JPS6132706B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデータ処理装置、より具体的には固定
読取専用記憶を有するデータ処理装置に関する。
本発明は特に、そのような固定読取専用記憶にお
ける誤り又は見落しの置き換え及び訂正を行なう
装置に関する。

より高速で、効率的、且つより低価格の集積回
路データ処理記憶素子を提供する方向への大規模
集積回路技術の進歩と共に、データ処理技術は、
プログラム可能でありまた変更を行ないたい時に
再プログラム可能な従来のランダム・アクセス・
メモリのユニツトの代わりに、大規模集積回路か
ら形成された固定読取専用記憶を使う方向に進歩
して来た。ランダム・アクセス・メモリと対照的
に、読取専用記憶（ROM）はハード・ワイヤド
であつて、前もつてプログラムされ、変更ができ
ない。この事はデータ処理技術においてはある困
難を伴なう。というのはROMの設計及び再プロ
グラムの際に誤りが生じる可能性があり、また操
作上の要求を常に前もつて考える事ができないか
らである。従つて現場においてもROMメモリに
変更が加えられる事が要求される。

置き換え又は変更の必要が生じた時、不所望の
ROMメモリ構造を、再設計もしくは変更された
構造で置き換えるのは不経済な方法である。その
ような方法は作り直しを必要とする。またそれら
は置き換えがかなりの数のデータ処理装置に付き
行なわれなければならない時には特に費用がかか
る。また置き換えは再設計及び作り直しをするた
めにしばしば数か月を要し、時間がかかる。従つ
て、米国特許第3934227号明細書に記載されてい
るように、オーバーレイ・メモリと固定メモリの
両方に接続されたマツピング・メモリを設けるよ
うな、現場で変更可能なユニツトの方向に技術が
動いている。マツピング・メモリは固定ROMメ
モリ及びオーバーレイ・メモリと同時にアドレス
される。アドレスされた時、マツピング・メモリ
は固定メモリ・ユニツトを使用すべきか又はオー
バーレイ・メモリのユニツトでそれを置き換える
べきかの決定を下す。これらのマツピング・メモ
リはその決定を前もつて定めるために前もつてプ
ログラムされている。

そのようなオーバーレイ・メモリ・ユニツト
は、現場で固定ROMに訂正をする。という問題
に対して解答を与えてはいるが、一般に柔軟性が
限られ、そして本質的に１つのものを１つで置き
換えるだけである。さらに一度置き換えがなされ
ると、再び元通りにする事ができない。

本発明は、現場で置換可能なメモリ装置の能力
を従来技術のそれを上回つて拡大する。本発明の
装置は、固定メモリの選択的に不活性化された部
分を可変メモリ容量を有する置換部分で置き換え
る能力を有する。さらに本発明の装置は置換メモ
リ部分を不活性化し、１回の変更しかしていない
元のメモリ・ユニツトを再活性化する能力も有す
る。

本発明のROMシステムは、一様な容量の複数
のアドレス可能なユニツトを有する固定主
ROM、アドレス可能なユニツトのどれよりも大
きな容量を持つ置換メモリ装置、並びに固定メモ
リのユニツトを選択的に不活性化する手段及び置
換メモリの一部を選択的に活性化しこの活性化さ
れた部分で上記不活性化固定メモリ・ユニツトを
置換する手段を有する制御装置から成る装置を用
いてそれらの結果を達成する。

この装置はさらに、置換された活性化部分の容
量を選択的に変化させる手段を有する。置換メモ
リの活性化部分の容量を変化させるために、本発
明の装置は固定メモリ中のアドレス可能ユニツト
の所望の系列をアドレスするための手段を含む。
これらのアドレシング手段は制御装置を同時にア
ドレスするように適合されている。以上述べたよ
うに、制御装置は固定メモリのユニツトを選択的
に不活性化し、そして不活性化された固定メモ
リ・ユニツトを置き換えるために置換メモリの一
部分を選択的に活性化する能力を有している。制
御装置は、初期置換後に置換メモリのみに１つ以
上のアドレスを与え不活性化された固定メモリ・
ユニツトには与えないアドレシング装置を付勢す
るように動作する装置によつて、置換ユニツトの
容量を変化させる事ができる。このようにして置
換メモリの付加的部分も不活性化された固定メモ
リのために置き換えられ、従つて置換メモリの部
分全体の容量が変えられる。

さらに必要な時に置換メモリの一部を不活性化
し、初期に不活性化された固定メモリ・ユニツト
をシステム中で作動状態に戻す能力を装置に付与
するために、本発明は置換メモリの一部を選択的
に活性化する手段及び固定メモリの一部を選択的
に不活性化する手段が、２回だけ変更可能なプロ
グラマブルROMユニツトによつて与えられるよ
うにしている。即ちプログラマブルROMは最初
に固定メモリ・ユニツトを選択的に不活性化し置
換メモリの一部を活性化する。そして２回目には
不活性化されていたユニツトを再活性化し、以前
に活性化されていた置換メモリ部分を不活性化す
る。

本発明のメモリ・システムのブロツク図である
第１図を参照して、本発明の良好な実施例を説明
する。本発明のメモリ・システムを制御する中央
処理装置１０は、インテル社によつて販売されて
いる8085マイクロプロセツサ又はモトローラ社に
よつて販売されている6800マイクロプロセツサ等
の任意のありふれた中央処理装置で良い。それは
アドレス・バス１３（この実施例の場合は16ビツ
トのパラレル・バスである。）を経てRAM記憶装
置１１及びROM記憶装置１２を含む種々の記憶
装置をアドレスする。各々バス１５，１５′及び
１５″を経てアドレスされるROM記憶装置のブロ
ツク１４，１４′及び１４″はアドレスされた
ROM位置に記憶されているデータをバス１６，
１６′及び１６″並びにそれらと連結しているデー
タ・バス１７を経由して中央処理装置に戻す。こ
の実施例の場合、データ・バス１７は８ビツトの
パラレル・バスである。ROM記憶装置１２に印
加されるアドレスはアドレス・バス１３から
PROMポインタ１８にも与えられる。PROMポイ
ンタ１８は、アドレス・バス１３からバス１９上
に与えられたアドレスをモニタするプログラマブ
ルROMである。この実施例の場合、16の並列な
アドレス・ビツトのうち10がPROMポインタ１８
に与えられる。PROMポインタ１８は、それがモ
ニタしているアドレスが、置換されるべきROM
記憶装置１２中のブロツクを表わしているか否か
を判定するように前もつてプログラムされてい
る。置換が行なわれるべき事が事前に決定されて
いる時、置換されるべきROMブロツクのアドレ
スがPROM１８中に事前にプログラムされる。そ
のような事前のプログラミングに適合するため
に、PROM１８は現場で物理的にプログラム可能
な即ちハード・ワイヤ可能な任意の通常メモリ・
ユニツトであれば良い。上記ハード・ワイヤ可能
なPROMメモリの典型例はシグネテイツクス社の
82S115又はモトローラ社のMCM10149である。
それらは共にヒユーズ式PROMである。プログラ
ミング即ちハード・ワイヤリングは普通、特定の
２進パターンを形成するように選択された内部結
線を誘導電流を用いて融断する等の物理的方法で
行なわれる。

説明のためにPROMポインタ１８はアドレス・
バスの高位10ビツト即ちビツト６〜１５をモニタ
するものとする。またこのPROMは８つの出力デ
ータ・ビツトを持つものとする。もしある入力ア
ドレスに関して７番目のデータ・ビツト位置が２
進数「１」であれば、これはそのアドレスによつ
てアドレスされるROM１２中のブロツクが置換
されるべき事を意味する。残りの７つのデータ・
ビツトはPROMポインタ１８からバス２１を経て
セレクタ２０にアドレスを供給し、これはセレク
タがバス２３を経てEPROMメモリ・ユニツト２
２中の適当な置換アドレスをアドレスする事を可
能にする。そのような置換が行なわれる時、
EPROMメモリ２２の選択に関与する事に加え
て、セレクタは禁止信号線２４を経てROMメモ
リ１２中の適当なブロツク位置例えば１４″にも
信号を与える。これは置換されるブロツクを禁止
する。またセレクタは、EPROMを付勢するため
にORゲート２６を通過し信号線２７を経て印加
される付勢信号を信号線２５に与える。このよう
にEPROM２２が付勢される時、バス１９を経て
印加されたアドレスもバス２７を経てEPROM２
２に加えられる。これは、セレクタ２０からバス
２３を経てEPROM２２に加えられるデータと共
に、EPROM２２中の置換ブロツクを選択する。
選択されたブロツクは次にバス２８、データ・バ
ス１７を経て処理装置１０に用いられる。このよ
うにしてEPROM２２の置換ブロツクがROM１
２の元のブロツクの代りに処理装置に用いられ
る。

EPROMは消去可能プログラマブルROMであ
る事に注意されたい。EPROMは、デバイスに適
当な制御信号を供給し、選択された内部メモリ素
子のフローテイング・ゲートに電荷をトラツプさ
せる事によつて電気的にプログラムされる。この
選択的プロセスは必要な２進パターンが各アドレ
スに画定される事を可能にする。プログラムされ
たパターンは、EPROMデバイスを適当な強度及
び波長の紫外線ランプの下に特定の時間にわたつ
て置く事によつて消去される。このプロセスはゲ
ート上にトラツプされた電荷を除去する。
EPROMは多数回消去し再プログラムする事が可
能である。EPROMの典型例はモトローラ社の
MCM2708及びインテル社の2716である。

PROM及びEPROMメモリの両者の構造は、
“Consider all Options in PROM
Programmers”END、May5、1979、pp.101〜
106の記事に詳細に記述されている。

普通、今説明した置き換えシーケンスにはルー
チン・シーケンスが続く。即ち次のアドレスが処
理装置１０からアドレス・バス１３に与えられ、
さらに次のアドレス・ブロツクが置換されるべき
か否かを決定するためにPROMポインタ１８に及
びROMメモリ１２に与えられる。しかしなが
ら、この装置は、ROMメモリ１２のブロツクが
EPROMメモリ２２のブロツクによつて置換され
たステツプの後では、そのような次の後続ステツ
プを保留又は迂回する能力を有する。この手順
は、置換されているROMメモリ１２のブロツク
よりもEPROMの置換メモリが大きな容量を持つ
時即ち元のブロツクよりも拡大している時に行な
われる。そのような場合バス２８を経てEPROM
メモリ２２から供給されるデータは、処理装置に
次のアドレスに関してPROMポインタ１８を迂回
させる命令又は一連の命令を含む。そのような場
合、アドレス・バス１３及びバス１９からバス２
７に加えられる、処理装置からのアドレスは、解
読装置２９を付勢する情報を含む。そして解読装
置２９は信号線３０を経てORゲート２６及びセ
レクタ２０に信号を供給し、セレクタ２０は
PROMポインタ１８を経由する事なくEPROMメ
モリ２２を直接付勢する。またそれは線３９上の
信号を通じてセレクタ２０に禁止信号線２４上の
信号を出させる。この信号はROMメモリ１２中
の以前に禁止されたブロツクを禁止し続ける。同
時にアドレス・バス１３、バス１９及びバス３１
を経て処理装置から印加されたデータがPROMポ
インタ１８を経る事なくセレクタに直接印加され
る。

バス３１上のデータは、PROMポインタからバ
ス２１上に与えられるデータの機能を果たし、セ
レクタがEPROMの次のデータのブロツクのアド
レスの一部をバス２３上に供給するようにさせ
る。次にEPROMのデータはバス２８を経て処理
装置に、不活性化されているROMメモリ１２中
のブロツクに代わる拡張置換データとして与えら
れる。このサイクルは、置換データが所望のサイ
ズに拡張されてしまうまで、処理装置１０から直
接バス３１を経由してPROMポインタを迂回しな
がら継続し得る。上記条件が満たされると、処理
装置がアドレス・バス１３を経てバス１５〜１
５″からROMメモリ１２へ及びバス１９から
PROMポインタ１８へアドレスを与える通常の手
続きが再開する。

以下詳細に説明する比較的単純な手段によつて
本発明の装置は１回だけ、PROMポインタにプロ
グラムされていた任意の置換を取り消し、置換さ
れていた初期のメモリのブロツクを回復する能力
を有する。以前に述べたように、PROMポインタ
はアドレスの高位10ビツト即ちビツト８〜１５を
モニタする。もし入力アドレスに関するPROMデ
ータ・バスの７番目のビツト位置が２進数の
「１」であれば、これは処理装置からその特定の
アドレスによつてアドレスされたROM１２中の
ブロツクが置換されるべき事を意味し、残りの７
データ・ビツトがPROMポインタからバス２１を
経てセレクタにアドレスを与え、セレクタがバス
２３を経てEPROMメモリ・ユニツト２２に適当
な置換アドレスを与える事を可能にする。PROM
ポインタはそのような置換を行なうためにプログ
ラムされていると仮定されている。当初、ある特
定のアドレスでアドレスされるPROMポインタの
記憶位置は次の構成を有する。

PROM出力： ７番目／０ ６番目／０ ５番目／０………０番目／
０ ７番目の位置にゼロがあるので、置換は行なわ
れない。しかしながら、置換が望まれるので
PROMポインタの記憶位置は前述の方法によつて
プログラムされ、従つて７番目の位置が２進数
「１」で占められる次のような構成を有する。こ
れは置換が行なわれるべき事を意味し、残りの０
〜６ビツト位置は、置換されるROM１２中のブ
ロツクを置き換えるブロツクのEPROM２２中の
アドレスをセレクタ２０に選択させる２進数パタ
ーンを有する。

７番目／１ ６番目／０ ５番目／１………０番目／
１ ここで、この置換を取り消す事が望まれている
と仮定する。この時PROMポインタ１８のアドレ
ス・コーデイングは８つのビツト位置（０〜７）
の全てに１ビツトが存在するように作り変えられ
る。その状態を以下に示す。

７番目／１ ６番目／１ ５番目／１………０番目／
１ PROMポインタは、各ビツト位置を２進数
「０」から２進数「１」に変更できるので、この
柔軟性を有する。従つて置換を取り消すのに必要
な事は残つている「０」を２進数「１」に変える
事だけである。そのような２進数「１」パターン
が生じると、パターンをモニタしているNANDゲ
ート３８が線３２に信号を出し、この信号はセレ
クタの動作を停止させる。従つて信号線２４には
禁止信号が存在せず、置換されていた初期の
ROMブロツクは再び活性化される。さらにセレ
クタ２０から線２５上に与えられる付勢信号が存
在せず、EPROM２２は不活性なままである。

第２図を参照して、PROMポインタ１８、主
ROMメモリ１２及びEPROM置換メモリ２２の
関係も説明するために、以前説明した手続を図式
的に解読する。処理装置が主ROM１２の種々の
記憶位置をアドレスするためにアドレス・バス１
３にアドレスを送る時、それは同時にPROMポイ
ンタ１８中の対応する記憶位置をアドレスし、ア
ドレスされたROMの記憶位置が置換されるべき
か否かを決定する。PROMポインタの記憶位置
は、置換が行なわれるべきかどうかを表示し、且
つもし置換が行なわれるならばEPROMメモリ２
２のどのユニツトで置き換えるべきかを示す、前
もつてプログラムされた８ビツトの２進数パター
ンを有する。もしPROMポインタ１８の対応する
記憶位置が記憶位置４０のように「０」で始まる
２進数表示を持てば、置換は生じない。しかしな
がら、もしPROMポインタ中の対応する記憶位置
が記憶位置４１，４２及び、４３のように２進数
「１」で始まれば、セレクタ２０は主ROMメモリ
１２のアドレス位置４４，４５及び４６を不活性
化し、EPROMメモリ２２中の置換記憶位置４
７，４８及び４９を活性化する。また図面には以
前に活性化されていたEPROMメモリの記憶位置
５０が、PROMポインタの２進数パターンを全て
「１」に変換する事によつて不活性化された状況
が示されている。即ち記憶位置４４の「１」のパ
ターンによつて、EPROMの記憶位置５０が不活
性化され、ROMメモリの元の記憶位置５１が再
活性化されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のメモリ・システムの図、第２
図はROMメモリのブロツクを置換する方式を示
した図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個のアドレス可能ユニツトを有する固定
   読取専用記憶と、 置換記憶装置と、 記憶内容の各ビツトを第１の状態から第２の状
   態へ変化させる事だけが可能なプログラマブル読
   取専用記憶であつて、上記固定読取専用記憶に与
   えられるアドレスを受け取る記憶装置と、 上記プログラマブル読取専用記憶のアドレスさ
   れた記憶位置の特定のビツトが第２の状態の時
   に、上記固定読取専用記憶をデイスエーブルする
   と共に、上記置換記憶装置をエネーブルし、且
   つ、上記記憶位置の残りのビツトを上記置換記憶
   装置にアドレスとして供給する装置と、 上記プログラマブル読取専用記憶のアドレスさ
   れた記憶位置の全ビツトが第２の状態の時は、上
   記固定読取専用記憶をエネーブルし且つ置換記憶
   装置をデイスエーブルする装置とを有する読取専
   用記憶システム。