビットずつに分割してアドレスを出力
する必要がありますが、本願発明では、上記レジスタの
内容に従って自動的にアドレスを出力することができ
る。
さらに、当初、256Kのダイナミック型メモリを使用
していたシステムにおいて、メモリの世代が変わり1M
のダイナミック型メモリを使用する場合でも、システム
立ち上げ時のプログラムにおいて、上記レジスタを書き
替えるだけで、対応することができる。
(5)マイクロプロセッサ内部に、ダイナミック型RA
Mのアクセスかスタティック型RAM(若しくはRO
M)のアクセスかを指定するレジスタを設け、このレジ
スタの内容に応じてアドレスの出力形式を変更できるよ
うにしたので、スタティック型RAMはもちろんダイナ
ミック型RAMを直接アクセスすることが可能になると
いう作用により、ダイナミック型RAMを使用したシス
テムの設計が容易になるとともにそのシステムの実装面
積を低減されるという効果がある。
(6)マイクロプロセッサ内部に、ダイナミック型RA
Mのアクセスかスタティック型RAM(若しくはRO
M)のアクセスかを指定するレジスタを設け、このレジ
スタの内容に応じてアドレスの出力形式を変更できるよ
うにするとともに、上記レジスタに、使用するダイナミ
ック型RAMのアドレス範囲および容量すなわちアドレ
ス信号のビット数を指定するレジスタを設けるようにし
たので、使用するダイナミック型RAMの容量や個数を
ある程度自由に変えるようになるという作用により、マ
イクロプロセッサの汎用性が向上されるという効果があ
る。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば、上記実施例で
は、レジスタによりダイナミック型RAMのアドレス範
囲を可変としているが、レジスタの代わりに一定のアド
レスを発生する手段を設け、アドレス空間の分割を固定
的にすることも可能である。
さらに、コンフィグュレーション・レジスタCR〜C
自体を省略して、アドレス設定レジスタAR,A
で分割されたアドレス範囲がいずれのメモリに属す
るか判定回路DCDの判定出力により一義的に指定し
て、それに応じてアドレス・マルチプレクサMPXを動
作させるようにしてもよい。
[利用分野] 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるワンチップ化された
マイクロプロセッサに適用したものについて説明した
が、それに限定されるものでなく、マルチチップのマイ
クロプロセッサを構成する場合にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るマイクロプロセッサの一実施例
を示すブロック図、 第2図は、アドレス設定レジスタによるアドレス空間の
分割状態の一例を示すメモリマップ、 第3図は、ダイナミック型RAMをアクセスする場合の
アドレス信号と制御信号のタイミングを示すタイミング
チャート、 第4図は、外部メモリの接続図である。 CPU……マイクロプロセッサ部、CONT……制御
部、EXEC……実行ユニット、MPX……アドレス切
換手段(アドレス・マルチプレクサ)、RC……リフレ
ッシュ・アドレス形成手段(リフレッシュ・カウン
タ)、CSG……コントロール信号形成手段、AR
AR……アドレス設定手段(アドレス設定レジス
タ)、COMP,COMP……比較回路、DCD…
…判定回路、CR〜CR……コンフィグュレーショ
ン・レジスタ、SEL,SEL……選択回路、A−
BUS……アドレスバス、D−BUS……データバス。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単一の半導体基板上に形成され、外部にメ
    モリが結合されるデータ処理装置において、 上記メモリへアドレス信号を供給するためのアドレスバ
    スと、 上記メモリから読み出すあるいは書き込むデータが供給
    されるデータバスと、 アドレス切り換え回路と、 上記アドレス切り換え回路を介して上記アドレスバスに
    結合される外部アドレス端子と、 上記メモリの種類に対応されたデータが書き込まれるレ
    ジスタと、 上記レジスタ内のデータに応答して、上記メモリがアド
    レスマルチプレクス方式でアクセスされるべきか否かを
    識別する制御回路とを具備し、 上記アドレス切り換え回路は、上記制御回路の出力信号
    に応答して、上記メモリがアドレスマルチプレクス方式
    のメモリであることを上記レジスタ内のデータが示して
    いるとき、上記アドレス信号を第1の部分と第2の部分
    とに時分割して上記外部アドレス端子に出力するように
    され、上記メモリがアドレスマルチプレクス方式でない
    メモリであることを上記レジスタ内のデータが示してい
    るとき、上記アドレス信号を時分割しないで上記外部ア
    ドレス端子に出力するようにされてなることを特徴とす
    るデータ処理装置。
  2. 【請求項2】上記レジスタは、上記データバスに結合す
    るようにされてなることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のデータ処理装置。
  3. 【請求項3】上記レジスタには、上記メモリの容量に対
    応したデータが書き込むようにされてなることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項若しくは第2項記載のデータ
    処理装置。
  4. 【請求項4】単一の半導体基板上に形成され、外部にメ
    モリが結合されるデータ処理装置において、 上記メモリへアドレス信号を供給するためのアドレスバ
    スと、 上記メモリから読み出すあるいは書き込むデータが供給
    されるデータバスと、 アドレス切り換え回路を介して上記アドレスバスに結合
    される外部アドレス端子と、 上記データバスと上記アドレスバスに結合されるCPU
    と、 上記メモリの種類に対応されたデータが上記CPUによ
    って上記データバスを介して書き込まれるレジスタと、 上記レジスタ内のデータに応答して、上記メモリがアド
    レスマルチプレクス方式でアクセスされるべきか否かを
    識別する制御回路とを具備し、 上記アドレス切り換え回路は、上記制御回路の出力信号
    に応答して、上記メモリがアドレスマルチプレクス方式
    でアクセスされるべきであることを上記レジスタ内のデ
    ータが示しているとき、アドレスマルチプレクス方式に
    従って上記アドレス信号を上記外部アドレス端子に出力
    するようにされ、上記メモリがアドレスマルチプレクス
    方式でアクセスされるべきでないことを上記レジスタ内
    のデータが示しているとき、アドレスマルチプレクスし
    ないで上記アドレス信号を上記外部アドレス端子に出力
    するようにされてなることを特徴とするデータ処理装
    置。
  5. 【請求項5】上記レジスタには、上記メモリの容量に対
    応したデータを書き込むようにされてなることを特徴と
    する特許請求の範囲第4項記載のデータ処理装置。
  6. 【請求項6】マイクロプロセッサ部と、 該マイクロプロセッサ部から出力されるアドレスを複数
    回に分けて外部アドレス端子に出力可能なアドレス切り
    換え手段と、 上記マイクロプロセッサがアクセスするアドレス空間を
    複数に分割するアドレス設定手段と、 外部へ出力されるアドレスがダイナミック型メモリのア
    ドレスか否かを判定するアドレス判定手段とを単一の半
    導体基板上に備え、 上記アドレス判定手段は、アドレス領域がダイナミック
    型メモリのアドレス範囲であるかそれ以外のアドレス範
    囲かを示す情報が上記マイクロプロセッサによって書き
    込まれるレジスタを備え、その情報の示す内容に応じ
    て、上記アドレス切り換え手段におけるアドレスの出力
    形式が変更されるようにされ、 上記マイクロプロセッサ部から出力されるアドレス信号
    がダイナミック型メモリに割り当てられたアドレス範囲
    に入っているとき、上記アドレス信号は行アドレスと列
    アドレスに分割された上記外部アドレス端子に出力さ
    れ、 それ以外のときは上記アドレス信号が分割されないで外
    部アドレス端子へ出力されるようにされてなることを特
    徴とするデータ処理装置。
  7. 【請求項7】上記レジスタは、上記メモリの容量に対応
    したデータを書き込むようにされてなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第6項記載のデータ処理装置。
  8. 【請求項8】上記アドレス設定手段は、レジスタを有
    し、分割されるアドレス空間のアドレス範囲が上記マイ
    クロプロセッサによって設定することが可能にされてな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第6項若しくは第7
    項記載のデータ処理装置。
  9. 【請求項9】単一の半導体基板に形成され、ダイナミッ
    ク型メモリに割り当てられた第1アドレス空間とダイナ
    ミック型メモリ以外のメモリに割り当てられた第2アド
    レス空間とを含む外部メモリ用アドレス空間をアクセス
    することが可能なデータ処理装置であって、 上記外部メモリ用アドレス空間のアドレスを指定するた
    めのアドレス信号が供給されるアドレスバスと、 外部に接続されるダイナミック型メモリ及びダイナミッ
    ク型メモリ以外のメモリに供給されるデータバスと、 上記第1アドレス空間のアドレスをアクセスするとき、
    上記アドレスバス上のアドレス信号を行アドレス信号と
    列アドレス信号とに分割して上記ダイナミック型メモリ
    に供給するアドレス切り換え手段と、 上記ダイナミック型メモリの容量に対応するデータを保
    持するレジスタと、 上記レジスタに書き込まれたデータに応答して上記アド
    レス切り換え手段を制御する制御手段とを含み、 上記ダイナミック型メモリに供給される列アドレス信号
    と行アドレス信号のそれぞれのビット数は、上記レジス
    タに書き込まれたデータに基づいて変更可能にされるこ
    とを特徴とするデータ処理装置。
  10. 【請求項10】上記レジスタは、上記データバスに結合
    され、上記レジスタのデータは、上記データバスを介し
    て書き込まれることを特徴とする特許請求の範囲第9項
    記載のデータ処理装置。
  11. 【請求項11】上記レジスタは、上記データを記憶する
    ための複数の記憶ビットを含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第9項若しくは第10項記載のデータ処理装
    置。
  12. 【請求項12】単一の半導体基板に形成され、ダイナミ
    ック型メモリに割り当てられた第1アドレス空間とダイ
    ナミック型メモリ以外のメモリに割り当てられた第2ア
    ドレス空間とを含む外部メモリ用アドレス空間をアクセ
    スすることが可能なデータ処理装置であって、 CPUと、 上記CPUに結合され、上記外部メモリ用アドレス空間
    のアドレスを指定するためのアドレス信号が供給される
    アドレスバスと、 上記CPUに結合され、外部に接続されるダイナミック
    型メモリ及びダイナミック型メモリ以外のメモリに供給
    されるデータバスと、 上記第1アドレス空間のアドレスをアクセスするとき、
    上記アドレスバス上のアドレス信号を行アドレス信号と
    列アドレス信号とに分割して上記ダイナミック型メモリ
    に供給するアドレス切り換え手段と、 上記ダイナミック型メモリの容量に対応するデータを保
    持するレジスタと、 上記レジスタに書き込まれたデータに応答して上記アド
    レス切り換え手段を制御する制御手段とを含み、 上記ダイナミック型メモリに供給される列アドレス信号
    と行アドレス信号のそれぞれのビット数は、上記レジス
    タに書き込まれたデータに基づいて変更可能にされるこ
    とを特徴とするデータ処理装置。
  13. 【請求項13】上記レジスタは、上記データバスに結合
    され、上記レジスタのデータは、上記CPUによって上
    記データバスを介して書き込まれることを特徴とする特
    許請求の範囲第9項記載のデータ処理装置。
  14. 【請求項14】上記レジスタは、上記データを記憶する
    ための複数の記憶ビットを含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第12項若しくは第13項記載のデータ処理装
    置。
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