JPS60113393A - リフレッシュ制御回路 - Google Patents

リフレッシュ制御回路

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JPS60113393A
JPS60113393A JP58219423A JP21942383A JPS60113393A JP S60113393 A JPS60113393 A JP S60113393A JP 58219423 A JP58219423 A JP 58219423A JP 21942383 A JP21942383 A JP 21942383A JP S60113393 A JPS60113393 A JP S60113393A
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JP
Japan
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refresh
period
cpu
during
bus
Prior art date
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JP58219423A
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English (en)
Inventor
Toyota Honda
豊太 本多
Shigeru Hirahata
茂 平畠
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、計算機システム等におけるダイナミックFL
AMのリフレッシュ制御回路に関するものである。
〔発明の背景〕
ダイナミックRAMは、内部ゲートの浮遊容量を利用し
て情報を記憶するものであるが、ゲートに蓄えられた電
荷は、リーク電流のために徐々に減少してしまい、放置
しておくと記憶内容が破壊されてしまう。これを防ぐた
めに定期的にゲート容量を充電してリフレッシ具を行な
う必要がある。
第1図は、このようなダイナミックRAMを用いた計算
機システムの一例を示したブ四りク図である。図におい
て、1は演算処理装置(以下、CPUと略す)、2はリ
フレッシュアドレス発生回路、3はCPUからのアドレ
スとリフレッシュアドレスの切換回路、4はダイナミッ
クRAM、sはダイナミックRAMの制御回路6はCP
Uからのアドレスバス、7はデータバス、8はダイナミ
ックRAMのリード・ライトデータ線路、9はシステム
を制御するシステムク四ツク線路、10はRAS信号(
ロウアドレスをとり込む信号)線路、11はCAS信号
(カラムアドレスをとりこむ信号)線路、12はWE信
号(wfき込みを行なう信号)回路、13はダイナミッ
クRAMへのロウアドレスとカラムアドレスの多重アド
レス信号線路、14は切換回路を制御する切換信号線路
、15はリフレッシュアドレス発生回路2の制御信号線
路、16はCPUへのホールト要求信号線路である。こ
のような構成の計算機システムにおいて、ダイナミック
RAMのりフレッシュ動作を周期的に行なう方法として
、従来から種々の方法が提案されているが大別すると次
の2種類に分けることができる。
その1つは、第2図に示すように、CPUのバスサイク
ルTCPU中の空き時間を利用してリフレッシュ動作を
行なう方法である。第2図ではCPUとしてモトローラ
系の6809を仮定しそのEクロックとリフレッシュ及
びダイナミックRAMのリード・ライト動作の関係を示
している。6809ではEクロック1周期がCPUの1
バスサイクルとなるが、6809はEり覧ツクの「H」
期間にのみバスアクセスを行なうため、Eクロックのr
LJ期間は実質的に空き時間となる。そこで、この空き
時間であるEクロックの「L」期間にリフレッシ−動作
を行ない、「H」期間にリード・ライト動作を行なうよ
うにしたものである。すなわち、第1図において、線路
9.14の信号としてEクロックを用い、アドレス切換
回路3をEクロックがrHJの期間C,P Uのアドレ
スバス側に、「L」の期間リフレッシュアドレス側に接
続してリフレッシ−動作を行なうわけである。なお、E
クロックのrHJ期間のように、CPUがバスをアクセ
スする時間をバスアクセス時間という。この方法は、リ
フレッシュ動作がCPUの動作を妨げることがないので
C,P Uの稼動率が低下しないという大きなメリット
を持っている。しがしながら、この方法はダイナミック
RA、 MのサイクルタイムTRCがCPUのバスサイ
クルTCPHの半分以下(TRC≦Tcptr / 2
)でないと実現できない。例えば、サイクルタイムTa
c カ500nsecのダイナミックRAMを用いた場
合に5i 、Tcptrは600 n5ec以上(16
6Ml(z以下)で動作させなければならない。
さて、もう1つの方法は、第5図に示すようにリフレッ
シ−動作を行なう期間、CPUの動作を禁止してしまう
方法である。第3図では、リフレッシュ動作の期間CP
Uにホールトを要求してCPUの動作を禁止しているが
、これはホールトに限らず他の方法も考えられる。この
方法では、ダイナミックRAMのサイクルタイムTRC
やCPUのバスサイクルTCPU 等の制限はないが、
リフレッシュ動作中必ずCPUの動作が禁止されるので
、CPUの稼動率が下がってしまうという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくt、、
CPUの稼動率を下げることなく、ダイナミックRAM
のりフレッシュ動作を行なうリフレンジ−制御回路を提
供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の要点は、連続するバスサイクル中のバスアクセ
ス時間にわたる期間にダイナミックRAMのリフレッシ
ュ動作を行なうことにある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例をもとに説明する。
第4図は本発明の原理を示すタイミング図である。第4
図では、CPUの連続する2バスサイクルを1組として
その2バスサイクル期間を5つの期間に分割しその中央
にリフレッシュ期間が設けられる。従来のCPUのバス
サイクル中の空き時間を利用してリフレッシュを行なう
方式では、ダイナミックR,AMのサイクルタイムTR
CがCPUのバスサイクルTCPHの半分以下でないと
実現できないという制限があったが第4図の実施例では
、TRCが’rcpty の2/3 以下であれば実現
可能となる。
次に本発明の具体例として、CPUにモトローラ系の6
809を用いた場合について詳細に説明する。
第5図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、第
6図はそのタイミング図である。第5図において、第1
図と同一部分は同一符号であり、17はダイナミックR
AMdからのリードデータ線路、18はそのデータの保
持器、19は保持器からの保持データ線路20はダイナ
ミックRAM4へのライトデータ線路、21は連続する
2つのバスサイクルからそのほぼ−の期間でバスアクセ
ス時間にわたる期間を得るため、2つのバスサイクル期
間中に種々の位相関係をもった複数個のパルスを発生す
るパルス発生回路、22はその中からバスアクセス時間
にわたる期間(これがリフレッシ−期間となる)を検出
する回路、23はダイナミンクRAMの制御信号発生回
路である。また、第6図は第5図の各信号のタイミング
を示しており、(a)と(b)は線路9を介して供給さ
れるCPU6809のEクロックとQクロック、(C)
は線路10を介して供給されるダイナミックRAMのR
AS信号、(d)は線路11を介して供給されるCAS
信号、(e)は線路17のリードデータ、(f)は線路
19の保持データ、(g)は線路12のn信号、(h)
は線路20のCPUからのレイトデータである。第6図
では、リフレッシュ動作としていわゆるfτjオンリー
リフレッシ−を用いている。
パルス発生回路21はシステムクロックを用いて、第8
図QA −QHに示す多数のパルスを発生し、検出回路
22はこれらパルスから、2バスサイクルが3分割され
た期間でバスアクセス時間にわたる期間(すなわち、リ
フレッシ−期間)に発生するパルスを生成し、この期間
のみアドレス切換回路3をリフレッシュアドレス側に切
り換えてリフレッシュ動作を行なうわけである。
そして、このようなタイミングにおいて重要なことは、
第6図の1サイクル目におけるリード・ライト動作であ
る。通常、ダイナミックRAMは、RAS信号とστ]
信号をrLJにしてからアクセス時間tAC経過後リー
ドデータが確定し、CAS信号をrHJにするまでその
データを出力している(第、5lffl(e))。一方
、CPU6809はEクロックのrHJ期間にバスアク
セスを行ない、その立下がり時点でデータを読み込むわ
けであるが、第6図の1サイクル目の立下がり時点(0
点)では既にダイナミックRAMのリード動作が終了し
ており、リードデータ(e)を直接CPUが読むことが
できない。そこで、本実施例では1サイクル目のリード
データを保持回路18によって0点まで保持しく第6図
(f))、その保持データ(f)をCPUが読みこむわ
けである。次に1サイクル目のライト動作について述べ
る。
CPU6809では、CPUからのライトデータが確定
しているのはEり四ツクのrHJ 期間(第6図(h)
)であるので、それよりも前にR真信号とCAS信号の
立下がる1サイクル目では、後に立下がる信号(C](
1−信号)の立下がり時点でのライト動作は出来ない。
しかし、このような場合でも(g)に示すようなWE倍
信号用いることによって、正常なライト動作を行なうこ
とができる。これは、いわゆるリードモディファイライ
トとよばれるものである。
第7図は、第5図のダイナミックRA M 制御の動作
を説明するための主要タイミング図である。第7図にお
いて、125はエツジトリガーのDタイプフリップ70
ツブ(例えば、日立製TTL@HD74LS74)で構
成した分周器、126は8ビツトシフトレジスタ(例え
ば、日立製TTL@HD74LS1 (S4) 、12
7はEクロック(9)を2分周して得られる、連続した
2つのバスサイクルを示す信号の信号線路、128〜1
31はインバータゲート、132と153はノアゲート
134〜17IOはナントゲート、141〜143はア
ンドゲートである。Eクロック(9)を分周器25で2
分周することによって連続した2つのバスサイクルを示
す信号(27)を得、これからシフトレジスタ126に
よって、第8図のQA ” Q)Iに示すように8種類
の期間を示す信号を出力する。そして、これらの信号か
らりフレノシ^期間を示すアドレス切換信!(14)、
リフレッシュアドレス制御信号(15)、fτ1信号(
10)、στ1信号(11)W1′信号(12)の各信
号が得られる。各信号の意r1#、L口t It IW
 J−開−であるが、筑9陶は、リードデータの保持器
1日を不要にできるタイミング関係を示すタイミング図
である。第611(f)に相当する信号はなく、(d)
に示すστ1信号が異なる。
第9図ではCAS信号の「L」期間にRAS信号を2度
rLJにしである。これはいわゆるヒドンリフレッシユ
といわれているリフレッシュ方法である。このヒドンリ
フレッシユではりフレツシー期間にもCAS信号がrL
Jであるためにこの間CAS信号がrHJになるまでリ
ードデータが出力されている。従って、第5図では必要
であったり−ドデータの保持器18は不要となる。なお
、1サイクル目のライト動作をリードモディファイライ
トで行なうのは第6図の場合と同様である。
第6図と第9図に示すタイミングでは1サイクル目のラ
イト動作のみリードモディファイライトとしたが、2サ
イクル目のライト動作にもこのリードモディファイライ
トを適用してもよいことは言うまでもないことである。
そl、て上記実施例ではり7レツシ一方法としていわゆ
る「X珀オンリーリフレッシ−とヒドンリフレッシ−を
用いたが、必らずしもこの方法に限らず、他のリフレッ
シュ方法(例えば、オートリフレッシュ等)を用いても
よい。なお、オートリフレッシュ機能を持つダイナミッ
クRAMでは、オートリフレッシュのサイクルタイムが
、通常のリード・ライトのサイクルタイムよりも短くて
よいものもあり、このようなダイナミックRAMを用い
て本発明を適用すれば、第4図のりフレンシュ期間をよ
り短くすることが出来、CPUをより高速に動作させた
り、あるいはCP+Jの動作速度は同じでも、アクセス
タイムの遅い(グレードの低い)より安価なダイナミッ
ク1’LAMを使用することも可能となる。
また、上記実施例では、CPUとして6809を用いた
場合を示したが、これは他のCPUでもかまわない。
さらに、上記実施例では連続する2つのバスサイクルを
1組として考えたが、これは必ずしも2バスサイクルに
限られるものではない。要は、連続するバスサイクル中
のバスアクセス時間にわたる期間にリフレッシュ動作を
行なえばよいのである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、高速CPUを用いた計算機システム等
においても、CPUの稼動率を下げることなくダイナミ
ックRAMのリフレッシュを行なうことができる。また
、従来の計算機システム等において、アクセスタイムが
遅いより安価なダイナミックRAMを用いても、CPU
の稼動率を下げることなくダイナミックRAMのリフレ
ッシュを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はダイナミックRAMを用いた従来の計算機シス
テムを示すブロック図、第2図と第3図は従来のリフレ
ッシュ方法を示すタイミング図、第4図は本発明による
リフレッシ一方法の概略を示すタイミング図、第5図は
本発明の一実施例を示すブロック図、第6図はそのタイ
第8図はそのタイミング図、第9図は第5図の保持器を
削除することができるタイミング図である。 1・・・CPU。 2・・・リフレッシュアドレス発生回路、6・・・アド
レス切換え回路、 4・・・ダイナミックRAM1 5・・・グイナミノクRAM制御回路、18・・・デー
タ保持器、 21・・・期間分割回路、 22・・・パルス発生回路。 第 l 図 / ′!Pi z 図 節 3 図 第4回 第 ば 閣ブ 第 S図 第 8 図 Qh π l+ 2.ヤ −−−n 第 q 図 (d)蘭 (e)〃を (g>盟 (<)フW

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 演算処理装置とダイナミック型の記憶装置を有する計算
    機システム等における記憶装置のりフレツシー制御回路
    において、前記演算処理装置の連続するNバスサイクル
    (Nは2以上の自然数)をバスアクセス時間にわたる期
    間を1つ以上含むM期間(MはN+1以上の自然数)に
    分割する回路と、そのバスアクセス時間にわたる期間を
    検出する回路を有し、バスアクセス時間にわたる該期間
    に前記記憶装置のりフレノシー動作を行なうことを特徴
    とするりフレッシー制御回路。
JP58219423A 1983-11-24 1983-11-24 リフレッシュ制御回路 Pending JPS60113393A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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