JPH08161886A - 記憶装置 - Google Patents
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- JPH08161886A JPH08161886A JP6299167A JP29916794A JPH08161886A JP H08161886 A JPH08161886 A JP H08161886A JP 6299167 A JP6299167 A JP 6299167A JP 29916794 A JP29916794 A JP 29916794A JP H08161886 A JPH08161886 A JP H08161886A
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Abstract
ックアップ電源で動作する回路部を最小限に抑え、また
増設時にバックアップ電源を消費する問題を解消し、バ
ックアップ時間を拡大しバッテリ容量を低減する。 【構成】電源遮断でバックアップ電源線76の電源供給
に切り替わり、バックアップ指示信号により記憶制御部
52がダイナミックRAM50のセルフ・リフレッシュ
動作を起動する。セルフ・リフレッシュ中は、ダイナミ
ックRAM50へのRAS信号E6とCAS信号E7を
プルダウン抵抗66,68の接地接続でLレベルに固定
する。バックアップ電源制御回路72は、電源線74か
らの電源入力時は入力電源を直接記憶部48に出力し、
バックアップ電源線76の電源入力に切り替わった際
は、バックアップ電源線76からの入力電源を記憶部4
8に出力する。メモリユニットの増設時は、バックアッ
プ電源線76から最初の電源入力を受けるが、記憶部4
8に対する電源出力の禁止状態となる。このため増設し
たメモリユニットのダイナミックRAM50にはバック
アップ電源は供給されず、電力消費はない。
Description
に、装置電源の停止に伴いバックアップ電源に切り替え
ているときにセルフ・リフレッシュ動作で記憶内容を保
持する記憶装置に関する。
用いた場合には、通常の動作状態において記憶内容を保
持するため、リフレッシュ動作を行っている。このリフ
レッシュ動作は、通常、上位装置からのアクセスによる
リフレッシュ指示信号をメモリ制御回路部で解読し、ダ
イナミックRAMの制御信号であるCAS信号(Column
Address Strobe 信号)とRAS信号(Row Addres Stro
be 信号)を規定のタイミングで順次Lレベルとするこ
とで行われ、通常、CASビフォーRASリフレッシュ
動作として知られている。このような通常のリフレッシ
ュ動作による消費電流は、例えば数十ミリアンペア程度
と比較的大きい。
テリ等の予備電源からダイナミックRAMにバックアッ
プ電源を供給し、ダイナミックRAMのもつセルフ・リ
フレッシュ機能を利用することにより、少ない消費電流
でスタティックRAMのようにデータを保持することが
できる。電源バックアップ状態でのデータバックアップ
を実現するダイナミックRAMセルフ・リフレッシュ機
能は、通常時とは異なり、ダイナミックRAMに対しC
AS信号とRAS信号を規定のタイミングで順番にLレ
ベルに規定時間以上、固定することで、ダイナミックR
AMに内蔵しているリフレッシュ回路を起動し、自動的
にメモリ・セルをリフレッシュさせる。またセルフ・リ
フリッシュの動作中は、RAS信号とCAS信号をLレ
ベルに固定しておく。
ッシュ動作の消費電流は、例えば百数十マイクロアンペ
アと少なく、消費電力を抑え、長時間に亘る電源バック
アップを可能とする。また、装置電源をオン/オフする
ときにセルフ・リフレッシュ機能の働きを阻害しないよ
う、RAS,CAS信号線を確実にLOWレベルに固定
できる回路にしなければならないため、従来の技術で
は、制御回路も含む記憶回路全体に対してバックアップ
電源を供給している。
憶装置にあっては、電源を供給するだけでデータを保持
するスタティックRAMに比べ、セルフ・リフレッシュ
回路を動作させてデータを保持するダイナミックRAM
の消費電力が大きく、長時間のバックアップを実現する
ためには、かなりの容量を持つバッテリを必要とする。
しかも、従来の回路では、バックアップ中に制御回路部
も電力を消費するため、バックアップ時間を長くできな
い。
ミックRAMを用いた記憶モジュールを増設可能な装置
構成とした場合、装置電源を停止してバックアップ電源
に切り替えた状態で記憶モジュールを増設することにな
る。しかし、新たに増設された記憶モジュールの記憶制
御回路部はバックアップ電源により動作状態となって
も、セルフ・リフレッシュ動作を開始させるシーケンス
動作を実行せず、セルフ・リフレッシュ動作とならない
ために通常動作時と同等の電力をバックアップ電源から
吸い上げる。通常動作時のダイナミックRAMの消費電
力は、セルフ・リフレッシュ機能が働いている時に比べ
て数千倍になるため、急激にバッテリの電荷を消耗する
ことになる。
S信号、CAS信号を順次Lレベルにしてセルフ・リフ
レッシュ動作させたとしても、増設してからセルフ・リ
フレッシュ動作するまでに消費される電力は無視でき
ず、バッテリの消費が多くなる問題がある。本発明は、
このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、セル
フ・リフレッシュの安定動作を損うことなく、バックア
ップ電源で動作する記憶制御部の回路を最小限に抑え、
同時に増設時にバックアップ電源を消費する問題を解消
し、セルフ・リフレッシュ動作時の消費電力を最小限に
抑えてバックアップ時間の拡大とバッテリ容量を低減で
きる記憶装置を提供することを目的とする。
明図である。まず共通部として動作する電源制御部54
が設けられる。電源制御部54は、電源投入を指示され
ると、商用交流電源から得られた直流電源を電源線74
に供給する。また電源遮断を指示されると、バッテリ等
を用いた予備電源からバックアップ電源線76に直流電
源を供給した後に、電源線74に対する電源供給を遮断
し、更にバックアップ指示信号E3を出力する。
ュ動作の繰返しにより記憶内容を保持するダイナミック
RAM50が設けられる。このダイナミックRAM50
はセルフ・リフレッシュ回路を内蔵したタイプを使用す
る。記憶制御部52は、上位装置からのアクセスによる
アクセス指示信号E4を受信すると、ダイナミックRA
M50にリード、ライト又はリフレッシュ動作を指示す
る制御信号を出力する。具体的には、所定のタイミング
でRAS信号とCAS信号を順次所定時間Lレベルにし
てダイナミックRAM50にリード、ライト又はリフレ
ッシュ動作を行わせる。
からバックアップ指示信号E3を受信した際に、ダイナ
ミックRAM50にセルフ・リフレッシュ動作を指示す
る制御信号を出力する。具体的には、所定のタイミング
でCAS信号とRAS信号を順次Lレベルにしてダイナ
ミックRAM50にセルフ・リフレッシュ動作を行わせ
る。
リセット解除時にイネーブル状態となり、リセット状態
でデセーブル状態となり、イネーブル状態において記憶
制御部52から出力された制御信号(CAS,RAS)
をダイナミックRAM50の駆動信号に変換して記憶部
48に出力する。バックアップ電源制御部72は、電源
制御部52からの電源線74及びバックアップ電源線7
6を入力し、電源線74からの電源入力時は、電源線7
4からの入力電源を記憶部48に出力する。電源線74
の電源入力からバックアップ電源線76の電源入力に切
り替わった際は、バックアップ電源線76からの入力電
源を記憶部48に出力する。更に、バックアップ電源制
御回路72は、メモリユニットを増設した場合のよう
に、メモリユニットがバックアップ電源線76から最初
の電源入力を受けた際は、記憶部48に対する電源出力
を禁止状態とする。このため増設したメモリユニットの
ダイナミックRAM50にはバックアップ電源は供給さ
れず、電力消費はない。
M50のセルフ・リフレッシュ動作を起動する制御信号
E6,E7をドライバ回路部64に出力した後に、ドラ
イバ回路部64にデセーブル制御信号E8を出力して、
ドライバ素子56,58による制御信号の出力を禁止す
る。ダイナミックRAM50に対するドライバ回路部6
4からの信号線は、プルダウン抵抗66,68を介して
接地接続され、データバックアップ状態でLレベルに固
定してダイナミックRAMのセルフ・リフレッシュ動作
を保証する。
の電源電圧を監視し、電源供給の遮断で規定電圧以下に
低下したことを検知して記憶制御部52にリセット信号
E5を出力する電源電圧監視部70を設ける。ドライバ
回路部64は、記憶制御部52からのドライバ制御信号
E8を入力したオープンコレクタ・タイプのNAND回
路を有し、このNAND回路の他方の入力に電源電圧監
視部70からのリセット信号E5を入力し、NAND回
路に入力するドライバ制御信号E8のイネーブル状態及
び又はリセット信号E5の解除状態でドライバ素子5
6,58をイネーブル状態とし、またドライバ制御信号
E8のデセーブル状態及び又はリセット信号E5の出力
状態でドライバ回路部64をデセーブル状態とする。
/ライト指示の処理中に、電源制御部54からバックア
ップ指示信号E3を受信した場合には、リード/ライト
指示に基づくダイナミックRAM50のリード/ライト
動作を終了した後に、バックアップ指示に基づくダイナ
ミックRAM50のセルフ・リフレッシュ動作を起動す
る。これにより装置電源の緊急遮断に伴うアクセス指示
によるリード/ライト処理と、バックアップ指示による
セルフ・リフレッシュ処理にダイナミックRAM50の
セルフ・リフレッシュ動作が重複した場合の起動エラー
を防止する。
供給から装置電源の供給に戻した際に、記憶制御部52
にバックアップ指示信号E3を出力した後に、バックア
ップ電源の供給を停止する。記憶制御部52は、装置電
源の供給で動作を開始すると、まずバックアップ指示信
号を受信してダイナミックRAM50のセルフ・リフレ
ッシュ動作を継続させ、次にバックアップ信号が停止す
ると、上位装置からリフレッシュ指示信号が正常に受信
されたことを条件に、ダイナミックRAMのセルフ・リ
フレッシュ動作を解除する。これにより装置電源を戻し
た状態で上位装置のアクセスでリフレッシュ指示が正常
に行われない場合のデータ消失を防止する。
4からの電源入力を記憶部48への電源線78に直接出
力するダイオードと、このダイオードからの入力電源電
圧によりオンする第1のスイッチング回路と、バックア
ップ電源線76からの電源入力時に、第1のスイッチン
グ回路がオン状態にあることを条件にオンして、バック
アップ電源線76からの入力電源を記憶部48への電源
線78に出力する第2スイッチング回路とを備える。
電源線74からの電源入力の停止時に、記憶部50に対
しバックアップ電源を供給するか否か選択するバックア
ップ選択回路を設ける。このバックアップ選択回路は、
記憶部48に対するバックアップ電源の供給の有無を選
択する選択スイッチ回路と、この選択スイッチ回路の第
1位置で第1のスイッチング回路の動作を許容し、第2
位置で第1スイッチング回路の動作を禁止する禁止回路
とを備える。更に、選択スイッチ回路は、回路基板に実
装されたオン位置とオフ位置をもつスイッチを使用す
る。また選択スイッチ回路は、上位装置からの指示信号
によりオン又はオフするラッチタイプのリレーユニット
でもよい。
イナミックRAM50を用いた記憶部48、ドライバ回
路部64、及びバックアップ電源回路72を同じ回路基
板上に実装して筐体に対し着脱自在なメモリモジュール
を構成し、電源制御回路54を筐体に共通モジュールと
して設け、メモリモジュールを規定の最大構成数の範囲
で筐体に増設自在とする。
モジュールでメモリユニットを構成し、このメモリユニ
ットは、計算機装置の外部記憶に用いる半導体ディスク
装置に設けたり、計算機装置の主記憶ユニットに設けた
り、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、光ディスク装
置等のデバイス装置を制御するファイル制御装置のバッ
ファメモリを構成したり、更に、磁気ディスク装置を制
御する磁気ディスク制御装置のバッファメモリを構成す
る。
用が得られる。まず装置電源を停止した状態でのバック
アップ電源の供給は、ダイナミックRAMとその入力回
路に限られるため、従来の記憶制御部およびドライバ回
路部等の記憶回路全体にバックアップ電源を供給してい
た場合に比べ、消費電力を低減できる。
のセルフ・リフレッシュ動作を保証するため、RAS信
号及びCAS信号の各信号線をプルダウン抵抗を介して
接地接続することで、確実にLレベルを保つ。またバッ
クアップ指示信号に基づいて記憶制御部から所定のタイ
ミングでCAS信号とRAS信号を順次Lレベルとする
セルフ・リフリッシュ動作の制御シーケンスが終了した
状態で、電源低下を検出して記憶制御部を強制的にリセ
ットすることで、ドライバ回路部をデセーブル状態と
し、この状態に確実にCAS信号とRAS信号をLレベ
ルに固定し、その後の電源遮断でのLレベルへの固定を
保証する。
したメモリユニットには、最初、バックアップ電源が供
給される。このように最初の電源供給がバックアップ電
源であると、バックアップ電源制御回路は、記憶部に対
する電源出力の禁止状態となっており、バックアップ電
源の供給状態での増設メモリユニットの記憶部には電源
は供給されず、不要なバッテリの消耗を防止できる。
を最小に抑えることにより、バックアップ時間を従来よ
りも大幅に延ばすことができ、記憶装置の性能を高める
ことができる。
である。図2において、上位装置として機能するプロセ
ッサユニット10に対しては、主記憶ユニット12が設
けられる。プロセッサユニット10は例えば5つのチャ
ネルユニット14−1〜14−5を備えており、例えば
チャネルユニット14−2からチャネルバス16−1を
引き出してファイル制御装置20のポート18を接続し
ている。
ルバス16−2を引き出し、磁気ディスク制御装置34
のポート32に接続し、また半導体ディスク装置38の
ポート36を接続している。ファイル制御装置20は例
えば3つのデバイスポート22−1〜22−3をもち、
それぞれデバイスバス24−1〜24−3を引き出し
て、磁気ディスク装置26、磁気テープ装置28および
光ディスク装置30を接続している。磁気ディスク制御
装置34は例えば2台の磁気ディスク装置26−1,2
6−2を接続している。
憶装置を構成するメモリユニット40−1が主記憶ユニ
ット12に設けられる。またファイル制御装置20のバ
ッファメモリとして、本発明の記憶装置を構成するメモ
リユニット40−2が設けられる。また磁気ディスク制
御装置34のバッファメモリとして、本発明のメモリユ
ニット40−3が設けられる。更に半導体ディスク装置
38の記憶部として、本発明の記憶装置を構成するメモ
リユニット40−4が設けられる。
ぞれは、メモリ素子としてダイナミックRAMを使用し
ている。例えば、ディスク装置26,26−1,26−
2のような機械的な動作を伴わない静的なディスク装置
としての半導体ディスク装置は、記憶媒体としてメモリ
ユニット40−4を備えており、ダイナミックRAMを
使用することにより、例えば最小構成で128MB、最
大構成で512MBの記憶容量を実現する。
筐体構造である。この筐体構造にあっては、上下に分け
て2つのメモリユニット40−11,40−12が設け
られている。メモリユニット40−11を例にとると、
電源制御モジュール42−1が共通部として設けられて
おり、この電源制御モジュール42−1に対し5つのメ
モリモジュール44−1〜44−5を収納している。下
側のメモリユニット40−12も同様であり、共通部と
しての電源制御モジュール42−2に対し5つのメモリ
モジュール44−6〜44−10を設けている。
42−2と、メモリモジュール44−1〜44−5,4
4−6〜44−10の組合せによって、本発明における
1つのメモリユニットが構成されている。メモリユニッ
ト40−11,40−12に設けられたメモリモジュー
ル44−1〜44−5,44−6〜44−10は、最小
構成でメモリモジュールが1台であり、最大構成でメモ
リモジュールが5台となり、この範囲で必要に応じて増
設することが可能である。メモリモジュールの増設は、
装置の通常電源を停止し、バッテリからのバックアップ
電源によるデータバックアップ状態で行う。
下側には、予備電源としてバッテリ46−1〜46−8
が設けられており、商用交流電源から得ている装置の通
常電源の停止時にバッテリ46−1〜46−8からのバ
ックアップ電源の供給に切り替わる。 2.メモリユニットの回路構成 図4は、本発明による記憶装置一実施例である。本発明
の記憶装置は、メモリユニット40と、増設可能なメモ
リモジュール44に対する共通部として設けられた電源
制御回路54で構成される。メモリモジュール44には
記憶部48が設けられ、記憶部48にはダイナミックR
AM50が設けられている。ダイナミックRAM50と
しては、セルフ・リフレッシュ回路を内蔵したものを使
用する。このようなセルフ・リフレッシュ回路を内蔵し
たダイナミックRAMとしては、例えばNEC製のμP
D42S16400Lの16MビットダイナミックRA
Mを使用することができる。
ージ構造の説明図である。このダイナミックRAM50
は26ピン構造である。各ピンはA0〜A11がアドレ
ス入力I/O1〜I/O4がデータ入出力端子、RAS
がロウ・アドレス・ストローブ端子、CASがカラム・
アドレス・ストローブ端子、WEがライト・イネーブル
端子、OEが出力イネーブル端子、Vccが電源端子、
GNDが接地端子となる。
ナミックRAMのリフレッシュ動作とセルフ・リフレッ
シュ動作の制御を行うことから、RS端子とCS端子に
対する制御系のみを示している。図6は、図4の記憶制
御部52より出力されるRAS信号E6とCAS信号E
7によるダイナミックRAM50のリフレッシュ動作の
タイミングチャートである。
おいて上位装置からのアクセス指示信号を受けて出力さ
れるリード又はライトのためのタイミングチャートであ
る。即ち、上位装置からのアクセス指示信号を解読する
と、まずRAS信号E6が所定のタイミングでHレベル
からLレベルに立ち下がり、その後、所定のタイミング
遅れをもってCAS信号E7がHレベルからLレベルに
立ち下がり、これによってダイナミックRAM50にお
けるリード又はライト動作が行われる。
リからのバックアップ電源に切り替わる際に、セルフ・
リフレッシュ動作を起動するためのRAS信号E6とC
AS信号E7のタイミングチャートである。例えば時刻
t1で装置電源からバックアップ電源への切替えに伴う
バックアップ指示信号E3がLレベルからHレベルに立
ち上がると、このバックアップ指示信号E3に基づき、
まず所定のタイミングでCAS信号E7がHレベルから
Lレベルに立ち下がり、続いてRAS信号E6が所定の
タイミング遅れをもってHレベルからLレベルに立ち下
がる。
ダイナミックRAM50に内蔵しているセルフ・リフレ
ッシュ回路が起動し、RAS信号E6およびCAS信号
E7が共にLレベルに固定されている間、百数十マイク
ロアンペア程度の少ない消費電流でメモリセルのリフレ
ッシュ動作を定期的に繰り返すセルフ・リフレッシュ動
作が行われる。
障などによる緊急電源遮断指示が行われて、時刻t1で
図6(B)のようにバックアップ指示信号E3がHレベ
ルに立ち上がって、セルフ・リフレッシュ動作のための
RAS信号E6,CAS信号E7の出力指示が行われ、
このとき上位装置からのアクセスによるリード/ライト
指示で同時に図6(A)によるRAS信号E6が時刻t
2で出力指示され、更に続いてCAS信号E7の出力指
示が行われたときのRAS信号E6,CAS信号E7の
出力状態である。
ード/ライト指示と図6(B)の電源バックアップに基
づくセルフ・リフレッシュ指示が重複した場合には、両
者のORによるRAS信号E6とCAS信号E7の出力
が行われる。即ち、時刻t2のタイミングで図6(A)
のリフレッシュ指示によるRAS信号E6によりHレベ
ルからLレベルに立ち下がり、その直後のタイミングで
図6(B)の電源バックアップ指示に基づくCAS信号
E7の出力でHレベルからLレベルに切り替わる。
CAS信号E7の出力では、図6(B)のセルフ・リフ
レッシュ動作のための信号出力とは順番が逆のため、ダ
イナミックRAM50のセルフ・リフレッシュ動作を起
動することができず、電源バックアップ状態でデータ保
持が保証できなくなる。本発明にあっては、このような
図6(C)の状態を発生せずに、確実にバックアップ指
示信号E3に基づきダイナミックRAM50のセルフ・
リフレッシュ動作の起動を可能とする。
M50を備えた記憶部48に対しては、記憶制御部52
とドライバ回路部64が設けられる。記憶制御部52に
対しては、上位装置からアクセス指示信号E4が入力さ
れている。アクセス指示信号E4は、その内容を解読す
ることでリード動作、ライト動作あるいはリフレッシュ
動作の各指示を判別することができる。
らリード/ライト動作の指示を判別すると、図6(A)
のようなタイミングでRAS信号E6とCAS信号E7
をドライバ回路部64に出力する。ドライバ回路部64
にはイネーブル端子付きのドライバ56,58が設けら
れる。このようなドライバ56,58としては、例えば
TI社製のSN74LVT16244などのドライバ素
子を使用することができる。
抵抗62により電源電圧Vccにプルアップされ、更に
NAND回路60からの制御信号を受けている。NAN
D回路60に対しては、記憶制御部52よりドライバ制
御信号E8が出力されている。ドライバ制御信号E8
は、記憶制御部52のリセット解除状態でHレベルにあ
り、またリセット解除状態で他方の入力端子のリセット
信号E5もHレベルにあることから、Lレベル出力を生
じ、NAND回路60のLレベル出力でドライバ56,
58をイネーブル状態とし、記憶制御部52からのRA
S信号E6およびCAS信号E7をダイナミックRAM
50のドライバ信号E9,E10に変換して出力する。
ると、ドライバ制御信号E8はLレベルに変化し、NA
ND回路60の出力がHレベルとなり、このためドライ
バ56,58はデセーブル状態(Hインピーダンス出力
状態)に制御され、記憶制御部52からのRAS信号E
6,CAS信号E7に基づくダイナミック50へのドラ
イバ信号E9,E10の出力を停止する。
て設けられた電源制御回路54は、オペレータの操作あ
るいは上位からの指示に基づく電源投入指示信号E1を
受けて電源投入動作を行い、一方、電源遮断指示信号E
2を受けると、バックアップ電源の供給状態に切り替え
た後に通常電源の停止動作を行う。電源制御回路54か
らメモリモジュール44に対しては、電源線74が引き
出されている。
づく通常電源即ち商用交流電源からの整流で得られた直
流電源が供給され、この電源線74からはメモリモジュ
ール44の記憶制御部52およびドライバ回路部64に
対し、直接電源供給が行われている。また、ダイナミッ
クRAM50を備えた記憶部48に対しては、バックア
ップ電源制御回路72のダイオード80を経由して、記
憶部電源線78により電源供給が行われている。
ル44に対しては、バックアップ電源線76が引き出さ
れている。バックアップ電源線76には、電源遮断指示
信号E2による電源遮断指示が行われた際に、電源線7
4に対する通常電源の供給状態でバックアップ電源の供
給が行われ、バックアップ電源の供給前に通常電源の供
給が行われたことを条件にバックアップ電源制御回路7
2が動作して、バックアップ電源線76からの電源入力
を記憶部電源線78に出力するようになる。
源供給が行われて、予め定められた十分な時間が経過す
ると、電源制御回路54は電源線74に対する通常電源
の供給を遮断するようになる。更に電源制御回路54
は、電源遮断指示信号E2に基づいてバックアップ電源
線76に対するバッテリからのバックアップ電源の供給
を行うと同時に、記憶制御部52に対しバックアップ指
示信号E3を出力する。バックアップ指示信号E3を受
けた記憶制御部52は、図6(B)のタイミングチャー
トに示すように、所定のタイミングでドライバ回路部6
4に対しCAS信号E7とRAS信号E6を順次Lレベ
ルとし、ドライバ56,58を介したドライバ信号E
9,E10のLレベル出力によりダイナミックRAM5
0のセルフ・リフレッシュ動作を起動する。
ッシュ動作が起動した後は、ドライバ信号E9,E10
を確実にLレベルに固定する必要がある。電源制御回路
54による電源線74に対する通常電源の供給を停止す
るまでは、記憶制御部52が正常に動作していることか
ら、Lレベル出力となったRAS信号E6とCAS信号
E7によりダイナミックRAM50のセルフ・リフレッ
シュ動作は保証できる。
ると、電源制御回路54は電源線74に対する通常電源
の供給を停止する。この電源線74に対する電源供給の
停止状態で、記憶制御部52およびドライバ回路部64
の電源電圧が低下して回路状態が不安定となり、この状
態でのドライバ信号E9,E10のLレベルの固定状態
を確実に行わなければならない。
部70が設けられている。電源電圧監視部70は、電源
線74の電源電圧が予め定めた規定電圧以下に低下する
とリセット信号E5を出力する。電源電圧監視部70と
しては、例えば富士通製AF771の電源電圧監視用I
Cを使用することができる。電源線70に対する通常電
源の供給停止に伴って、電源電圧監視部70よりリセッ
ト信号E5が出力されると、記憶制御部52はリセット
状態となって、ドライバ制御信号E8をLレベルとす
る。このときNAND回路60に対する他方の入力のリ
セット信号E5もLレベルとなるため、NAND回路6
0の出力はHレベルとなる。
クタ・タイプのものを使用しているため、Hレベル出力
状態ではオープンコレクタ状態となって、入出力側は電
気的に切り離され、ドライバ56,58は抵抗62によ
るプルアップで得られたHレベル状態に基づき、デセー
ブル状態に制御される。このようなドライバ56,58
のデセーブル状態の制御で、ダイナミックRAM50に
対するドライバ56,58からの出力ラインは、プルダ
ウン抵抗66,68を介してLレベルに固定され、RA
Sドライバ信号E9およびCASドライバ信号E10を
Lレベルに固定してダイナミックRAM50のセルフ・
リフレッシュ動作を保証する。
74に電源制御回路54より通常電源が供給された状態
にあっては、ダイオード80を介して記憶部電源線78
に直接電源を供給している。一方、電源線74に通常電
源が供給された状態で、電源遮断指示信号E2に基づい
てバックアップ電源線76にバッテリからのバックアッ
プ電源が供給されると、トランジスタ82,88を備え
たスイッチング回路の動作で、トランジスタ82を経由
して記憶部電源線78に電源線74と並列的に電源を供
給する状態になる。
線76からの記憶部電源線78に対する並列的な電源供
給状態で電源線74に対する通常電源の供給を停止する
と、トランジスタ82,88のオン状態が維持され、結
果としてバックアップ電源線76による記憶部電源線7
8に対する電源供給に切り替わる。バックアップ電源制
御回路72を詳細に説明すると、まずトランジスタ8
8,抵抗90,94,96およびダイオード92によっ
て第1のスイッチング回路を構成する。この第1のスイ
ッチング回路は、電源線74に対する通常電源の供給が
あると、抵抗94,96によるバイアスでトランジスタ
88をオンし、抵抗90,ダイオード92およびトラン
ジスタ88となる経路で電流を流している。
よって第2のスイッチング回路を構成している。第2の
スイッチング回路は、第1のスイッチング回路のトラン
ジスタ88のオン状態でバックアップ電源線76に電源
が供給されると、抵抗84,86の分圧電圧によるベー
スバイアスを受けてトランジスタ82がオンする。この
ため、トランジスタ82を経由してバックアップ電源線
76から記憶部電源線78に対する電源供給が行われる
ことになる。トランジスタ88,82のオン状態で電源
線74に対する通常電源を停止しても、バックアップ電
源線76からの電源供給でトランジスタ82,88のオ
ン状態は維持される。一方、電源線74に電源供給を行
っていない状態でバックアップ電源線76にのみ電源供
給を行っても、トランジスタ88,82はオンせず、バ
ックアップ電源線76から記憶部電源線78に対し電源
を供給することができない。即ち、電源線74に電源供
給が行われていないことから第1のスイッチング回路の
トランジスタ88はオフとなっており、この状態でバッ
クアップ電源線76に電源を供給しても、トランジスタ
88がオフであることから抵抗84,86によるトラン
ジスタ82のバイアス電圧は生成できず、トランジスタ
82はオフのままであり、バックアップ電源線76から
記憶部電源線78に電源を供給することはできない。こ
のバックアップ電源線76にのみ最初から電源を供給し
たときの動作は、後の説明で明らかにするように、メモ
リモジュール44の増設時に起きる。 3.電源遮断時の動作 図4において、通常時は電源制御回路54から電源線7
4に対し電源供給が行われており、メモリモジュール4
4の記憶制御部52とドライバ回路部64は電源線74
から直接電源供給を受け、また記憶部48はバックアッ
プ電源回路72のダイオード80を経由して記憶部電源
線78より電源供給を受けている。この状態で、バック
アップ電源制御回路72のトランジスタ88はオン、ト
ランジスタ82はオフとなっている。
号E2による装置電源の遮断指示が出されると、電源制
御回路54はメモリモジュール44の記憶制御部52に
バックアップ指示信号E3を出力する。バックアップ指
示信号E3を受信した記憶制御部52は、図6(B)の
ように、CAS信号E7とRAS信号E6を順次Lレベ
ルとし、ダイナミックRAM50のセルフ・リフレッシ
ュ動作を起動する。
御信号E8はHレベルにあり、また電源電圧監視部70
からのリセット信号E5もリセット解除状態でHレベル
にあることから、NAND回路60の出力はLレベルと
なり、ドライバ56,58をイネーブル状態としてい
る。このため、RAS信号E6,CAS信号E7はドラ
イバ56,58でそれぞれドライバ信号E9,10に変
換され、ダイナミックRAM50のセルフ・リフレッシ
ュ動作を起動する。
時間を経過すると、電源制御回路54はバックアップ電
源線76にバッテリからの電源供給を行う。このため、
バックアップ電源制御回路72のトランジスタ82がオ
ンし、バックアップ電源線76からも記憶部電源線78
に電源供給が行われた状態になる。バックアップ電源の
供給から規定時間を経過すると、電源制御回路52は電
源線74に対する装置電源の供給を停止する。
電源電圧が低下し、電源電圧監視部70は電源電圧が規
定電圧に低下するとリセット信号E5を記憶制御部52
およびNAND回路60に出力する。リセット信号E5
を受けた記憶制御部52は、リセット状態となって、ド
ライバ回路部64に対するドライバ制御信号E8をLレ
ベルとする。
ることから、NAND回路60はオーブンコレクタ状態
となって出力がHレベルとなり、ドライバ56,58を
デセーブル状態とし、出力ライン側をHインピーダンス
状態で切り離す。これによってドライバ56,58から
のRASドライバ信号E9,CASドライバ信号E10
の各信号ラインはプルダウン抵抗66,68による接地
接続でLレベルに固定され、バックアップ電源の供給中
におけるダイナミックRAM50のセルフ・リフレッシ
ュ動作を保証する。 4.電源投入時の動作 次に、電源制御回路部54に対し電源投入指示信号E1
による装置電源の投入指示が行われると、電源制御回路
54はメモリモジュール44の記憶制御部52にバック
アップ指示信号E3を出力すると同時に、電源線74に
対する装置電源の供給を開始する。電源線74の電源電
圧が規定値になるまでは、電源電圧監視部70からLレ
ベルとなるリセット信号E5が出力されているため、装
置電源の遮断時と同様、電源線74からの電源供給を受
けた記憶制御部52およびドライバ回路部64の各々は
リセット状態に保たれ、ダイナミックRAM50に対す
るRASドライバ信号E9およびCASドライバ信号E
10のLレベルの固定状態を継続し、セルフ・リフレッ
シュ動作の安定した継続を保証している。
記憶制御部52、ドライバ回路部64および記憶部48
の各々が安定して動作可能な十分な電源電圧の供給を受
ける規定時間を経過すると、電源制御回路54はバック
アップ電源線76に対するバッテリからの電源供給を停
止する。これによって、バックアップ電源線76による
電源供給から電源線74による装置電源の供給に切り替
わる。
源線76に対する電源供給を停止すると同時に、記憶制
御部52に対するバックアップ指示信号E3の出力を停
止する。バックアップ指示信号E3の停止を受けた記憶
制御部52は、この時点で電源電圧監視部70からのリ
セット信号E5は解除されてHレベルになっていること
から、ドライバ回路部64に対するドライバ制御信号E
8をHレベルとし、NAND回路60の出力がLレベル
に立ち下がることで、ドライバ56,58をイネーブル
状態に切り替える。
能となり、記憶制御部52において上位装置からのアク
セス指示信号E4からリフレッシュ指示信号を解読した
際のダイナミックRAM50のセルフ・リフレッシュ解
除動作が可能となる。記憶制御部52はドライバ制御信
号E8をHレベルとした後、規定のタイミングでRAS
信号E6とCAS信号E7をHレベルに戻し、これによ
ってダイナミックRAM50のセルフ・リフレッシュ動
作を停止させる。 5.緊急電源遮断時の動作 通常、装置電源を切断するときは、本発明のメモリモジ
ュール44を含むシステムの停止に必要な処理動作が完
了しているが、電源供給元の事故や上位装置に接続され
た別の装置の故障などにより、メモリユニットの動作中
に装置電源が強制的に遮断され、バッテリによるバック
アップ電源に切り替わる場合がある。
に緊急的に電源制御回路54に電源遮断指示信号E2に
よる装置電源の遮断が指示された場合は、記憶制御部5
2が上位装置からのリード又はライト動作のためのアク
セス指示信号E4を受けて処理中に、電源制御回路54
から同時にバックアップ指示信号E3を受信することに
なる。
装置からのアクセスによるリード/ライト動作とバック
アップ指示信号によるセルフ・リフレッシュの信号が重
なり合い、ダイナミックRAM50のセルフ・リフレッ
シュ動作を起動できず、データを消失することになる。
このような図6(C)の異常タイミングによるセルフ・
リフレッシュ動作の起動不能を回避するため、図4の記
憶制御部52は、図7の構成を有する。図7において、
記憶制御部52は、AND回路98、インバータ10
0,106、プロトコル制御回路102、メモリアクセ
ス制御回路104、OR回路108およびラッチ回路1
10で構成される。
時、リセット信号E5はHレベルにあり、またバックア
ップ指示信号E3はLレベルとなっている。バックアッ
プ指示信号E3はインバータ100による反転でHレベ
ルとなって、AND回路98の一方に入力して許容状態
としており、このため、上位装置からのアクセス指示信
号E4がくるとアクセス指示信号E4はAND回路98
を通ってラッチ回路110に保持され、ラッチ回路11
0はアクセス指示信号E4の内容を示すアクセスタイプ
信号E18をメモリアクセス制御回路104に出力す
る。
指示信号E4はプロトコル制御回路102に入力され、
プロトコル制御回路102はメモリアクセス制御回路1
04にタイミング信号E13を出力する。メモリアクセ
ス制御回路104は、プロトコル制御回路102からの
タイミング信号E13およびラッチ回路110からのア
クセスタイプ信号E18を受けて、アクセス指示信号の
内容がリード、ライトまたはリフレッシュのいずれかを
解読し、解読した指示内容に従ってRAS信号E6、C
AS信号E7およびドライバ制御信号E8を出力する。
ロトコル制御回路102はクリア信号E14をOR回路
108を介してラッチ回路110に出力し、ラッチ回路
110が保持しているアクセス指示信号E4の内容を消
去する。更にメモリアクセス制御回路104は、ラッチ
回路110からアクセスタイプ信号E18を受けている
間はバックアップ指示信号E3を受信してもこれを無視
する回路構成となっている。
6で反転され、プロトコル制御回路102、ラッチ回路
110およびメモリアクセス制御回路104のそれぞれ
のリセット動作を行う。図8は、通常動作時に強制的に
装置電源の遮断が行われたときのタイミングチャートで
ある。まず図8(A)のように、上位装置からのアクセ
ス指示信号E4が受信されると、このアクセス指示信号
E4をラッチ回路110に取り込んで、図8(E)のア
クセスタイプ信号E18を出力する。同時に、アクセス
指示信号E4を入力したプロトコル制御回路102は図
8(F)のタイミング信号E13を出力する。
グ信号E13を受けたメモリアクセス制御回路104
は、図8(G)のように、まずRAS信号E6をLレベ
ルに切り替え、続いて図8(H)のようにCAS信号E
7をLレベルに切り替え、ダイナミックRAM50のリ
ード/ライト動作を行わせる。このようなアクセス処理
の実行中に装置電源の遮断が指示されて、t1で図8
(C)のバックアップ指示信号E3がHレベルに立ち上
がったとする。バックアップ指示信号E3がHレベルに
立ち上がってもメモリアクセス制御回路104はアクセ
ス指示信号E4の処理を実行中であることから、アクセ
ス処理の方を優先し、実行中のアクセス処理を継続す
る。
したとすると、この時点でプロトコル制御回路102は
図8(D)のクリア信号E14をLレベルとして出力
し、ラッチ回路110に保持しているアクセス指示信号
E4の内容を消去する。このためメモリアクセス制御回
路104に対するタイミング信号E13とアクセスタイ
プ信号E18の出力が停止する。
は既にHレベルに立ち上がっているバックアップ指示信
号E3を有効に受け入れ、データバックアップのための
処理動作を開始する。メモリアクセス制御回路104
は、まずアクセス中にRAS信号E6とCAS信号E7
がHレベルに戻った時刻t2から規定のプリチャージタ
イムT1,T2を経過した時刻t4,t5のタイミング
で、CAS信号E7,RAS信号E6の順番にLレベル
とし、ダイナミックRAM50のセルフ・リフレッシュ
動作を起動する。
制御信号E8をLレベルに立ち下げ、図4のドライバ回
路部64のドライバ56,58をデセーブル状態とし、
プルダウン抵抗66,68によってダイナミックRAM
50に対するRASドライバ信号E9,CASドライバ
信号E10をLレベルに固定する。この状態では、既に
バックアップ電源の供給が行われ、その後に装置電源が
停止しているため、電源線に対する電源電圧の低下で図
8(B)のリセット信号が時刻t7でLレベルとなり、
データバックアップ状態への移行が完了する。
図8(A)のアクセス指示信号E4が受信されている
が、この時点で既にバックアップ指示信号E3はHレベ
ルとなって、インバータ100でLレベルに反転されて
AND回路98を禁止状態としているため、アクセス指
示信号E4はプロトコル制御回路102やラッチ回路1
10に入力されず、結果的にアクセス指示信号E4を無
視することになる。
定されず、上位装置からの要求を保持する回路と、内部
の動作タイミングを制御する回路と、ダイナミックRA
M50のリード、ライト、リフレッシュ、セルフ・リフ
レッシュのための制御信号を出力する回路をもつもので
あれば、適宜の回路構成をとることができる。 6.上位モジュール交換時の動作 本発明の記憶装置を用いたシステムにあっては、装置電
源を停止したデータバックアップ中にメモリモジュール
44の上位装置のモジュールを保守などにより交換する
場合があり、上位モジュール交換後に装置電源を投入し
ても、上位モジュールに異常があって正常動作しない
と、装置電源の投入によりデータバックアップ状態から
復帰したメモリユニットのデータが消失してしまうこと
になる。
によりメモリユニットがデータバックアップ状態から復
帰した後に、上位装置からダイナミックRAMのリフレ
ッシュ動作が正常に行われなかった場合には、セルフ・
リフレッシュ機能によるデータ保持で上位装置のモジュ
ール異常によるデータ消失を防止するようにしている。
この機能は、図7の記憶制御部52に設けたメモリアク
セス制御回路104により実現される。
4のブロック図である。メモリアクセス制御回路104
は、デコーダ112、アクセス制御信号生成回路11
4、OR回路116およびラッチ回路118で構成され
る。デコーダ112は、図7のラッチ回路110に保持
されたアクセス指示信号の内容を示すアクセスタイプ信
号E18からリードかライトかあるいはリフレッシュか
を判定し、リード判定信号E19、ライト判定信号E2
0またはリフレッシュ判定信号E21を出力する。
てデコーダ112からのリフレッシュ判定信号E21を
ラッチし、アクセス制御信号生成回路114にアクセス
許可信号E23を出力する。アクセス制御信号生成回路
114は、リセット信号E5がHレベル状態に解除され
且つバックアップ指示信号E3がLレベル状態に解除さ
れた状態で、リフレッシュ判定信号E21を受け、続い
てラッチ回路118よりリフレッシュ判定信号E21の
ラッチに基づくアクセス許可信号E23を受けると、R
AS信号E6とCAS信号E7を順番にHレベルに戻
し、それまでLレベル状態に固定したことによるセルフ
・リフレッシュ動作を解除する。
源に戻した状態でリセット信号E5がHレベルに解除さ
れ且つバックアップ指示信号E3がLレベルに解除され
た後に、上位装置からのアクセス指示信号E4に基づく
アクセスタイプ信号E18からデコーダ112が正常に
リフレッシュ指示を解読してリフレッシュ判定信号E2
1を出力しなかった場合、即ち上位モジュールに異常が
あった場合には、アクセス制御信号生成回路114はド
ライバ制御信号E8をLレベルに固定し、更にRAS信
号E6とCAS信号E7もLレベルに固定したままとす
ることで、装置電源に戻ってもダイナミックRAM50
をセルフ・リフレッシュ動作によるデータバックアップ
状態を継続させることになる。
ジュールに異常があってリフレッシュ動作を示すアクセ
ス指示信号が送信されない場合のダイナミックRAM5
0のデータ消失を確実に防止できる。次に、図10のタ
イミングチャートを参照して図9のメモリアクセス制御
回路104の装置電源投入時の動作を説明する。データ
バックアップ状態から装置電源が投入されると、図4の
メモリモジュール44における電源線74の電源電圧の
上昇に伴って、電源電圧監視部70から図10(A)の
Lレベルとなるリセット信号E5が出力される。
め定めた十分な所定時間を経過すると、電源制御回路5
4はバックアップ電源線76に対する電源供給を停止
し、装置電源への切替えが終了する。この間に電源線7
4の電源電圧が上昇して十分な値となり、図10(A)
のリセット信号E5は時刻t1でHレベルに立ち上がっ
てリセット解除状態となり、続いて図10(B)のバッ
クアップ指示信号E3も時刻t2でバックアップ指示を
解除する。
がりによるリセット解除およびバックアップ指示信号E
3のLレベルへの立下がりによるバックアップ指示解除
で、アクセス制御信号生成回路114は動作可能状態と
なる。しかし、この状態ではアクセス制御信号生成回路
114からのドライバ制御信号E8は図10(I)のよ
うにLレベルとなって、図4のドライバ56,58をデ
セーブル状態としており、またRAS信号E6,CAS
信号E7も図10(G)(H)のようにLレベルにあ
り、したがってダイナミックRAM50は、セルフ・リ
フレッシュ動作の継続状態によってデータバックアップ
を行っている。
・リフレッシュ動作がLレベル状態に固定したRAS信
号E6とCAS信号E7により保証できれば、リセット
信号E5またはバックアップ信号E7によるリセット解
除またはバックアップ解除直後のタイミングでドライバ
制御信号E8をHレベルとして、ドライバ56,58を
イネーブル状態にしてもよい。
後、時刻t3で上位装置からリフレッシュ動作を指示す
るためのアクセス信号が受信され、図7のラッチ回路1
10によるラッチでアクセスタイプ信号E18が図10
(C)のようにデコーダ112に供給されると、デコー
ダ112は上位からのアクセス指示がリード、ライト、
またはリフレッシュのいずれであるかを判別し、判別結
果をアクセス制御信号生成回路114に出力する。
に上位装置は最初にリフレッシュ動作を指示するアクセ
ス指示信号を送信してくる。このため、デコーダ112
はアクセスタイプ信号E18からリフレッシュ指示を解
読し、リフレッシュ判定信号E21を図10(F)のよ
うに時刻t3でHレベルとする。このリフレッシュ判定
信号E21は、アクセス制御信号生成回路114に与え
られると同時に、OR回路116を介してラッチ回路1
18にラッチされ、次の時刻t4で図10(F)のよう
に、ラッチ回路118より出力されるアクセス許可信号
E28がHレベルとなり、アクセス制御信号生成回路1
14を動作可能状態とする。
16の他方の入力に帰還されているため、ラッチ回路1
18は、次にリセット信号E5を受信するまでアクセス
許可信号E23のHレベル出力を継続する。アクセス許
可信号E23を入力したアクセス制御信号生成回路11
4は、時刻t4で、まず図10(E)のドライバ制御信
号E8をHレベルとして、図4のドライバ56,58を
イネーブル状態とし、ダイナミックRAM50をアクセ
スできる状態とする。
3に従って、時刻t5でRAS信号E6をHレベルと
し、また次の時刻t6でCAS信号E7をHレベルと
し、これによってダイナミックRAM50のセルフ・リ
フレッシュ動作を停止させる。これ以降は、装置の電源
遮断が行われるまで上位装置からのアクセス指示による
リフレッシュ動作、更にはリード、ライトのアクセス動
作を実行することができる。
装置から図10の時刻t3以降の動作を行わせるための
リフレッシュ指示が正常に送信されない場合は、ドライ
バ制御信号E8、RAS信号E6およびCAS信号E7
が全てLレベルに固定されているため、ダイナミックR
AM50のセルフ・リフレッシュ動作が継続され、装置
電源に戻ってもダイナミックRAM50のデータが上位
モジュールの異常で消去してしまうことを確実に防止で
きる。
にあっては、上位装置からのリフレッシュ指示をアクセ
ス処理を開始するためのトリガとしているが、この理由
は、装置電源を投入した後、各上位モジュールがメモリ
アクセスを開始するまでに少なくとも数秒以上の時間を
必要とし、このためメモリモジュール44が最初に受信
するアクセス指示がリフレッシュ指示である可能性が高
いことに基づく。また、上位モジュールの故障でリード
またはライトなどのアクセス指示が正常にできなくと
も、リフレッシュ指示さえ実行できればデータを保持す
ることができるため、リフレッシュ指示をアクセス処理
を開始するためのトリガとしている。 7.メモリユニット増設時の動作 本発明のメモリモジュール44は、例えば図3の半導体
ディスク装置の筐体構造のように、図4の電源制御回路
54の共通部に対し、メモリモジュール44単位、更に
は記憶部48単位に増設することができる。例えばメモ
リモジュール44の増設を例にとると、増設時には装置
電源が停止され、バックアップ電源線76にバッテリか
らの電源供給が行われたデータバックアップ状態で新た
なメモリモジュール44の増設が行われる。
状態でメモリモジュール44を新たに増設すると、電源
線74に対する電源供給はないことから、バックアップ
電源制御回路72のトランジスタ88はオフであり、こ
のためバックアップ電源線76から電源供給を受けても
トランジスタ82もオフとなっており、記憶部電源線7
8に対するバックアップ電源線76からの電源供給は行
われない。これにより、データバックアップ中に増設し
た新たなメモリモジュール44に対するバックアップ電
源の供給を禁止し、バッテリの消耗をなくすことができ
る。
投入すると、電源線74からバックアップ電源制御回路
72のダイオード80を通って記憶部電源線78に電源
供給が行われ、記憶制御部52、ドライバ64および記
憶部48は装置電源による動作状態に移行する。このと
き電源線74からの電源供給でバックアップ電源制御回
路72のトランジスタ88がオンとなり、バックアップ
電源線76の電源入力でトランジスタ82もオンとな
り、バックアップ電源線76からも記憶部電源線78に
並列的に電源供給が行われる。
秒後に、バックアップ電源線76に対するバッテリから
の電源供給が停止される。このときバックアップ電源制
御回路72のトランジスタ82がオフし、記憶部電源線
78にはダイオード80を介して電源線74からの電源
供給が行われることになる。勿論、このときバックアッ
プ電源制御回路72のトランジスタ88はオン状態を維
持している。
クアップ電源線76にバッテリからの電源が供給される
と、この場合は電源線74の電源供給によりバックアッ
プ電源制御回路72のトランジスタ88がオン状態にあ
ることから、バックアップ電源線76からの電源供給で
トランジスタ82がオンし、バックアップ電源線76か
ら記憶部電源線78に対する電源供給に切り替えること
ができる。
ール44単位で増設可能な構成をもっているが、使い方
によっては、装置電源の停止状態で全てのデータをバッ
クアップする必要はなく、重要なデータ例えば命令キャ
ッシュメモリとして使用するプログラムなどを格納した
メモリユニットのみをバックアップすればよい場合があ
る。
ば、バックアップするダイナミックRAM50の数が少
ないことになり、バックアップ時の単位時間当たりのバ
ッテリの消費電力を少なくすることができる。しかしな
がら、バックアップ対象となるデータを格納するメモリ
モジュールとバックアップ対象とならないデータを格納
するメモリモジュール44を完全に2つに分けてメモリ
モジュールを作った場合には、1つの装置に2種類の回
路モジュールを搭載することになり、運用面で繁雑とな
る。そこで本発明にあっては、メモリモジュール自体に
バックアップ状態と非バックアップ状態を切り替える機
能を設ける。
る機能を備えたメモリモジュール44に設けるバックア
ップ電源制御回路72の回路図である。このバックアッ
プ電源制御回路72にあっては、図4の実施例に、トラ
ンジスタ120と抵抗122を用いたバックアップ選択
回路と、バックアップ選択回路を制御するスイッチ12
4を設けたことを特徴とする。
0は、第1のスイッチング回路を構成するトランジスタ
88のベース,エミッタ間に接続した抵抗96と並列に
接続される。トランジスタ120のベースには抵抗12
1と122の分圧電圧を入力し、この抵抗121,12
2の直列回路は電源線74の接続端子に接続して装置電
源を供給する。スイッチ124は、トランジスタ120
のベース,エミッタ間の抵抗122と並列に接続され
る。
プモードが選択される。即ち、スイッチ124のオンで
抵抗122を短絡し、電源線74に装置電源が供給され
ている状態でトランジスタ120がオンしないようにカ
ットオフする。トランジスタ120がオンしなければ、
電源74からの電源供給を受けて抵抗94,96の分圧
電圧でトランジスタ88がオンする。
電源の停止指示に伴ってバッテリからの電源供給が行わ
れると、トランジスタ88はオンであることからトラン
ジスタ82がオンし、バックアップ電源線76から記憶
部電源線78に対する電源供給、即ちバックアップを行
うことができる。一方、スイッチ124を図示のように
オフした状態にあっては、バックアップ電源の供給が禁
止される。スイッチ124がオフの場合、電源線74に
対する装置電源の供給を受けて抵抗121,122によ
る分圧電圧でトランジスタ120がオンし、抵抗96を
短絡する。このため、トランジスタ88の分圧電圧はぼ
ゼロボルトとなってカットオフ状態に置かれる。
アップ電源線76にバッテリからの電源供給を行っても
トランジスタ82はオフのままであり、バッテリ電源線
76から記憶部電源線78に対する電源供給を禁止する
ことができる。このように、メモリモジュール44のバ
ックアップ電源制御回路72におけるスイッチ124を
オンしておけばデータバックアップが実行でき、スイッ
チ124をオフしておけばデータバックアップを禁止す
ることができる。
2にあっては、スイッチ124の信号状態を信号線12
6で引き出して上位装置へ送っている。信号線126の
信号状態は、スイッチ124をオンしたデータバックア
ップの実行状態でほぼゼロボルトのLレベルにあり、ス
イッチ124をオフしたデータバックアップの禁止状態
では電源電圧に従ったHレベルにある。
状態を読み込むことで、実装している複数のメモリユニ
ットの内、データバックアップを実行するユニットと実
行しないユニットをシステムとして把握することができ
る。更に図11の実施例にあっては、スイッチ124を
設けて人為的な操作でデータバックアップの実行と禁止
を選択するようにしているが、スイッチ124をラッチ
タイプのリレーユニットに置き替え、このリレーユニッ
トを上位装置からの制御信号でオン,オフ制御するよう
に構成すれば、人為的なスイッチ操作を必要とせず、上
位装置のシステムを管理するプログラムなどの指示でメ
モリユニットがデータバックアップを実行するか否かを
設定することができる。
限定は受けない。
ば、装置電源を停止した状態でのバックアップ電源の供
給はダイナミックRAMを備えた記憶回路部に限定さ
れ、記憶制御部やドライバ回路部に対するバックアップ
電源の供給は必要ないことから、バックアップ状態での
消費電力を大幅に低減できる。
セルフ・リフレッシュを保証するためのRAS信号とC
AS信号のLレベルへの固定は、それぞれの制御信号線
をプルダウン抵抗を介して接地接続することで確実にL
レベル状態を保つことができる。また装置電源からバッ
クアップ電源に切り替える際に、CAS信号とRAS信
号を順次Lレベルとすることで、ダイナミックRAMの
セルフ・リフレッシュ動作を起動した後にドライバをデ
セーブル状態とし、更に電源電圧の低下で強制リセット
を掛けることで、ダイナミックRAMのプルダウン抵抗
によるCAS信号とRAS信号のLレベルへの固定を保
証する。
リユニットを増設した場合、増設したメモリユニットの
ダイナミックRAMへの電源供給は禁止状態となり、増
設したメモリユニットのダイナミックRAMが通常動作
でバッテリからの電力を大きく消費することを防止し、
増設に伴う余分なバッテリの消耗を防止できる。更に、
バックアップ状態から装置電源に戻した際に、上位装置
の故障で正常にリフレッシュ動作が行われなくとも、装
置電源に戻した状態でダイナミックRAMのセルフ・リ
フレッシュ動作を正常な上位装置のアクセスによるリフ
レッシュが行われるまで継続することで、装置電源に戻
したときの上位装置の異常によるデータ消失を確実に防
止できる。
ジ説明図
ト、リフレッシュさせる制御信号のタイミングチャート
図
作のタイミングチャート
回路ブロック図
クアップ時の動作のタイミングチャート
発明のバックアップ電源制御回路の他の実施例の回路図
Claims (20)
- 【請求項1】電源投入を指示された際に、直流電源を電
源線に供給し、電源遮断を指示された際には、前記電源
線に対する電源供給を遮断し、予備電源からバックアッ
プ電源線に直流電源を供給する電源制御部と、 リフレッシュ動作により記憶内容を保持するダイナミッ
クRAMを用いた記憶部と、 前記電源制御部からバックアップ指示信号を受信した際
に、前記ダイナミックRAMにセルフ・リフレッシュ動
作を指示する制御信号を出力する記憶制御部と、 前記記憶制御部に対しバックアップ指示を解除した際に
イネーブル状態となり、バックアップ指示を行った際に
デセーブル状態となり、前記イネーブル状態において前
記記憶制御部から出力された制御信号を前記ダイナミッ
クRAMの駆動信号に変換して前記記憶部に出力するド
ライバ回路部と、 前記電源制御部からの前記電源線及び前記バックアップ
電源線を入力し、前記バックアップ電源線から最初の電
源入力を受けた際は、前記記憶部に対し電源出力を禁止
するバックアップ電源制御部と、を備えたことを特徴と
する記憶装置。 - 【請求項2】電源投入を指示された際に、交流電源から
得られた直流電源を電源線に供給し、電源遮断を指示さ
れた際には、予備電源からバックアップ電源線に直流電
源を供給した後に前記電源線に対する電源供給を遮断
し、更にバックアップ指示信号を出力する電源制御部
と、 所定周期以内のリフレッシュ動作の繰返しにより記憶内
容を保持するダイナミックRAMを用いた記憶部と、 上位装置のリフレッシュ指示信号を受信した際に、前記
ダイナミックRAMにリフレッシュ動作を指示する制御
信号を出力し、前記電源制御部からバックアップ指示信
号を受信した際に、前記ダイナミックRAMにセルフ・
リフレッシュ動作を指示する制御信号を出力する記憶制
御部と、 前記記憶制御部に対しバックアップ指示を解除した際に
イネーブル状態となり、バックアップ指示を行った際に
デセーブル状態となり、前記イネーブル状態において前
記記憶制御部から出力された制御信号を前記ダイナミッ
クRAMの駆動信号に変換して前記記憶部に出力するド
ライバ回路部と、 前記電源制御部からの前記電源線及び前記バックアップ
電源線を入力し、前記電源線からの電源入力時は、前記
電源線からの入力電源を前記記憶部に出力し、前記電源
線から前記バックアップ線の電源入力に切り替わった際
は、前記バックアップ電源線からの入力電源を前記記憶
部に出力し、更に、前記バックアップ電源線から最初の
電源入力を受けた際は、前記記憶部に対し電源出力を禁
止するバックアップ電源制御部と、を備えたことを特徴
とする記憶装置。 - 【請求項3】請求項2記載の記憶装置に於いて、前記記
憶制御部は、前記ダイナミックRAMのセルフ・リフレ
ッシュ動作を起動する制御信号を前記ドライバ回路部に
出力した後に、前記ドライバ回路部にデセーブル制御信
号を出力して前記ドライバ回路部に対する制御信号の出
力を禁止することを特徴とする記憶装置。 - 【請求項4】請求項2記載の記憶装置に於いて、前記ダ
イナミックRAMに対する前記ドライバ回路部からの信
号線を、プルダウン抵抗を介して接地接続したことを特
徴とする記憶装置。 - 【請求項5】請求項2記載の記憶装置に於いて、更に、
前記電源制御部からの電源線の電源電圧を監視し、電源
供給の遮断で規定電圧以下に低下したことを検知して前
記記憶制御部にリセット信号を出力する電源電圧監視部
を設けたことを特徴とする記憶装置。 - 【請求項6】請求項5記載の記憶装置に於いて、前記ド
ライバ回路部は、前記電源制御部からのドライバ制御信
号を入力したオープンコレクタ・タイプのNAND回路
を有し、該NAND回路の他方の入力に前記電源電圧監
視部からのリセット信号を入力し、前記NAND回路に
入力するドライバ制御信号のイネーブル状態及び又は前
記リセット信号の解除状態で前記ドライバ素子をイネー
ブル状態とし、前記ドライバ制御信号のデセーブル状態
及び又は前記リセット信号の出力状態で前記ドライバ素
子をデセーブル状態とすることを特徴とする記憶装置。 - 【請求項7】請求項2記載の記憶装置に於いて、前記記
憶制御部は、上位装置からアクセスによるリード/ライ
ト指示の処理中に、前記電源制御部からバックアップ指
示信号を受信した場合には、前記リード/ライト指示に
基づく前記ダイナミックRAMのリード/ライト動作を
終了した後に、前記バックアップ指示に基づく前記ダイ
ナミックRAMのセルフ・リフレッシュ動作を起動する
ことを特徴とする記憶装置。 - 【請求項8】請求項2記載の記憶装置に於いて、前記電
源制御部は、バックアップ電源の供給から装置電源の供
給に戻した際に、前記記憶制御部にバックアップ指示信
号を出力した後にバックアップ電源の供給を停止し、 前記記憶制御部は、前記バックアップ指示信号を受信し
た際に前記ダイナミックRAMのセルフ・リフレッシュ
動作を継続させ、前記バックアップ指示信号が停止した
後で前記上位装置からのアクセスによるリフレッシュ指
示信号が正常に受信された際に、前記ダイナミックRA
Mのセルフ・リフレッシュ動作を解除することを特徴と
する記憶装置。 - 【請求項9】請求項2記載の記憶装置に於いて、前記記
憶制御部は、前記上位装置からリード/ライト指示信号
を受けた際に、前記制御信号として所定のタイミングで
RAS信号とCAS信号を順番にLレベルに切り替えて
前記ダイナミックRAMにリード/ライト動作を行わせ
ることを特徴とする記憶装置。 - 【請求項10】請求項2記載の記憶装置に於いて、前記
記憶制御回路は、前記電源制御回路からバックアップ指
示信号を受けた際に、前記制御信号として所定のタイミ
ングでCAS信号とRAS信号を順番に所定時間Lレベ
ルにしてダイナミックRAMにセルフ・リフレッシュ動
作を行わせることを特徴とする記憶装置。 - 【請求項11】請求項2記載の記憶装置に於いて、前記
バックアップ電源制御部は、 前記電源線からの電源入力を前記記憶部への電源線に直
接出力するダイオードと、 前記ダイオードからの入力電源電圧によりオンする第1
のスイッチング回路と、 前記バックアップ電源線からの電源入力時に、前記第1
のスイッチング回路がオン状態にあることを条件にオン
して、前記バックアップ電源線からの入力電源を前記記
憶部への電源線に出力する第2スイッチング回路と、を
備えたことを特徴とする記憶装置。 - 【請求項12】請求項11記載の記憶装置に於いて、前
記バックアップ電源制御部は、更に、 前記電源線からの電源入力の停止時に、前記記憶部に対
しバックアップ電源を供給するか否か選択するバックア
ップ選択回路を設けたことを特徴とする記憶装置。 - 【請求項13】請求項11記載の記憶装置に於いて、前
記バックアップ選択回路は、 前記記憶部に対するバックアップ電源の供給の有無を選
択する選択スイッチ回路と、 前記選択スイッチ回路の第1切替位置で前記第1のスイ
ッチング回路の動作を許容し、前記選択スイッチ回路の
第2切替位置で前記第1スイッチング回路の動作を禁止
する禁止回路と、を設けたことを特徴とする記憶装置。 - 【請求項14】請求項13記載の記憶装置に於いて、前
記選択スイッチ回路は、回路基板に実装されたオン位置
とオフ位置をもつスイッチを備えたことを特徴とする記
憶装置。 - 【請求項15】請求項13記載の記憶装置に於いて、前
記選択スイッチ回路は、上位装置からの指示信号により
オン又はオフするラッチタイプのリレーユニットである
ことを特徴とする記憶装置。 - 【請求項16】請求項2記載の記憶装置に於いて、前記
記憶制御部、ダイナミックRAMを用いた記憶部、ドラ
イバ回路部、及びバックアップ電源回路を同じ回路基板
上に実装して筐体に対し着脱自在なメモリモジュールを
構成し、前記電源制御部を前記筐体に共通モジュールと
して設け、前記メモリモジュールを規定の最大構成数の
範囲で前記筐体に増設自在としたことを特徴とする記憶
装置。 - 【請求項17】請求項16記載の記憶装置に於いて、前
記メモリモジュールと共通モジュールでメモリユニット
を構成し、前記メモリユニットを計算機装置の外部記憶
に用いる半導体ディスク装置に設けたことを特徴とする
記憶装置。 - 【請求項18】請求項16記載の記憶装置に於いて、前
記メモリモジュールと共通モジュールでメモリユニット
を構成し、前記メモリユニットを計算機装置の主記憶ユ
ニットに設けたことを特徴とするダイナミックRAMを
用いた記憶装置。 - 【請求項19】請求項16記載の記憶装置に於いて、前
記メモリモジュールと共通モジュールでメモリユニット
を構成し、前記メモリユニットによって磁気ディスク装
置、磁気テープ装置、光ディスク装置等のデバイス装置
を制御するファイル制御装置のバッファメモリを構成す
ることを特徴とする記憶装置。 - 【請求項20】請求項16記載の記憶装置に於いて、前
記メモリモジュールと共通モジュールでメモリユニット
を構成し、前記メモリユニットによって磁気ディスク装
置を制御する磁気ディスク制御装置のバッファメモリを
構成することを特徴とする記憶装置。
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