JPH08106446A - モジュール方式チップ選択制御回路および関連する回路および方法 - Google Patents

モジュール方式チップ選択制御回路および関連する回路および方法

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JPH08106446A
JPH08106446A JP7242445A JP24244595A JPH08106446A JP H08106446 A JPH08106446 A JP H08106446A JP 7242445 A JP7242445 A JP 7242445A JP 24244595 A JP24244595 A JP 24244595A JP H08106446 A JPH08106446 A JP H08106446A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 モジュール方式のチップ選択制御回路80を
第1の数のアドレスデコーダを備えたアドレスデコード
段90、第2の数の制御ユニットを備えた制御段10
0、および第3の数のピン構成論理回路を備えたピン構
成段110を持たせることによってスケーリング可能に
する。 【解決手段】 メモリ領域数、アクセスパイプライン深
さ、およびチップ選択信号数は独立でありチップ設計に
応じて変え得る。制御段は制御ユニット170,180
がアクセスされた領域の特性に基づき継続中のメモリサ
イクルをパイプライン化可能にする早期パイプライン制
御回路186を含む。早期パイプライン制御回路は制御
ユニットとともにデータの完全性および適切なサイクル
終了を保証するため1組のパイプライン化ルールを実施
し、効率的な一連のパイプライン化されたメモリアクセ
スサイクルを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】この発明は一般的にはデータプロセ
ッサに関し、かつより特定的には、集積回路マイクロプ
ロセッサおよびマイクロコンピュータのためのチップ選
択論理回路に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路マイクロプロセッサは、多くの
場合、ある機能を提供するためには他の集積回路装置と
接続されなければならない。そのような外部装置の例
は、メモリ、シリアルインタフェースアダプタ、アナロ
グ−デジタル変換器および数多くの他のものを含む。た
いていの場合、おのおののそのような外部装置は該装置
がマイクロプロセッサによってアクセスされたとき適切
に作動されるためには外部制御信号を必要とする。例え
ば、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)
集積回路は読出しおよび書込みアクセスを制御するため
にチップイネーブル、出力イネーブル、および書込みイ
ネーブル制御信号を必要とする。これらの信号のタイミ
ング要件は商業的に入手可能な装置の間でいくらか異な
っている。例えば、いくつかのSRAMは前記出力イネ
ーブル信号に対して非同期で出力データを提供し、一方
他のSRAMは出力イネーブルをサンプルしかつクロッ
ク信号と同期して出力データを提供する。
【0003】典型的にはマイクロプロセッサおよび他の
集積回路を使用するシステムの設計者はマイクロプロセ
ッサそれ自体によって生成されるアドレスおよびバス制
御信号から必要なチップ選択信号を発生するために「グ
ルーロジック(glue logic)」を使用する。
この余分のロジックは設計されているシステムのコスト
を大幅に加算しかつ性能を劣化させることがあり、従っ
て非常に望ましくないものである。
【0004】アメリカ合衆国、カリフォルニア州サンタ
・クララのインテル・コーポレイション(Intel
Corporation)から入手可能な80186型
(iAPX 186とも称される)のものはチップ選択
信号を発生するための内部論理を有する集積回路マイク
ロプロセッサである。このチップ選択論理は7つの可能
なチップ選択のおのおのがアクティブであるアドレス範
囲をプログラムする限られた能力を有しかつおのおのの
チップ選択がアクティブであるバスサイクルにプログラ
ム可能に待機状態を挿入できる。さらに、チップ選択の
いくつかはマイクロプロセッサのメモリまたはI/Oア
ドレス空間においてのみアクティブとなるようプログラ
ムすることができる。
【0005】オンボードチップ選択論理を備えた集積回
路マイクロプロセッサの他の例はジョン・エイ・ランガ
ン(John A.Langan)およびジェイムズ・
エム・シビグトロス(James M.Sibigtr
oth)による米国特許第5,151,986号、19
92年9月29日発行、に開示されたものである。この
開示されたチップ選択論理は制御レジスタを含み、該制
御レジスタによって待機状態のタイミング、極性および
数がいくつかのチップ選択出力のおのおのに対して個別
にプログラムできる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】チップ選択論理をマイ
クロプロセッサの集積回路上に集積することに関連する
主な問題は十分な柔軟性をユーザに提供することに関連
する。グルーロジックの使用は極めて柔軟性があり、そ
れはシステム設計者はマイクロプロセッサのメモリマッ
プとともにおのおのの外部装置を配置する上でおよびチ
ップ選択信号それ自体のタイミングおよび他の特性にお
いて広い許容範囲を有するからである。この柔軟性は非
常に有用であり、それは可能なシステム設計および特定
の周辺装置に対するチップ選択要求の多様性が大きいか
らである。ユニットの寸法および複雑さを合理的な限界
内に制限しながら集積回路化されたチップ選択ユニット
に十分な柔軟性を提供することは非常に困難である。
【0007】同時に、集積回路のコストを最小にするこ
とが重要である。チップ選択論理を集積するコストに対
しいくつかの要因が関係する。1つの要因はチップ選択
論理によって必要とされる回路領域の量であり、それは
より大きなチップサイズはウエハーあたりで得られるダ
イの数、その他を低下させるからである。他の要因は装
置のピンの数であり、それはより大きなピン数のパッケ
ージは一般により高価であるためである。第3の要因は
チップを設計するのに必要とされる工学技術的努力の量
であり、かつ設計時間がより短いチップが好ましい。
【0008】従って、集積回路マイクロプロセッサのた
めに柔軟性がありさらに低価格のチップ選択論理回路を
提供する必要がある。
【0009】
【課題を解決するための手段】従って、1つの形態で、
アドレスデコード段、タイミング制御段、およびピン構
成段を含む、モジュール方式のチップ選択制御回路が提
供される。アドレスデコード段は第1の複数のアドレス
デコーダを有する。おのおののアドレスデコーダはプロ
グラム可能な領域に関連しかつ入力アドレスがそのプロ
グラム可能な領域内にあれば少なくとも1つの対応する
制御信号を作動させる(アクティベイト:activa
tes)。前記タイミング制御段は前記アドレスデコー
ド段に結合され、かつ第2の複数の制御ユニットを有す
る。おのおのの制御ユニットは少なくとも1つの対応す
る制御信号を前記第1の所定の数のアドレスデコーダの
おのおのから受信しかつそれに応じてメモリアクセスを
制御するために対応する複数のタイミング信号を提供す
る。前記ピン構成段は前記アドレスデコード段にかつ前
記タイミング制御段に結合され、かつ第3の複数のピン
構成論理回路を有する。おのおののピン構成論理回路は
複数のチップ選択信号の内の選択された1つを提供しか
つ該複数のチップ選択信号の内の選択された1つに対応
する前記複数のタイミング信号の内の選択されたものに
応答するようプログラムされる。
【0010】これらおよび他の特徴および利点は図面と
ともに以下の詳細な説明を参照することによりさらに明
瞭に理解されるであろう。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係わるデータ処
理システム20をブロック図形式で示す。データ処理シ
ステム20は概略的に外部バス21、電気的にプログラ
ム可能なリードオンリメモリ(EPROM)22、スタ
ティックランダムアクセスメモリ(SRAM)23、入
力/出力(I/O)チップ24、I/Oチップ25、お
よびデータプロセッサ30を含む。データプロセッサ3
0はデータ処理システム20の中央処理ユニット(CP
U)として機能する単一の集積回路でありかつ概略的に
CPUコア31、チップ選択回路32、および外部バス
インタフェース33、そして内部バス34を含む。
【0012】CPUコア31は複雑命令セットコンピュ
ータ(CISC)、少数命令セットコンピュータ(RI
SC)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、または任
意の他の知られたアーキテクチャのような、任意の知ら
れたCPUアーキテクチャを使用して実施できる。さら
に、データプロセッサ30は高度に集積化されたマイク
ロプロセッサ、またはマイクロコントローラ(組込み型
コントローラ、マイクロコンピュータ、その他)と考え
ることもできる。マイクロコントローラの場合は、オン
チップのかつ内部バス34に接続された、メモリおよび
周辺装置のような、データ処理システムの他の伝統的な
エレメントを含む。しかしながら、データ処理システム
20においては、そのような装置はまたオフチップとし
て含むことができかつデータプロセッサ30はこれらの
装置に外部バスインタフェース33を使用して外部バス
21により接続される。
【0013】外部バスインタフェース33は内部バス3
4を介してCPU31に接続され、かつ外部バス21に
信号を提供する。外部バスインタフェース33は内部バ
ス34を単一の外部バス21に適合させるよう作用す
る。例えば、もしCPUコア31が別個の命令およびデ
ータパス(paths)を備えたハーバード・アーキテ
クチャ(Harvard architecture)
を実施すれば、外部バスインタフェース33はこれらの
別個の命令およびデータパスからのアクセスを外部バス
21上に順次導く。
【0014】集積回路数を低減するために、データプロ
セッサ30はEPROM22、SRAM23およびI/
Oチップ24および25に対し直接提供されるべきタイ
ミングおよび制御信号を発生するためにチップ選択回路
32を含む。例えば、図示された実施例では、チップ選
択回路32は外部バス21から命令をフェッチするため
にEPROM22にチップイネーブル(*CE)および
出力イネーブル(*OE)として知られた2つのアクテ
ィブローのチップ選択信号を提供する。ここで記号*は
信号の否定または反転を表わし、図面中のオーバーバー
(上線)に対応する。読出し−書込み装置をアクセスす
るため、チップ選択回路32はまたSRAM23および
I/Oチップ24および25に対し提供される書込みイ
ネーブル信号のような、書込みイネーブル(*WE)信
号を提供する。チップ選択回路32は外部バス21への
アクセスに関連するアドレス、属性、および制御信号を
受けるための外部バスインタフェース33への双方向接
続を有する。オンチップのボードレベルのロジックを集
積することに加えて、チップ選択回路32は改善された
外部インタフェースを提供し、それらの様相については
図2〜図9において概略的に説明する。
【0015】図2は、図1のデータ処理システム20の
メモリマップの1つの部分40をブロック図形式で示
す。部分40は概略的に一連のアドレスをより大きなア
ドレスがより小さなアドレスの上に表される降下順で示
している。部分40は「メインブロックのハイアドレス
(MAIN BLOCK HIGH ADDRES
S)」および「メインブロックのローアドレス(MAI
N BLOCK LOW ADDRESS)」によって
区画されるメインブロック41を含む。図1のチップ選
択回路32はサブブロック42をメインブロック41の
完全に境界内に入るようあるいは該境界にオーバラップ
するようプログラムする能力を有する。このオーバラッ
プする制御は有用であり、それはメモリの密度が増大す
るに応じて、単一のメモリ集積回路に関連する、おのお
の異なるプログラム可能な属性を備えた、1つより多く
の領域をもつことが有用であるからである。このため、
サブブロック42は完全にメインブロック41内に配置
することができ、かつ図2に示されるように「サブブロ
ックのハイアドレス(SUB−BLOCK HIGH
ADDRESS)」および「サブブロックのローアドレ
ス(SUB−BLOCKLOW ADDRESS)」に
よって区画されている。
【0016】チップ選択回路32は図3に示されるよう
にこのオーバラップするメモリマップを実施し、図3は
図1のチップ選択回路32のマルチレベル保護回路50
をブロック図形式で示している。マルチレベル保護回路
50は、それらの内のいくつかがオーバラップできる、
任意の数のブロックに対するデコーダを含んでいる。例
えば、図3に示されるように、マルチレベル保護回路5
0は図2のメインブロック41およびサブブロック42
を実施するため、それぞれ、メインブロックデコーダ5
1およびサブブロックデコーダ54を含む。ここで使用
される「ブロック」および「領域」という用語は同義語
であり、かつ「サブブロック」はより大きなブロックま
たは領域の境界内のブロックまたは領域を表している。
【0017】メインブロックデコーダ51は前記「メイ
ンブロックのローアドレス」に対応するベースアドレス
レジスタ52、およびオプションレジスタ53を含む。
オプションレジスタ53はブロックサイズフィールドを
含み、該ブロックサイズフィールドは、ベースアドレス
レジスタ52に格納されたベースアドレスに加えられた
とき、前記「メインブロックのハイアドレス」を決定す
る。さらに、オプションレジスタ53はメインブロック
41に関連する領域の保護のための属性を記憶する。同
様に、サブブロックデコーダ54は前記「サブブロック
のローアドレス」を決定するベースアドレスレジスタ5
5、および前記「サブブロックのハイアドレス」を決定
するブロックサイズフィールドを含むオプションレジス
タ56を含む。さらに、オプションレジスタ56はサブ
ブロック42に関連するプログラム可能な属性のための
フィールドを含む。
【0018】メインブロックデコーダ51およびサブブ
ロックデコーダ54の双方は図1のCPUコア31のバ
スサイクルの間に「アドレス(ADDRESS)」と名
付けられた入力アドレスを受入れ、かつさらに、進行中
のサイクルの「保護属性(PROTECTION AT
TRIBUTES)」と名付けられた保護属性を表す制
御信号を受入れる。そのような保護属性の例は書込み信
号指示である。もしメインブロック41またはサブブロ
ック42が、例えば、書込み保護されていれば、書込み
信号は継続中のサイクルが書込みサイクルでありかつ従
って現在のサイクルはプログラムされた保護に整合しな
いことを示すことになる。メインブロックデコーダ51
およびサブブロックデコーダ54のおのおのは前記「ア
ドレス」を前記ベースアドレスレジスタおよび対応する
オプションレジスタの領域サイズフィールドによって規
定される領域と比較する。もし前記「アドレス」が前記
領域内にあれば、対応するブロックデコーダは「アドレ
ス整合(ADDRESSMATCH)」と名付けられ
た、アドレス整合信号を作動(アクティベイト)させ
る。さらに、もし前記入力保護属性が前記対応するオプ
ションレジスタのプログラムされた値と整合すれば、ブ
ロックデコーダは「属性整合(ATTRIBUTE M
ATCH)」と名付けられた、対応する属性整合信号を
作動させる。
【0019】優先度実施回路58は次におのおののブロ
ックから前記「アドレス整合」および「属性整合」信号
を受信しかつ優先度メカニズムに基づき“*CE”と名
付けられた信号のような、外部制御信号を作動させるか
否かを決定する。もしメインブロックデコーダ51およ
びサブブロックデコーダ54の内の1つのみがその「ア
ドレス整合」信号を作動させれば、優先度実施回路58
は対応する「属性整合」信号もまたアクティブである場
合にのみ信号*CEをアクティベイトする。次に図2お
よび図3を一緒に参照すると、「アドレス」が前記「メ
インブロックのローアドレス」と前記「サブブロックの
ローアドレス」の間にあるものと仮定する。この場合、
メインブロックデコーダ51はアドレス整合を検出しか
つ信号「アドレス整合」をアクティベイトする。さら
に、前記「保護属性」がオプションレジスタ53にプロ
グラムされた保護属性と整合するものと仮定する。この
場合、メインブロックデコーダ51もまた信号「属性整
合」をアクティベイトする。しかしながら、前記「アド
レス」はサブブロック42内にないから、サブブロック
デコーダ54はそのアドレス整合信号をアクティベイト
しない。従って、優先度実施回路58はメインブロック
41内のアドレスおよび属性整合に基づき信号*CEを
アクティベイトすることになる。
【0020】次に、前記「アドレス」がサブブロック4
2内に入る場合を考える。この場合、メインブロックデ
コーダ51およびサブブロックデコーダ54の双方はそ
れらの対応する「アドレス整合」信号をアクティベイト
する。また、前記「保護属性」がオプションレジスタ5
3において規定されたものと整合し、従ってメインブロ
ックデコーダ51がその「属性整合」信号をアクティベ
イトするものと想定する。しかしながら、同時に、前記
「保護属性」はオプションレジスタ56にプログラムさ
れた属性と整合せず、従ってサブブロックデコーダ54
はその「属性整合」信号をアクティベイトしないものと
する。この場合、優先度実施回路58は信号*CEをイ
ンアクティブに保ち、サブブロックデコーダ54のメイ
ンブロックデコーダ51に対する優先度を認識する。従
って、サブブロック42はより高い保護優先度でメイン
ブロック41内にネストすることができる。このブロッ
クのネスティングおよびブロック間の優先順位付けは任
意の数のネスティングに拡張できる。
【0021】図4は、図1のチップ選択回路32のプロ
グラム可能なアクセスタイプ回路60をブロック図形式
で示す。プログラム可能なアクセスタイプ回路60は概
略的にインタフェースタイプフィールド62を有するオ
プションレジスタ61、インタフェースタイプデコーダ
63、およびアクセスコントローラ64を含む。オプシ
ョンレジスタ61は図3に前に示されたようなプログラ
ム可能な領域に関連するレジスタであり、インタフェー
スタイプ(ITYPE)フィールド62を含む。ITY
PEフィールド62は符号化されたインタフェースタイ
プ値を含み、これはインタフェースタイプデコーダ63
の入力に与えられる。インタフェースタイプデコーダ6
3は次にITYPEフィールド62をデコードしかつデ
コードされた信号をアクセスコントローラ64に提供す
る。アクセスコントローラ64は次に「クロック(CL
OCK)」と名付けられた入力クロック信号に基づき*
CE,*OEおよび*WEに対するタイミング情報を発
生する。
【0022】知られたチップ選択回路においては、オプ
ションレジスタはあらかじめデコードされたフィールド
における個々の信号に対するタイミングおよびインタフ
ェース特性を規定する。従って、1つまたはそれ以上の
これらのビットを汚染するソフトウエアエラーが存在す
る場合に、不当なタイミングの組合わせが発生されその
結果ハードウエアエラーまたはプログラムの汚染を生じ
る結果となる。しかしながら、プログラム可能なアクセ
スタイプ回路60はそのようなエラーを引起こす組合わ
せを防止し、かつ従ってデータプロセッサ30はソフト
ウエアエラーに対しより免疫性がありかつより迅速かつ
よりエラーのないソフトウエア開発を可能にする。プロ
グラム可能なアクセスタイプ回路60はこれらのソフト
ウエアエラーが規定されていないメモリアクセスを生じ
ることを符号化されたITYPEフィールドを使用する
ことにより防止する。ソフトウエア開発の間、ITYP
Eフィールド62はソフトウエアエラーの結果として不
適切に符号化されることがあり、それによってITYP
Eフィールド62の1つまたはそれ以上のビットが正し
くない値をもつことがある。インタフェースタイプデコ
ーダ63は、ITYPEフィールド62からの符号化さ
れた信号をデコードすることにより、正当な(lega
l)状態またはリザーブされた状態をとることができる
デコードされた信号を提供する。もしITYPEフィー
ルド62が正当な状態を符号化すれば、インタフェース
タイプデコーダ63は選択された正当なインタフェース
タイプに基づきタイミング情報を提供するためアクセス
コントーラ64に出力を提供する。しかしながら、もし
ITYPEフィールド62がリザーブされた状態を符号
化すれば、インタフェースタイプデコーダ63はアクセ
スコントローラ64へのその出力をアクティベイトしな
い。従って、アクセスコントローラ64は外部バスサイ
クルを行わないことになる。
【0023】図5は、図1のチップ選択回路32によっ
て行われる第1のメモリアクセスタイプのタイミング図
を示す。図5には「クロック(CLOCK)」、「アド
レス(ADDRESS)」、*WE、*CE、*OEお
よび「データ(DATA)」を含む、この第1のメモリ
アクセスタイプの理解に関連するいくつかの信号が示さ
れている。このメモリアクセスタイプは「早期同期出力
イネーブルを備えた同期インタェース(synchro
nous interface with early
synchronous output enabl
e)」タイプとして知られている。図5の第1のライン
には信号「クロック」が示されており、この信号に対し
ては図5に示されたすべての他の信号が同期する。信号
「クロック」の“t1”,“t2”および“t3”で示
された3つの時点および引続くローからハイへの遷移に
対応する時点はこのメモリアクセスタイプを理解するこ
とに関連している。
【0024】図5は時間t1の前にすべての前のアクセ
スが終了しているものと仮定していることに注意を要す
る。また、図5に示された信号波形はチップ選択回路3
2がアクセスサイクルのアドレスおよびデータフェーズ
をアクノレッジするために外部バスインタフェース33
に信号を提供するものと仮定していることに注目すべき
である。しかしながら、もし外部アクノレッジ信号が使
用されれば、アクセスのアドレスおよびデータフェーズ
の期間はいつこれらのアクノレッジ信号が受信されるか
に依存することになる。例えば、“*AACK”で示さ
れる、アドレスアクノレッジとして知られた信号はアク
セスサイクルのアドレスフェーズをアクノレッジする。
チップ選択回路32はそれが前記「クロック」のローか
らハイへの遷移の前に信号*AACKのアクティベイシ
ョンを検知するまで信号*CEをアクティブに保つ。
“*TA”で示される、転送アクノレッジとして知られ
る信号はアクセスサイクルのデータフェーズの終了をア
クノレッジする。チップ選択回路32はそれが前記「ク
ロック」のローからハイへの遷移の際に信号*TAのア
クティベイションを認識するまで信号*OE(読出しサ
イクルの間)または*WE(書込みサイクルの間)をア
クティブに保つ。
【0025】“A1”と名付けられた、第1のメモリア
クセスに対応するアドレスは時点t1における信号「ク
ロック」のローからハイへの遷移にセットアップされ
る。このアクセスが読出しアクセスであることを通知す
るため、チップ選択回路32は信号*WEをインアクテ
ィブにする。さらに、チップ選択回路32は信号*CE
をアクティベイトして、t1の前のセットアップ時間
に、アクセスされたメモリ装置にアドレスA1をラッチ
させかつアクセスサイクルを開始させる。続いて、時間
t2における信号「クロック」のローからハイへの遷移
の前に、チップ選択回路32は、t2よりあるセットア
ップ時間前に、信号*OEをアクティベイトする。信号
*OEのアクティベイションによりメモリ装置がそのデ
ータを出力し始める。信号「クロック」のローからハイ
への遷移にセットアップされることにより、信号*OE
は同期しかつこのタイプのアクセスサイクルに応答する
メモリ装置は信号「クロック」のローからハイへの遷移
時に信号*OEを認識する。メモリ装置が信号*OEの
アクティベイションを認識した後、それは読出しアクセ
スサイクルを完了させるためにその出力データを提供し
始める。図5に示されているように、チップ選択回路3
2にプログラムされたこのアクセスタイプに対応するメ
モリ装置は1つの待機状態(wait state)を
有する。従って、チップ選択回路32は時間t2のある
セットアップ時間前に信号*OEをアクティベイトし、
メモリ装置に、“D1”と名付けられた、アクセスされ
たデータエレメントを時間t3における信号「クロッ
ク」のローからハイへの遷移に対しあるセットアップ時
間前に提供させる。
【0026】このアクセスタイプの利点は比較的低速の
メモリコアを備えたメモリ装置が順次(sequent
ially)および効率的にアクセスできることにあ
る。信号*OEがt2にセットアップされかつ時間t2
においてアクセスされたメモリ装置によって認識される
から、チップ選択回路32は第1のアクセスのデータフ
ェーズの完了前に、早期に第2のアクセスのアドレスフ
ェーズを行うことができる。チップ選択回路32は時間
t3の少なくともセットアップ時間前に“A2”と名付
けられた第2のオーバラップするアドレスを提供し、再
び信号*WEをインアクティブに保ちかつ再び信号*C
Eをt3のセットアップ時間前にアクティベイトする。
【0027】他のインタフェースタイプが図6に示され
ており、図6は図1のチップ選択回路32によって行わ
れる第2のメモリアクセスタイプのタイミング図を示し
ている。図5の場合と同様に、「クロック(CLOC
K)」、「アドレス(ADDRESS)」、*CE、*
OEおよび「データ(DATA)」を含む、バスサイク
ルに関連する信号が示されている。さらに、図6は“*
BDIP”と名付けられた信号を示しており、この信号
はバーストデータサイクルが進行中であることを示す。
図6は、「同期*OEを備えた同期バースト読出し」タ
イプとして知られたメモリアクセスタイプを示す。図6
には“t4”,“t5”,“t6”,“t7”,“t
8”,“t9”および“t10”で示される信号「クロ
ック」のさらに他のローからハイへの遷移が示されてい
る。
【0028】このタイプのアクセスは図5に示されたア
クセスと同様のものであるが、図5に示されたアクセス
と異なり、アクセスされるメモリ装置が時点t6,t
7,t8およびt9において4つの直列的なデータエレ
メントを提供することによりバスートアクセスを行う。
これらの4つのデータエレメントはそれぞれ“D
”,“D1”,“D1”および“D1”と名
付けられている。チップ選択回路32にプログラムされ
たこのアクセスタイプに応答するメモリ装置は1つの待
機状態を有する。従って、時間t5において信号*OE
のアクティベイションを認識した後、メモリ装置はアク
セスされたデータエレメントD1を、時点t6におけ
る信号「クロック」のローからハイへの遷移のセットア
ップ時間前に、提供する。バーストの一部として引続き
データエレメントが信号*BDIPのアクティベイショ
ンに応じて信号「クロック」の引続くローからハイへの
遷移の際に提供される。このアクセスサイクルタイプの
利点は比較的低速のメモリコアを備えたメモリ装置が直
列的にかつ効率的にアクセスできるという事実にある。
【0029】さらに他のインタフェースタイプが図7に
示されており、同図は前記図1のチップ選択回路32に
よって行われる第2のメモリアクセスタイプのタイミン
グ図を示す。図5の場合と同様に、バスサイクルに関連
する信号が示されておりこれらは「クロック(CLOC
K)」、「アドレス(ADDRESS)」、*WE、*
CE、*OEおよび「データ(DATA)」を含む。図
7は「同期*OEおよび早期オーバラップを備えた同期
インタフェース」タイプとして知られたメモリアクセス
タイプを示す。“t11”,“t12”,“t13”お
よび“t14”で示される信号「クロック」の付加的な
ローからハイへの遷移が図7に示されている。
【0030】t11の近くで、A1と名付けられた、第
1のバスサイクルのアドレスがt11で生じる信号「ク
ロック」のローからハイへの遷移に対してセットアップ
される。さらに、信号*WEはインアクティブでありか
つ*CEはアクティブであり(“CE1”で示されてい
る)アドレスA1が有効である時間における読出しサイ
クルを示している。引続き、この第1のアクセスに対応
するデータフェーズが時間t12へのセットアップ時間
前にチップ選択回路32が信号*OE(“OE1”で示
されている)をアクティベイトすることによって生じ
る。引続き、前に図5で示したように、アクセスされた
メモリ装置が時間t13のセットアップ時間前にデータ
エレメントD1を提供する。
【0031】しかしながら、このインタフェースタイプ
によれば、チップ選択回路32は少なくとも前記第1の
アクセスのデータフェーズの一部の間にアドレスフェー
ズを行うことにより第2のアクセスを開始する。チップ
選択回路32は時間t12における信号「クロック」の
ローからハイへの遷移のセットアップ時間前に、A2と
名付けられた第2のアドレスを提供することによってこ
のインタフェースを行う。前と同様に、チップ選択回路
32は読出しサイクルを示すために信号*WEをインア
クティブに保ち、かつアクセスされたメモリ装置にアド
レスA2が有効であることを示すために信号*CE
(“CE2”として示されている)をアクティベイトす
る。アクセスされたメモリ装置がデータエレメントD1
を提供することによって第1のアクセスのデータフェー
ズが完了した後、時間t13のセットアップ時間前に、
第2のアクセスのデータフェーズがチップ選択回路32
が、時間t13のセットアップ時間前に、信号*OE
(“OE2”で示されている)をアクティベイトするこ
とによって行うことができる。引続き、アクセスされた
メモリ装置は時間t14のセットアップ時間前に“D
2”と名付けられたデータエレメントを提供する。第1
のアクセスのデータフェーズの終了前に、第2のアクセ
スのアドレスフェーズを開始することによって、チップ
選択回路32はアクセスをオーバラップさせることがで
き、これはバス利用を改善しかつ与えられた量の時間内
により多くのメモリアクセスを行わせることができる。
【0032】チップ選択回路32はまたモジュール方式
とされ図8に示されるように異なるアプリケーションに
対して再構築が可能とされ、図8は図1のチップ選択回
路32のモジュール方式のチップ選択制御回路80をブ
ロック図形式で示している。モジュール方式のチップ選
択制御回路80は、「デコードバス(DECODEBU
S)」81と名付けられた第1のバス、および「タイミ
ングバス(TIMING BUS)」82と名付けられ
た第2のバスを含む、信号の相互接続のための2つのバ
スを含む。モジュール方式のチップ選択制御回路80は
またアドレスデコード段90、タイミング制御段10
0、およびピン構成段110を含む。モジュール方式の
チップ選択制御回路80はモジュール方式となっており
かつ第1の任意の数のアドレスデコーダおよびアドレス
デコード段90、タイミング制御段100における第2
の任意の数の制御ユニット、および第3の任意の数のピ
ン構成論理回路およびピン構成段110を含めることに
よって再構築できる。
【0033】図8に示されるように、アドレスデコード
段は代表的なアドレスデコーダ91,94および97を
含む。アドレスデコーダ91はベースアドレスレジスタ
92およびオプションレジスタ93を含む。ベースアド
レスレジスタ92はアドレスデコーダ91に関連するプ
ログラム可能な領域のためのベースアドレスを規定す
る。オプションレジスタ93はアドレスデコーダ91に
関連する領域のサイズおよびこの領域の属性に関連する
他のプログラム可能なフィールドを含む。アドレスデコ
ーダ91は内部バス34によって図1のCPUコア31
からアドレスを受取りかつ比較を行ってこのアドレスが
オプションレジスタ93のサイズフィールドにあるベー
スアドレスレジスタ92によって規定される領域内にあ
るか否かを調べる。アドレス整合に応じて、アドレスデ
コーダ91は制御信号をデコードバス81に提供する。
同様に、アドレスデコーダ94および97もまた前記ア
ドレスがそれらの対応するプログラム可能な領域内にあ
るか否かを検出しかつそれに応じて制御信号をデコード
バス81に提供する。アドレスデコード段90における
アドレスデコーダの数は異なるシステムの必要性に適応
させるため任意のものとすることができ、かつ柔軟性と
チップサイズとの間にトレードオフがある。例えば、い
くつかの用途においては、より柔軟性あるソフトウエア
またはシステムアーキテクチャに適応させるために利用
可能なプログラム可能領域の数を増大することが有用で
ある。他の用途では、アドレスデコーダの数は集積回路
のコストを最小にするために低減することができる。
【0034】タイミング制御段100は第2の任意の数
の制御ユニットを含む。タイミング制御段100におい
ては、2つの制御ユニット、101および102、が示
されている。タイミング制御段100は外部バス21に
対しチップ選択信号を提供するためのアクセス状態マシ
ンとして機能し、かつおのおのの制御ユニット101お
よび102は進行中のバスサイクルが1つまたはそれ以
上のプログラム可能な領域の属性と整合するか否かを指
示するためにデコードされた信号を受信するためデコー
ドバス81に接続された入力を有する。これに応じて、
タイミング制御段100の制御ユニットの内の選択され
た1つがタイミングバス82に順次的なタイミング情報
を提供し与えられたプログラムされたインタフェースタ
イプのための適切なタイミングを反映する。タイミング
制御段100のために選択される制御ユニットの数は進
行中の係属しているオーバラップするメモリアクセスの
数を決定する。係属しているメモリアクセスのこの数は
またパイプラインの深さ(pipeline dept
h)として知られている。
【0035】例えば、アドレスデコード段90のアドレ
スデコーダ91はその対応するプログラム可能な領域へ
のアクセスを認識しかつそれに応じてデコードバス81
に制御信号を提供する。タイミング制御段100におい
ては、制御ユニット101のような制御ユニットがこの
バスサイクルと関連するようになりかつこのアクセスの
係属の間にこのアクセスのためにタイミングバス82に
対しタイミング信号を提供する。第2のアクセスが前記
第1のアクセスの間に行われかつアドレスデコード段9
0のアドレスデコーダはその対応するプログラム可能な
領域へのアクセスを認識しかつそのオプションレジスタ
にプログラムされたものと整合する属性を有し、そして
デコードバス81に制御信号を提供する。制御ユニット
102のような第2の制御ユニットがインタフェースタ
イプによって決定されるこのアクセスに対して1つまた
はそれ以上のチップ選択制御信号をオーバラップさせる
ためにタイミングバス82に対しタイミング信号を提供
し始めることができる。
【0036】ピン構成段110は第3の任意の数のピン
構成論理回路を有する。おのおののピン構成論理回路は
1つの集積回路ピンに対応しかつ1つの集積回路ピンに
専用のものとなっている。しかしながら、この集積回路
ピンはこのチップ選択信号および他の信号の間で共有す
ることができ、かつその機能はプログラム可能にセット
できるようにするようにすることができる。
【0037】この第3の任意の数は柔軟性とシステムの
コストとの間でより良好なトレードオフを可能にするよ
うアプリケーションの間で変えることができる。例え
ば、コストが最も重要な要素でないいくつかのアプリケ
ーションにおいては、より大きな数のピン構成論理回路
を含めてより大きな数のメモリ装置のためにチップ選択
信号を提供する能力およびより大きな柔軟性を提供する
ことができる。コストがより大きな考慮事項である他の
アプリケーションでは、より少ない数のピン構成論理回
路を使用することができる。
【0038】ピン構成段110においては、代表的なピ
ン構成論理回路111,112および113が示されて
おりそれぞれ“PIN0”,“PIN1”および“PI
N2”で示される出力信号を提供している。おのおのの
ピン構成論理回路は制御信号を受けるためにデコードバ
ス81に接続された1つの入力およびタイミング情報を
受信するためにタイミングバス82に接続された第2の
入力を有する。おのおののピン構成論理回路はすべての
可能なタイミング情報を受信するから、おのおののピン
構成論理回路は一群のチップ選択機能の内の任意のもの
とするよう構成できる。例えば、ピン構成論理回路11
1は該ピン構成論理回路111がどのようにプログラム
されるかに応じて、前記*CE、*WEまたは*OE信
号の内の任意の1つとなるよう構成できる。従って、ア
ドレスデコード段90における第1の任意の数のアドレ
スデコーダ、第2の任意の数の制御ユニットおよびタイ
ミング制御段100、およびピン構成段110における
第3の任意の数のピン構成論理回路を含めることによっ
て、モジュール方式のチップ選択制御回路80は任意の
数のメモリ領域、任意のアクセスパイプライン深さ、お
よび任意の数のチップ選択信号を規定することにより最
大の柔軟性を提供する。これらの任意の数は得られるト
レードオフを最大にするために実施例によって変えるこ
とができる。
【0039】図9は、図1のチップ選択回路32のピン
構成論理回路120を部分的ブロック図および部分的論
理図形式で示す。ピン構成論理回路120は概略的にピ
ン機能レジスタ130、オベイ論理部(obey lo
gic portion)140、およびピン機能出力
部150を含む。ピン機能レジスタ130は*CE、*
OEおよび*WEの内の1つのような選択的なピン機能
を規定するビットを格納し、かつ選択された機能を表す
デコードされた出力信号を提供する。オベイ論理部14
0は図示されたオベイ回路141および145のような
任意の数のオベイ回路を含む。オベイ回路141は概略
的にオベイ論理回路142、ORゲート143、および
D型フリップフロップ144を含む。オベイ回路141
は、“C”と名付けられた、第1のサイクルに関連し
ている。オベイ回路141は「C開始(C BEG
IN)」と名付けられた信号を受けるための第1の入
力、「C領域選択(C REGION SELEC
T)」と名付けられた信号を受けるための第2の入力、
ピン機能レジスタ130に接続された第3の入力、およ
び出力を有する。ORゲート143は「C終了(C
END)」と名付けられた信号を受けるための第1の
入力、「リセット(RESET)」と名付けられた信号
を受けるための第2の入力、および出力を有する。D型
フリップフロップ144はオベイ論理回路142の出力
に接続され“D”と名付けられたデータ入力、ORゲー
ト143の出力に接続された「クリア(CLEAR)」
と名付けられたクリア入力、および“OBEY1”と名
付けられた出力信号を提供するための“Q”と名付けら
れた出力端子を有する。
【0040】同様に、オベイ回路145は“C”と名
付けられたN番目のサイクルに関連しかつ概略的にオベ
イ論理回路146およびORゲート147そしてD型フ
リップフロップ148を含む。オベイ論理回路146は
「C開始(C BEGIN)」と名付けられた信号
を受けるための第1の入力、「C領域選択(CNRE
GION SELECT)」と名付けられた信号を受け
るための第2の入力、ピン機能レジスタ130の出力に
接続された第3の入力および出力を有する。ORゲート
147は「C終了(C END)」と名付けられた
信号を受けるための第1の入力、「リセット(RESE
T)」と名付けられた信号を受けるための第2の入力、
および出力を有する。D型フリップフロップ148はオ
ベイ論理回路146の出力に接続されたD入力、ORゲ
ート147を出力に接続された「クリア(CREA
R)」入力、および“OBEYN”と名付けられた信号
を提供するためのQ出力を有する。
【0041】オベイ回路141および145はピン構成
論理回路120に関連するピンがどのサイクルに従うか
を決定する。第1のサイクルの間に、図8のタイミング
制御段100の制御ユニットは対応するサイクル開始信
号をアクティベイトする。例えば、制御ユニット101
が信号「C開始」をアクティベイトするものと仮定す
る。さらに、アドレスデコーダおよびアドレスデコード
段90が「C領域選択」をアクティベイトするものと
仮定する。もしピン機能レジスタ130が「C領域選
択」に整合すれば、オベイ論理回路142は信号「C
開始」のアクティベイションに応じてその出力をアクテ
ィベイトする。この信号は次に入力としてD型フリップ
フロップ144のD入力に与えられ、該D型フリップフ
ロップ144はそのQ出力において信号OBEY1を
「クロック」信号(図9には示されていない)の次の発
生に応じてアクティベイトする。信号OBEY1は次に
前記選択された制御ユニットが信号「C終了」をアク
ティベイトしそれによってD型フリップフロップ144
をクリアするまで、あるいは信号「リセット」のアクテ
ィベイションによってピン構成論理回路120をリセッ
トするまでアクティブに留っている。オベイ論理部14
0のおのおののオベイ回路は同様に対応するサイクル開
始および終了信号および対応する領域選択信号のアクテ
ィベイションに応答する。
【0042】ピン機能出力部150は概略的におのおの
の可能なピン機能に対応する任意の数の機能論理ブロッ
クを含む。図9には「機能1論理(FUNCTION
1LOGIC)」と名付けられた第1の機能論理ブロッ
ク151、および「機能M論理(FUNCTION M
LOGIC)」と名付けられた第2の機能論理ブロッ
ク152が示されている。おのおのの機能論理ブロック
は信号OBEY1およびOBEYNのようなおのおのの
オベイ信号、「Cタイミング(C TIM
ING)」と名付けられたタイミング信号(これはおの
おののサイクルおよびおのおのの機能に対するタイミン
グ信号を表す)およびそれに対応する「C選択
(C SELECT)」と名付けられた選択信号
を受けるための入力、およびピン機能レジスタ130の
対応する出力に接続された他の入力を有する。この場
合、下付き文字iは1からNまで変わり、かつjは1か
らMまで変わり、この場合NおよびMは任意の数であ
る。例えば、「機能1論理」ブロック151は、PIN
0がFの機能を有することを示す、ピン機能レジスタ
130の出力を受ける。同様に、「機能M論理」ブロッ
ク152は、PIN0の機能が機能Fであることを示
す、ピン機能レジスタ130からの入力を受ける。おの
おのの機能論理回路は前記ピン機能レジスタ130の出
力が前記ピンが対応する機能に応じることを示している
場合にアクティブサイクルに関連するタイミング信号に
応答する。例えば、もしピン機能レジスタ130がPI
N0が機能Fを持つものとして選択すれば、「機能1
論理」ブロック151はアクティブになる。最初のサイ
クルの間信号OBEY1がアクティブでありかつ「機能
1論理」ブロック151は次に適切なタイミング信号に
対応してその出力を提供する。この適切なタイミング信
号は「Cタイミング」である。この場合、すべて
の他の機能論理ブロックはそれらの出力を論理ロー状態
でインアクティブに保ち、それによってORゲート15
3の出力は適切なタイミング信号を使用してアクティブ
な機能論理ブロックにのみ応答して信号PIN0を提供
する。従って、PIN0に与えられるチップ選択信号は
アクティブなタイミングサイクルにのみ従い、任意のパ
イプライン深さを可能にする。アクティブではないがパ
イプラインに係属しているサイクルに関連する他のタイ
ミング信号はアクティブなサイクルが終了するまでPI
N0によって従われることはない。
【0043】図10はブロック図形式で図8のモジュー
ル方式のチップ選択制御回路80のタイミング制御段1
00の部分160を示す。部分160は概略的に第1の
制御ユニット170、第2の制御ユニット180、およ
び早期(early)パイプライン制御回路186を含
む。制御ユニット170は概略的にアドレスイネーブル
ラッチ171、オプションラッチ172、およびタイミ
ング状態マシン173を含む。アドレスイネーブルラッ
チ171は「アドレスイネーブルバス(ADDRESS
ENABLE BUS)」と名付けられた、内部バス
34のアドレスイネーブル部分に接続された入力を有す
る。CPUコア31はあるアクセスのアドレスフェーズ
が進行中であることを示すために「アドレスイネーブル
バス」によって導かれるアドレスイネーブル信号を提供
する。これに応じて、部分160は該アドレスイネーブ
ル信号を適切なチップ選択信号に変換して直接メモリ装
置をドライブしなければならない。アドレスイネーブル
ラッチ171はタイミング状態マシン173の入力にか
つ早期パイプライン制御回路186の入力に与えられる
出力を有する。オプションラッチ172は「オプション
バス(OPTIONBUS)」と名付けられた、外部バ
ス34のオプションバス部分に接続された入力、および
タイミング状態マシン173の入力にかつ早期パイプラ
イン制御回路186の入力に与えられる出力を有する。
タイミング状態マシン173はアドレスイネーブルラッ
チ171、オプションラッチ172の出力、および早期
パイプライン制御回路186の第1の出力に接続された
入力、および「\X\TO(CEタイミング)(\X
\TO(CE TIMING))」、「*WEタイ
ミング(*WE TIMING)」、および「*OE
タイミング(*OE TIMIG)」と名付けられ
た3つのタイミング信号を提供するための出力を有す
る。
【0044】同様に、制御ユニット180はアドレスイ
ネーブルラッチ181、オプションラッチ182、およ
びタイミング状態マシン183を含む。制御ユニット1
80は概略的にアドレスイネーブルラッチ181、オプ
ションラッチ182、およびタイミング状態マシン18
3を含む。アドレスイネーブルラッチ181は前記アド
レスイネーブル信号を受けるための「アドレスイネーブ
ルバス」に接続された入力を有する。アドレスイネーブ
ルラッチ181はタイミング状態マシン183の入力お
よび早期パイプライン制御回路186の入力に提供され
る出力を有する。オプションラッチ182は内部バス3
4のオプションバス部分に接続された入力、およびタイ
ミング状態マシン183の入力にかつ早期パイプライン
制御回路186の入力に提供される出力を有する。タイ
ミング状態マシン173はアドレスイネーブルラッチ1
71、オプションラッチ172の出力、および早期パイ
プライン制御回路186の第1の出力に接続された入
力、および「*CEタイミング(*CE TIMI
NG)」、「*WEタイミング(*WE TIMI
NG)」、および「*OEタイミング(*OE
IMING)」と名付けられた3つのタイミング信号を
提供するための出力を有する。
【0045】早期パイプライン回路186はアドレスイ
ネーブル信号を受けるためにアドレスイネーブルバスに
接続された第1の入力、オプションバスに接続された第
2の入力、およびアドレスイネーブルラッチ171およ
び181そしてオプションラッチ172および182の
出力に接続された入力を有する。早期パイプライン制御
回路186は2つのサイクルがオーバラップしたときど
のサイクルがアクティブであるかを決定するためにタイ
ミング状態マシン173および183に出力を提供し、
それによって不適切なチップ選択信号タイミングを避け
る。
【0046】タイミング制御段100は制御ユニット1
70および180のタイミングを調整することによって
アクセスの効率的なパイプライン化を可能にする。2つ
のパイプライン検出および制御メカニズムがある。第1
に、早期パイプライン制御回路186は図5または図7
に示されたタイプを有するアクセスのような、オーバラ
ップするアクセスを2つのタイミング状態マシン173
および183に付加的な制御信号を提供して不当なタイ
ミングシーケンスを防止することにより調整する。特
に、早期パイプライン制御回路186はオーバラップす
るアクセスが同じ領域に対するものかまたは異なる領域
に対するものか、およびオーバラップするアクセスサイ
クルが読出しサイクルであるかを検出し、そしてそれに
応じて適切な制御信号を提供する。第2に、制御ユニッ
ト170および180は2つのアクセスされた領域の特
性を調べることにより適切なチップ選択信号のタイミン
グを提供する。1つの特性は「オプションバス」からの
ITYPEフィールドによって決定されるインタフェー
スタイプである。他の特性はそのサイクルが外部アクノ
レッジ信号によって終了されるべきかあるいはあらかじ
め規定された数の待機状態の後に内部的に終了されるべ
きかであり、これらは「オプションバス」からの対応す
るフィールドによって示される。
【0047】
【実施例】図2〜図10に示された回路は図11〜図1
9に示された特定の実施例を参照することによりさらに
よく理解できる。ここで使用されている「アクティベイ
ト(activate)」または「アクティベイション
(activation)」はその論理的に真の状態を
とる信号に言及している。「アクティブハイ(acti
ve high)」信号は論理ハイの電圧でアクティブ
または真である。「アクティブロー(active l
ow)」信号は論理ローの電圧でアクティブまたは真と
なり、かつアクティブローの信号はオーバーバー(上
線:overbar)あるいは記号*を付けて示され
る。記号“$”はそれに続く数字が16をベースとした
(16進の)表現であることを示す。
【0048】いくつかの用語は種々の方法で言及される
ことに注目すべきである。例えば、用語「領域(reg
ion)」および「ブロック(block)」は相互交
換可能に使用される。また、特に注記しない限り、用語
「メモリ」は揮発性および不揮発性メモリ記憶装置の双
方、ならびにメモリマップされる(memory−ma
pped)周辺装置を含む。*CE、*OE、および*
WE信号は集合的に「チップ選択」または“CS”信号
に言及している。また、図面の間で同じ用語は同様にま
たは同様の参照数字で示されている。
【0049】以下の表1は図1の要素を参照して後に説
明する特定の実施例を理解する上で有用な付加的な用語
を定義している。
【0050】
【表1】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:「Eバス(E−BUS)」 定義:外部バス21。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:“CE” 定義:メモリまたは入力/出力(I/O)装置のチップ
イネーブル。チップ選択回路32は*CEをアクティベ
イトしかつそれをアドレスとともにアクセスされる装置
に提供する。パイプライン化可能でない(non−pi
pelineable)装置に対しては、チップ選択回
路32は*CEをアクセスが完了するまでアクティベイ
トする。同期パイプライン化可能装置に対しては、チッ
プ選択回路32は*CEをアクティベイトしてアクセス
される装置に「クロック(CLOCK)」の次のローか
らハイへの遷移時に前記アドレスをラッチさせる。それ
自身の*AACK信号を提供する装置については(AC
K_EN=0)、チップ選択回路32は外部*AACK
信号が受信されるまで信号*CEをアクティブに保つ。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:「*WE」 定義:メモリまたはI/O装置の書込みイネーブル。チ
ップ選択回路32は*WEをアクティベイトしかつそれ
を外部バスインタフェース33によって提供されるデー
タとともに提供してアクセスされる装置に該データをラ
ッチさせる。同期装置に対しては、チップ選択回路32
は*WEをアクティベイトして「クロック(CLOC
K)」の次のローからハイへの遷移に際してデータをク
ロック入力する。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:「*OE」 定義:メモリまたはI/O装置の出力イネーブル。チッ
プ選択回路32は*OEをアクティベイトしてアクセス
される装置にそのデータを読出しサイクルの間に外部バ
ス21によって提供させる。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:「バースト可能装置(Burstable De
vice)」 定義:同期装置(すなわち、外部バス「クロック(CL
OCK)」を使用してメモリアクセスのタイミングを合
わせるものであって1つのアドレスを受入れかつ複数の
データエレメントをドライブアウトできるもの)。高速
スタティックコラムアクセスを備えた装置(すなわち、
アドレス増分を必要とするもの)はバースト可能と考え
られない。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:「ビート(Beat)」 定義:バーストデータ転送において、バーストは数多く
のデータ片(datapieces)を有し、おのおの
のデータ片がデータビートである。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:「オーバラップ(Overlap)」 定義:2つのメモリアクセスが整列しそれによって第2
のアクセスのアドレスフェーズが第1のアクセスのデー
タフェーズと同時に生じる状態。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:「パイプライン化可能装置(Pipelinea
ble Device)」 定義:ある装置が、該装置へのアクセスの期間の間にそ
のアドレスピンにおいてアドレスが有効であることを要
求することなく、そこに提供されたアドレスをラッチで
きる状態。同期パイプライン化可能装置はアドレスをそ
の*CEがアクティベイトされたとき「クロック」の立
上りエッジでラッチする。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:「アドレス空間」 定義:CPUコア30のアドレシングの範囲。アドレス
空間は領域(ブロックとも称される)へと分解できる。
おのおのの領域は、チップのデータ幅に応じて、1つま
たはそれ以上のメモリチップによって占有され得る。し
かしながら、該領域のすべてのチップは1つまたはそれ
以上の共通の*CE信号を有する。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:「*BDIP,*LAST」 定義:バースト可能装置のための早期終了制御信号。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−− 用語:「ホールドオフ(Hold off)」 定義:ホールドオフ能力を有する装置はそのデータ出力
をその装置にとってデータバスが利用可能になるまで遅
らせる(hold off)ことができる。データをホ
ールドオフすることができるためには、装置は*OE制
御入力を必要とし、かつもし該装置がバースト可能であ
れば、それはまたデータバスがそれに対して承認される
までその内部状態マシンが次のデータビートに進むのを
見合わせる能力を必要とする。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−
【0051】図11は、図1のチップ選択回路32の特
定の実施例の機能ブロック図をブロック図形式で示す。
チップ選択回路32は一般に3つの信号インタフェース
を有する。第1に、チップ選択回路32はデータプロセ
ッサ30にとって包括的(global)なものである
「リセット(RESET)」と名付けられたリセット信
号、内部動作クロック信号および外部バスクロック信号
「クロック」の双方を含む「クロック(CLOCK
S)」と名付けられた一組のクロック信号、および「初
期値(INITIAL VALUES)」と名付けられ
た一組の信号を受ける。リセット(信号「リセット」が
アクティブ)に応じて、データプロセッサ30は前記
「初期値」を得るために外部データバスピンをサンプル
し、かつチップ選択回路32はそのレジスタのいくつか
の値をセットするために該「初期値」を使用する。リセ
ットに応じて、他のレジスタはデフォールト値をとり、
これらについては後にさらに説明する。
【0052】第2に、チップ選択回路32は外部バスイ
ンタフェース33へのインタフェースを有する。CPU
コア31は対応するメモリマップされたロケーションへ
の読出しおよび書込みサイクルを行うことによりチップ
選択回路32内部のレジスタをアクセスする。そのよう
なアクセスを検出すると、外部バスインタフェース33
は「サブバス・アドレス(SUB−BUS ADDRE
SS)」と名付けられたアドレスバス入力および「サブ
バス・データ(SUB−BUS DATA)」と名付け
られた双方向データパス(path)を含む特別の目的
のバスを通してチップ選択回路32へのアクセスを制御
する。チップ選択回路32のレジスタをアクセスするた
めの他の制御信号は「ハンドシェイク(HANDSHA
KES)」と名付けられた一組の信号を通して外部バス
インタフェース33へまたは外部バスインタフェース3
3から送信される。メモリマップされた周辺装置のレジ
スタをアクセスするための制御信号の発生はよく知られ
ておりかつこれ以上説明しない。しかしながら、外部バ
ス転送に関連する種々の「ハンドシェイク」は外部バス
インタフェース33とチップ選択回路32との間で行わ
れる。これらの転送「ハンドシェイク」は以下の表2に
説明されている。
【0053】
【表2】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 転送 意味 ハンドシェイク −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− *TS 転送開始。外部バスインタフェース33はバスアクセスの始め に1クロックサイクルの間この信号をアクティベイトする。 *AACK 「アドレス」アクノレッジ。この信号はバスサイクルのアドレ スフェーズを終了させ、外部バスインタフェース33が他のア クセスを開始できるようにする。 *BI バースト禁止。この入力信号はアドレスされた装置がバースト 能力を持たないことを示す。 *BDIP バーストデータ進行中。この信号は1つまたはそれ以上のデー タビートが固定されたバーストアクセスに留っていることを示 す。 *TA 転送アクノレッジ。この信号はバスサイクル、またはバースト アクセスの間のおのおののビートのデータフェーズの正常な完 了を示す。 *TEA 転送エラーアクノレッジ。この入力信号はバスエラー状態の下 でバスサイクルを終了させる。 *ARETRY アドレスリトライ。この信号はバスサイクルのアドレスフェー ズに関連し、かつ*AACKのアクティベイションをオーバラ イドし、そして外部バスインタフェース33に「アドレス」を 再調停および再ドライブさせる。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0054】これらの信号の内関連するものは以下の説
明においてより詳細に述べる。チップ選択回路32はま
た外部バスインタフェース33が外部バス21に提供す
る、「アドレス」と名付けられた、32ビットのアドレ
スを受けるための入力、および、「属性」と名付けられ
た、進行中のアクセスの属性を表す信号を受信するため
の他の入力を有する。図3はチップ選択回路32によっ
て使用される特定の「属性」を示す。
【0055】
【表3】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 属性信号名 意味 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− RD/*WR 現在のバスサイクルが読出しサイクルであるか書込みサイクルで あるかを示す。 SUPER もしアクティブであれば、現在のサイクルが管理(superv isor)アクセスサイクルであることを示し、もしインアクテ ィブであれば、現在のサイクルがユーザアクセスサイクルである ことを示す。 INSTR/ もしアクティブであれば、現在のサイクルが命令アクセスサイク *DATA ルであることを示し、もしインアクティブであれば、現在のサイ クルがデータアクセスサイクルであることを示す。 *BURST 転送がバースト転送であることを示す。 *BE0− 1つのサイクルの間にどのバイト(単数または複数)がイネーブ *BE3 ルされるかを示す。*BE0はデータレーンD0−D7が有効な データを含むことを示す。*BE1はデータレーンD8−D15 が有効なデータを含むことを示す。*BE2はデータレーンD1 6−D23が有効なデータを含むことを示す。*BE3はデータ レーンD24−D31が有効なデータを含むことを示す。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0056】第3に、チップ選択回路32は“CSBO
OT”および“CS(0)−CS(11)”と名付けら
れた13のチップ選択信号を含む外部装置へのインタフ
ェースを含む。これらの信号は後に図13に関連して非
常に詳細に説明する。
【0057】図11に示されるように、チップ選択回路
32は概略的に2つの部分、すなわちレジスタアクセス
回路190およびチップ選択発生ユニット200を含
む。レジスタアクセス回路190はレジスタアクセスコ
ントローラ192、およびレジスタアドレスデコーダ1
94を含む。レジスタアクセスコントローラ192はチ
ップ選択回路32のレジスタへのアクセスのための制御
信号を提供する状態マシンである。レジスタアドレスデ
コーダ194はチップ選択回路32のどのレジスタがア
クセスされているかを検出する。レジスタアクセス回路
190はチップ選択レジスタ195へのアクセスのため
にチップ選択発生ユニット200に接続されている。
【0058】チップ選択レジスタ195は図12の
(a)および(b)に示されるようにメモリマップされ
たレジスタであり、図12(a)および(b)はブロッ
ク図形式でチップ選択レジスタ195のアドレスマップ
を示す。メモリにおけるこれらのレジスタのロケーショ
ンは任意的なものであるが、それらは好ましくは将来の
拡張を可能にする方法で実施される。例えば、チップ選
択回路32は6つの領域に加えて専用のサブ領域をサポ
ートし、かつ合計13のチップ選択信号を有する。1つ
の独自の領域に対応するおのおののチップ選択信号はベ
ースアドレスレジスタとオプションレジスタの双方を有
し、他の7つのチップ選択信号のおのおのはオプション
レジスタのみを有する。しかしながら、メモリマップに
おけるこれら6個のオプションレジスタに隣接するロケ
ーションはリザーブされており、ベースアドレスレジス
タを加えることによって付加的な機能性をサポートする
ために派生的(derivative)集積回路を可能
にする。チップ選択回路32のレジスタの機能は後に図
13を参照して詳細に説明する。
【0059】図13は、図11のチップ選択発生ユニッ
ト200をブロック図形式で示す。チップ選択発生ユニ
ット200は概略的に信号の相互接続のために2つのバ
ス、すなわち「デコードバス(DECODE BU
S)」201および「タイミングバス(TIMING
BUS)」202、を含む。チップ選択発生ユニット2
00はまたアドレスデコード段210、タイミング制御
段230、およびピン構成段240を含む。チップ選択
発生ユニット200は図8のモジュール方式のチップ選
択制御回路80の1つの可能な実施例にすぎず、そのモ
ジュール性(modularity)および再構成可能
性(recontigurability)を使用して
構成のマイクロコントローラに適したチップ選択回路を
実現する。チップ選択発生ユニット200は6つのアド
レスデコーダを使用する6つの領域とこれに加え1つの
専用のサブ領域とを規定し、かつ前記6つの領域へのア
クセスのために使用されるチップ選択信号を規定するた
めに7つの付加的なオプションレジスタを有する。チッ
プ選択発生ユニット200はまた2つの深さの(two
−deep)パイプラインを構成するために2の制御ユ
ニットを含み、かつ13のプログラム可能なチップ選択
ピンを有する。前記6つの領域の内の1つは特別のブー
ト領域であり、これはリセットによってアクティブとな
りブートルーチンを格納する不揮発性メモリ装置へのア
クセスを可能にする。前記ブートルーチンの一部は次に
残りの領域をプログラムすることができる。
【0060】チップ選択発生ユニット200は2および
3レベルの領域ネスティングを提供するために領域をペ
アリングすることによりマルチレベルの保護機構を実現
する。この特徴的機能を実現するため、チップ選択発生
ユニット200はブート領域(これはまたCSBOOT
領域または領域0として知られる)を領域1と対になっ
た主領域として規定する。領域0と対にすることによ
り、領域1は領域0内でより高い優先度でサブブロック
となることができる。領域2および4はまた主ブロック
であり、それぞれ、領域3および領域5と対にされ、こ
れらの領域3および5はより高い優先度で3つのブロッ
ク内のサブブロックとなることができる。
【0061】さらに、チップ選択発生ユニット200は
領域0と対にされる専用のサブブロック(「ブートサブ
ブロック(BOOT SUB−BLOCK)」)を規定
するための付加的なデコーダを有する。この専用のサブ
ブロックデコーダは3つまでのレベルのネスティングを
可能にする。3つのレベルのネスティングを実施するた
めの優先度機構は次のとおりである。領域1は「ブート
サブブロック」よりも高い優先度を有し、該「ブートサ
ブブロック」は領域0よりも高い優先度を有する。
【0062】チップ選択発生ユニット200内の各領域
は対応するオプションレジスタ内の符号化されたフィー
ルドに規定された関連するメモリアクセスのインタフェ
ースタイプ(“ITYPE”)を有する。チップ選択発
生ユニット200は8つの異なるインタフェースタイプ
をサポートする。もしアクセスされた領域のオプション
レジスタにおけるITYPEフィールドがこれら8つの
正当なアクセスタイプの内の1つを符号化すれば、タイ
ミング制御段230はアクセスタイプによって規定され
る関連する一組のタイミング信号を提供する。しかしな
がら、前記ITYPEフィールドはまたリザーブ状態で
符号化することもできる。もし前記ITYPEフィール
ドが、例えばソフトウエアエラーの結果として、リザー
ブされた状態にあれば、関連する領域のデコード論理ブ
ロックはアクセスが行われることを防止する。従って、
チップ選択発生ユニット200はこれらのエラーが誤っ
たメモリアクセスを生じさせることを防止する。
【0063】1つのインタフェースタイプは1つの領域
への同期読出しアクセスを可能にしかつ早期同期*OE
信号を提供する。このアクセスタイプは「早期同期出力
イネーブルを備えた同期インタフェース」として知られ
ている。このアクセスタイプは少なくとも1つの待機状
態を必要とする同期メモリまたはメモリマップされた周
辺装置のために適切なものである。このアクセスタイプ
を使用したアクセスの間に、タイミング制御段230の
制御ユニットは1つのクロック期間の間前記*OE信号
をアクティベイトしかつ外部バスインタフェース33は
引続くクロック周期の間にデータをラッチする。このア
クセスタイプはチップ選択発生ユニット200が少なく
とも1つの待機状態を有するメモリ装置へのアクセスの
ために第1のサイクルのデータフェーズの完了前に第2
のサイクルのアドレスフェーズを行うことができるよう
にする。アクセスがバースト可能な装置へのものである
場合は、タイミング制御段230は「同期出力イネーブ
ルを備えた同期バースト読出し」として知られた同様の
アクセスタイプをサポートする。
【0064】他のインタフェースタイプは領域へのアク
セスの早期オーバラップの特徴的機能を提供する。この
アクセスタイプは「同期出力イネーブルおよび早期オー
バラップを備えた同期インタフェース」タイプとして知
られている。このインタフェースタイプに対しては、タ
イミング制御段230はそれが第2のアクセスのために
*OE信号を提供するクロックサイクルの間にこの引続
くアクセスのアドレスフェーズを行うことにより、1ク
ロックサイクル早く引続くアクセスを開始する。
【0065】タイミング制御段230はまた一組のパイ
プライン化ルールを実施することによって2つの深さの
(two−deep)パイプライン深さをサポートす
る。これらのルールはデータの完全性および適切なサイ
クル終了を保証する。該ルールは、アクセスが読出しア
クセスであるかあるいは書込みアクセスであるか、アク
セスがチップ選択発生ユニット200によって規定され
る領域へのものであるか否か、アクセスが同期または非
同期インタフェースタイプを備えた領域へのものである
か否か、およびアクセスされる装置がバースト可能であ
るか否かのような要因を調べることにより、第1のアク
セスの係属中に第2のアクセスを始めることができるか
否かを判定し、かつそれ自身の転送アクノレッジ信号を
提供する。
【0066】ピン構成段240はタイミング制御段23
0における2つの制御ユニットをサポートして2のパイ
プライン深さを可能にする。ピン構成段240における
13のピン構成論理回路のおのおのは第1または第2の
サイクルが関連するピンを「支配または所有している
(owns)」かをマークする。おのおののピン構成論
理回路はその選択されたピン機能に関連するタイミング
を使用して、ピン機能レジスタにプログラムされた領域
へのアクセスのような、そのサイクルの属性が適合して
おれば第1のサイクルの間にチップ選択信号を提供す
る。第2のサイクルの間に、おのおののピン構成論理回
路はさらにそのサイクルの属性も適合していれば選択さ
れたピン機能に関連するタイミングに従う。
【0067】チップ選択発生ユニット200のこれらの
およびさらに他の特徴は以下に順次各回路段を考察する
ことによって説明する。
【0068】<アドレスデコード段210の説明>アド
レスデコード段210は7つまでの異なるプログラム可
能な領域を規定する。これら7つの領域の内の第1のも
のはブート領域、あるいは、領域0(Region
0)で表される。ブート領域に関連する2つのレジスタ
211および212、ならびに1つのデコード論理ブロ
ック224がある。「CSBOOTベースアドレスレジ
スタ(CSBOOT BASE ADDRESS RE
GISTER)」と名付けられた、レジスタ211はブ
ート領域のためのべースアドレスレジスタとして作用す
る。レジスタ211は32の可能なビットの内20ビッ
トを構成する。ビット0−19はブート領域のためのベ
ースアドレスを示し、レジスタ211のビット0は「ア
ドレス」のビット0に対応し、レジスタ211のビット
1は「アドレス」のビット1に対応し、以下同様であ
る。このビットの順序付け機構では、ビット0は再上位
ビットを表し、かつ「アドレス」のビット31は最下位
ビットを表す。
【0069】リセットに応じて、このフィールドはもし
割込み前置ビット(interrupt prefix
bit:IP)として知られた「初期値(INITI
ALVALUE)」ビットが0に等しければ$0000
0にデフォールトされ、あるいはもし(IP=1)であ
れば$FC000にデフォールトされ、そしてリセット
に続きソフトウエアでプログラム可能である。デフォー
ルトのベースアドレスおよびデフォールトのブロックサ
イズによって規定される、デフォールトのCSBOOT
領域はCPUコア31のリセットベクトルのアドレス
(初期プログラムカウンタのメモリロケーション)を含
まなければならないことに注目すべきである。この領域
のベースアドレスはアドレスマップ内の任意のアドレス
にプログラムできるが、それはデータプロセッサ30の
他のブロックまたはモジュールとオーバラップしてはな
らない。パワーオンの際に、ブート装置のアドレスは命
令を格納するために使用されるデータプロセッサ30の
内部EPROMのような、内部モジュールのアドレスと
整合するかも知れない。しかしながら、もしこれが生じ
れば、データプロセッサ30は内部アクセスに外部アク
セスをオーバライドさせるために、図示しない、付加的
な回路を含む。内部アクセスはブート命令を提供するた
めに行うことができ、かつチップ選択発生ユニット20
0は外部アクセスを行わない。「CSBOOTベースア
ドレスレジスタ」のビット20−31はリザーブされて
いる。
【0070】「CSBOOTオプションレジスタ」と名
付けられた、レジスタ212はブート領域のためのオプ
ションレジスタである。それは32ビットのレジスタで
あり、その各ビットは以下の表4に示されるように規定
されている。
【0071】
【表4】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ビット番号 ニーモニック 機能の説明 (単数又は 複数) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 0−3 BSIZE ブロックサイズ。このフィールドはベースアドレス (表5)に関連するブロックのサイズを規定する。 4 SBLOCK サブブロック。もしセットされれば、ベースアドレ スレジスタによって特定されるアドレス空間はより 大きなメインブロック内のサブブロックである。メ インブロックは対にされたベースアドレスレジスタ によって特定される(表6)。 5 SUPER 管理のみ。もしセットされれば、該ビットはブロッ クが管理アクセスのみのためであることを示す。も しクリアされれば、ブロックはスーパバイザまたは ユーザによってアクセスできる。 6 DSPACE データスペースのみ。もしセットされれば、アドレ スブロックはデータのみを含みかつ該領域から命令 はアクセスされない。もしクリアされれば、該ブロ ックは命令およびデータの双方を含むことができる 。 7 WP ライトプロテクト。もしセットされれば、このアド レスブロックは読出しのみである。もしクリアされ れば、該ブロックは読出しおよび書込みアクセスの 双方のために利用できる。 8 CI キャッシュ禁止。もしセットされれば、このビット は該領域のデータがキャッシュされるべきでないこ とを示す。 9−12 未使用 未使用 13 ACK_EN アクノレッジイネーブル。もしセットされれば、チ ップ選択回路32はTA_DLYフィールドおよび ITYPEフィールドによって決定される、それぞ れ、転送アクノレッジ*TAおよび該領域に対する アドレスアクノレッジ*AACKフィールドを戻す 。 14−16 TA_DLY *TA遅延。このビットはゼロおよび7の間の待機 状態の領域のラテンシー(潜伏:latency) を示す(表7)。 17−18 PS ポートサイズ。これらのビットは領域のポートサイ ズを示す。デフォールトのポートサイズは32ビッ トである(表8)。 19−20 PCON ピン構成。これらのビットはピンが*CE、*WE 、*OEまたはノンチップ選択機能となるよう構成 する。もしそのピンが*CEピンであれば、「領域 (REGION)」フィールドはそれに影響を与 えず、それはおのおのの*CEピンはそれ自身のベ ースアドレスレジスタおよびデコード論理を有する からである(表9)。 21−22 BYTE バイト。このフィールドはそのピンが*WEピンと して構成されている場合にのみ適用可能である。チ ップ選択回路32はこのフィールドを使用して前記 Eバスの4つのバイトイネーブルの内どのためにそ れが*WEをアクティベイトすべきかを決定する。 典型的には、書込み可能領域は複数の*WE、1つ の*OE、および1つの*CEを有する(表10) 。 23−25 REGION メモリ領域。このフィールドはそのピンが*WEま たは*OEピンとなるよう構成されている場合にの み適用できる。これらのビットはどのメモリ領域の ためにそのピンが使用されるかを示す。もしこれら のビットがゼロの値を有すれば、対応するチップ選 択デコーダはディスエーブルされる(表11)。 26−27 未使用 未使用 28−31 ITYPE インタフェースタイプ。これらのビットは制御され ているメモリまたは周辺装置のタイプを示す(表1 2)。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0072】前記図4に示された、あるビットフィール
ドはさらに以下の表5〜表12に示されている。BSI
ZEフィールドはリセットに際し「CSBOOTオプシ
ョンレジスタ(CSBOOT OPTION REGI
STER)」に対し$Fにデフォールトする。しかしな
がら、別の実施例では、前記BSIZEフィールドはC
PUコア31のリセットベクトルが依然としてデフォー
ルトのCSBOOT領域内にある限り、1メガバイト
(1M)のような、他の値とすることができる。表5は
BSIZEフィールドの符号化を示す。
【0073】
【表5】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− BSIZE ブロック 比較されるアドレスライン フィールド サイズ (2進) (バイト) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 0000 無効 この符号化はベースアドレスレジスタおよびオプショ ンレジスタのビット値が無効であるかあるいは構成さ れて(configured)いないことを示す。こ れらのレジスタを使用しての外部装置へのアクセスは それらが構成されるまで可能とならない。 0001 4K A0−A19 0010 8K A0−A18 0011 16K A0−A17 0100 32K A0−A16 0101 64K A0−A15 0110 128K A0−A14 0111 256K A0−A13 1000 512K A0−A12 1001 1M A0−A11 1010 2M A0−A10 1011 4M A0−A9 1100 8M A0−A8 1101 16M A0−A7 1110 32M A0−A6 1111 64M A0−A5 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0074】ビット4、すなわちSBLOCKビット、
は領域がより大きなメインブロック内のサブブロックで
あるべきか否かを示す。以下の表6に示されるように、
異なるブロックは一緒に対にされる(paired)。
【0075】
【表6】
【0076】上に示した、これらのペアリングに加え
て、ブート領域は付加的な専用のサブブロックを有す
る。もしレジスタ212の前記SBLOCKビットがセ
ットされれば、CS0ブロックがメインブロックであり
かつCS1ブロックがサブブロックである。リセットに
応じて、このビットは0にデフォールトする。
【0077】「CSBOOTオプションレジスタ」に対
する前記SUPERビットはリセットに応じて1にデフ
ォールトするが、それはCPUコア31がスーパバイザ
モードにおけるリセットの後に命令のアクセスを開始す
ることになるからである。DSPACEビットはリセッ
トに応じて0にデフォールトする。「CSBOOTオプ
ションレジスタ」に対するWPビットはリセットに応じ
て1にデフォールトするが、それはブート命令は一般に
不揮発性の、リードオンリメモリ装置からフェッチされ
るからである。前記CIビットはリセットに応じて0に
クリアされ、それはブートルーチンからの命令はキャッ
シュ可能となる傾向があるからである。
【0078】前記ACK_ENビットはリセットに応じ
て1にセットされ、かつ対応する「初期値(INITI
AL VALUE)」ビットは初期的なTA_DLYフ
ィールド値を提供する。表7はTA_DLYフィールド
の符号化を示す。
【0079】
【表7】
【0080】初期PSフィールドも「初期値」であり、
かつその符号化は以下の表8に示されている。
【0081】
【表8】
【0082】前記PCONフィールドは、その符号化は
以下の表9に示されているが、CSBOOT領域に対し
てリセットに応じて00にクリアされる。
【0083】
【表9】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− PCON(2進) 以下のものとしてピン機構 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 00 チップイネーブル(*CE) 01 書込みイネーブル(*WE) 10 出力イネーブル(*OE) 11 チップ選択機能なし −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0084】前記PCONフィールドはピン機能レジス
タ130の目的で作用することに注意を要する。他の実
施例では、別個のピン機能レジスタを使用することもで
きる。
【0085】前記BYTEフィールドは、その符号化が
以下の表10に示されており、リセットに応じて00に
クリアされる。
【0086】
【表10】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− BYTE(2進) 以下に対してピンは*WEを発生 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 00 バイトイネーブル0 01 バイトイネーブル1 10 バイトイネーブル2 11 バイトイネーブル3 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0087】前記REGIONフィールドは、リセット
に際してドントケアであるが、始めに000にクリアさ
れる。REGIONフィールドに対する符号化は以下の
表11に示されている。
【0088】
【表11】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− REGION *WE/*OEピンは (2進) 以下のメモリ領域に属する −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 000 CSBOOT 001 CS1 010 CS2 011 CS3 100 CS4 101 CS5 110 未使用 111 未使用 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0089】最後に、初期ITYPEフィールドもまた
「初期値」である。ITYPEフィールドの符号化は以
下の表12に示されている。
【0090】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【表12】 ITYPE 装置インタフェースアクセスタイプ フィールド (2進) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 0000 1クロック周期より小さいかまたは等しい出力バッファターンオフ 時間を有する包括的(Generic)非同期領域。このインタフ ェースタイプを有する装置はパイプライン化可能ではない。 0001 2クロック周期の出力バッファターンオフ時間を有する包括的非同 期領域。このインタフェースタイプを有する装置はパイプライン化 可能ではない。 0010 非同期*OEを有する同期領域。このインタフェースタイプを有す る装置はパイプライン化可能であり、非同期装置として機能するこ とができ、かつ*OEがアクティベイトされるまで読出しアクセス に際してその内部データをホールドオフする能力を有する。 0011 早期同期*OEを有する同期領域。このインタフェースタイプを有 する装置はパイプライン化可能であり、非同期装置として機能する ことができ、かつ読出しアクセスに際して*OEがアクティベイト されるまでその内部データをホールドオフする能力を有する。この インタフェースタイプによってアクセスされる装置は少なくとも1 つの待機状態を持たなければならずかつもしTA_DLYがゼロ待 機状態を示せば、チップ選択回路32は*OEをあたかも該領域が 1つの待機状態を持つかのごとく発生する。 0100 リザーブ。もし誤ってプログラムされれば、対応するピンはインア クティブに留る。 0101 固定バーストアクセス能力を備えたバースト可能領域。このインタ フェースは*OEを有し、パイプライン化可能であり、かつ*OE がアクティベイトされるまでその内部データをホールドオフするこ とができる。このインタフェースは非同期インタフェースとして機 能するが、インタフェースによって要求される数の待機状態および *OEのアクティベイションの後にのみデータを提供する。このモ ードでは、インタフェースは*BDIP信号がそれが次のデータを 送出すべきことを示すまで第1のデータビートを有効に保つ。この 領域に対する*OEは非同期*OEである。 0110 リザーブ。もし誤ってプログラムされれば、対応するピンはインア クティブに留る。 0111 固定バーストアクセス能力のみを有するバースト可能領域であるが 、インタフェースは*OEを有し、パイプライン化可能であり、か つその内部データを*OEがアクティベイトされるまでホールドオ フすることができる。このインタフェースは非同期インタフェース として機能するが、インタフェースによって要求される数の待機デ ータおよび*OEがアクティベイトされた後にのみデータを提供す る。このモードでは、インタフェースは前記*BDIP信号がそれ が次のデータを送出すべきことを示すまで最初のデータビートを有 効に保つ。この領域に対する*OEは同期*OEである。 1000 固定バーストアクセスのみを有するバースト可能領域。このインタ フェースは待機状態カウンタを含みかつ*OEを持たず、従って装 置はそれが要求する数の待機状態の後にデータをドライブ出力する 。このタイプはデータバスが利用可能になるまでその内部データを ホールドオフすることができず従ってそれはさほどパイプライン化 可能なものではない。このインタフェースは非同期インタフェース として機能するが、待機状態の数が満足された後にのみデータを提 供しかつ1クロックのみの間第1のデータビートを有効に保つ。 1001 ITYPE=0011と同じであるが領域に対するアクセスの早期 オーバラップの付加的な特徴を有する。このタイプのインタフェー スはそれが前のアクセスに対して読出しに際し有効なデータをドラ イブ出力しあるいは書込みに際しデータを受信する1クロック周期 前にそこに対する他のアクセスをパイプライン化できなければなら ない。 1010 リザーブ。もし誤ってプログラムされれば、対応するピンはインア −1111 クティブに留る。 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0091】ブート領域はそれに関連する専用のサブブ
ロックを有する。「CSBOOTサブブロックベースア
ドレスレジスタ」で示される、レジスタ213はこの専
用のサブブロックのためのベースアドレスレジスタであ
り、かつ「CSBOOTサブブロックオプションレジス
タ」で示される、レジスタ214はオプションレジスタ
である。レジスタ213はレジスタ211と同じフィー
ルド符号化を有するが、レジスタ214はマルチレベル
保護機能を行うのに必要なフィールドのみを含む。レジ
スタ214は前記表4および表5に規定されているよう
にビット0−8にBSIZE,SBLOCK,SUPE
R,DSPACE,WPおよびCIフィールドを含み、
これらのすべてはリセットに際して0にクリアされる。
ビット9−31は未使用である。チップ選択発生ユニッ
ト200の適切な動作を確実にするために、このおよび
サブブロックとなるべきブロックの任意の他のオプショ
ンレジスタにおけるBSIZEフィールドはメインブロ
ックのBSIZEより小さくなければならない。しかし
ながら、他の実施例では付加的な論理回路によって部分
的にオーバラップする領域をサポートできることに注意
を要する。デコード論理ブロック224は領域0レジス
タ211および212、および専用のブートサブブロッ
クレジスタ213および214の双方のビットに応答す
る。
【0092】第2の領域はCS1領域、あるいは、領域
1として示されている。領域1に関連して2つのレジス
タ216および217、および1つのデコード論理ブロ
ック225がある。レジスタ216は、「CS1ベース
アドレスレジスタ」と名付けられ、領域1のためのベー
スアドレスレジスタとして作用する。レジスタ216は
32ビットのレジスタである。レジスタ211と同様
に、ビット0−19は領域1のためのベースアドレスを
示し、ビット0は「アドレス(ADDRESS)」のビ
ット0に対応し、ビット1は「アドレス」のビット1に
対応し、かつ以下同様であり、ビット20−31はリザ
ーブされている。リセットに応じて、このフィールドは
$00000にデフォールトする。この領域のベースア
ドレスはアドレスマップ内の任意のアドレスにプログラ
ムできるが、それはデータプロセッサ30の他のブロッ
クまたはモジュールとオーバラップしてはならない。
「CS1オプションレジスタ」と名付けられた、レジス
タ217は領域1のためのオプションレジスタである。
それは前の表4に規定されているように、レジスタ21
2に対するものと同じ符号化を有する32ビットのレジ
スタである。リセットに応じて、PCONフィールドを
除き、すべてのビットはゼロにデフォールトし、該PC
ONフィールドはデータプロセッサ30がチップ選択モ
ードにあれば$0にデフォールトし、さもなければ$3
にデフォールトする。
【0093】アドレスデコード段210は他の5つの領
域に対応する5つの他のオプショレジスタを含む。図1
3は、「CS1オプションレジスタ」および「CS5オ
プションレジスタ」と名付けられ、かつ領域1および5
にそれぞれ関連する代表的なオプションレジスタ217
および219を示す。これらのオプションレジスタのお
のおのはレジスタ212と同じビットフィールド定義を
有している。しかしながら、リセットに応じて、すべて
のビットおよびビットフィールドは0にクリアされる。
【0094】「CS0オプションレジスタ」と名付けら
れた、レジスタ215はピン構成段240におけるある
ピンに対応するオプションレジスタであり、かつ上に定
義したPCON,BYTEおよびREGIONフィール
ドのみを含む。PCONフィールドはもしこのピンがチ
ップ選択モードにあればリセットに応じて2にデフォー
ルトし、さもなければ3にデフォールトし、フィールド
BYTEおよびREGIONは0にデフォールトする。
「CS6オプションレジスタ」および「CS11オプシ
ョンレジスタ」と名付けられた代表的なレジスタ220
および221を含む、特定の領域に関連しないオプショ
ンレジスタはレジスタ215と同じビットフィールド定
義を有する。しかしながら、リセットに応じて、フィー
ルドPCONはもし対応するピンがチップ選択モードに
あれば0にクリアされ、かつそれ以外は3にセットされ
る。レジスタ215と同様に、これらの付加的なオプシ
ョンレジスタのBYTEおよびREGIONフィールド
はリセットに応じて0にクリアされる。
【0095】ブート領域にはデコード論理ブロック22
4が関連している。レジスタ211,212,213お
よび214はおのおのそれらのビットをデコード論理ブ
ロック224への出力として提供する。さらに、ブロッ
ク1を(専用のブートサブブロックに加えて)ブロック
0への対にされたサブブロックとして供するため、ブロ
ック1に関連するデコード論理ブロック225は出力信
号をデコード論理ブロック224の入力に提供する。こ
れらの出力信号は図3に示されたマルチレベル保護機構
のために必要な「アドレス整合(ADDRESS MA
TCH)」および「属性整合(ATTRIBUTE M
ATCH)」信号である。メインブロックは優先度実施
回路58の機能を導入していることに注目すべきであ
る。デコード論理ブロック224は外部バスインタフェ
ース33を通してCPUコア31から入力「アドレス」
および「属性」を受信する。デコード論理ブロック22
4は始めに前記「アドレス」がブート領域または専用の
ブートサブブロック内にあるかをチェックする。デコー
ド論理ブロック224はこれを前記「アドレス」が対応
するベースアドレスレジスタのベースアドレスフィール
ドのBSIZE内にあるか否かを判定することによって
行う。次に、デコード論理ブロック224は入力「属
性」を対応するオプションレジスタにプログラムされた
ものと比較する。
【0096】図示された実施例では、「アドレス」は3
2ビットのアドレスである。デコード論理ブロック22
4は該「アドレス」の(BSIZEフィールドによって
決定される)有意ビット(significant b
its)をベースアドレスレジスタに格納された値およ
びオプションレジスタのBSIZEフィールドと比較す
る。もしすべての有意アドレスビットが整合すれば、デ
コード論理ブロック224はアドレス整合を検出する。
【0097】デコード論理ブロック224は種々の「属
性」をデコードしかつそれらを次のようにしてレジスタ
212からの対応するビットに対してチェックを行う。
デコード論理ブロック224はWPビットに対してRD
/*WR属性を比較し、もしRD/*WRが論理ハイで
あるかあるいはRD/*WRが論理ローであってWPが
クリアされていれば、デコード論理ブロック224はこ
のビットに対して属性整合を検出する。デコード論理ブ
ロック224は前記SUPER属性をSUPERビット
と比較しかつもしSUPER属性が論理ハイであるかあ
るいはSUPER属性が論理ローであってSUPERビ
ットがクリアされていればこのビットに対して属性整合
を検出する。デコード論理ブロック224はINSTR
/*DATA属性をDSPACEビットに対して比較
し、かつもしINSTR/*DATAが論理ローである
か、あるいはもしINSTR/*DATAが論理ハイで
あってDSPACEがクリアされていればこのビットに
対して属性整合を検出する。もしすべてのプログラムさ
れた属性がこのようにして対応する「属性」信号と整合
すれば、デコード論理ブロック224は属性整合を検出
する。
【0098】もしデコード論理ブロック224がある領
域において「アドレス整合」および「属性整合」の双方
を検出すれば、それは次により高い優先度のサブブロッ
クが該整合をオーバライドするか否かを見るためにチェ
ックを行う。例えば、もしデコード論理ブロック224
が領域0および専用のブートサブブロックの双方の中の
アドレスへのアクセスを検出すれば、レジスタ214に
規定された属性は該アクセスが行われるか否かを制御す
る。デコード論理ブロック224はもし前記専用のブー
トサブブロック内に属性整合がなければ、領域0内にア
ドレスおよび属性双方の整合があってもそのサイクルが
行われるのを禁止することになる。
【0099】<タイミング制御段230の説明>タイミ
ング制御段230は2つの制御ユニット231および2
32、そして制御ユニット231および232の間に接
続された早期パイプライン制御ユニット233を含む。
タイミング制御段230は外部バス21にチップ選択信
号を提供するためのアクセス状態マシンとして機能し、
かつ制御ユニット231および232のおのおのは「デ
コードバス」201に接続された入力を有し、該入力に
よってアドレスデコード段210のデコード論理ブロッ
クからデコードされた信号を受信し進行中のバスサイク
ルが6つの利用可能な領域の1つまたは専用のブートサ
ブブロックのアドレスおよび属性と整合するか否かを指
示する。もし前記領域の1つが整合を検出すれば、タイ
ミング制御段230の制御ユニットの1つが「タイミン
グバス」202に対し順次的なタイミング情報を提供し
て与えられたプログラムされたインタフェースタイプに
対して適切なタイミングを反映する。
【0100】制御ユニット231はタイミングバス20
2に対し3つのタイミング制御信号、すなわち\X\T
O(CE1タイミング),\X\TO(OE1タイミン
グ)および*(WE1タイミング)を提供する。同様
に、制御ユニット232はタイミングバス202に対し
3つの制御信号、すなわち\X\TO(CE2タイミン
グ),*(OE2タイミング)および*(WE2タイミ
ング)を提供する。
【0101】例えば、アドレスデコード段210のデコ
ード論理ブロック224は領域0へのアクセスを認識し
かつそれに応じて制御信号をデコードバス201に提供
する。タイミング制御段230においては、制御ユニッ
ト231のような制御ユニットはこのバスサイクルと関
連するものとなりかつこのアクセスの係属の間にこのア
クセスのためにタイミングバス202に対してタイミン
グ信号を提供する。第2のアクセスは第1のアクセスの
間に行うことができかつアドレスデコード段210のア
ドレスデコーダはその対応するプログラム可能領域であ
ってそのオプションレジスタにプログラムされたものと
整合する属性を有するものへのアクセスを認識しかつ制
御信号をデコードバス201に提供する。制御ユニット
232は次にインタフェースタイプによって決定される
このアクセスに対する1つまたはそれ以上のチップ選択
制御信号をオーバラップさせるためにタイミングバス2
02に対しタイミング信号の提供を始めることができ
る。
【0102】おのおののタイミング制御ユニットはその
サイクルを所有する領域に対するオプションレジスタの
ITYPEフィールドに応じておのおののチップ選択機
能に対するタイミング信号を提供する。チップ選択回路
32が実施するインタフェースタイプに対する信号タイ
ミングは図14〜図19を参照してよりよく理解するこ
とができる。これらのタイミング図のおのおのにおい
て、引続くローからハイへの「クロック」遷移はt1,
t2,t3その他で示されている。「アドレス(ADD
RESS)」、「データ(DATA)」および制御信号
のアクティブなまたは有効な時間はそのアクセスを適切
に識別するために単数または複数の番号によって示され
ている。これらのタイミング図は典型的な信号タイミン
グを示すことに注意を要する。実際の信号タイミング波
形は集積回路の製造プロセス条件が変われば異なるもの
である。いくつかの信号は外部バスインタフェース33
によって提供されるが、インタフェースのよりよい理解
を可能にするために図示されている。図14〜図19に
おいて、矢印は信号の依存性または因果関係を表してい
る。
【0103】図14は、インタフェースタイプ$0のタ
イミング図を示し、このインタフェースタイプ$0はゼ
ロ待機状態の、アンロック装置(すなわち、1クロック
周期より小さいかまたは等しい出力バッファターンオフ
時間を有する装置)をアクセスするための包括的(ge
neric)非同期インタフェースである。該非同期イ
ンタフェースは「アドレス(ADDRESS)」および
チップ選択信号(*CEおよび、*OEまたは*WE)
がアクセスの終りまで有効であることを必要とする。し
たがって、同じ装置への引き続くアクセスは前のアクセ
スの完了前には行なうことができず、オーバラップする
アクセスは許容されない。図14は、読出しサイクルと
これに続く書込みサイクルを示す。読出しサイクルおよ
び書込みサイクルの双方の間に、アクセスされた装置は
A1のようなアドレスをCE1の立下りエッジのような
信号*CEのアクティベイションのある遅延時間の後に
使用する。読出しサイクルの間、アクセスされた装置は
OE1の立下りエッジのような信号*OEのアクティベ
イションの後のある遅延時間内に「データ(DAT
A)」を出力として(および外部バスインタフェース3
3への入力として)提供する。書込みサイクルの間、ア
クセスされた装置はWE2の立上りエッジのような信号
*WEのインアクティベイションのある遅延時間後にD
2(これは外部バスインタフェース33の出力である)
のようなデータエレメントをラッチする。非同期メモリ
装置の一例はモトローラ・インコーポレイテッドから入
手可能なMCM62995A型メモリチップであり、こ
れはアドレスラッチイネーブル(*ALE)信号入力を
持つことに加えて非同期モードで機能することもでき
る。
【0104】インタフェースタイプ$1はタイプ$0と
同様であるが、2クロック周期の出力バッファターンオ
フ時間を備えた装置をアクセスするために包括的(ge
neric)非同期インタフェースに適用される。した
がって、このアクセスに関連する信号のタイミングは図
14に示されたものと同様であるが、全く同じではな
い。読出しサイクルに対しては、チップ選択回路32は
引き続く装置が外部バス21上に「データ(DAT
A)」をドライブできるようになる前にそれが信号*O
Eをデアクティベイトした後1クロック周期待機するこ
とになる。引き続く書込みサイクルに対しては、チップ
選択回路32は前の*OEをデアクティベイトした後1
クロック周期までは外部バスインタフェース33がデー
タをドライブするのを禁止する。
【0105】図15は、インタフェースタイプ$2のタ
イミング図を示し、このインタフェースタイプ$2は非
同期*OEを有する同期インタフェースである。この非
同期インタフェースを備えたメモリ装置は「クロック
(CLOCK)」を受けるための入力を有し、「アドレ
ス(ADDRESS)」および「データ(DATA)」
をローからハイへのクロックの遷移に応じてラッチす
る。読出しアクセスの間は、メモリ装置は信号*OEに
応じて非同期的にデータを提供する。図15は読出しサ
イクルとこれに続く書込みサイクルとを示す。チップ選
択信号に加えて、このインタフェースアクセスタイプを
備えた装置は外部バスインタフェース33によって提供
される“*WR”と名付けられた書込み信号を観察し
て、アドレスフェーズの間に、アクセスが読出しアクセ
スであるかあるいは書込みアクセスであるかを決定す
る。したがって、t2において、アクセスされた装置は
そのアクセスが読出しアクセスであることを認識しかつ
A1をラッチする。チップ選択回路32は信号*OEを
アクティベイトし、かつOE1の立下りエッジはアクセ
スされた装置に「データ」を提供させ、この「データ」
は外部バスインタフェース33への入力となる。
【0106】このインタフェースを使用するメモリ装置
は入力「アドレス」をラッチする能力を有し、したがっ
て同じ装置への次のアクセスは前のアクセスとオーバラ
ップすることができ、かつそのような装置は信号*OE
がアクティベイトされるまで読出しアクセスに際してそ
の内部データをホールドオフすることができる。したが
って、引き続く書込みサイクルのアドレスフェーズは読
出しサイクルのデータフェーズの終りにオーバラップす
ることができる。チップ選択回路32はアクセスされた
装置にアドレスA2をラッチさせるためt3の前に信号
*CEをアクティベイトする。信号*WRはt3におい
てアクティブであるから、アクセスされた装置は書込み
アクセスを認識する。読出しアクセスのデータフェーズ
の完了後、チップ選択回路32は信号*WEをアクティ
ベイトしてt5において書込みサイクルのデータフェー
ズを完了させるためにアクセスされた装置にデータをラ
ッチさせる。
【0107】図15に示されたタイミングはチップ選択
回路32が2つの引き続くインタフェースタイプ$2の
アクセスをオーバラップさせる能力を切り離して示す。
しかしながら、データプロセッサ30はあり得るバス競
合に対し余分の保護を提供するためにこのオーバラップ
を許容しない。データプロセッサ30においては、外部
バスインタフェース33はチップ選択回路32が第2の
アクセスのアドレスフェーズをオーバラップさせること
ができるほど充分に早くチップ選択回路32に対し適切
な「ハンドシェイク」を提供しない。したがって、外部
バスインタフェース33は実際にA2を提供せず、かつ
チップ選択回路32はt4のあるセットアップ時間前ま
で*CEおよび*WR信号をアクティベイトしない。
【0108】「早期同期OEを備えた同期インタフェー
ス」として知られた、インタフェースタイプ$3は前に
図5に示されている。インタフェースタイプ$3に対し
ては、チップ選択回路32は、図15に示された、イン
タフェースタイプ$2に対するものと同様に書込みサイ
クルを行なうことに注意を要する。
【0109】「固定バーストを備えたバースト可能領
域」として知られた、インタフェースタイプ$5は「タ
イプI」バーストインタフェースを有しかつ非同期*O
E信号を使用する。チップ選択回路32は4つのサイク
ルの固定バースト長を実施する。タイプIバーストイン
タフェースはアクセスされた装置にそれぞれデータをド
ライブ出力させあるいはデータをラッチ入力させるため
に*OEおよび*WE信号を使用する。このインタフェ
ースはまたアクセスされた装置がバーストの次のビート
をいつ出力すべきかを制御するために*BDIP信号を
必要とする。タイプIバーストインタフェース装置はア
ドレスラッチを有し、したがって装置への次のアクセス
のアドレスは前のアクセスとオーバラップすることがで
きる、すなわち、アクセスのアドレスは「アドレス(A
DDRESS)」が「クロック(CLOCK)」のロー
からハイへの遷移に際しラッチされた後に有効であるこ
とを必要としない。
【0110】図16は、インタフェースタイプ$5を使
用する読出しサイクルのタイミング図の例を示す。図1
6に示された例では、対応するオプションレジスタの領
域のACK_ENビットは外部アクノレッジ信号を可能
にするよう構成される、すなわち、クリアされる。時間
t2において、アクセスされた装置は同期的に「アドレ
ス」をラッチしかつ信号*AACKのアクティベイショ
ンによって示されるように時間t2においてアドレスフ
ェーズを完了する。しかしながら、t2において、アク
セスされた装置は信号*TAをインアクティブに保ち、
かつチップ選択回路32は待機状態を挿入しなければな
らない。引き続き、時間t3において、アクセスされる
装置はそれがデータフェーズを完了する用意ができてい
ることを示すために信号*TAをアクティベイトし、か
つ最初の「データ」エレメントD1を提供する。外部
バスインタフェース33はそれが引き続くローからハイ
への「クロック」の遷移に応じてバーストの次のビート
を予期していることを示すために信号*BDIPをアク
ティベイトする。外部バスインタフェース33は遷移t
4,t5およびt6において、それぞれ、引き続くデー
タエレメントD1,D1およびD1をラッチす
る。外部バスインタフェース33はt6の前に信号*B
DIPをデアクティベイトし、データエレメントD1
が該バーストの最後のビートであることを示す。アクセ
スされた装置は信号*OEのインアクティベイションの
後ある遅延時間までデータエレメントD1を有効に保
つ。
【0111】このインタフェースは、同じ装置が2つの
引き続くサイクルにつきアクセスされたとき、引き続く
アクセスのアドレスフェーズが前のアクセスのデータフ
ェーズとオーバラップできるようにする。アクセスされ
た装置は前のバーストの最後のビートに応じて第2のア
クセスを認識する。したがって、図16に示されるよう
に、外部バスインタフェース33は引き続くアドレスA
2を提供しかつチップ選択回路32はt3のあるセット
アップ時間前に信号*CEをアクティベイトし、かつア
クセスされた装置は時間t6のあるセットアップ時間前
に信号*AACKを提供することによりこの第2のアク
セスのアドレスフェーズを完了する。
【0112】図17は、(インタフェースタイプ$5の
ような)タイプIバーストインタフェースを使用した書
込みサイクルのタイミング図を示す。図16に示される
ように、対応するオプションレジスタの領域のACK_
ENビットは外部アクノレッジ信号を許容するよう構成
されており、すなわち、クリアされている。時間t2に
おいて、アクセスされた装置は同期的に「アドレス」を
ラッチしかつ信号*AACKのアクティベイションによ
って示されるようにアドレスフェーズを完了する。時間
t2において、アクセスされた装置はそれがデータフェ
ーズを完了する用意ができていることを示すために信号
*TAをアクティベイトしかつ第1の「データ」エレメ
ントD1をラッチする。信号*BDIPは外部バスイ
ンタフェース33が引き続くローからハイへのクロック
の遷移に応じてバーストの次のビートを提供することを
示すためにアクティベイトされる。データプロセッサ3
0は遷移t3,t4およびt5に応じて、それぞれ、引
き続くデータエレメントD1,D1およびD1
ドライブする。時間t5において、信号*BDIPはイ
ンアクティブであり、データエレメントD1はバース
トの最後のビートであることを示す。図16と同様に、
図17はオーバラップするアクセスのアドレスフェーズ
を示しており、この第2のアクセスのアドレスフェーズ
は時間t5においてバーストの最後のビートの間に終了
する。
【0113】「パスプライン化可能*OEを備えた固定
バースト」として知られる、インタフェースタイプ$7
は前に図6に示した読出しアクセスをサポートする。こ
のインタフェースタイプはその内部データを信号*OE
がアクティベイトされるまでホールドオフすることがで
きる。このインタフェースは非同期インタフェースとし
て機能することができるが、TA_DLYフィールドに
よって規定される数の待機状態の後かつ信号*OEがア
クティベイトされた後にのみデータを提供する。インタ
フェースタイプ$7はタイプIインタフェースであり、
その書込みサイクルタイミングは図17に示されてい
る。
【0114】インタフェースタイプ$8は「タイプI
I」バーストインタフェースであり*OE信号を必要と
しないが、代わりに*LAST信号を使用する。信号*
LASTがローからハイへのクロック遷移のあるセット
アップ時間前にアクティベイトされたとき、タイプII
装置は該クロック遷移に続きそのデータ出力バッファを
ハイインピーダンス状態に設定する。*CE信号は装置
のアクセスの潜伏(latency)または待機状態の
間アクティブに留まっていなければならない。このタイ
プの装置はまた*TS信号を必要とする。
【0115】図18はアクセスタイプ$8を使用した読
出しインタフェースのタイミング図を示す。図示された
例では、アクセスされた装置は2つの待機状態を有し、
かつそれ自身のアクノレッジ信号を戻す。アドレスフェ
ーズは、アクセスされた装置が信号*AACKをアクテ
ィベイトする、t3まで終了しない。タイプIIバース
トインタフェースの下では、信号*CEは装置の潜伏
(latency)期間の間アクティブに留まってお
り、かつしたがって*CEは、データフェーズが開始す
る、t3の後までアクティブに留まっている。このイン
タフェースのアクセスタイプは*OE信号を有しない。
アクセスされた装置はt4で始まる引き続くローからハ
イへのクロック遷移に応じて信号*TAをアクティベイ
トする。4ビートバースト転送はt7で完了し、かつそ
の完了は外部バスインタフェース33が信号*LAST
をアクティベイトすることによって通知される。
【0116】このインタフェースは引き続くアクセスの
アドレスフェーズが前のアクセスのデータフェーズとオ
ーバラップすることを許容する。したがって、図18に
示されるように、チップ選択回路32は引き続くアドレ
スA2を提供しかつt4のあるセットアップ時間前に信
号*CEをアクティベイトする。アクセスされた装置は
引き続くアクセスのアドレスフェーズを認識しかつ時間
t7において、信号AACKのアクティベイションによ
って示されるように、A2をラッチする。信号*CEは
CE2の間アクティブに留まらなければならないが、こ
れは(t7に引き続き)第2のアクセスのデータフェー
ズが生じるまでである。このタイプのアクセスされた装
置はアドレスラッチを有し、したがってそれは次のアド
レスフェーズを早くもt7にA2をラッチすることによ
って完了することができる。
【0117】図19はアクセスタイプ$8を使用した書
込みインタフェースのタイミング図を示す。前と同様
に、アクセスされた装置は2つの待機状態を有し、かつ
t3にAACKを含む、それ自身のアクノレッジ信号を
戻し転送のアドレスフェーズを完了する。タイプIIバ
ースト読出しサイクルの場合と同様に、信号*CEは装
置の潜伏の期間の間アクティブに留まっており、かつし
たがって、データフェーズが開始する、t3の後まで*
CEはアクティブに留まっている。外部バスインタフェ
ース33はt4で始まる引き続くクロックサイクルに際
しデータエレメントD1,D1,D1およびD1
を提供し、かつこれらのデータエレメントはアクセス
された装置によってラッチされる。アクセスされた装置
はt4で始まる引き続くクロックサイクルに応じて信号
*TAのアクティベイションによりバーストの各ビート
のデータフェーズの終了を指示する。タイプIIバース
ト読出しサイクルの場合と同様に、4ビートバースト転
送はt7で完了し、かつその完了は外部バスインタフェ
ース33が信号*LASTをアクティベイトすることに
よって通知される。引き続くサイクルのアドレスフェー
ズは図18に示されたものと同様にしてオーバラップす
ることができる。
【0118】「同期*OEおよび早期オーバラップを備
えた同期インタフェース」インタフェースタイプとして
知られた、インタフェースタイプ$9は前に図7におい
て示したように読出しアクセスを行なう。このタイプは
それが第2のアクセスのアドレスフェーズを前のアクセ
スの早期同期*OEとオーバラップさせる点を除きイン
タフェースタイプ$3と同様のものである。インタフェ
ースアクセスタイプ$9の書込みアクセスは前に図15
に示した一般的な同期書込みアクセスと同じである。
【0119】インタフェースタイプ$4,$6および$
A〜$Fはリザーブされている。もしタイミング制御段
230のアクティブな制御ユニットがこれらのリザーブ
されたタイプの1つを備えたインタフェースへのアクセ
スを検出すれば、それはいずれのチップ選択タイミング
制御信号の発生をも禁止し、それによってチップ選択発
生ユニット200が何らの対応するメモリアクセスも行
なわないようにされる。したがって、このフィールドの
正しくない符号化を生じるソフトウェアエラーは不当な
アクセスを生じることはない。
【0120】チップ選択回路32はそれが種々のインタ
フェースをサポートするため非常に柔軟性がある。しか
しながら、チップ選択回路32がサポートするインタフ
ェースの組は異なるアプリケーションに適応させるため
実施例によって変わり得る。さらに、チップ選択回路3
2は高度のパイプライン化を可能にするインタフェース
をサポートし、データプロセッサ30の性能を増強す
る。特に、インタフェースアクセスタイプ$3,$7お
よび$9は知られたインタフェースに対し大幅に性能を
改善する。インタフェースアクセスタイプ$3,$7お
よび$9と共に使用するためのメモリ装置は伝統的な直
列(クロックド)回路設計技術を使用してここに図示さ
れたタイミングに従うよう現存するメモリ装置を変更す
ることによって構成できる。
【0121】オーバラップするアクセスを取り扱うた
め、早期パイプライン制御ユニット233は2つの主な
場合を検出する。第1の場合は同じ領域またはチップに
対する2つのアクセスの場合であり、それらのアクセス
はせいぜい(もし最初のアクセスの潜伏が判定できれ
ば、すなわち、ACK_EN=1であれば)次のアドレ
スを始めのアクセスのデータフェーズとオーバラップさ
せることができる。例えば、もし始めのアクセスがパイ
プライン化可能な装置に対するものであれば、同じ装置
への第2のアクセスは最初のアクセスがそのデータフェ
ーズを完了する用意ができるまで待機することになる。
しかしながら、第2のアクセスのアドレス(または*C
E)は最初のアクセスのデータとオーバラップすること
ができる。
【0122】第2の場合は2つの異なる領域またはチッ
プへの2つのアクセスに対するものである。第2の場合
については、2つの異なるチップまたは領域へのアクセ
スをオーバラップさせるため、タイミング制御段230
は1組のパイプライン化ルールを実施してデータの完全
性および適切なサイクル終了を保証する。表13はこれ
らのルールをより詳細に示す。
【0123】
【表13】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ルール 第1のサイクル 第2のサイクル パイプライン化? 番号 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 1 1つの領域への 異なる領域への イエス 読出しアクセス 読出しアクセス 2 書込みアクセス 読出しアクセス イエス 3 単一ビート 書込みアクセス イエス 書込みアクセス 4 読出しアクセス 書込みアクセス イエス (オーバラップ) 5 第1および/または データをホールド イエス、 第2サイクルの少な オフできる装置へ ACK_EN=0 くとも1つに アクセス を有する領域の ACK_EN=0 装置が*AACK を有する領域への を*TAの前に 任意のCSアクセス 戻す限り 6 CSアクセスなし CSアクセス ノー 7 固定バースト 任意の イエス、 読出し CSアクセス 第2の領域が パイプライン化 可能でありかつ そのデータを ホールドオフでき れば 8 同期領域 非同期領域 ノー 9 非同期領域 任意のアクセス ノー −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0124】ルール番号1は1つの領域の読出しアクセ
スとこれに続く他の領域への他の読出しアクセスに関す
る。この場合、チップ選択回路32は第2の読出しを第
1の読出しとパイプライン化することになる。
【0125】ルール番号2は書込みアクセスとこれに続
く読出しアクセスの場合をカバーする。この場合、チッ
プ選択回路32は第2の読出しを第1の読出しとパイプ
ライン化することになる。
【0126】ルール番号3は単一ビートの書込みアクセ
スとこれに続く他の書込みアクセスの場合をカバーす
る。この場合、いくつかの装置は書込みサイクルのデー
タが「アドレス」または*CEが有効になった後1「ク
ロック」サイクルで利用可能になることを期待する。も
しそうでなければ、装置は書込みサイクルを中止する。
もし両方のアクセスがチップ選択回路32によって終了
すれば(すなわち、ACK_ENが両方の領域のオプシ
ョンレジスタにおいてセットされれば)、チップ選択回
路32はそれらのアクセスを第2の書込みサイクルの*
CEをアクセスすることによって第1の書込みサイクル
の最後のデータフェーズとオーバラップさせることにな
る。バースト書込みに他の書込みが続く場合について
は、チップ選択回路32は最後のデータビートの最初の
書込みの指示(*BDIPまたは*LAST)がアクテ
ィベイトされた後に第2の書込みサイクルに対する*C
Eをアクティベイトする。
【0127】ルール番号4は読出しサイクルに書込みサ
イクルが続く場合をカバーする。チップ選択回路32は
読出しサイクルが完了する前に書込みサイクルの*CE
をアクティベイトすることによってアクセスをオーバラ
ップさせることができる。しかしながら、図示された実
施例では、外部バスインタフェース33はこのオーバラ
ップを可能にするためにチップ選択回路32に対して適
切な「ハンドシェイク」を提供しない。外部バスインタ
フェース33は書込みサイクルに対する*CEのアクテ
ィベイションの前に書込みサイクルの「アドレス」を提
供する。
【0128】ルール番号5は2つの連続するアクセスに
関し、この場合いずれのアクセスの潜伏性(laten
cy)(すなわち、待機状態の数)も未知である(すな
わち、ACK_ENがクリアされている)2つの連続す
るアクセスに関する。この場合、チップ選択回路32は
第2のアクセスがバスが利用可能になるまでデータをホ
ールドオフできるインタフェースタイプを備えた領域に
対するものである場合にのみ2つのアクセスをパイプラ
イン化する。例えば、第1のアクセスはACK_ENが
クリアされている領域に対するものであり、かつ第2の
アクセスはACK_ENがセットされているインタフェ
ースアクセスタイプ$8を備えた領域に対するものであ
る。この場合、チップ選択回路32は第1のアクセスが
完了するまで第2のアクセスをホールドオフしなければ
ならず、それは第2の領域は*OEなしにそのデータを
ホールドオフすることができないかもしれないからであ
る。もし第1のアクセスが未知の潜伏性を有する領域に
対するものでありかつ第2のアクセスが同じ領域に対す
るものであれば、チップ選択回路32は、該チップ選択
回路32が同じ領域に対する引き続く*CEをアクティ
ベイトできるようにする、外部*AACKを待機する。
ルール番号6は第1のアクセスが、専用のダイナミック
RAM(DRAM)コントローラのような、チップ選択
回路32によって規定されていない領域に対するもので
あり、かつ第2のアクセスがチップ選択回路32によっ
て規定されている他の領域に対するものである場合をカ
バーする。この場合、第1の領域はそれ自身のチップ選
択信号を提供し、したがってインタフェースアクセスタ
イプおよびラテンシー(latency)はチップ選択
回路32によって知られていない。したがって、チップ
選択回路32は第2のアクセスを第1のアクセスとパイ
プライン化しない。
【0129】ルール番号7はバースト可能領域への固定
された4ビートバースト読出しアクセスと、これに続く
他の領域への読出しの場合をカバーする。この場合、チ
ップ選択回路32はもし第2のアクセスがパイプライン
化可能でありかつそのデータをホールドオフできる領域
に対するものであれば第2の読出しをパイプライン化す
る。もし第2の領域が$8のインタフェースアクセスタ
イプを有していれば、それはそのデータをホールドオフ
できずかつチップ選択回路32は第2のアクセスをパイ
プライン化しない。
【0130】ルール番号8は同期領域への第1のアクセ
スと、これに続く非同期領域への第2のアクセスをカバ
ーする。この場合、チップ選択回路32は第2のアクセ
スをパイプライン化せず、それは第2の領域はパイプラ
イン化可能でないからである。
【0131】ルール番号9は非同期領域への第1のアク
セスをカバーする。この場合、チップ選択回路32は第
2のアクセスを第1のものとパイプライン化せず、それ
は外部アドレスおよびデータバスの双方がその完了まで
に第1のアクセスのために利用可能でなければならない
からである。
【0132】チップ選択回路32および外部バスインタ
フェース33の双方はこれらのパイプライン化ルールを
実施するために組合わされることに注意を要する。いく
つかの場合、外部バスインタフェース33が制御を行な
う。ルール番号4については、図15の説明に関連して
上で述べたように、チップ選択回路32はパイプライン
化をサポートするが外部バスインタフェース33はサポ
ートしない。外部バスインタフェース33はまたルール
番号9に対するパイプライン化を可能にするのに充分早
く*AACKまたは*TAハンドシェイクを提供しな
い。他の場合には、チップ選択回路32は非両立的(i
ncompatible)アクセスを認識する。
【0133】〈ピン構成段240の説明〉ピン構成段2
40は、代表的なピン構成論理回路241,242,2
43および248を含め、13のピン構成論理回路を含
む。各々のピン構成論理回路は「デコードバス(DEC
ODE BUS)」201に接続された第1の入力、
「タイミングバス(TIMING BUS)」202に
接続された第2の入力、および専用のチップ選択信号を
提供するための出力を有する。ピン構成論理回路241
は“CSBOOT”と名付けられた出力信号を提供す
る。ピン構成論理回路242は“CS0”“或いは“C
SBOOT *OE”と名付けられた出力信号を提供す
る。ピン構成論理回路243は“CS1”と名付けられ
た出力信号を提供する。ピン構成論理回路248は“C
S11”と名付けられた出力信号を提供する。
【0134】チップ選択回路32は13の集積回路ピン
を通してプログラム可能にチップ選択信号を提供する。
しかしながら、高度に集積されたデータプロセッサまた
はマイクロコントローラにおいて伝統的に行われている
ように、該ピンはデータプロセッサ30の他のピン機能
またはポートと共用することができかつプログラム可能
に選択でき、それによって出力信号を異なるエンドユー
ズのアプリケーションのために構成することができる。
【0135】本発明の1つの態様は前記複数のチップ選
択信号がチップイネーブル、書込みイネーブル、および
出力イネーブルを含むことである。
【0136】本発明の他の態様は、第1の複数のアドレ
スデコーダ(91,94,97)の各々がベースアドレ
スレジスタ(92,95,98)、オプションレジスタ
(93,96,99)、およびデコーダを具備すること
である。ベースアドレスレジスタ(92,95,98)
は対応するプログラム可能領域のベースアドレスを格納
する。オプションレジスタ(93,96,99)は領域
サイズおよびプログラム可能領域の少なくとも1つの属
性を格納するためのビットフィールドを有する。デコー
ドは入力アドレスおよび少なくとも1つの入力属性信号
を受けるための入力、およびもし前記入力アドレスが前
記ベースアドレスおよび領域サイズによって規定される
プログラム可能領域内にあり、かつ少なくとも1つの入
力属性信号が前記プログラム可能領域の少なくとも1つ
の属性と整合すれば、整合信号を提供する出力を有す
る。
【0137】本発明のさらに他の態様は、前記タイミン
グ制御段(100)が第1の制御ユニット(170)、
第2の制御ユニット(180)、および早期パイプライ
ン制御回路(186)を具備することである。前記第1
の制御ユニット(170)はアドレスデコード段(9
0)に結合された第1の入力、複数のパイプライン制御
信号を受けるための第2の入力、および前記ピン構成段
(110)に結合されて第1の複数のタイミング信号を
提供するための出力を有する。第2の制御ユニット(1
80)はアドレスデコード段(90)に結合された第1
の入力、第2の複数のパイプライン制御信号を受けるた
めの第2の入力、および前記ピン構成段(110)に結
合されて第2の複数のタイミング信号を提供するための
出力を有する。前記早期パイプライン制御回路(18
6)はアドレスデコード段(90)に結合された入力、
前記第1(170)および第2(180)の制御ユニッ
トの第2の入力にそれぞれ結合された第1および第2の
出力を有する。前記早期パイプライン制御回路(18
6)は複数のパイプラインルールに従って第1および第
2の複数のパイプライン制御信号を提供し、それによっ
てデータの完全性および適切なサイクル終了を保証す
る。
【0138】本発明のさらに他の態様は、前記オベイ
(obey)論理手段(140)が第1のオベイ論理回
路(141)および第2のオベイ論理回路(145)を
有することである。第1のオベイ論理回路(141)は
第1のサイクル開始信号を受けるための第1の入力、第
1のサイクル終了信号を受けるための第2の入力、およ
び第1のオベイ信号を提供するための出力を有する。第
2のオベイ論理回路(145)は第2のサイクル開始信
号を受けるための第1の入力、第2のサイクル終了信号
を受けるための第2の入力、および第2のオベイ信号を
提供するための出力を有する。
【0139】本発明のさらに他の態様は、プログラム可
能ピン機能レジスタ(130)がさらにチップ選択信号
と関連する複数の領域の内の選択された1つを規定する
第2のビットフィールドを有し、かつ前記オベイ論理手
段(140)がさらに前記第1のパイプライン化された
サイクルに対応する第1の入力領域が前記複数の領域の
内の選択された1つと整合する場合にのみ第1のオベイ
信号をアクティベイトすることである。
【0140】本発明のさらに他の態様は、前記データプ
ロセッサ(30)がさらに第3のデコーダ(224)を
具備することである。該第3のデコーダ(224)はア
ドレスを受けるための第1の入力、前記少なくとも1つ
の対応する制御信号を受けるための第2の入力、もし前
記アドレスが第3のプログラム可能領域内にあれば第3
のアドレス整合信号を提供する第1の出力、およびもし
前記少なくとも1つの対応する制御信号が第3のプログ
ラム可能保護属性と整合すれば第3の属性整合信号を提
供するための第2の出力を有する。前記優先度実施回路
(58)はさらにもし第1および第3のアドレス整合信
号の双方がアクティブでありかつ第3の属性整合信号が
インアクティブでれば前記イネーブル信号をインアクテ
ィブに保つ。前記優先度実施回路(58)はさらにもし
前記第2および第3のアドレス整合信号の双方がアクテ
ィブでありかつ前記第3の属性整合信号がインアクティ
ブであれば前記イネーブル信号をインアクティブに保
つ。それによって、第3のプログラム可能領域は第1の
プログラム可能領域(41)または第2のプログラム可
能領域(42)とオーバラップすることができる。
【0141】本発明のさらに他の態様は、前記データプ
ロセッサがさらに前記イネーブル信号を受けるための入
力を有するアクセス状態マシン(230)を具備するこ
とである。該アクセス状態マシン(230)は前記少な
くとも1つの外部制御信号をその少なくとも1つの対応
する出力に提供し、外部装置へのアクセスを制御する。
【0142】本発明のさらに他の態様は、前記入力属性
が:あるアクセスサイクルが、第1および第2のプログ
ラム可能保護属性が各々読出しおよび書込みサイクルの
いずれか選択された1つ、両方、または読出しサイクル
のみを可能にする、読出しサイクルまたは書込みサイク
ルであるか;アクセスサイクルが第1および第2のプロ
グラム可能保護属性の各々がデータサイクルのいずれか
の選択された1つまたはデータおよび命令サイクルの双
方を可能にする命令サイクルまたはデータサイクルであ
るか;或いはアクセスサイクルが第1および第2のプロ
グラム可能保護属性の各々がいずれか選択された1つで
あるか、スーパバイザサイクルであるか或いはスーパバ
イザおよびユーザサイクルの双方であるスーパバイザサ
イクルまたはユーザサイクルであるかを示すことであ
る。
【0143】本発明が好ましい実施例に関して説明され
たが、当業者には本発明が数多くの方法で変更できるこ
とおよび上に特に示しかつ説明したもの以外の数多くの
実施例を取り得ることを理解するであろう。したがっ
て、添付の特許請求の範囲により本発明の真の精神およ
び範囲内に入る本発明の全ての変更をカバーするものと
考える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるデータ処理システムを示すブロ
ック図である。
【図2】本発明を理解する上で有用な図1のチップ選択
回路の態様を示すもので、図1のデータ処理システムの
メモリマップの一部を示すブロック図である。
【図3】図1のチップ選択回路のマルチレベル保護回路
を示すブロック図である。
【図4】図1のチップ選択回路のプログラム可能アクセ
スタイプ回路を示すブロック図である。
【図5】図1のチップ選択回路によって行われる第1の
メモリアクセスタイプを示すタイミング図である。
【図6】図1のチップ選択回路によって行われる第2の
メモリアクセスタイプを示すタイミング図である。
【図7】図1のチップ選択回路によって行われる第3の
メモリアクセスタイプを示すタイミング図である。
【図8】図1のチップ選択回路のモジュール方式のチッ
プ選択制御回路を示すブロック図である。
【図9】図1のチップ選択回路のピン構成論理回路を示
す部分的ブロックおよび部分的論理図である。
【図10】図8のモジュール方式のチップ選択制御回路
のタイミング制御段を示すブロック図である。
【図11】図1のチップ選択回路の特定の実施例の機能
ブロックを示すブロック図である。
【図12】図1のチップ選択回路のレジスタのアドレス
マップを示すブロック図である。
【図13】図11のチップ選択発生ユニットを示すブロ
ック図である。
【図14】図13における制御ユニットによって提供さ
れる1つのインタフェースタイプを示すタイミング図で
ある。
【図15】図13における制御ユニットによって提供さ
れる1つのインタフェースタイプを示すタイミング図で
ある。
【図16】図13における制御ユニットによって提供さ
れる1つのインタフェースタイプを示すタイミング図で
ある。
【図17】図13における制御ユニットによって提供さ
れる1つのインタフェースタイプを示すタイミング図で
ある。
【図18】図13における制御ユニットによって提供さ
れる1つのインタフェースタイプを示すタイミング図で
ある。
【図19】図13における制御ユニットによって提供さ
れる1つのインタフェースタイプを示すタイミング図で
ある。
【符号の説明】
20 データ処理システム 21 外部バス 22 電気的プログラム可能リードオンリメモリ(EP
ROM) 23 スタティックランダムアクセスメモリ(SRA
M) 24,25 入力/出力(I/O)チップ 30 データプロセッサ 31 CPUコア 32 チップ選択回路 33 外部バスインタフェース 34 内部バス 50 マルチレベル保護回路 60 プログラム可能アクセスタイプ回路 80 モジュール方式チップ選択制御回路 90 アドレスデコード段 100 タイミング制御段 110 ピン構成段 120 ピン構成論理回路 130 ピン機能レジスタ 140 オベイ論理部 150 ピン機能出力部 160 タイミング制御段の一部 170 第1の制御ユニット 180 第2の制御ユニット 190 レジスタアクセス回路 200 チップ選択発生ユニット 210 アドレスデコード段 230 タイミング制御段 240 ピン構成段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バジル・ジェイ・ジャクソン アメリカ合衆国テキサス州78748、オース チン、シェイド・ツリー・ドライブ 706

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モジュール方式のチップ選択制御回路
    (80)であって、 第1の複数のアドレスデコーダ(91,94,97)を
    有するアドレスデコード段(90)であって、各々のア
    ドレスデコーダはプログラム可能な領域に関連しており
    かつ入力アドレスが該プログラム可能な領域内にあれば
    少なくとも1つの対応する制御信号をアクティベイトす
    るもの、 前記アドレスデコード段(90)に結合され、第2の複
    数の制御ユニット(101,102) を有するタイミン
    グ制御段(100)であって、前記各々の制御ユニット
    は前記第1の複数のアドレスデコーダ(91,94,9
    7)の各々から前記少なくとも1つの対応する制御信号
    を受信しかつそれに応じてメモリアクセスを制御するた
    めに対応する複数のタイミング信号を提供するもの、そ
    して前記アドレスデコード段(90)にかつ前記タイミ
    ング制御段(100)に結合され第3の複数のピン構成
    論理回路(111,112,113)を有するピン構成
    段(110)であって、前記各々のピン構成論理回路は
    複数のチップ選択信号の内の選択された1つを提供しか
    つ前記第2の複数の制御ユニット(101,102)の
    各々の前記対応する複数のタイミング信号の内の選択さ
    れたものに応じて前記複数のチップ選択信号の内の前記
    選択されたものを提供するようプログラム可能であるも
    の、 を具備することを特徴とするモジュール方式のチップ選
    択制御回路(80)。
  2. 【請求項2】 チップ選択信号を提供するためのプログ
    ラム可能なピン構成論理回路(120)であって、 複数のチップ選択ピン機能の内の選択されたチップ選択
    ピン機能を規定するビットフィールドを含むプログラム
    可能なピン機能レジスタ(130)、 前記プログラム可能なピン機能レジスタ(130)に結
    合され第1のパイプライン化サイクルの間に第1のオベ
    イ信号をかつ第2のパイプライン化サイクルの間に第2
    のオベイ信号をアクティベイトするオベイ論理手段(1
    40)、そして前記プログラム可能なピン機能レジスタ
    (130)にかつ前記オベイ論理手段(140)に結合
    され、前記第1のオベイ信号がアクティブであれば前記
    選択されたチップ選択ピン機能に対応する第1の複数の
    入力タイミング信号の1つに応じてチップ選択信号をア
    クティベイトし、かつ前記第2のオベイ信号がアクティ
    ブであれば前記選択されたチップ選択ピン機能に対応す
    る第2の複数の入力タイミング信号の1つに応じて前記
    チップ選択信号をアクティベイトするためのピン機能出
    力手段(150)、 を具備することを特徴とするプログラム可能なピン構成
    論理回路(120)。
  3. 【請求項3】 マルチレベル保護機構を備えたデータプ
    ロセッサ(30)であって、 プログラムに応じてアドレスおよび少なくとも1つの対
    応する制御信号を複数のメモリアクセスの各々に対して
    順次発生するための中央処理ユニット(CPU)(3
    1)、そして 前記CPU(31)に結合されたマルチレベル保護回路
    (50)であって、 前記アドレスを受けるための第1の入力、前記少なくと
    も1つの対応する制御信号を受けるための第2の入力、
    もし前記アドレスが第1のプログラム可能な領域(4
    1)内にあれば第1のアドレス整合信号を提供する第1
    の出力、およびもし前記少なくとも1つの対応する制御
    信号が第1のプログラム可能な保護属性と整合すれば第
    1の属性整合信号を提供する第2の出力を有する第1の
    デコーダ(51)、 前記アドレスを受けるための第1の入力、前記少なくと
    も1つの対応する制御信号を受けるための第2の入力、
    もし前記アドレスが第2のプログラム可能な領域(4
    2)内にあれば第2のアドレス整合信号を提供する第1
    の出力、およびもし前記少なくとも1つの対応する制御
    信号が第2のプログラム可能な保護属性と整合すれば第
    2の属性整合信号を提供する第2の出力を有する第2の
    デコーダ(54)、そして前記第1(51)および第2
    (54)のデコーダの各々の前記第1および第2の出力
    を受けるための入力、および外部装置(22,23,2
    4,25)をアクセスするために少なくとも1つの外部
    制御信号の発生をイネーブルするためのイネーブル信号
    を提供する出力を有する優先度実施回路(58)、 を具備し、 前記優先度実施回路(58)は前記第1および第2のア
    ドレス整合信号の内の1つのみがアクティブでありかつ
    前記第1および第2の属性整合信号の内の対応する1つ
    がアクティブである場合に前記イネーブル信号をアクテ
    ィベイトし、 前記優先度実施回路(58)は前記第1および第2のア
    ドレス整合信号の双方がアクティブでありかつ前記第2
    の属性整合信号がインアクティブである場合に前記イネ
    ーブル信号をインアクティブに保ち、 ぞれによって前記プログラム可能な領域(42)が前記
    第1のプログラム可能な領域(41)とオーバラップで
    きるようにしたもの、 を具備することを特徴とするマルチレベル保護機構を備
    えたデータプロセッサ(30)。
  4. 【請求項4】 マルチレベル保護回路(50)であっ
    て、 入力アドレスを受けるための第1の入力、入力属性を受
    けるための第2の入力、もし前記入力アドレスが第1の
    プログラム可能な領域(41)内にあれば第1のアドレ
    ス整合信号を提供する第1の出力、およびもし前記入力
    属性が第1のプログラム可能な保護属性と整合すれば第
    1の属性整合信号を提供する第2の出力を有する第1の
    デコーダ(51)、 前記入力アドレスを受けるための第1の入力、前記入力
    属性を受けるための第2の入力、もし前記入力アドレス
    が第2のプログラム可能な領域(42)内にあれば第2
    のアドレス整合信号を提供する第1の出力、そしてもし
    前記入力属性が第2のプログラム可能な保護属性と整合
    すれば第2の属性整合信号を提供する第2の出力を有す
    る第2のデコーダ(54)、そして前記第1(51)お
    よび第2(54)のデコーダの各々の前記第1および第
    2の出力を受けるための入力、および外部装置へアクセ
    スするために少なくとも1つの外部制御信号の発生を可
    能にするイネーブル信号を提供するための出力を有する
    優先度実施回路(58)、 を具備し、前記優先度実施回路(58)は前記第1およ
    び第2のアドレス整合信号の内の1つのみがアクティブ
    でありかつ前記第1および第2の属性整合信号の内の対
    応する1つがアクティブであれば前記イネーブル信号を
    アクティベイトし、 前記優先度実施回路(58)は前記第1および第2のア
    ドレス整合信号の双方がアクティブでありかつ前記第2
    の属性整合信号がインアクティブであれば前記イネーブ
    ル信号をインアクティブに保ち、 それによって前記第2のプログラム可能領域(41)が
    前記第1のプログラム可能領域(41)にオーバラップ
    できるようにしたことを特徴とするマルチレベル保護回
    路(50)。
  5. 【請求項5】 データプロセッサのためのマルチレベル
    保護を提供する方法であって、 第1の領域のアドレス(41)および該第1の領域のア
    ドレスに関連する第1のプログラム可能保護属性を規定
    する段階、 第2の領域のアドレス(42)および該第2の領域のア
    ドレスに関連する第2のプログラム可能な保護属性を規
    定する段階であって、それによって前記第2の領域のア
    ドレス(42)が少なくとも部分的に前記第1の領域の
    アドレス(41)とオーバラップするもの、 対応する入力属性を有する入力アドレスを受ける段階、 該入力アドレスが前記第1の領域のアドレス(41)内
    にあれば第1のアドレス整合を検出する段階、 前記入力アドレスが前記第2の領域のアドレス(42)
    内にあれば第2のアドレス整合を検出する段階、 入力属性が前記第1のプログラム可能な保護属性と整合
    すれば第1の属性整合を検出する段階、 前記入力属性が前記第2のプログラム可能な保護属性と
    整合すれば第2の属性整合を検出する段階、 前記第1および第2のアドレス整合の内の1つのみの検
    出および前記第1および第2の属性整合の対応する1つ
    の検出に応じてイネーブル信号をアクティベイトする段
    階、そして前記第1および第2のアドレス整合の双方の
    検出および前記第2の属性整合の不検出に応じて前記イ
    ネーブル信号をインアクティブに保つ段階、 を具備することを特徴とするデータプロセッサのための
    マルチレベル保護を提供する方法
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