KR200211287Y1 - High speed first in, first out memory - Google Patents
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Abstract
본 고안은 고속 선입선출 메모리에 관한 것으로, 종래 데이터를 선입선출 메모리에 쓰고 읽는 경우에 있어서 마지막 어드레스까지 쓰고 읽는 동작을 수행한 후 완료신호가 출력됨으로써, 일정시간 이상의 시간이 소요됨으로 고속동작하는 시스템에 적합하지 않아 시스템 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 클럭단으로 인가되는 쓰기바신호에 의해 입력단으로 쓰기 계수부의 출력을 입력받아 이를 순차적으로 출력하는 제1 플립플롭부와; 클럭단으로 인가되는 읽기바신호에 의해 입력단으로 읽기 계수부의 출력을 입력받아 이를 순차적으로 출력하는 제2 플립플롭부와; 상기 제1,제2 플립플롭부의 상위 출력 신호를 비교하여 동일하면 고전위를 출력하는 상위비교부와; 상기 제1,제2 플립플롭부의 하위 출력 신호를 비교하여 동일하면 고전위를 출력하는 하위비교부와; 상기 상위비교부와 하위비교부의 출력신호를 입력받아 상기 읽기바신호에 따라 완료신호를 출력하는 출력부로 구성한 장치를 제공하여 선입선출메모리의 마지막 어드레스까지 쓰고 읽는 동작을 수행하기 전에 완료신호가 출력함으로써, 상기 선입선출 메모리의 상태를 1클럭 빨리 검출하여 고속동작에 접합하도록 하여 시스템의 동작 성능을 향상시키는 효과가 있다.The present invention relates to a high-speed first-in, first-out memory. In the case of writing and reading conventional data into the first-in-first-out memory, a completion signal is output after performing the writing and reading operation to the last address. There is a problem in that the system efficiency is not suitable for. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the first flip-flop unit for receiving the output of the write count unit to the input terminal by the write bar signal applied to the clock terminal and sequentially outputs it; A second flip-flop unit which receives the output of the read count unit to the input terminal by the read bar signal applied to the clock stage and sequentially outputs the read count unit; An upper comparator comparing the upper output signals of the first and second flip-flop parts and outputting a high potential if they are the same; A lower comparator for comparing the lower output signals of the first and second flip-flop parts and outputting high potentials if they are the same; A device configured as an output unit which receives the output signal of the upper comparator and the lower comparator and outputs a completion signal according to the read bar signal, outputs a completion signal before writing and reading to the last address of the first-in first-out memory. In addition, the state of the first-in, first-out memory is detected one clock early to be coupled to high-speed operation, thereby improving the operation performance of the system.
Description
본 고안은 고속 선입선출 메모리에 관한 것으로, 특히 선입선출메모리에 있어서 선입선출메모리의 빈 플래그(empty flag) 상태를 검출하여 전체 시스템의 동작속도를 향상시킨 고속 선입선출 메모리에 관한 것이다.The present invention relates to a high-speed first-in, first-out memory, and more particularly, to a high-speed first-in, first-out memory that detects an empty flag state of the first-in first-out memory and improves the operation speed of the entire system.
도 1은 일반적인 고속 선입선출 메모리의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 선입선출메모리에 입력데이터를 쓰기 위한 쓰기바신호(
도 2는 종래 고속 선입선출 메모리에서 비교부의 회로도로서, 이에 도시된 바와 같이 클럭단으로 인가되는 쓰기바신호(
우선, 선입선출메모리에 데이터를 쓰기 위해서는 쓰기바신호(
따라서, 클럭단에 각각 쓰기바신호(
그러므로, 상기 복수의 비배타적 논리합 게이트(60)(61)(62)(63)는 상기 입력되는 쓰기 계수부(10) 및 읽기 계수부(20) 각각의 출력어드레스가 동일하면, 고전위를 출력하게 된다.Therefore, the plurality of non-exclusive OR gates 60, 61, 62, and 63 output high potentials when the output addresses of the input write coefficient unit 10 and the read coefficient unit 20 are the same. Done.
따라서, 상기 복수의 비배타적 논리합 게이트(60)(61)(62)(63)의 출력신호를 입력받은 논리곱 게이트(70)는 이를 논리곱 연산하여 상기 출력신호가 모두 고전위이면, 상기 선입선출메모리에 입력데이터를 쓰고 읽기동작이 완료되었다고 판단하여 완료신호(EF)를 출력하게 된다.Accordingly, the AND gate 70 receiving the output signals of the plurality of non-exclusive OR gates 60, 61, 62, and 63 performs an AND operation on the output signals of the plurality of non-exclusive OR gates 60, 61, 62, and 63. The input data is written to the selection memory, and it is determined that the read operation is completed, and the completion signal EF is output.
즉, 비교부(30)는 상기 쓰기 계수부(10) 및 읽기 계수부(20)의 출력어드레스를 입력받아 비교하여 동일한 경우, 상기 완료신호(EF)를 출력하여 다음 입력데이터를 상기 선입선출메모리에 쓰게 된다.That is, the comparator 30 receives the output addresses of the write counter 10 and the read counter 20, compares them, and outputs the completion signal EF to output the next input data to the first-in first-out memory. Will be written to
상기와 같이 종래 데이터를 선입선출 메모리에 쓰고 읽는 경우에 있어서 마지막 어드레스까지 쓰고 읽는 동작을 수행한 후 완료신호가 출력됨으로써, 일정시간 이상의 시간이 소요됨으로 고속동작하는 시스템에 적합하지 않아 시스템 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.In the case of writing and reading the conventional data into the first-in, first-out memory as described above, the completion signal is output after performing the writing and reading operation up to the last address, which takes more than a predetermined time, which is not suitable for a high-speed operation system, resulting in inefficient system efficiency. There was a problem.
따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 마지막 어드레스까지 쓰고 읽는 동작을 수행하기 전에 완료신호가 출력하여 선입선출메모리의 빈 플래그(empty flag) 상태를 검출하여 전체 시스템의 동작속도를 향상시킨 고속 선입선출 메모리를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above-mentioned problems. The complete signal is output before the write and read operation to the last address, and the empty flag state of the first-in first-out memory is detected to detect the entire system. It is an object of the present invention to provide a high-speed first-in, first-out memory with improved operation speed.
도 1은 일반적인 고속 선입선출 메모리의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a general fast first-in first-out memory;
도 2는 종래 고속 선입선출 메모리에서 비교부의 회로도.2 is a circuit diagram of a comparison unit in a conventional fast first-in first-out memory.
도 3은 본 고안 고속 선입선출 메모리에서 비교부의 회로도.3 is a circuit diagram of a comparator in the high-speed first-in first-out memory of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
40,50 : 플립플롭부 41∼44,51∼54 : 디플립플롭40,50: flip-flop portion 41-44, 51-54: flip-flop
100 : 상위비교부 101,102,111,112 :비배타적 논리합 게이트100: upper comparison unit 101,102,111,112: non-exclusive logical gate
103,107,113,118 : 논리합 게이트 104,114 : 인버터103,107,113,118: logical sum gate 104,114: inverter
105,106,115,116 : 전송게이트 117,121 : 논리곱 게이트105,106,115,116: Transmission gate 117,121: Logic gate
110 : 하위비교부 120 : 출력부110: lower comparison unit 120: output unit
122,123 : 부정 논리곱 게이트122,123: negative AND gate
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안 고속 선입선출 메모리의 구성은 클럭단으로 인가되는 쓰기바신호에 의해 입력단으로 쓰기 계수부의 출력을 입력받아 이를 순차적으로 출력하는 제1 플립플롭부와; 클럭단으로 인가되는 읽기바신호에 의해 입력단으로 읽기 계수부의 출력을 입력받아 이를 순차적으로 출력하는 제2 플립플롭부와; 상기 제1,제2 플립플롭부의 상위 출력신호를 비교하여 동일하면 고전위를 출력하는 상위비교부와; 상기 제1,제2 플립플롭부의 하위 출력신호를 비교하여 동일하면 고전위를 출력하는 하위비교부와; 상기 상위비교부와 하위비교부의 출력신호를 입력받아 상기 읽기바신호에 따라 완료신호를 출력하는 출력부로 구성하여 된 것을 특징으로 한다.The high-speed first-in first-out memory of the present invention for achieving the above object comprises a first flip-flop unit for receiving the output of the write count unit to the input stage by the write bar signal applied to the clock stage and sequentially outputting the output; A second flip-flop unit which receives the output of the read count unit to the input terminal by the read bar signal applied to the clock stage and sequentially outputs the read count unit; An upper comparator comparing the upper output signals of the first and second flip-flop parts and outputting a high potential if they are the same; A lower comparator for comparing the lower output signals of the first and second flip-flop parts and outputting high potentials if they are the same; And an output unit configured to receive an output signal of the upper comparator and the lower comparator and output a completion signal according to the read bar signal.
이하, 본 고안에 따른 일실시예에 대한 동작과 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the operation and effect of an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 고안 고속 선입선출 메모리에서 비교부의 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 클럭단으로 인가되는 쓰기바신호(
상기 상위비교부(100)는 제1 디플립플롭(41) 및 제5 디플립플롭(51)의 출력신호를 입력받아 이를 비배타적 논리합연산하여 출력하는 제1 비배타적 논리합 게이트(101)와; 제2 디플립플롭(42) 및 상기 제5 디플립플롭(51)의 출력신호를 입력받아 이를 비배타적 논리합 연산하여 출력하는 제2 비배타적 논리합 게이트(102)와; 상기 제1,제2 비배타적 논리합 게이트(101)(102)의 출력신호를 입력받아 이를 논리합 연산하여 출력하는 제1 논리합 게이트(103)와; 제6 디플립플롭(52)의 출력신호를 반전하여 출력하는 인버터(104)와; 상기 인버터(104)의 출력신호를 비반전단자로 입력받고 상기 제6 디플립플롭(52)의 출력신호를 반전단자로 입력받아 상기 제1 비배타적 논리합 게이트(101)의 출력신호를 출력하는 제1 전송게이트(105)와; 상기 인버터(104)의 출력신호를 반전단자로 입력받고 상기 제6 디플립플롭(52)의 출력신호를 비반전단자로 입력받아 상기 제2 비배타적 논리합 게이트(102)의 출력신호를 출력하는 제2 전송게이트(106)와; 상기 제1,제2 전송게이트(105)(106)의 출력신호를 입력받아 이를 논리합 연산하여 출력하는 제2 논리합 게이트(107)로 구성하며, 상기 하위비교부(110)는 제3 디플립플롭(43) 및 제7 디플립플롭(53)의 출력신호를 입력받아 이를 비배타적 논리합 연산하여 출력하는 제1 비배타적 논리합 게이트(111)와; 제4 디플립플롭(44) 및 상기 제7 디플립플롭(53)의 출력신호를 입력받아 이를 비배타적 논리합 연산하여 출력하는 제2 비배타적 논리합 게이트(112)와; 상기 제1,제2 비배타적 논리합 게이트(111)(112)의 출력신호를 입력받아 이를 논리합 연산하여 출력하는 제1 논리합 게이트(113)와; 제8 디플립플롭(54)의 출력신호를 반전하여 출력하는 인버터(114)와; 상기 인버터(114)의 출력신호를 비반전단자로 입력받고 상기 제8 디플립플롭(54)의 출력신호를 반전단자로 입력받아 상기 제1 비배타적 논리합 게이트(111)의 출력신호를 출력하는 제1 전송게이트(115)와; 상기 인버터(114)의 출력신호를 반전단자로 입력받고 상기 제8 디플립플롭(54)의 출력신호를 비반전단자로 입력받아 상기 제2 비배타적 논리합 게이트(112)의 출력신호를 출력하는 제2 전송게이트(116)와; 상기 제7,제8 디플립플롭(53)(54)의 출력신호를 입력받아 이를 논리곱 연산하여 출력하는 논리곱 게이트(117)와; 상기 제1,제2 전송게이트(115)(116)의 출력신호 및 논리곱게이트(117)의 출력신호를 입력받아 이를 논리합 연산하여 출력하는 제2 논리합 게이트(118)로 구성한다.The upper comparator 100 includes: a first non-exclusive logic sum gate 101 which receives the output signals of the first and second flip-flops 41 and 51 and outputs them by performing non-exclusive logic operation on the output signals; A second non-exclusive OR gate 102 for receiving the output signals of the second deflip-flop 42 and the fifth def- flip-flop 51 and outputting the non-exclusive-OR operation; A first AND gate 103 for receiving an output signal of the first and second non-exclusive OR gates 101 and 102 and performing an OR operation on the output signal; An inverter 104 for inverting and outputting an output signal of the sixth flip-flop 52; An output signal of the first non-exclusive logic sum gate 101 which receives an output signal of the inverter 104 as a non-inverting terminal, receives an output signal of the sixth flip-flop 52 as an inverting terminal, and outputs an output signal of the first non-exclusive logic sum gate 101; 1 transmission gate 105; An output signal of the second non-exclusive logic sum gate 102 which receives an output signal of the inverter 104 as an inverting terminal and receives an output signal of the sixth flip-flop 52 as a non-inverting terminal; 2 transmission gates 106; The second logical sum gate 107 receives the output signals of the first and second transfer gates 105 and 106 and performs a logical sum operation on the output signals. The lower comparator 110 includes a third deflip-flop. A first non-exclusive OR gate 111 for receiving an output signal of the 43 and the seventh flip-flop 53 and outputting the non-exclusive OR operation; A second non-exclusive OR gate 112 for receiving the output signals of the fourth deflip-flop 44 and the seventh flip-flop 53, and outputting the non-exclusive OR operation; A first AND gate 113 for receiving an output signal of the first and second non-exclusive OR gates 111 and 112 and performing an OR operation on the output signals; An inverter 114 for inverting and outputting an output signal of the eighth flip-flop 54; An output signal of the first non-exclusive logic sum gate 111 which receives an output signal of the inverter 114 as a non-inverting terminal, receives an output signal of the eighth deflip-flop 54 as an inverting terminal, and outputs an output signal of the first non-exclusive logic sum gate 111; 1 transmission gate 115; An output signal of the second non-exclusive logic sum gate 112 by receiving an output signal of the inverter 114 as an inverting terminal and receiving an output signal of the eighth flip-flop 54 as a non-inverting terminal; 2 transmission gates 116; An AND gate 117 for receiving the output signals of the seventh and eighth flip-flops 53 and 54 and performing logical AND operation on the output signals; And a second OR gate 118 that receives the output signals of the first and second transfer gates 115 and 116 and the output signal of the AND gate 117 and performs an OR operation on the output signals.
또한, 상기 출력부(120)는 상기 상위비교부(100)와 하위비교부(110)의 출력신호를 입력받아 이를 논리곱 연산하여 출력하는 논리곱 게이트(121)와; 상기 논리곱 게이트(121)의 출력신호와 읽기바신호(
우선, 선입선출메모리에 데이터를 쓰기 위해서는 쓰기바신호(
이에 따라 클럭단에 각각 쓰기바신호(
따라서, 상기 쓰기 계수부(10) 및 읽기 계수부(20)의 출력 어드레스는 상위 2비트와 하위 2비트로 구분하여 상위비교부(100)와 하위비교부(110)로 입력한다.Therefore, the output addresses of the write counter 10 and the read counter 20 are divided into upper 2 bits and lower 2 bits and input to the upper comparator 100 and the lower comparator 110.
여기서, 상기 상위비교부(100)의 경우, 제1 비배타적 논리합 게이트(101)는 제1 디플립플롭(41) 및 제5 디플립플롭(51)의 출력신호를 입력받아 이를 비배타적 논리합 연산하여 출력함과 아울러 제2 비배타적 논리합 게이트(102)에서 제2 디플립플롭(42) 및 상기 제5 디플립플롭(51)의 출력신호를 입력받아 이를 비배타적 논리합 연산하여 출력하고, 상기 제1,제2 비배타적 논리합 게이트(101)(102)의 출력신호를 입력받은 제1 논리합 게이트(103)는 이를 논리합 연산하여 출력한다.In the case of the upper comparator 100, the first non-exclusive logic gate 101 receives an output signal of the first deflip-flop 41 and the fifth def- flip-flop 51, and calculates the non-exclusive logic operation. And a second non-exclusive OR gate 102 to receive an output signal from the second deflip-flop 42 and the fifth def- flip-flop 51, and output the non-exclusive-OR. The first AND gate 103, which has received the output signals of the first and second non-exclusive OR gates 101 and 102, performs an OR operation on the output signals.
여기서, 제6 디플립플롭(52)의 출력신호에 의해 제1,제2 전송게이트(105)(106)를 통해 상기 제1 비배타적 논리합 게이트(101)의 출력신호 또는 제1 논리합 게이트(103)의 출력신호를 선택하여 출력하고, 상기 제1,제2 전송게이트(105)(106)의 출력신호를 입력받은 제2 논리합 게이트(107)는 이를 논리합 연산하여 출력부(120)로 출력한다.Here, the output signal of the first non-exclusive OR gate 101 or the first OR gate 103 through the first and second transfer gates 105 and 106 by the output signal of the sixth flip-flop 52. Selects and outputs an output signal, and the second OR gate 107 receiving the output signals of the first and second transfer gates 105 and 106 performs an OR operation on the output signal to the output unit 120. .
또한, 상기 하위비교부(110)의 경우, 비배타적 논리합 게이트(111)는 제3 디플립플롭(43) 및 제7 디플립플롭(53)의 출력신호를 입력받아 이를 비배타적 논리합 연산하여 출력함과 아울러 비배타적 논리합 게이트(112)에서 제4 디플립플롭(44) 및 상기 제7 디플립플롭(53)의 출력신호를 입력받아 이를 비배타적 논리합 연산하여 출력하고, 상기 복수의 비배타적 논리합 게이트(111)(112)의 출력신호를 입력받은 제1 논리합 게이트(113)는 이를 논리합 연산하여 출력한다.In addition, in the case of the lower comparison unit 110, the non-exclusive logic sum gate 111 receives an output signal of the third deflip-flop 43 and the seventh flip-flop 53, and outputs the non-exclusive logic sum. In addition, the non-exclusive OR gate 112 receives the output signals of the fourth deflip flop 44 and the seventh def flip-flop 53, and outputs the non-exclusive logical OR. The first OR gate 113, which has received the output signals of the gates 111 and 112, performs an OR operation on the output signal.
여기서, 제8 디플립플롭(54)의 출력신호에 의해 복수의 전송게이트(115)(116)를 통해 상기 비배타적 논리합 게이트(111)의 출력신호 또는 제1 논리합 게이트(113)의 출력신호를 선택하여 출력하고, 논리곱 게이트(117)는 상기 제7,제8 디플립플롭(53)(54)의 출력신호를 입력받아 이를 논리곱 연산하여 출력한다.Here, the output signal of the non-exclusive OR gate 111 or the output signal of the first OR gate 113 is transmitted through the plurality of transfer gates 115 and 116 by the output signal of the eighth flip-flop 54. After selecting and outputting, the AND gate 117 receives the output signals of the seventh and eighth flip-flops 53 and 54 and performs an AND operation on the output signals.
이에 따라, 상기 제1,제2 전송게이트(115)(116)의 출력신호 및 상기 논리곱 게이트(117)의 출력신호를 입력받은 제2 논리합 게이트(107)는 이를 논리합 연산하여 출력부(120)로 출력한다.Accordingly, the second AND gate 107 that receives the output signal of the first and second transfer gates 115 and 116 and the output signal of the AND gate 117 performs an OR operation on the output unit 120. )
그러므로, 상기 출력부(120)는 상기 상위비교부(100)와 하위비교부(110)의 출력신호를 입력받아 논리곱 게이트(121)에서 이를 논리곱 연산하여 이를 복수의 부정 논리곱 게이트(122)(123)를 이용하여 읽기바신호(
즉, 상기 쓰기 계수부(10)의 어드레스가 0001이고, 상기 읽기 계수부(20)의 어드레스는 0000인 경우, 각각 저전위를 입력받은 상기 상위비교부(100)의 복수의 비배타적 논리합 게이트(101)(102)는 각각 저전위를 출력하므로 상기 상위비교부(100)는 저전위를 출력하고, 상기 하위비교부(110)의 복수의 비배타적 논리합 게이트(111) (112)는 각각 저전위와 고전위를 출력하므로 상기 하위비교부(110)는 고전위를 출력하므로, 상기 출력부(120)의 완료신호(EF)는 저전위이다.That is, when the address of the write counting unit 10 is 0001 and the address of the read counting unit 20 is 0000, a plurality of non-exclusive logical sum gates of the upper comparison unit 100 that have received the low potential, respectively, Each of the 101 and 102 outputs a low potential, so that the upper comparator 100 outputs a low potential, and the plurality of non-exclusive logic gates 111 and 112 of the lower comparator 110 respectively have a low potential. Since the low comparator 110 outputs a high potential because the high potential is output, the completion signal EF of the output unit 120 is low potential.
따라서, 상기 쓰기 계수부(10)와 읽기 계수부(20)의 어드레스가 1씩 순차적으로 증가하므로, 상기 쓰기 계수부(10)의 어드레스가 1111이고, 상기 읽기 계수부(20)의 어드레스는 1110이 되면, 상기 복수의 비배타적 논리합 게이트(101)(102)(111) (112) 모두 고전위를 출력한다.Therefore, since the addresses of the write counting unit 10 and the read counting unit 20 sequentially increase by 1, the address of the write counting unit 10 is 1111, and the address of the read counting unit 20 is 1110. In this case, all of the plurality of non-exclusive OR gates 101, 102, 111, and 112 output high potentials.
그러므로, 상기 출력부(120)의 상기 완료신호(EF)를 고전위로 출력하여 다음 입력데이터를 상기 선입선출메모리에 쓴다.Therefore, the completion signal EF of the output unit 120 is output at high potential and the next input data is written to the first-in first-out memory.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안은 선입선출메모리의 마지막 어드레스까지 쓰고 읽는 동작을 수행하기 전에 완료신호가 출력함으로써, 상기 선입선출 메모리의 상태를 1클럭 빨리 검출하여 고속동작에 접합하도록 하여 시스템의 동작 성능을 향상시키는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention outputs a completion signal before performing a write and read operation to the last address of the first-in first-out memory, so that the state of the first-in first-out memory can be detected by one clock and connected to a high speed operation. There is an effect of improving the operating performance.
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