JPH0916282A - クロック制御方式 - Google Patents

クロック制御方式

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JPH0916282A
JPH0916282A JP7168837A JP16883795A JPH0916282A JP H0916282 A JPH0916282 A JP H0916282A JP 7168837 A JP7168837 A JP 7168837A JP 16883795 A JP16883795 A JP 16883795A JP H0916282 A JPH0916282 A JP H0916282A
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JP
Japan
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clock
cpu
signal
output
controller
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JP7168837A
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Akito Nagae
明人 永江
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Priority to US08/594,336 priority patent/US5774699A/en
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/22Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G06F1/10Distribution of clock signals, e.g. skew

Abstract

(57)【要約】 【課題】CPUコントローラからCPUあるいはDRA
M等へ出力する信号を生成するクロックと、CPUから
の入力信号をサンプリングするクロックとで異なるクロ
ックを使用可能とすることにより、スキュー調整の困難
性を排除するとともに、DRAMに対して高速にアクセ
スすることが可能なクロック制御方式を提供することで
ある。 【解決手段】基本クロックを基に、CPUへのクロック
出力を生成するとともに、DRAM制御、CPUサイク
ル制御等の制御ロジックを内蔵したコントローラにおい
て、内部の動作クロックを、内部で生成したクロックま
たは一度外部に出力したクロックを再入力したクロック
のどちらかに切り替える。DRAM制御信号生成用クロ
ックに対し、CPUへの出力クロックのみを遅らせるこ
とが可能で、CPUクロックに対するDRAM制御信号
のディレイを少なくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、クロック制御方
式に関し、特に基本クロックを基に、CPUへのクロッ
ク出力を生成するとともに、DRAM制御、CPUサイ
クル制御等の制御ロジックを内蔵したコントローラにお
いて、内部の動作クロックを、内部で生成したクロック
または一度外部に出力したクロックを再入力したクロッ
クのどちらかに切り替えることが可能なクロック制御方
式に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携行が容易でバッテリにより動作
可能なノートブックタイプまたはラップトップタイプの
ポータブルパーソナルコンピュータが種々開発されてい
る。一方、CPU(central processi
ng unit)は年々高速化されている。例えば米国
インテル社の80286から80386、80486、
Pentium,・・・と高速化を続け、CPU内部ク
ロックの高速化、CPUバス幅の拡張が成されている。
【0003】このようなコンピュータの中には、図4に
示すように基本クロック(XCLK)にもとずいてCP
Uクロックを生成するCPUクロック生成回路、DRA
M制御回路、CPUサイクル制御回路等をゲートアレイ
で構成したCPUコントローラが設けられるものがあ
る。
【0004】一般に、図5の(a),(b)に示すよう
に各種信号はクロックを基準にして動く。例えば、クロ
ックの立ち上がりで信号がサンプルされたり、あるいは
クロックから各種信号が作られる。この場合、CPUコ
ントローラから一度出力され再び前記CPUコントロー
ラにフィードバックされた信号は前記CPUに出力され
るCPUクロックと同相である。例えば、CPUが前記
CPUコントローラに何等かの信号を出力した場合、そ
の信号はCPUのクロック信号に同期している。従って
CPUコントローラが前記CPUから出力された信号を
受ける場合は、前記CPUクロックに同期して受けるの
が望ましい。そうでない場合には、CPUコントローラ
内部の回路が誤動作する恐れがある。従って、CPUコ
ントローラ内部の各部を動作させる場合には、CPUコ
ントローラから出力されたクロックを使用することが望
ましい。
【0005】CPUコントローラがCPUから信号を受
ける場合には、CPUコントローラから出力されたクロ
ック信号をフィードバックした信号を使うのがよい。一
方、CPUコントローラからCPUに対して信号を出力
する場合、CPUはCPUクロックに同期して信号を受
け取るが、その場合、出力した信号に対して所定のセッ
トアップタイムおよびホールドタイムを確保しなければ
ならない。
【0006】今、仮に図6に示すCPUコントローラ5
からCPU1に出力されたクロックと、CPUコントロ
ーラ5から出力されたクロックをフィードバックしたク
ロックとのスキューが0であると仮定する。CPUコン
トローラ5内部では各種回路に内部動作クロックが分配
される。今、仮にフィードバックされたCPUクロック
信号がフリップフロップ(F/F)4に到達するまでに
5nsかかったとする。さらにF/F4から種々の回路
を通ってCPUコントローラ5の出力に到達するまでに
5nsかかったとする。この場合、合計10nsのスキ
ューを生じる。この結果、図5(c)に示すように出力
信号は10ns遅れることになる。この場合、CPUの
クロックと同相のクロックで前記F/F4を動作させれ
ば、出力側のディレイ分だけで済むことになる。従っ
て、分周回路25から出力されたCPUクロックがCP
Uコントローラ5の出力に到達するまでに5nsかかる
ように設計することにより、CPUクロックとF/F4
からの出力信号とのスキューは理論的に0となるはずで
ある。この結果、信号を早く出力することができる。
【0007】特にメモリタイミングが問題となる。メモ
リ回路7はCPUバスに直結されている。この場合、メ
モリから出力されたデータをCPUが取り込む場合、デ
ータはCPUクロックに同期していなければならない。
今、図5(d)に示すようにCAS#(#はアクティブ
ロウを意味する)信号が出力され、図5(e)に示すよ
うにDRAM DATAが出力され、図5(f)に示す
ようにBRDY#信号が出力されたとする。この場合、
CPUはBRDY#ロウでサンプルしたクロックでDR
AM DATAをサンプルする。この場合、図5(d)
に示すCAS#信号のディレイがデータのアクセスに影
響する。理論的には、図5(d)に示すCAS#信号の
ディレイが小さければ小さい程、データアクセスタイム
は速くなる。そこで、図6に示す分周回路25からF/
F4までを高速なクロック(例えば1ns)を用いて信
号を駆動すれば、CPUコントローラから出力される信
号の遅延量は1nsとなる。従って、図5(d)のCA
S#信号のディレイは1nsとなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、CP
Uコントローラ内部の動作クロックとして、内部で生成
したクロックを用いた場合、スキューを生じ、スキュー
調整が困難であるという問題がある。また、DRAMを
アクセスする場合に、CAS#信号のディレイのため
に、データが高速にアクセスできないという問題があ
る。
【0009】この発明の目的は、CPUコントローラか
らCPUあるいはDRAM等へ出力する信号を生成する
クロックと、CPUからの入力信号をサンプリングする
クロックとで異なるクロックを使用可能とすることによ
り、スキュー調整の困難性を排除するとともに、DRA
Mに対して高速にアクセスすることが可能なクロック制
御方式を提供することである。
【0010】上記目的を達成するために、この発明のク
ロック制御方式は、CPUと、前記CPUをコントロー
ルするCPUコントローラとから成るコンピュータシス
テムにおいて、基本クロックを生成する手段と;前記基
本クロックにもとずいて、前記CPUへのクロックを生
成する手段と;前記CPUへ出力したクロックを前記C
PUコントローラへ再入力する手段と;および前記CP
Uコントローラ内部の動作クロックを内部で生成したク
ロックまたは一度外部に出力したクロックを再入力した
クロックのどちらかに切り替える手段とを有する。
【0011】また、この発明のクロック制御方式は、C
PUと、メモリ回路と、前記CPUおよびメモリ回路を
制御するコントローラとを備えたコンピュータシステム
において、前記コントローラは基本クロックを入力する
手段と;前記基本クロックにもとずいて、前記CPUへ
出力する信号を生成するための第1クロックを生成する
手段と;前記CPUへ出力した第1クロックを前記コン
トローラに再入力する手段と;前記メモリ回路を制御す
るための信号を生成するためのクロックを前記再入力し
たクロックから生成する手段とを備え、前記CPUへの
出力クロックと前記メモリ回路の制御信号生成用クロッ
クとで異なるクロックを使用したことを特徴とする。
【0012】この発明によれば、基本クロックを基に、
CPUへのクロック出力を生成するとともに、DRAM
制御、CPUサイクル制御等の制御ロジックを内蔵した
コントローラにおいて、内部の動作クロックを、内部で
生成したクロックまたは一度外部に出力したクロックを
再入力したクロックのどちらかに切り替えることが可能
である。
【0013】また、出力信号と入力信号で異なるクロッ
クを使用可能である。すなわち、CPUあるいはDRA
M等へ出力する信号を生成するクロックと、CPUから
の入力信号をサンプリングするクロックで異なるクロッ
クを使用可能である。すなわち、CPU、DRAM等へ
出力する信号は内部で生成したクロック、入力信号は一
度外部に出力して再入力したクロック(CPUクロッ
ク)を使用可能である。
【0014】また、CPUへの出力クロックとDRAM
制御信号生成用クロックとで異なるクロックを使用可能
である。すなわち、DRAM制御信号生成用クロックに
対し、CPUへの出力クロックのみを遅らせることが可
能で、CPUクロックに対するDRAM制御信号のディ
レイを少なくすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例につい
て図面を参照して説明する。図1はこの発明のクロック
制御方式が適用されるコンピュータの一実施例を示すブ
ロック図である。同図に示すように、CPU1は例えば
米国インテル社のPentium (P54C)が適用
される。CPU1は64ビットのデータバス3を介して
CPUコントロールゲートアレイ5に接続される。前記
データバス3には64ビットメインDRAM7が接続さ
れる。さらに、CPU1とCPUコントロールゲートア
レイ5はコントロールバス9を介して接続される。コン
トロールバス9はCPU1から出力されたADS#信号
およびBE7−0信号をCPUコントロールゲートアレ
イ5に供給する。上記ADS#信号はバスサイクルのス
タートを示す信号であり、バスサイクルの開始時に、”
アドレスタイム(T1)”の期間,CPU1はアドレス
を後述する共通バス11に出力し、バスサイクル定義情
報をコントロールバス9に出力する。さらに、CPU1
は正しいアドレスとバスサイクル定義情報がバス上にあ
ることを示すためにADS(Address Strobe) #信号を
アクティブにする。なお、#は上記信号がアクティブロ
ーであることを示している。上記データバス3およびコ
ントロールバス9はCPUバスを構成する。
【0016】CPUコントロールゲートアレイ5はデー
タバスドライブブロック、CPUコントロールブロッ
ク、DRAMマッパー、DRAMコントロールブロッ
ク、CPUサイクルチェックブロックから構成される。
その他、、上記各ブロックからのレジスタデータのセレ
クタ、ADS#のディレイ制御回路、CPUへのクロッ
ク出力ディレイ制御回路、クロック/リセット/サスペ
ンドコントロール回路、テストのための付加回路等が設
けられている。CPUコントロールゲートアレイ5はV
Lバス13を介してISAバスを制御するISAコント
ローラ15に接続される。VLバス13は32ビットデ
ータバス17、コントロールバス19等で構成される。
32ビットデータバス17には32ビット拡張DRAM
21が接続される。コントロールバス19はVADS#
信号(VLバス上のADS#信号)、VBE3−0、A
02信号等を転送する。VADS#信号はCPU1から
出力されたADS#信号をCPUコントロールゲートア
レイ1によりVLバスに合うように変換された信号であ
る。さらに、CPU1から出力されるBE7−0#信号
からVLバス用のVBE3−0#信号およびA02信号
を生成する。変換の方法については後述する。
【0017】共通バス11はCPUバスとVLバスとを
共通化したもので、アドレスデータA31−03、MI
O#信号、DC#信号、およびWR#信号をCPUバス
とVLバスとで共通にしたものである。上述したよう
に、CPUがPentiumの場合、データバス幅は6
4ビットである。このため、64ビット単位(8バイト
単位)にアドレッシングが行われる。従って、ビット0
−2の下位3ビットは必要無いので、共通バス11には
アドレスデータA31−03が出力される。MIO#信
号はメモリアドレスまたはI/Oアドレスを示す信号で
あり、MIO#がハイレベルのとき、メモリアドレスが
CPU1により出力され、MIO#がロウレベルのと
き、I/Oアドレスが出力される。DC#信号はデータ
および制御データを示す信号であり、DC#がハイレベ
ルのときに、データを意味し、ロウレベルのときに制御
データを意味する。さらに、WR#信号はハイレベルの
ときに”ライト”を意味し、ロウレベルのときに”リー
ド”を意味する。
【0018】VGAコントローラ23はVGA仕様の表
示制御コントローラであり、共通バス11に接続される
とともに、制御バス19に接続される。共通バス11は
CPU1、ISAコントローラ15およびVGAコント
ローラ23との間のアドレスA31−03、及び各種信
号MIO#、DC#,WR#のやり取りに使用される。
【0019】図2は、図1に示すゲートアレイの入出力
信号を示す図である。これらの信号の機能は次の通りで
ある。 (I)CPUインターフェース 信号名 入出力 機能 D63-00 I/O CPUデータバス A26-A03 I/O CPUアドレスバス BE7-0Z I CPUバイトイネーブル CPCLKO O CPU用クロック出力 CPCLKI I CPCLKOをループバックさせる。タイミング合わせに使用する 。 ADSZ I CPU用アドレスステータス MIO I CPU用メモリ/IO DC I CPU用データ/コマンド WR I CPU用ライト/リード BRDYZ O レディ PCD I ページキャッシュディスエーブル KENZ O キャッシュイネーブル WBWT O ライトバック/ライトスルー CACHEZ I キャッシュサイクル HITMZ I キャッシュ変更ラインへのヒット LOCKZ I ロックサイクル EADSZ O 外部アドレスステータス INV O キャッシュインバリッド HOLD O CPUへのホールド要求 HLDA I CPUからのホールド許可 AHOLD O CPUへのアドレスホールド要求 NAZ O ネクストアドレス (II)VLバスインターフェース VD31-00 I/O VLバスデータ VADSZ I/O VLバスアドレスステータス A02 I/O A2 VBE3-0Z I/O VLバスバイトイネーブル VLCLKO O VLバスクロック出力、CPCLK を2分周 VLCLKI I VLバスクロック入力、VLCLKOを入れてタイミング合わせを する。 VRDYIZ I VLバスレディ入力 VRDYOZ I/O VLバスレディ出力 VLCSZ I VGAチップからのデバイスセレクト VLCSIZ O VLデバイスセレクト、ホールドサイクルでDRAMにヒッ トしたとき出力 VHOLD I VLバスホールド要求 VHLDA O VLバスホールド許可 (III)メモリ(DRAM)インターフェース MADR11-00 O DRAMアドレス RAS1-0Z O 内部DRAM用RAS CAS7-0Z O 内部DRAM用CAS MWEZ O 内部DRAM用ライトイネーブル RAS5-2Z O 拡張DRAM用RAS ECAS3-0Z O 拡張DRAM用CAS EMWEZ O 拡張DRAM用ライトイネーブル (IV)メモリ(SISCNT)インターフェース DRAMRF I シャドーリフレッシュ要求 DRAMHIT O CPUのアクセスがDRAMにヒットしたことを示す。 (V)クロック XCLK I クロック入力(CPUクロック用) CLK16M I 16MHzクロック入力(カウンタ等用クロック) RFCLK I 32KHzクロック入力(バックアップリフレッシュ等) CPCLKO CPUインターフェースの項参照 CPCLKI 同上 VLCLKO VLバスインターフェースの項参照 VLCLKI 同上 (VI)クロック制御 CPSPD1,0 I CPU用クロック切り替え信号 (VII)リセット PCLRZ I P−ONクリア(バックアップ電源時+リセットSWのみ出 る) RCLR I リジュームクリア(リジュームP−ON時のみ出る) (VIII)リジューム BFOFFZ I バッファOFF (IX)ISA BUS IORDZ I IOリード内部レジスタアクセス用 IOWTZ I IOライト内部レジスタアクセス用 SA01,00 I IOサイクルでの内部レジスタアクセス用 MEMRZ I メモリリード ISAメモリリードコマンド用 MEMWZ I メモリライト ISAメモリライトコマンド用 MSTRZ I 外部マスタ信号 (X)テストピン TEST3-1Z I TESTモード (XI)その他 ADS1CK I ADS#幅の制御 1=1CLK0=1.5CLK これは P−ON時に必ずADS#がサンプリングできるようにするために使用する。立 ち上がった後は、P−xx8F(index:FEh)のレジスタを使用し、ADS#幅を 元に戻す。この信号は、PCLR#信号解除時にラッチされる。 拡張メモリタイプ切り替え 1=64ビット 0=32ビット EM64SL I 拡張メモリタイプ切り替え 1=64ビット 0=32ビッ ト TEST5-4Z I この2本を使用してCPUへのクロック出力(CPCLK0) のデ ィレイを切り替える。
【0020】 TEST5Z TEST4Z ディレイ値 0 0 テ゛フォルト値 0 1 テ゛フォルト値+0.6ns テ゛ィレイ 1 0 テ゛フォルト値+1.2ns テ゛ィレイ 1 1 テ゛フォルト値+1.8ns テ゛ィレイ XTEST1 I 各ブロックに行くCPCLKXを、内部クロック(CPCLK00) から作る か外部ピンからリターンしてくるクロック(CPCLKII) から作るかを選択する信号 。
【0021】XTEST1=0の時、CPCLKII XTEST1=1の時、CPCLK00 図3は図1に示すゲートアレイ5の詳細ブロック図であ
る。
【0022】分周回路25は基本クロック信号(XCL
K)をn分周(n=1,2,4,8)する回路である。
分周回路25にはCPUクロック切り替え信号(CPS
TD0,1)およびクロックストップ信号(CLKST
P)が入力される。クロック切り替え信号(CPSTD
0,1)はクロックを何分周するかを設定する信号であ
る。また、クロックストップ信号(CLKSTP)が入
力されると、分周回路25はクロックの生成を停止す
る。分周回路25から出力されたクロック信号はディレ
イ制御回路27に入力される。ディレイ制御回路27は
クロックディレイ切り替え回路27aを有し、外部から
供給されるディレイ切り替え信号(TEST5−4Z)
に応答してディレイ量を変化させる。
【0023】ディレイ切り替え信号とディレイ量との関
係は次の通りである。 TEST5Z TEST4Z テ゛ィレイ値 0 0 テ゛フォルト値 0 1 テ゛フォルト値+0.6ns 1 0 テ゛フォルト値+1.2ns 1 1 テ゛フォルト値+1.8ns ディレイ制御回路27から出力されたクロック信号(C
PCLKO)はCPUに出力されるとともに、ループバ
ック信号(CPCLKI)としてCPUコントロールゲ
ートアレイ5に入力される。CPUコントローラゲート
アレイ5内にはCPUコントローラ29、DRAMコン
トローラ31、およびCPUサイクルコントローラ33
が設けられている。。
【0024】CPUコントローラ29はCPU1の制御
を行うブロックであり、このブロックの入出力信号と機
能は下記の通りである。 信号名 入出力 機能 A26-03 I CPU アト゛レスの2603。メモリエリアテ゛コート゛に 使用する。 A02I I DMA /マスタ時のA02 。SISCNT1 が出力する。 A02O O CPUアト゛レスのA02 。cpuからのBE7IZ-0IZ から生成 する。DMA/マスタ 時は出力しない。 BE7Z-0Z I CPU のハ゛イトイネーフ゛ル信号 ADSZ I CPU のアト゛レスステータス信号。 MEMWZ I ISA ハ゛スメモリライト信号。 MIOJ I CPU のステータス信号/DMA 、マスタ時のステータス信号 WR I CPU のステータス信号/DMA 、マスタ時のステータス信号 。 BRDYZ O SISCNT1 から出力されたレテ゛ィ信号をCPU クロックで同 期して出力。 HOLD O CPU へ出すハ゛スホールト゛リクエスト信号。 HLDA I CPU からのハ゛スホールト゛アクノリッシ゛信号。
【0025】 DRAMCNT から信号を受け取る。 HITMZ I CPU からのキャッシュ変更ラインヒット出力 EADSZ O インクワイアーサイクルに使用する。 INV O インクワイアーサイクルヒットが発生したときキャッシュ を無効にするための信号 VLCLKI I VLハ゛スクロック。ADSN信号などの同期信号として使用 する。 VBE3OZ-0OZO VLハ゛スハ゛イトイネーフ゛ル信号。BE7Z-0IZをテ゛コ ート゛ して生成する。 VADS0Z O CPU からのADSZを25MHz のクロックで同期してVLハ゛スに 出力する。 VADSIZ I DMA /外部マスタからのADSN信号。HLDA信号がH のときに 、SISCNTからこの信号がアクティフ゛出力されている場合、DRAM CONTにBE7#-B E0# 信号を生成し、出力する。 VRDYIZ I VLハ゛スレテ゛ィ信号。32ヒ゛ットx2サイクル時のAD SN信号生成に使用する。 VHOlD I VLハ゛ス用HOLD信号。CPU クロックで同期してCPU に出力 する。 VHLDA O CPU からのHLDA信号と、DRAMCNT からのVHOLDA信号をAND した信号。 VLCSIZ I VLハ゛ス上のテ゛ハ゛イスが選択されたことを知らせる信 号。 VLCSOZ O インクワイアーサイクル中に使用する。 VRDYOIZ I VGA アクセス時のCPU レテ゛ィ信号生成用。 VRDYOOZ O VLハ゛スのVRDYOZ信号。 DLAT O D63-I-00I のテ゛ータラッチ信号。 DSEL1 O テ゛ータスワッフ゜のための信号 DSEL2 O テ゛ータスワッフ゜のための信号 RDLAT3 O レシ゛スタテ゛ータラッチ信号 RDLAT2 O レシ゛スタテ゛ータラッチ信号 RDLAT1 O レシ゛スタテ゛ータラッチ信号 RDLAT0 O レシ゛スタテ゛ータラッチ信号 VSEL3 O VLハ゛ステ゛ータと内部レシ゛スタテ゛ータセレクトす る信号 VSEL2 O VLハ゛ステ゛ータと内部レシ゛スタテ゛ータセレクトす る信号 VSEL1 O VLハ゛ステ゛ータと内部レシ゛スタテ゛ータセレクトす る信号 VSEL0 O VLハ゛ステ゛ータと内部レシ゛スタテ゛ータセレクトす る信号 VDlAT1 O VLハ゛スサイクル時、D63-32へ出すテ゛ータラッチする 。 VDLAT0 O VLハ゛スサイクル時、D63-32へ出すテ゛ータラッチする 。 ARA63S-48SO 000C0000H-000FFFFFH 区間の各エリアアト゛レステ゛コ ート゛ 信号 CNVMES O 00000000H-0009FFFFH のアト゛レステ゛コート゛信号 EXTMES O Extended Memory エリアアト゛レステ゛コート゛信号 SMRAM3S-0SO FFFE0000H-FFFEFFFFH のSM-RAMエリアを16KB単位に区切っ た、各々のアト゛レステ゛コート゛信号 DRAMCYC O CPU アト゛レステ゛コート゛によるDRAMサイクルである事 を示す信号 DRMWP O CPU アト゛レステ゛コート゛によるアクセスのあったDRAMエリアライトフ゜ロテクト指定である事を示す信号 DRAMKNZ O CPU アト゛レステ゛コート゛によるアクセスのあったDRAMエリアキャッシュエリアかそうでないかを示す信号。 DRAMWB O CPU アト゛レステ゛コート゛によるアクセスのあったDRAMエリアライトハ゛ック指定であることを示す信号 AHOLD I アト゛レスホールト゛信号 D64HIT I 内部64bit DRAM HIT信号 VHOLDA I DRAMコントロールフ゛ロックからのVHLDA 信号を接続する 。 ARADEF O アクセスのあったエリアの設定がリート゛時はDRAM、ライ 時はISA のようにリート゛ライトで異なっていることを示す信号 SA01-00 I ISA ハ゛スアト゛レス信号 IORDZ I ISA ハ゛ス用IORD信号 IOWTZ I ISA ハ゛ス用IOWR信号 MEMRZ I ISA ハ゛ス用MEMRZ 信号 MSTRZ I ISA ハ゛ス用MSTRZ 信号 SD07I-00I I ISA ハ゛ス用SD信号 DENZ O D63-00の出力イネーフ゛ル信号 VDENZ O VLD31-00 の出力イネーフ゛ル信号 REGD07-00 O レシ゛スタリート゛テ゛ータ REGSL O 内部の専用レシ゛スタ読みだしテ゛ータの出力イネーフ゛ REGSL0R I レシ゛スタリート゛セレクト信号 LAD26-03 O A26-03をADSN信号の立ち上がりでラッチした信号 CPCLK0 I CPU クロック信号 CPCLKI I 一度GAから出力したCPCLK0を再度GAに入力した信号 CLRZ I クリア信号 ENMEMZ O ISA リフレッシュ時を除き、CPU アト゛レスが1MB 未満の 条件でアクティフ゛になる信号 TESTM1Z O テスト信号 ライトオンリレシ゛スタリート゛テスト用 信号 TSTCCZ I テスト信号 VLADS 用テ゛ィレイ回路のテストに使用する 。 BLKEST I テスト信号 VLCSCMDG O 外部出力信号VLCSIZの制御に使用する KAZ O ネクストアト゛レス CPUコントローラ29には、ゲートアレイ内部で生成
されたCPUクロック信号(CPCLK0)を入力する
端子と一度ゲートアレイから出力したCPCLK0を再
度ゲートアレイに入力したCPUクロック信号(CPC
LKI)を入力する端子とが設けられている。
【0026】DRAMコントローラ31は図1に示すD
RAM7を制御するブロックであり、このブロックの入
出力信号は次の通りである。 信号名 入出力 機能 LAD26-03 I CPU/VLアト゛レス( ラッチ) A02I I CPU/VLアト゛レス( ラッチ) BE7Z-0Z I CPU ハ゛イトイネーフ゛ル( ラッチ) ADSZ I CPU アト゛レスストローフ゛ MIOJ I CPU メモリ/IO( ラッチ) WR I CPU ライトリート゛ PCD I ヘ゜ーシ゛キャッシュテ゛ィスエーフ゛ル LOCKZ I ロック CACHEZ I キャッシュ AHOLD O アト゛レスホールト゛ EADSZ O 外部アト゛レスストローフ゛ KENZ O キャッシュイネーフ゛ル INV O インハ゛リット゛ BRDYZ O CPU レテ゛ィ HLDA I ホールト゛アクノリッシ゛ VBE3IZ-0IZ I VLハ゛スハ゛イトイネーフ゛ル VRDYOOZ O VLハ゛スレテ゛ィ VRDYIZ I VLハ゛スレテ゛ィ( リターン) VHOLDA O VLハ゛スホールト゛アクノリッシ゛ DRAMCYC I DRAMサイクル DRAMWP I DRAMライトフ゜ロテクト DRAMKNZ I DRAMキャッシュイネーフ゛ル DRAMWB I ライトハ゛ックライトスルー ARADEF I エリアテ゛ファイン MA26-14 I 論理メモリアト゛レス RAS5Z-0Z O RAS CAS7Z-0Z O 内部用CAS MWEZ O 内部用WE MADR11-00 O メモリアト゛レス ECAS3Z-0Z O 拡張用CAS EMWEZ O 拡張用WE MEMWZ I ISA メモリライト MEMRZ I ISA メモリリート゛ D64HIT O 内部64ヒ゛ットメモリヒットしたことを示す DRAMRF I シャト゛ーリフレッシュタイミンク゛信号 SA01-00 I ISA アト゛レス01,00 MSTRZ I マスター信号 IOWTZ I ISA IOライト IORDZ I ISA IOリート゛ SD07I-00I I 内部レシ゛スタライトテ゛ータ REGD07-00 O 内部レシ゛スタリート゛テ゛ータ REGSL O 内部レシ゛スタセレクト CPCLKI I CPU クロック( リターン) CPCLKO I CPU クロック(出力) VLCLKI I VLハ゛スクロック CLK16M I 16MHz クロック RFCLK I 32KHz クロック DSELO O テ゛ータ(D63-32 /D31-0) VDLAT0 O VLテ゛ータ下位DWORD ラッチ VDLAT1 O VLテ゛ータ上位DWORD ラッチ CLRZ I PCLR#+RCLR# DRAMTSZ I テストモート゛信号 MCPCLK I マスターモート゛で使用するCPU クロック WBWT O ライトハ゛ックライトスルー PCLRZ I ハ゜ワーオンクリア信号 HITMZ I CPU から入力するHITM# 信号 EXM32SL I EM64SLの反転信号 DCNAZ O ネクストアト゛レス(外部メモリハ゜イフ゜ライン イクル のために準備されたことを示す) DRAMコントローラ31には、ゲートアレイ内部で生
成されたCPUクロック信号(CPCLK0)を入力す
る端子と一度ゲートアレイから出力したCPCLK0を
再度ゲートアレイに入力したCPUクロック信号(CP
CLKI)を入力する端子とが設けられている。
【0027】また、CPUサイクルコントローラ33の
入出力信号は次の通りである。 信号名 入出力 機能 LAD26-03 I CPU/VLアト゛レス( ラッチ) ADSZ I CPU アト゛レスストローフ゛ DC I P54C(Pentium) テ゛ータコマント゛ MIOJ I CPU メモリ/IO(ラッチ) BRDYZ I CPU レテ゛ィ WR I CPU ライト/ リート゛ CACHEZ I キャッシュ KENZ I キャッシュイネーフ゛ル IORDZ I ISA IOリート゛ IOWTZ I ISA IOライト RFCLK I 32KHz クロック REGD07-00 O 内部レシ゛スタリート゛テ゛ータ REGSL O 内部レシ゛スタセレクト SA01,00 I ISAアト゛レス01,00 SD07I-00I I 内部レシ゛スタライトテ゛ータ TESTM1Z I テスト信号ライトオンリレシ゛スタリート゛テスト用 信号 TESTB1Z I テストモート゛ TESTB2Z I テストモート゛ CPCLKI I 一度G.A.から出力したCPCLKOを、再度G.A.に入力したも の CPCLKO I CPU クロック信号 CLRO I クリア信号 HLDA I P54Cからのホールト゛許可 CPUサイクルコントローラ33には上記CPCLKI
信号を入力するための端子が設けられている。
【0028】セレクタ35は分周回路25からのCPU
クロック信号(CPCLK0)および一度ゲートアレイ
から出力したCPCLK0を再度ゲートアレイに入力し
たCPUクロック信号(CPCLKI)を入力し、クロ
ック切り替え信号(XTEST1)によりいずれかの信
号を出力する。すなわち、XTEST1信号は各ブロッ
ク29、31、33に供給するCPCLKXを、内部ク
ロック(CPCLKO)から作るか外部ピンからリター
ンしてくるクロック(CPCLKI)から作るかを選択
する信号であり、XTEST1=0のとき、セレクタ3
5はCPCLKI信号を選択し、XTEST1=1の
時、CPCLKOを選択する。
【0029】上述したような回路構成によれば、基本ク
ロック(XCLK)をもとに、内部で生成したクロック
または一度外部に出力したクロックを再入力したクロッ
クのどちらかに切り替えることが可能である。従って、
例えばCPUあるいはDRAM等へ出力する信号を生成
するクロックには、CPCLKOを用い、CPUからの
入力信号をサンプリングするクロックにはCPCLKI
を用いることにより、CPUやDRAMに対してはCP
Uクロックに同期した信号を出力することが可能であ
る。また、CPUからの入力信号は一度ゲートアレイか
ら出力したCPCLKOを再度入力したクロック信号を
用いるのでゲートアレイ5内部の動作クロックに同期し
て信号を入力することができる。このため、スキュー調
整を極力抑え、各種信号のディレイを最小にして処理速
度を高速化することができる。
【0030】さらに、DRAM制御信号生成用クロック
に対し、CPUへの出力クロックのみを遅らせることが
できるので、CPUクロックに対するDRAM制御信号
のディレイを少なくすることができ、それだけ、アクセ
スタイムが速くなる。
【0031】
【発明の効果】以上述べたごとく、この発明のクロック
制御方式によれば、CPUあるいはDRAM等へ出力す
る信号を生成するクロックにはCPUコントロールゲー
トアレイ内部で生成するクロックを用い,CPUからの
信号をサンプリングするクロックには、一度外部に出力
したクロックを再入力したクロックを用いることによ
り、スキュー調整を最小限にとどめ、各種信号のディレ
イを最小にして処理速度を高速化することができる。さ
らにDRAM制御信号生成用クロックに対し、CPUへ
の出力クロックのみを遅らせることができるのでCPU
クロックに対するDRAM制御信号のディレイを少なく
することができ、それだけアクセスタイムが早くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のクロック制御方式が適用されるコン
ピュータの一実施例を示すブロック図。
【図2】図1に示すゲートアレイの入出力信号を示す
図。
【図3】図1に示すゲートアレイの詳細ブロック図。
【図4】CPUクロック生成回路、DRAM制御回路、
CPUサイクル制御回路をゲートアレイで構成したCP
Uコントローラを示すブロック図。
【図5】基本クロック信号と各種信号とのタイミングを
説明するためのフローチャート。
【図6】CPUコントローラ内部のスキュー調整を説明
するためのブロック図。
【符号の説明】
1・・・CPU、5・・・CPUコントロールゲートア
レイ、7・・・メインDRAM、15・・・ISAコン
トローラ、21・・・拡張DRAM、23・・・VGA
コントローラ、25・・・分周回路、27・・・制御回
路、29・・・CPUコントローラ、31・・・DRA
Mコントローラ、33・・・CPUサイクルコントロー
ラ、35・・・セレクタ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CPUと、前記CPUをコントロールする
    CPUコントローラとから成るコンピュータシステムに
    おいて、基本クロックを生成する手段と;前記基本クロ
    ックにもとずいて、前記CPUへのクロックを生成する
    手段と;前記CPUへ出力したクロックを前記CPUコ
    ントローラへ再入力する手段と;および 前記CPUコ
    ントローラ内部の動作クロックを内部で生成したクロッ
    クまたは一度外部に出力したクロックを再入力したクロ
    ックのどちらかに切り替える手段とを有することを特徴
    とするクロック制御方式。
  2. 【請求項2】前記CPUへ出力するクロックを遅延する
    遅延手段をさらに有することを特徴とする請求項1記載
    のクロック制御方式。
  3. 【請求項3】前記遅延手段による遅延量をプログラマブ
    ルに設定する手段をさらに有することを特徴とする請求
    項2記載のクロック制御方式。
  4. 【請求項4】CPUと、メモリ回路と、前記CPUおよ
    びメモリ回路を制御するコントローラとを備えたコンピ
    ュータシステムにおいて、前記コントローラは前記CP
    Uおよびメモリ回路へ出力する信号を生成するための第
    1クロックを生成する手段と;前記CPUからの入力信
    号をサンプリングするための第2クロックを入力する手
    段と;選択信号にもとずいて、前記第1クロックおよび
    第2クロックのいずれかを選択する手段と;前記選択手
    段に供給する選択信号を入力する手段とから構成される
    ことを特徴とするクロック制御方式。
  5. 【請求項5】前記第1クロックは前記コントローラ内部
    で生成したクロックであり、前記第2クロックは前記第
    1クロックを前記CPUへ出力し、その信号を再入力し
    たクロックであることを特徴とする請求項4記載のクロ
    ック制御方式。
  6. 【請求項6】前記CPUへ出力するクロックを遅延する
    遅延手段をさらに有することを特徴とする請求項4記載
    のクロック制御方式。
  7. 【請求項7】前記遅延手段による遅延量をプログラマブ
    ルに設定する手段をさらに有することを特徴とする請求
    項6記載のクロック制御方式。
  8. 【請求項8】CPUと、メモリ回路と、前記CPUおよ
    びメモリ回路を制御するコントローラとを備えたコンピ
    ュータシステムにおいて、前記コントローラは基本クロ
    ックを入力する手段と;前記基本クロックにもとずい
    て、前記CPUへ出力する信号を生成するための第1ク
    ロックを生成する手段と;前記CPUへ出力した第1ク
    ロックを前記コントローラに再入力する手段と;前記メ
    モリ回路を制御するための信号を生成するためのクロッ
    クを前記再入力したクロックから生成する手段とを備
    え、前記CPUへの出力クロックと前記メモリ回路の制
    御信号生成用クロックとで異なるクロックを使用したこ
    とを特徴とするクロック制御方式。
  9. 【請求項9】前記CPUへ出力するクロックを遅延する
    遅延手段をさらに有することを特徴とする請求項8記載
    のクロック制御方式。
  10. 【請求項10】前記遅延手段による遅延量をプログラマ
    ブルに設定する手段をさらに有することを特徴とする請
    求項9記載のクロック制御方式。
  11. 【請求項11】前記メモリ制御回路制御信号生成用クロ
    ックに対し、CPUへの出力クロックを遅延する手段を
    さらに有したことを特徴とする請求項8記載のクロック
    制御方式。
  12. 【請求項12】前記遅延手段による遅延量をプログラマ
    ブルに設定する手段をさらに有することを特徴とする請
    求項11記載のクロック制御方式。
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