JPH0991196A - メモリシステム - Google Patents

メモリシステム

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JPH0991196A
JPH0991196A JP24998495A JP24998495A JPH0991196A JP H0991196 A JPH0991196 A JP H0991196A JP 24998495 A JP24998495 A JP 24998495A JP 24998495 A JP24998495 A JP 24998495A JP H0991196 A JPH0991196 A JP H0991196A
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JP
Japan
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address
access
data
cpu
signal
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JP24998495A
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English (en)
Inventor
Shinko Yamada
眞弘 山田
Yoshitsugu Inoue
喜嗣 井上
Toru Noro
徹 野呂
Tomoki Ishii
智樹 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本願発明は、このような従来技術の問題点を
解決するものであり、簡単なハ−ドウエア構成により高
速アクセスが可能なメモリシステムを供給することを目
的とするものである。 【構成】 所定のデ−タを記憶する記憶手段と、前記記
憶手段のアドレスを発行するアドレス発行手段と、前記
アドレスをラッチするラッチ手段と、前記ラッチ手段に
より保持されている現在のアドレスと過去に保持されて
いたアドレスとを比較する比較手段を有するよう構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、広く電子機器に使用
されるメモリシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】CPU(中央処理装置)の処理速度が向
上するにつれ、より高速のメモリシステムを構築しよう
する場合にメモリ・アクセス・スピ−ドの遅さが問題と
なる。CPUの処理速度に対応した高速の記憶素子がな
いではないが、コスト、設置面積、消費電力、発熱量等
との関係よりすべての記憶素子をCPUの処理速度に合
致した記憶素子とすることは困難である。このような問
題を解決すべくメモリシステムを階層化し低速メモリと
CPUの間に高速メモリであるキャッシュメモリを置
き、メモリシステム全体の平均アクセス時間を短縮する
方法が一般的に行われている。
【0003】しかし、かかるキャッシュメモリを使用し
たシステムではCPUが必要とするデ−タがキヤッシュ
メモリに存在しない場合(キャッシュミスヒット時)に
は、低速メモリへのアクセスが行われることとなる。
【0004】一方、低速のメモリにおいて見かけ上のア
クセスタイムを短縮する手段として例えば、特開昭60
−14435号記載の如き技術も知られるところであ
る。これは、複数のブロックからなるROM(読み出し
専用メモリ)に対して、夫々のブロックごとにアドレス
を記憶するカウンタ、このカウンタを歩進させるための
手段、複数のブロックのROMのうち1ブロックを選択
する手段を持ち、夫々のブロックごとのアクセスの度に
カウンタを歩進させて、これを実行アドレスとしてRO
Mに供給するものである。然して、CPUからのアクセ
ス要求が発生する前に、連続したアドレスへのアクセス
があると仮定しアクセスを開始するため、CPUから実
際に連続アドレスの要求が発生した場合には、通常のア
クセスに比較して高速なアクセスが可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ごとき従来技術においては、アクセス要求が連続したア
ドレスである場合には見かけ上のアクセスタイムを短縮
することはできるもののこれを実現するためには、カウ
ンタ等のハ−ドウエアを増加させる必要があり、回路構
成が複雑なものとなる。
【0006】また、インストラクション・キャッシュを
備えるメモリシステムでは、インストラクション・キャ
ッシュから命令を供給できない時のみ低速メモリをアク
セスするため、低速メモリが連続したアドレスでアクセ
スされる確立が低い。一方で命令以外のデ−タに関して
はデ−タ・キャッシュを使用するしないにかかわらず連
続したアドレスをアクセスする確立は高くなかった。こ
のため、上述した従来技術においては、ハ−ドウエアの
増加に見合うだけの効果を得ることははなはだ困難なも
のとなっていた。
【0007】本願発明は、このような従来技術の問題点
を解決するものであり、簡単なハ−ドウエア構成により
高速アクセスが可能なメモリシステムを供給することを
目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願発明はかかる目的を
達成するために、所定のデ−タを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段のアドレスを発行するアドレス発行手段
と、前記アドレスをラッチするラッチ手段と、前記ラッ
チ手段により保持されている現在のアドレスと過去に保
持されていたアドレスとを比較する比較手段を有するよ
う、また、ペ−ジモ−ドアクセス可能な読み出し専用メ
モリに対しラッチ手段を介してアドレス発行手段からの
アドレスを供給するとともに、前記ラッチ手段により保
持されている現在のアドレスと過去に保持されていたア
ドレスとを比較する比較手段を有するよう構成した。さ
らには、前記ラッチ手段を介して供給するアドレスを上
位ビットのアドレスとし、もう一方で、デ−タバスによ
りアドレスを伝達するようにした。
【0009】
【実施例】以下、図面を用いて本願発明の一実施例につ
いて説明する。図1は、本願発明の一実施例のメモリシ
ステムの構成図である。
【0010】CPU(中央処理装置)101は、COD
E ROM(コ−ドROM)104に格納されているイ
ンストラクション(命令)に従い、処理を実行する。制
御ASIC(エ−シック)102はCPU101からの
RAM(ランダムアクセスメモリ、読み書き可能メモ
リ)、ROM(リ−ドオンリ−メモリ、読み出し専用メ
モリ)等へのアクセス要求を受けて、それを実行するよ
う各デバイスへの制御信号を制御するものである。
【0011】制御ASICとCPUはSAD[31:
0]、ACK*、ALE、CLK等の信号によりインタ
−フェ−スされている。なお、[31:0]なる標記
は、0から31までの合計32本(32ビット)の信号
であることを示すものである。以下においてもバス幅を
標記するために又は、特定の信号線を標記するために同
様の記述を行う。
【0012】SAD[31:0]は32ビットのアドレ
ス/デ−タバスであり、時分割によりアドレスとデ−タ
の伝送に兼用される。ALE信号はSADバスのアドレ
スをラッチする場合に使用する信号であり、トランスペ
アレント・ラッチのコントロ−ル入力端子にALEを接
続するとともに、デ−タ入力端子にSADバスを接続す
ることで、トランスペアレント・ラッチからアドレスの
出力が可能となる。ACK*信号は、アクティブ・ロ−
のアクノリッジ信号であり、CPUからのリクエストに
対し完了したことを示す。CLK信号はシステムクロッ
クであり、ACK*信号やSADバス上のリ−ドデ−タ
はCLK信号の立上りエッジで取り込まれる。
【0013】DRAM(ダイナミックランダムアクセス
メモリ)103は、制御ASIC102からのDRAM
用のアドレスバス(RA)、RAS*(ロウアドレスシ
グナル)、CAS*(カラムアドレスシグナル)、RW
E*の制御信号にてコントロ−ルされ、DATA(デ−
タ)バスを使用して制御ASICとの間でデ−タ転送を
行う。尚、CAS*が4本あるのは、DRAM103を
バイトごとに制御できるようにするためである。
【0014】CODE ROM(コ−ドROM)104
は、CPUが実行するインストラクション(命令)を記
憶している。このROMはペ−ジ・モ−ド・アクセスが
可能なROMである。ここで、ペ−ジ・モ−ド・アクセ
スが可能なROMとしては、例えば、(株)東芝発行の
1994年デ−タブック、MOSメモリROM編、40
3頁から409頁記載のTC531620がある。これ
は、16ビット・デ−タ・バス又は8ビット・デ−タ・
バス構成のどちらかを選択できる16MB(メガバイ
ト)のマスクROMであり、ペ−ジモ−ドでは、選択さ
れているペ−ジ(16バイト)内の16ビット又は8ビ
ットのデ−タを高速に読み出すことができる。アクセス
タイムとしては、ノ−マル・モ−ドでは150nsec
であるが、ペ−ジ・モ−ドでは60nsecである。
【0015】かかるコ−ドROMのチップセレクトとア
ウトプット・イネ−ブル端子を常にイネ−ブルの状態に
しているので、アドレス信号のみで制御される。上位ア
ドレスはトランスペアレント・ラッチ107からの出力
を使用し、ペ−ジ内のどの領域かを示す下位アドレス
は、制御ASIC102からADDR[4:2]として
直に与えられる。
【0016】DATA ROM(デ−タ・ロム)105
にはCPUが処理を実行する過程で必要とされるデ−タ
が格納されている。このROMもまた、前述のコ−ドR
OM同様ペ−ジ・モ−ド・アクセスが可能なROMであ
り、アドレスのみで制御できるように構成されている。
このROMに与えられる上位アドレスはトランスペアレ
ント・ラッチ109の出力を使用し、ペ−ジ内のどの領
域かを示す下位アドレスは、制御ASIC102からA
DDR[4:2]として直に与えられる。デ−タバッフ
ァ106はCOE*信号がロ−になっている間(ロ−に
アサ−トされている間)、DDATAバス上のデ−タを
DATAバス上に出力する。
【0017】トランスペアレント・ラッチ107は、C
ALE信号がハイの間は、DATA[17:0]のデ−
タをそのままCADDR[22:5]に出力し、CAL
E信号がロ−のときには、それまでの出力状態を維持す
る。デ−タバッファ108は、DOE*信号がロ−にな
っている間(ロ−にアサ−トされている間)、DDAT
Aバス上のデ−タをDATAバス上に出力する。トラン
スペアレント・ラッチ109は、DALE信号がハイの
間は、DATA[17:0]のデ−タをそのままDAD
DR[22:5]に出力し、DALE信号がロ−のとき
には、それまでの出力状態を維持する。
【0018】図2は、CPUがN、N+4、Mのアドレ
スからのリ−ド要求を発生したときの様子を示したもの
である。このように、CPUは本願発明における、アド
レス発行手段としても機能する。CPUは、SADバス
上にNをドライブし(図2中、A(N)と示す)、AL
E信号をアサ−トする。制御ASICはこれを受けて、
DATAバス上にこのアドレスを出力するとともに、こ
のアドレスがDATA ROM105に対するものであ
ることを認識し、DALE信号をアサ−トする。トラン
スペアレント・ラッチ109は、これによりDADDR
[22:5]にNをドライブする。このようにしてDA
TA ROM105のアドレスNに対してリ−ド動作が
行われる。
【0019】制御ASIC内部には、トランスペアレン
ト・ラッチ107及び109のデ−タが夫々変更される
一回前のデ−タを保持するレジスタを備え、CPUがA
LE信号をアサ−トするごとに対応するレジスタとの比
較を行い、ペ−ジモ−ドアクセスが可能か否かを判断す
る。即ち、このようにして本願発明における比較手段が
達成される。
【0020】この比較の結果が、CMP_EQ信号であ
り、これがハイの場合にはペ−ジモ−ドアクセスができ
ることを示す。図2においてアドレスNに対しては、C
MP_EQ信号はロ−になっており、ノ−マルモ−ドと
してアクセスする。ノ−マルモ−ドアクセスに必要なア
クセス・タイム後、制御ASICはDATAバス上のリ
−ド・デ−タ(図2中D(N)で示す)をSADバス上
にドライブして、ACK*をアサ−トする。これによ
り、アドレスNからのアクセスが完了する。
【0021】図2においては、CPUはこの後、N+4
のアドレスに対するリ−ドアクセスを要求する。この場
合も前述したアクセスの場合と同様に動作するが、アド
レスNとN+4は同一ペ−ジとなるため、CMP_EQ
信号はハイとなり、ペ−ジモ−ドとしてアクセスされ
る。このため、アドレスNからのリ−ドの場合に比べ、
短時間でリ−ドデ−タをCPUに与えることができる。
CPUはこの後、アドレスMからのデ−タ・リ−ドを要
求する。制御ASIC内でアドレスMがコ−ドROM1
04の領域であることがデコ−ドされ、DALE信号で
はなく、CALEがアサ−トされる。次に、トランスペ
アレント・ラッチ107に今回の変更が起こる前のデ−
タを保持しているレジスタの内容との比較が行われ、そ
の結果、同一ペ−ジではないため、CMP_EQ信号は
ロ−になり、ノ−マルモ−ドとしてアクセスされる。
【0022】このように、本願発明の実施例によれば、
極めて、簡単なハ−ドウエア構成により、メモリ、即ち
ペ−ジモ−ドアクセス可能なROMに対して、ラッチ手
段、具体的にはトランスペアレントラッチを介してアド
レスを供給し、一回前に前記ラッチ手段に保持されてい
た内容と、現在のラッチ手段に保持されている内容とを
比較し、高速アクセスモ−ドであるペ−ジモ−ドによる
アクセスが可能な場合には、適切に当該モ−ドでの高速
アクセスが可能であり、比較結果により、ペ−ジモ−ド
によるアクセスができない場合であっても、通常のスピ
−ドでアクセスできるため、メモリシステム全体の平均
アクセス時間の短縮を図ることができることとなる。
【0023】また、ラッチ手段を介して供給するアドレ
スを上位アドレス(アドレス信号のうちの上位ビット)
のみとしているので、ペ−ジ内のアドレスを示す下位ビ
ットを常にCPUからの要求アドレスとして与えること
ができ、CPUの制御回路がアトビレ−ション等によ
り、CPUの要求からROMにアドレスを与えるまでの
遅延時間をゼロ若しくはバッファの遅延時間のみとし、
ペ−ジモ−ドアクセス可能な場合のアクセスをさらに高
速化している。さらに、DRAM用のアドレスバスを除
いたアドレスバスとデ−タバスを兼用することによりさ
らなるハ−ドウエア量の低減を図っている。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本願請求項1乃至4
記載の発明によれば、簡単なハ−ドウエア構成により高
速アクセスが可能なメモリシステムを得ることができる
ものである。
【0025】
【図面の簡単な説明】
図1は、一実施例のメモリシステムの構成図 図2は、所定のアクセスにおけるタイミングチャ−トを
示す。
【0026】
【符号の説明】
101 CPU 102 制御A
SIC 103 DRAM 104 コ−ド
ROM 105 デ−タROM 106、108 バッファ 107、109 ラッチ手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 智樹 東京都大田区中馬込1丁目3番6号株式会 社リコー内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のデ−タを記憶する記憶手段と、前
    記記憶手段のアドレスを発行するアドレス発行手段と、
    前記アドレスをラッチするラッチ手段と、前記ラッチ手
    段により保持されている現在のアドレスと過去に保持さ
    れていたアドレスとを比較する比較手段を有することを
    特徴とするメモリシステム。
  2. 【請求項2】 ペ−ジモ−ドアクセス可能な読み出し専
    用メモリに対しラッチ手段を介してアドレス発行手段か
    らのアドレスを供給するとともに、前記ラッチ手段によ
    り保持されている現在のアドレスと過去に保持されてい
    たアドレスとを比較する比較手段を有することを特徴と
    するメモリシステム。
  3. 【請求項3】 前記ラッチ手段を介して供給するアドレ
    スは上位ビットのアドレスであることを特徴とする請求
    項1又は2記載のメモリシステム。
  4. 【請求項4】 デ−タバスによりアドレスを伝達するこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載のメモリシステム。
JP24998495A 1995-09-27 1995-09-27 メモリシステム Pending JPH0991196A (ja)

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JP24998495A JPH0991196A (ja) 1995-09-27 1995-09-27 メモリシステム

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