JPH07220468A - Ramアレイのアクセス方法及びそのアクセス方法を使用したグラフィックram - Google Patents

Ramアレイのアクセス方法及びそのアクセス方法を使用したグラフィックram

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JPH07220468A
JPH07220468A JP7011031A JP1103195A JPH07220468A JP H07220468 A JPH07220468 A JP H07220468A JP 7011031 A JP7011031 A JP 7011031A JP 1103195 A JP1103195 A JP 1103195A JP H07220468 A JPH07220468 A JP H07220468A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 データレジスタなしでビデオRAMと同等の
デュアルポートアクセスを行え、よりコンパクト、低価
格化が可能なRAMアレイのアクセス方法と、その機能
を備えたグラフィックRAMを提供する。 【構成】 行アドレス指定で1行単位のデータをビット
線に読出せるRAMアレイ20A、Bに対し、開始アド
レスを示す列アドレス信号をシリアルカウンタに入力し
てカウントしシリアルクロックに同期して順次に増加さ
せつつ提供することでシリアル読出を行う。このアクセ
ス方法を用いるグラフィックRAMは、RAMアレイ2
0A、Bと、入力アドレス信号をデコーディングしてラ
ンダムアクセス用のアドレス信号RCSLを提供するラ
ンダム列デコーダ22と、シリアルカウンタによるアド
レス信号をデコーディングしてアドレス信号SCSLを
提供するシリアル列デコーダ24と、ブロック選択アド
レス信号RA8及び信号RCSLの制御で読出データを
出力する第1データ経路と、信号RA8及び信号SCS
Lの制御で読出データを出力する第2データ経路と、を
備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ランダムアクセス形の
メモリセルアレイに対するアクセス方法と、そのアクセ
ス方法を利用した、グラフィックシステム(graphic sy
stem)に使用されるグラフィックRAM(graphic RA
M)に関する。すなわち、デュアルポートメモリ形のビ
デオRAMと同様にグラフィックディスプレイ用に使用
可能なグラフィックRAMに関するものである。
【0002】
【従来の技術】よく知られているように、グラフィック
ディスプレイ用として現在使用されているビデオRAM
はデュアルポート形のメモリである。ビデオRAMは、
通常のDRAM機能に加えてデータの高速伝送が可能な
データレジスタ(又はシリアルアクセスメモリ:SA
M)の機能を備え、非周期的に使用できるようにしたデ
ュアルポートメモリである。すなわちビデオRAMで
は、ランダムポートがシステムとの間で読出/書込のア
クセス動作を遂行している間に、シリアルポートでラン
ダムポートの動作に関係なく陰極線管(CRT)にシリ
アルデータを伝送することができるようになっている。
このビデオRAMの動作については、1985年2月5
日付米国特許第4,498,155号“SEMICONDUCTOR
INTEGRA TED CIRCUIT MEMORYDEVICE WITH BOTH SERIAL
AND RANDOM ACCESS ARRAYS”等に詳しく開示されてい
る。このようなビデオRAMは、ダイナミックポートを
CPUと接続し、アクセス速度の速いシリアルポートを
CRTやビデオカメラ等の外部システムと接続して用い
ることができる等、システム応用力に優れているため、
その応用範囲が急速に拡大している現状にある。
【0003】現在一般的なビデオRAMの内部構造、特
にメモリセルアレイ(RAMアレイ)及びデータレジス
タと、これらに対する入出力経路に相当する構成につい
て、図8に簡単にブロック図で示す。
【0004】同図に示す構成は、例えばローアドレス信
号RA8、RAバー8(これはブロック選択アドレスに
なる)によりRAMアレイ(セルアレイと呼ばれるが説
明の便宜上RAMアレイとする)2A、2Bを選択的に
アクセスするようにしたものである。そして、このよう
な通常のDRAMのメモリセルアレイと同様のRAMア
レイ2A、2Bに加えてデータレジスタ4が備えられて
いる。このRAMアレイ2A、2Bの間に設けられたデ
ータレジスタ4は、データ転送エネーブル信号DTP
8、DTPバー8によりスイッチ制御される転送ゲート
8を介して各RAMアレイ2A、2Bに接続される。デ
ータレジスタ4は、RAMアレイ2A(又は2B)の1
行分の容量をもっている。
【0005】この場合のRAMアレイ2A、2Bからデ
ータレジスタ4へのデータ転送技術に関しては、日本電
気株式会社のビデオRAM製品であるuPD48244
5に採用されているようなフルSAM式と、米国TIの
ビデオRAM製品であるTMS55160に採用されて
いるようなハーフSAM式があることはよく知られてい
る。
【0006】このようなビデオRAMにおいて、RAM
アレイ2A、2Bの記憶データをアクセスする際には、
ランダムカラム選択線RCSL0、…、RCSLn(n
=1、2、3、…)により制御されるカラムゲート6を
介して接続されたランダムデータ入出力線RIOを通じ
て行うことになる。そして、ランダムデータ入出力線R
IOに読出されたデータは、ランダムマルチプレクサ
(RMUX)12A、12Bによりマルチプレキシング
され、さらにランダムデータ入出力線センスアンプ(R
IO S/A)14A、14Bを介して電圧増幅された
後、ランダムメインデータ入出力線RMIOへ送られ
る。ランダムメインデータ入出力線RMIOに送られた
データは、データ出力バッファ(図示略)、出力ピン
(外部接続端子)を通じてCPU等の外部システムへ出
力される。
【0007】一方、転送されてデータレジスタ4から読
出されるシリアルデータは、シリアルカラム選択線SC
SLによりスイッチ制御されるシリアルカラムゲート1
0を介してシリアルデータ入出力線SIOへ伝送され
る。そして、シリアルデータ入出力線SIOに送られた
データは、シリアルマルチプレクサ(SMUX)16に
よりマルチプレキシングされ、さらにシリアルデータ入
出力線センスアンプ(SIO S/A)18を介して電
圧増幅された後、シリアルメインデータ入出力線SMI
Oへ送られる。シリアルメインデータ入出力線SMIO
に送られたデータは、シリアルクロックに同期させてC
RT等のディスプレイ装置(図示略)へ出力される。
【0008】ところで、以上のようなビデオRAMは、
通常のDRAMに比べてデータレジスタ4や転送ゲート
8等が追加されることで、DRAM等のメモリよりチッ
プサイズが大きくなることを免れない。また特に、デー
タレジスタ4はセルコア領域という高度な工程技術の要
求される領域に設ける必要があり、したがって、その分
必然的にコストアップを招くことになっている。実際
に、ビデオRAMのチップ価格は現在のDRAMにくら
べかなり高くなっている。尚、セルコア領域とは、メモ
リセル専用の形成領域、あるいはメモリセル及びビット
線センスアンプ専用の形成領域のことで、超高集積化の
ために極微細なサイズのトランジスタ等の形成が要求さ
れ、高度の工程技術を必要とする領域である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
着目して本発明では、ビデオRAMと同等のデュアルポ
ートアクセスを可能としながらもデータレジスタを廃止
することができ、よりコンパクト化、低価格化を実現で
きるようなRAMアレイに対するアクセス方法を提供
し、そして、そのような機能を備えることでビデオRA
Mとの互換性を有したよりコンパクト、低価格のグラフ
ィックRAMを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明によるアクセス方法は、ローアドレスの指
定により行単位のメモリセルデータを対応するビット線
に一度に読出すことが可能となったRAMアレイに対
し、開始アドレスを示すカラムアドレス信号をシリアル
カウンタに入力してカウントし、シリアルクロックに同
期して順次に増加させつつ提供してカラムアドレスを指
定していくことで、シリアル読出を行えるようにするこ
とを特徴としている。
【0011】そして、このようなアクセス方法を用いて
ランダムアクセス及びシリアルアクセスを可能とする、
すなわちデュアルポート形の動作を可能としたグラフィ
ックRAMとして、少なくとも2つのRAMアレイと、
入力されるカラムアドレス信号をデコーディングしてラ
ンダムアクセス用のカラムアドレスを提供するランダム
カラムデコーダと、シリアルカウンタによるアドレス信
号をデコーディングしてカラムアドレスを提供するシリ
アルカラムデコーダと、RAMアレイ選択用に発生され
るブロック選択アドレス信号及びランダムカラムデコー
ダからのアドレス信号により制御されてRAMアレイの
ビット線に読出されたデータを出力する第1データ経路
と、ブロック選択アドレス信号及びシリアルカラムデコ
ーダからのアドレス信号により制御されてRAMアレイ
のビット線に読出されたデータを出力する第2データ経
路と、を少なくとも備えてなるグラフィックRAMを提
供する。
【0012】あるいは、少なくとも2つのRAMアレイ
と、入力されるカラムアドレス信号をデコーディングし
てランダムアクセス用のカラムアドレスを提供するラン
ダムカラムデコーダと、シリアルカウンタによるアドレ
ス信号をデコーディングしてカラムアドレスを提供する
シリアルカラムデコーダと、RAMアレイ選択用にロー
アドレス信号を基に発生されるブロック選択アドレス信
号に応じてRAMアレイのビット線に読出されたデータ
の伝送を制御するブロックカラムゲートと、ランダムカ
ラムデコーダによるアドレス信号で制御されてブロック
カラムゲートを通じデータを出力するランダムカラムゲ
ートと、シリアルカラムデコーダによるアドレス信号で
制御されてブロックカラムゲートを通じデータを出力す
るシリアルカラムゲートと、を少なくとも備えてなるグ
ラフィックRAMを提供する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付の図面を
参照して詳細に説明する。尚、図中の同じ部分には可能
な限り共通の符号を付して説明する。
【0014】ここで使用されている『グラフィックRA
M』とは、DRAMのようにランダムアクセス可能で、
且つ、システムの制御に応答してCRT等を用いたグラ
フィックディスプレイへグラフィックデータをシリアル
出力することが可能とされたデュアルポート形のメモリ
を意味し、少なくともビデオRAMと同等の機能を有す
るメモリである。
【0015】図1に、本発明によるグラフィックRAM
の内部構成について代表部分を簡単に示している。すな
わち、ロー(row )方向にワード線、カラム(column)
方向にビット線を配し、その各交点に多数のメモリセル
を形成したRAMアレイのみでランダムアクセスとシリ
アルアクセスの両方を可能とする構成を示している。同
図によれば、例えばRAMアレイ20A、RAMアレイ
20Bを選択するブロック選択アドレスにはローアドレ
ス信号RA8、RAバー8が用いられているが、RAM
アレイの容量やアドレス信号数等は図示に限られるもの
ではなく、使用目的や集積技術に応じて増減する。例え
ば現在一般的なメモリ技術では、セルコア領域に形成さ
れるメモリセルアレイは多数のサブブロック(sub blo
ck)に分割形成され、そして各サブブロックをローアド
レス信号の最上位ビットMSB(most significant bi
t)によりブロック選択するが、当然このような構成が
可能である。すなわち図1には、2個のサブブロックで
あるRAMアレイ20A、20Bをローアドレス信号R
A8、RAバー8により選択する例を示している。
【0016】図1から分かるようにグラフィックRAM
は、RAMアレイ20A、20Bと、RAMアレイ20
A用の共通データ入出力線IO1と、RAMアレイ20
B用の共通データ入出力線IO2と、共通データ入出力
線IO1に対するランダムマルチプレクサ28Aと、共
通データ入出力線IO1に対するシリアルマルチプレク
サ26Aと、共通データ入出力線IO2に対するランダ
ムマルチプレクサ28Bと、共通データ入出力線IO2
に対するシリアルマルチプレクサ26Bと、を備え、そ
して、RAMアレイ20Aに対しランダムアクセスを行
っている際にRAMアレイ20Bに対しシリアルアクセ
スを行う、あるいは、RAMアレイ20Bに対しランダ
ムアクセスを行っている際にRAMアレイ20Aに対し
シリアルアクセスを行うことが可能とされている。すな
わち、このグラフィックRAMにおけるデュアルポート
アクセスは簡単にいうと、シリアルカラムデコーダ24
によりローアドレス信号RAバー8対応のRAMアレイ
20Aに対しシリアルアクセスを行っている間はこのR
AMアレイ20Aに対するランダムアクセスは行われ
ず、カラムアドレス信号CAのデコーディングを行うラ
ンダムカラムデコーダ22によりローアドレス信号RA
8対応のRAMアレイ20Bに対するランダムアクセス
が行われる。また、この反対の場合も同様である。尚、
各デコーダはRAMアレイ20A、20Bに共通使用さ
れる。
【0017】したがって、ビデオRAMと違ってデータ
レジスタや転送ゲートを必要としない構成を有し、本実
施例では、メモリコア領域に、ランダムアクセス用とシ
リアルアクセス用のカラムゲートと共通データ入出力線
を形成するだけですむ。この構成でデュアルポート形の
メモリとして動作することができるので、レイアウト面
積を減少させ、コンパクト化、及びコストパフォーマン
スを高めて低価格化を実現できる。
【0018】図2に、ランダムアクセス用とシリアルア
クセス用のカラム系データ伝送経路の回路例を示す。
尚、このような回路はメモリ容量に応じて多数形成され
る。RAMアレイ20A、20Bにはロー選択のワード
線とカラム選択を行ってメモリセルデータを伝送するビ
ット線とが形成されている(図示略)。そして、ビット
線を通じてRAMアレイ20A、20Bから読出される
データはビット線センスアンプ34で電圧増幅される。
増幅後のデータは、ローアドレス信号RAバー8、RA
8で制御されるトランジスタ36A、36B(ブロック
カラムゲート)及びランダムカラム選択線RCSLによ
り制御されるトランジスタ38A、38B(ランダムカ
ラムゲート)から構成されランダムアクセス時に導通と
なる第1データ経路、又は、ローアドレスRAバー8、
RA8で制御されるトランジスタ40A、40B(ブロ
ックカラムゲート)及びシリアルカラム選択線SCSL
により制御されるトランジスタ42A、42B(シリア
ルカラムゲート)から構成されシリアルアクセス時に導
通となる第2データ経路を通して共通データ入出力線I
O1、IO2に送られる。そして、共通データ入出力線
IO1、IO2に送られたデータは、ランダムマルチプ
レクサ28A、28B、又は、シリアルマルチプレクサ
26A、26Bへ入力される。この場合、トランジスタ
38A、38Bを制御するランダムカラム選択線RCS
Lは、例えば図中上からRCSL0、RCSL1、……
の順にそれぞれ対応接続される。また、トランジスタ4
2A、42Bを制御するシリアルカラム選択線SCSL
も、例えば図中上からSCSL0、SCSL1、……の
順にそれぞれ対応接続される。
【0019】尚、図1及び図2には共通データ入出力線
IO1、IO2をランダムアクセスとシリアルアクセス
の両方で用いるようにした場合を示しているが、ランダ
ム用とシリアル用のデータ入出力線を別々に設け、ラン
ダムカラムゲート38A、38Bとシリアルカラムゲー
ト42A、42Bをそれぞれランダム用とシリアル用の
データ入出力線へ接続することもできる。集積性から考
えれば、図1及び図2に示す構成の方が有利である。
【0020】このグラフィックRAMにおける特に読出
時のランダムアクセス過程は次のようになる。まずRA
Mアレイ20A(20B)のワード線選択によりロー指
定を行ってビット線へメモリセルデータを読出し、そし
てビット線センスアンプ34で増幅する。さらにランダ
ムカラム選択線RCSLでカラム指定し、第1データ経
路を介して共通データ入出力線IO1(IO2)へ増幅
したデータを伝送する。共通データ入出力線IO1(I
O2)に送られたデータはランダムマルチプレクサ28
A(28B)でマルチプレキシングされてから、ランダ
ムデータ入出力線センスアンプ30を介してランダムメ
インデータ入出力線RMIOへ出力される。
【0021】一方、シリアルアクセス過程は次のように
なる。まずRAMアレイ20A(20B)のワード線選
択により1行分のロー指定を行って各ビット線へデータ
をそれぞれ読出し、ビット線センスアンプ34で増幅す
る。そして、カラムアドレスの入力により内部シリアル
カウンタ(図示略、周辺回路領域に形成される)でカウ
ントを開始してシリアルクロックに同期させて順次アド
レス指定を行いつつ、第2データ経路を介して共通デー
タ入出力線IO1(IO2)へ増幅したデータを伝送し
ていく。共通データ入出力線IO1(IO2)に送られ
たデータはシリアルマルチプレクサ26A(26B)で
マルチプレキシングされてから、シリアルデータ入出力
線センスアンプ32を介してシリアルメインデータ入出
力線SMIOへ出力される。
【0022】図3〜図5は、このグラフィックRAMの
動作タイミングを示したタイミングチャートである。
【0023】図3は、シリアルアクセスに際してワード
線が選択され、ビデオRAMにおける読出転送(RT:
read transfer)に相当する過程が遂行される段階を示
している。このときに、シリアルアクセスの開始アドレ
スを指定するカラムアドレス信号を入力し、これを内部
シリアルカウンタにローディングしてカウントし、シリ
アルクロックSCに同期して順次増加させて提供するこ
とによりシリアルアクセスが遂行される。
【0024】本実施例におけるシリアルアクセスはファ
ストページ(fast page)モードのサイクルと類似して
いるが、その差異点について説明する。図6aに、一般
的なファストページモードでの信号バーRAS、バーC
AS、入力アドレス信号Aiのタイミングを示してい
る。すなわちファストページモードでは、バーCASサ
イクルごとに有効カラムアドレス信号をアドレスピンか
ら入力してこれに従いカラム指定して読出を行う。
【0025】一方、この例のシリアルアクセスにおいて
は、図6bに示すように、バーCASサイクルで入力さ
れる入力アドレス信号Aiを開始アドレスとして内部シ
リアルカウンタにローディングしてカウントし、シリア
ルクロックSCに同期させてカウンタアドレス信号SS
i(図1の場合i=0〜8)として発生することでアド
レス指定を行うようになっている。カウンタアドレス信
号SSiはシリアルカラムデコーダ24によりデコーデ
ィングされる。
【0026】図3に続く図4では、RAMアレイ20A
に対しシリアル読出を実行すると共に、RAMアレイ2
0Bに対しランダムアクセスを行う段階を示している。
すなわち、RAMアレイ20Aでは、シリアルクロック
SCに同期して提供されるカラムアドレスに従ってシリ
アル読出が行われ、シリアルデータSDOUTが出力さ
れる。このとき、RAMアレイ20Bでは、提供される
ローアドレス信号RA、カラムアドレス信号CAに従っ
てランダムアクセスが行われ、ランダムデータRDOU
Tの読出しや、ランダムデータRDINの書込みが実行
される。
【0027】図4に続く図5はビデオRAMにおけるス
プリット(split )読出転送に相当する期間で、この例
のグラフィックRAMでは、一方のRAMアレイにシリ
アルアクセスを行っている間に終わりに近づくと、他方
のRAMアレイのワード線選択を行うようにしている。
すなわち、RAMアレイ20Aに対するシリアルアクセ
スが終了する手前で、RAMアレイ20Bについてのロ
ーアドレスを入力してワード線選択を行い、そしてシリ
アルアクセスのためのカラムアドレスを入力する。した
がって、RAMアレイ20Aのシリアルアクセス終了に
伴ってローアドレス信号RA8を提供すれば、続けてR
AMアレイ20Bのシリアル読出を行うことができる。
【0028】尚、図7に図3〜図5の関係を示してお
く。また、RA8=1→φRA8=1,φRAバー8=
0、RA8=0→φRA8=0,φRAバー8=1。
【0029】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明によるRA
Mアレイのアクセス方法を用いれば、シリアルアクセス
用にデータレジスタを備える必要をなくすことができ
る。したがって、この方法を採用してRAMアレイだけ
で構成したグラフィックRAMでは、ビデオRAMとの
互換性を有するデュアルポート形でありながら、よりコ
ンパクト化を図ることができ、そしてより低価格を実現
できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるグラフィックRAMの内部構成を
示すブロック図。
【図2】図1のグラフィックRAMのカラム系データ伝
送経路を示す回路図。
【図3】図1のグラフィックRAMの動作タイミング
図。
【図4】図3に続く動作タイミング図。
【図5】図4に続く動作タイミング図。
【図6】ファストページモードの一般的な信号タイミン
グと本発明によるシリアルアクセスの信号タイミングと
を示すタイミング図。
【図7】図3〜図5の関係を示した説明図。
【図8】一般的なビデオRAMの内部構成を示すブロッ
ク図。
【符号の説明】
20A、B RAMアレイ 22 ランダムカラムデコーダ 24 シリアルカラムデコーダ 26A、B シリアルマルチプレクサ 28A、B ランダムマルチプレクサ 30 ランダムデータ入出力線センスアンプ 32 シリアルデータ入出力線センスアンプ 34 ビット線センスアンプ 36A、B ブロックカラムゲート 38A、B ランダムカラムゲート 40A、B ブロックカラムゲート 42A、B シリアルカラムゲート IO1、IO2 共通データ入出力線

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ローアドレスの指定により行単位のメモ
    リセルデータを対応するビット線に一度に読出すことが
    可能となったRAMアレイに対するアクセス方法であっ
    て、 開始アドレスを示すカラムアドレス信号をシリアルカウ
    ンタに入力してカウントし、シリアルクロックに同期し
    て順次に増加させつつ提供してカラムアドレスを指定し
    ていくことで、シリアル読出を行えるようにしたことを
    特徴とするアクセス方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のアクセス方法を採用して
    ランダムアクセス及びシリアルアクセスを可能としたグ
    ラフィックRAMであって、 少なくとも2つのRAMアレイと、入力されるカラムア
    ドレス信号をデコーディングしてランダムアクセス用の
    カラムアドレスを提供するランダムカラムデコーダと、
    シリアルカウンタによるアドレス信号をデコーディング
    してカラムアドレスを提供するシリアルカラムデコーダ
    と、RAMアレイ選択用に発生されるブロック選択アド
    レス信号及びランダムカラムデコーダからのアドレス信
    号により制御されてRAMアレイのビット線に読出され
    たデータを出力する第1データ経路と、ブロック選択ア
    ドレス信号及びシリアルカラムデコーダからのアドレス
    信号により制御されてRAMアレイのビット線に読出さ
    れたデータを出力する第2データ経路と、を少なくとも
    備えてなるグラフィックRAM。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のアクセス方法を採用して
    ランダムアクセス及びシリアルアクセスを可能としたグ
    ラフィックRAMであって、 少なくとも2つのRAMアレイと、入力されるカラムア
    ドレス信号をデコーディングしてランダムアクセス用の
    カラムアドレスを提供するランダムカラムデコーダと、
    シリアルカウンタによるアドレス信号をデコーディング
    してカラムアドレスを提供するシリアルカラムデコーダ
    と、RAMアレイ選択用にローアドレス信号を基に発生
    されるブロック選択アドレス信号に応じてRAMアレイ
    のビット線に読出されたデータの伝送を制御するブロッ
    クカラムゲートと、ランダムカラムデコーダによるアド
    レス信号で制御されてブロックカラムゲートを通じデー
    タを出力するランダムカラムゲートと、シリアルカラム
    デコーダによるアドレス信号で制御されてブロックカラ
    ムゲートを通じデータを出力するシリアルカラムゲート
    と、を少なくとも備えてなることを特徴とするグラフィ
    ックRAM。
  4. 【請求項4】 ランダムカラムゲートとシリアルカラム
    ゲートとを並列接続し、ランダムアクセス用及びシリア
    ルアクセス用共通の共通データ入出力線へデータを出力
    するようにした請求項3記載のグラフィックRAM。
  5. 【請求項5】 ロー方向に形成したワード線と、カラム
    方向に形成したビット線と、ワード線とビット線の交点
    に設けたメモリセルと、を少なくとも備えたRAMアレ
    イに対するシリアル読出のためのアクセス方法であっ
    て、 ローアドレスの入力によりワード線を選択し1行相当の
    データを各ビット線へ読出してセンスアンプにより増幅
    し、そして、カラムアドレスの入力によりシリアルカウ
    ンタでカウントを開始してシリアルクロックに同期させ
    て順次にカラムアドレスを指定していき前記増幅された
    データをシリアル出力するようにしたことを特徴とする
    アクセス方法。
JP7011031A 1994-01-26 1995-01-26 グラフィックram Expired - Fee Related JP2902969B2 (ja)

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