DE4337740A1 - Semiconductor memory for cache and image processing - has DRAM single line and column block selector circuits, SRAM cell block selector circuits, and circuit for transferring data between DRAM column block and selected cell block of SRAM - Google Patents

Semiconductor memory for cache and image processing - has DRAM single line and column block selector circuits, SRAM cell block selector circuits, and circuit for transferring data between DRAM column block and selected cell block of SRAM

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    • G11C11/005Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor comprising combined but independently operative RAM-ROM, RAM-PROM, RAM-EPROM cells

Abstract

The memory has a DRAM (102) with several dynamic memory cells in a matrix. A control circuit including a line selector (110) selects a line in the DRAM field according to an address. The control circuit also includes a column block selector (112) which is dependent on an external control signal for driving the DRAM. An SRAM (104) has a memory cell selector (118, 120) which is controlled by a third address, which is dependent on an externally-supplied control signal for driving of the SRAM and independent of the first control circuit. Data is transmitted between the selected DRAM and SRAM memory cell blocks. USE/ADVANTAGE - Memory integrated on chip for use in high speed microprocessor. Data read and write takes place at high speed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, 2, 12, 13, 19, 20, 21, 24, 26, 27, 28, 30, 31, 32, 36, 38 oder 40 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 15, 16, 18 oder 29. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Halbleiterspeichervorrichtung, die einen Hauptspeicher mit großer Kapazität und einen schnellen Cache- Speicher mit niedriger Kapazität aufweist, die auf demselben Chip integriert sind. Die vorliegende Erfindung betrifft genauer gesagt eine Halbleiterspeichervorrichtung mit einem Cache, die einen dynamischen Direktzugriffsspeicher (DRAM) und einen statischen Direktzugriffsspeicher (SRAM) aufweist, die auf demselben Chip integriert sind.The invention relates to a device according to the preamble of Claims 1, 2, 12, 13, 19, 20, 21, 24, 26, 27, 28, 30, 31, 32, 36, 38 or 40 and a method according to the preamble of Claim 15, 16, 18 or 29. The invention relates in particular, a semiconductor memory device that a Main memory with large capacity and a fast cache Has low capacity memory on the same Chip are integrated. The present invention relates more specifically said a semiconductor memory device with a cache that a dynamic random access memory (DRAM) and one  static random access memory (SRAM) that is based on are integrated in the same chip.

i) Verwendung von Standard-DRAM als Hauptspeicheri) Use of standard DRAM as main memory

Die Betriebsgeschwindigkeit moderner Mikroprozessoreinheiten (MPU) ist so stark angestiegen, daß sie eine Betriebsfrequenz von 25 MHz oder mehr aufweisen. In einem Datenverarbeitungssystem wird ein Standard-DRAM häufig als Hauptspeicher mit einer großen Speicherkapazität benutzt. Obwohl die Zugriffszeit eines Standard-DRAM vermindert worden ist, ist die Betriebsgeschwindigkeit der MPU viel schneller angestiegen als die des Standard-DRAM. Folglich ist die Zunahme der Wartezyklen in einem Datenverarbeitungssystem mit einem Standard-DRAM als Hauptspeicher unvermeidlich. Der Abstand in der Betriebsgeschwindigkeit zwischen MPU und Standard-DRAM ist unabwendbar, weil das Standard-DRAM folgende Eigenschaften aufweist.The operating speed of modern microprocessor units (MPU) has risen so much that it becomes an operating frequency of 25 MHz or more. In a data processing system a standard DRAM is often used as main memory with a large Storage capacity used. Although the access time of one Standard DRAM has been decreased MPU operating speed increased much faster than that of the standard DRAM. Hence the increase in waiting cycles in a data processing system with a standard DRAM as Main memory inevitable. The distance in the Operating speed between MPU and standard DRAM is inevitable because the standard DRAM has the following characteristics having.

  • 1) Zeilenadresse und Spaltenadresse sind zeitlich gemultiplext und werden an dieselben Adreßanschlüsse angelegt. Die Zeilenadresse wird mit der abfallenden Flanke eines Zeilenadreß- Abtastsignals /RAS in die Vorrichtung übernommen. Die Spaltenadresse wird mit der abfallenden Flanke eines Spaltenadreß-Abtastsignals /CAS in die Vorrichtung übernommen. Das Zeilenadreß-Abtastsignal /RAS definiert den Beginn eines Speicherzyklus und aktiviert die Zeilenauswahlschaltung. Das Spaltenadreß-Abtastsignal /CAS aktiviert die Spaltenauswahlschaltung. Weil eine vorbestimmte Zeitspanne mit der Bezeichnung "RAS/CAS-Verzögerungszeit (tRCD)" zwischen dem Zeitpunkt, wenn das Signal /RAS in einen aktiven Zustand versetzt wird, und dem Zeitpunkt, zu dem das Signal /CAS aktiviert wird, notwendig ist, ergibt sich eine Grenze für die Verminderung der Zugriffszeit. Es besteht nämlich eine Grenze aufgrund des Adreßmultiplexings.1) Row address and column address are time-multiplexed and are created on the same address connections. The Row address is with the falling edge of a row address Sampling signal / RAS adopted in the device. The Column address becomes one with the falling edge Column address strobe signal / CAS adopted in the device. The row address strobe signal / RAS defines the beginning of a Memory cycle and activates the row selection circuit. The Column address strobe / CAS activates the Column selection circuit. Because a predetermined period of time with the designation "RAS / CAS delay time (tRCD)" between the Time when the signal / RAS is in an active state and the time at which the signal / CAS is activated, there is a limit for the Reduce access time. There is a limit due to address multiplexing.
  • 2) Wenn das Zeilenadreß-Abtastsignal /RAS einmal angehoben worden ist, um das DRAM in einen Wartezustand zu versetzen, kann das Zeilenadreß-Abtastsignal /RAS nicht erneut auf "L" abfallen, bis eine Zeitspanne mit der Bezeichnung RAS-Vorladezeit (tRP) verstrichen ist. Die RAS-Vorladezeit ist notwendig, um verschiedene Signalleitungen im DRAM auf vorbestimmte Potentiale sicher vorzuladen. Aufgrund der RAS-Vorladezeit tRP kann die Zykluszeit des DRAM nicht vermindert werden. Wenn die Zykluszeit des DRAM vermindert wird, steigt zusätzlich die Anzahl der Lade/Entladevorgänge von Signalleitungen im DRAM an. Das vergrößert die Stromaufnahme.2) When the row address strobe / RAS is raised once to put the DRAM on hold the row address strobe signal / RAS does not fall again to "L",  up to a time period called RAS precharge time (tRP) has passed. The RAS preload time is necessary to different signal lines in the DRAM to predetermined potentials safe to preload. Due to the RAS precharge time tRP, the Cycle time of the DRAM cannot be reduced. If the cycle time of the DRAM is reduced, the number of Charging / discharging of signal lines in the DRAM. The increases the current consumption.
  • 3) Eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit des DRAM kann durch Schaltungstechnologien realisiert werden, wie z. B. Verbesserungen des Layout, Vergrößerung des Schaltungsintegrationsgrades, Entwicklungen in der Herstellungstechnologie und durch anwendungsorientierte Verbesserungen wie Verbesserungen beim Ansteuerungsverfahren. Die Betriebsgeschwindigkeit der MPU steigt jedoch viel schneller als die des DRAM an. Die Betriebsgeschwindigkeit von Halbleiterspeichern ist hierarchisch. Beispielsweise gibt es Hochgeschwindigkeits-Bipolar-RAMs, die Bipolartransistoren benutzen, wie z. B. ECLRAMs (Emitter-gekoppelte RAMs) und statische RAMs, sowie relativ langsame DRAMs mit MOS- Transistoren (Feldeffekttransistoren mit isoliertem Gate). Es ist sehr schwierig, Betriebsgeschwindigkeiten (Zykluszeiten) von mehreren zehn ns (Nanosekunden) in einem Standard-DRAM, das von MOS-Transistoren gebildet wird, zu erzielen.3) A higher working speed of the DRAM can be achieved by Circuit technologies are implemented, such as. B. Layout improvements, enlargement of the Circuit integration levels, developments in the Manufacturing technology and through application-oriented Improvements such as improvements in the control method. However, the MPU's operating speed increases much faster than that of the DRAM. The operating speed of Semiconductor storage is hierarchical. For example there is High-speed bipolar RAMs, the bipolar transistors use such. B. ECLRAMs (Emitter Coupled RAMs) and static RAMs and relatively slow DRAMs with MOS Transistors (field effect transistors with insulated gate). It is very difficult to determine operating speeds (cycle times) of several tens of ns (nanoseconds) in a standard DRAM developed by MOS transistors is formed to achieve.

Es hat verschiedene anwendungsorientierte Verbesserungen gegeben, um die Lücke zwischen den Betriebsgeschwindigkeiten von MPU und Standard-DRAM zu schließen. Solche Verbesserungen umfassen hauptsächlich die folgenden zwei Zugänge.It has several application-oriented improvements given to fill the gap between the operating speeds of Close MPU and standard DRAM. Such improvements mainly include the following two approaches.

  • 1) Verwendung von Hochgeschwindigkeitsmodi des DRAM und Interleave-Verfahren.1) Using high speed modes of the DRAM and Interleave procedure.
  • 2) Externe Bildung eines Hochgeschwindigkeits-Cache-Speichers (SRAM).2) External formation of a high-speed cache (SRAM).

Der erste Zugang (1) umfaßt das Benutzen eines Hochgeschwindigkeitsmodus, wie z. B. eines Static-Column-Mode oder eines Page-Mode, und das Kombinieren des Hochgeschwindigkeitsmodus und des Interleave-Verfahrens auf. Im Static-Column-Mode wird eine Wortleitung (eine Zeile) ausgewählt, und anschließend wird sukzessive nur die Spaltenadresse geändert, um Speicherzellen dieser Zeile nacheinander anzusprechen. Im Page-Mode wird eine Wortleitung ausgewählt, und dann werden die Spaltenadressen durch Umschaltend es Signals /CAS sukzessive eingelesen, um Speicherzellen, die mit dieser einen Wortleitung verbunden sind, nacheinander anzusprechen. In beiden Modi können die Speicherzellen angesprochen werden, ohne das Signal /RAS umzuschalten, wodurch ein schnellerer Zugriff als der Normalzugriff unter Verwendung der Signale /RAS und /CAS möglich ist.The first access (1) involves using one High speed mode, such as B. a static column mode  or a page mode, and combining the High speed mode and the interleave process. in the Static column mode becomes a word line (one line) selected, and then successively only the Column address changed to memory cells of this row to address one after the other. In page mode there is a word line selected, and then the column addresses are marked with Switching it signals / CAS successively read in Memory cells that are connected to this one word line, to address one after the other. In both modes, the Memory cells can be addressed without the signal / RAS toggle, which means faster access than the Normal access possible using the signals / RAS and / CAS is.

Beim Interleave-Verfahren wird eine Mehrzahl von Speichern parallel zu einem Datenbus gebildet, und durch abwechselndes oder aufeinanderfolgendes Ansprechen der Mehrzahl von Speichern kann die Zugriffszeit vermindert werden. Die Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsmodus des DRAM und die Kombination von Hochgeschwindigkeitsmodus und Interleave-Verfahren ist als Verfahren bekannt, ein Standard-DRAM als Hochgeschwindigkeits- DRAM in einfacher und relativ effektiver Weise zu verwenden.The interleave method uses a plurality of memories formed parallel to a data bus, and by alternating or sequentially addressing the plurality of memories the access time can be reduced. The use of a High speed mode of the DRAM and the combination of High speed mode and interleave process is considered Method known to use a standard DRAM as a high-speed Use DRAM in a simple and relatively effective way.

Der zweite Zugang (2) ist in hohem Maße im Bereich der Mainframes (Großrechner) angewandt worden. Ein Hochgeschwindigkeits-Cache-Speicher ist teuer. Im Bereich der Personal Computer, wo sowohl hohe Leistung als auch niedrige Kosten erwünscht sind, wird dieser Zugang in manchen Bereichen ohne Rücksicht auf die Kosten angewandt. Es gibt drei Möglichkeiten, den Hochgeschwindigkeits-Cache-Speicher zu bilden, nämlichThe second access (2) is to a large extent in the area of Mainframes have been applied. A High speed cache memory is expensive. In the field of Personal computer, where both high performance and low In some areas, this access is costly desired applied regardless of cost. There are three Ways to Use the High Speed Cache form, namely

  • a) Der Hochgeschwindigkeits-Cache-Speicher ist in der MPU selbst enthalten;a) The high speed cache is in the MPU included itself;
  • b) der Hochgeschwindigkeits-Cache-Speicher ist außerhalb der MPU gebildet; und b) the high speed cache is outside of the MPU formed; and  
  • c) der Hochgeschwindigkeits-Cache-Speicher ist nicht separat gebildet, sondern ein Hochgeschwindigkeitsmodus im Standard-DRAM wird als Cache benutzt (der Hochgeschwindigkeitsmodus wird als Pseudo-Cache-Speicher verwendet). Tritt ein Cache-Treffer auf, so wird das Standard-DRAM im Hochgeschwindigkeitsmodus angesprochen, und bei einem Cache-Fehltreffer wird das Standard- DRAM im Normalmodus angesprochen).c) the high speed cache is not separate formed, but a high-speed mode in the standard DRAM is used as a cache (the high speed mode is used as Pseudo cache memory used). If a cache hit occurs, so the standard DRAM will be in high speed mode addressed, and in the event of a cache miss, the default DRAM addressed in normal mode).

Die oben angeführten drei Wege (a) bis (c) sind in Datenverarbeitungssystemen auf die eine oder andere Weise angewandt worden. Im Hinblick auf die Kosten sind in den meisten MPU-Systemen die Speicher mit einer Bank-Struktur organisiert, und es wird Bank-weise ein Interleaving ausgeführt, um die RAS- Vorladezeit (tRP) zu überwinden, die im DRAM unvermeidlich ist. Durch dieses Verfahren kann die Zyklus zeit des DRAM im wesentlichen auf die Hälfte des Spezifikationswertes gesenkt werden.The above three ways (a) to (c) are in Data processing systems in one way or another been applied. In terms of cost, most are MPU systems that organize memories with a bank structure, and interleaving is bank-wise to Overcoming preload time (tRP), which is inevitable in the DRAM. With this method, the cycle time of the DRAM in the substantially reduced to half the specification value become.

Das Interleave-Verfahren ist nur dann effizient, wenn die Speicher sequentiell angesprochen werden. Wenn dieselbe Speicher-Bank kontinuierlich angesprochen wird, ist sie ineffektiv. Ferner kann keine wesentliche Verbesserung der Zugriffszeit des DRAM selbst realisiert werden. Die minimale Speichereinheit beträgt mindestens zwei Banks.The interleave process is only efficient if the Memory can be addressed sequentially. If the same Memory bank is addressed continuously, it is ineffective. Furthermore, no significant improvement in the Access time of the DRAM itself can be realized. The minimal Storage unit is at least two banks.

Wenn ein Hochgeschwindigkeitsmodus, wie z. B. der Page-Mode oder Static-Column-Mode, benutzt wird, kann die Zugriffszeit nur dann effektiv vermindert werden, wenn die MPU eine bestimmte Page (die Daten einer festgelegten Zeile) mehrfach anspricht. Dieses Verfahren ist in gewissem Maße effektiv, wenn die Anzahl der Banks vergleichsweise groß ist, z. B. gleich zwei oder vier, weil verschiedene Zeilen in verschiedenen Banks angesprochen werden können. Wenn die von der MPU geforderten Daten des Speichers in der gegebenen Page nicht vorhanden sind, wird das als "Fehltreffer" (Cache-Fehltreffer) bezeichnet. Normalerweise wird eine Gruppe von Daten an benachbarten oder sequentiellen Adressen gespeichert. Im Hochgeschwindigkeitsmodus ist bereits eine Zeilenadresse, die die Hälfte der Adressen darstellt, festgelegt worden, und daher ist die Wahrscheinlichkeit eines Fehltreffers groß.If a high-speed mode such. B. the page mode or Static column mode, the access time can only be used can be effectively reduced if the MPU has a certain page (the data of a defined line) responds multiple times. This Procedure is somewhat effective when the number of Banks is comparatively large, e.g. B. two or four because different lines can be addressed in different banks can. If the data of the memory requested by the MPU in the given page does not exist, it is called "Missed hit" (cache missed). Usually it will a group of data on adjacent or sequential Addresses saved. Is already in high speed mode a row address that represents half of the addresses,  has been set, and therefore the probability of a Missed big.

Wenn die Anzahl der Banks sehr groß wird, nämlich 30 bis 40 Banks vorhanden sind, können die Daten verschiedener Pages in verschiedenen Banks gespeichert werden, und daher wird die Fehltrefferrate deutlich vermindert. Es ist jedoch nicht praktikabel, 30 bis 40 Banks in einem Datenverarbeitungssystem zu bilden. Wenn ein Fehltreffer auftritt, wird ferner das Signal /RAS angehoben und das DRAM muß zu einem Vorladezyklus zurückkehren, um die Zeilenadresse neu auszuwählen. Das entwertet die Eigenschaften der Bank-Struktur.When the number of banks becomes very large, namely 30 to 40 Banks exist, the data of different pages in different banks are stored, and therefore the Missing rate significantly reduced. However, it is not practical, 30 to 40 banks in a data processing system to build. If a miss occurs, the signal will also go off / RAS raised and the DRAM needs to precharge return to reselect the row address. The invalidates the properties of the bank structure.

Beim oben beschriebenen zweiten Verfahren (2) ist zwischen der MPU und dem Standard-DRAM ein Hochgeschwindigkeits-Cache- Speicher gebildet. In diesem Fall kann das Standard-DRAM eine relativ niedrige Betriebsgeschwindigkeit aufweisen. Standard- DRAMs mit Speicherkapazitäten von 4 MBit oder 16 MBit sind in Verwendung. In einem kleinen System, wie z. B. einem Personal Computer, kann der Hauptspeicher durch nur einen oder ein paar Standard-DRAM-Chips gebildet werden. Die externe Bildung des Hochgeschwindigkeits-Cache-Speichers ist in einem solchen kleinen System, in dem der Hauptspeicher von einem Standard-DRAM gebildet werden kann, nicht so effektiv. Wenn das Standard-DRAM als Hauptspeicher verwendet wird, ist die Datenübertragungsgeschwindigkeit zwischen dem Hochgeschwindigkeits-Cache-Speicher und dem Hauptspeicher durch die Anzahl der Dateneingabe/ausgabeanschlüsse des Standard-DRAM begrenzt, die einen Flaschenhals für die Erhöhung der Systemgeschwindigkeit darstellen.In the second method (2) described above, the MPU and the standard DRAM a high-speed cache Memory formed. In this case, the standard DRAM can be one have relatively low operating speed. Default- DRAMs with memory capacities of 4 MBit or 16 MBit are in Use. In a small system, such as B. a staff Computer, main memory can be done by just one or a few Standard DRAM chips are formed. The external formation of the High speed cache is in one small system in which the main memory of a standard DRAM cannot be formed as effectively. If the standard DRAM used as main memory is the Data transfer speed between the High-speed cache and main memory the number of data input / output ports of the standard DRAM limited that a bottleneck for increasing the Show system speed.

Wenn der Hochgeschwindigkeitsmodus als Pseudo-Cache-Speicher verwendet wird, ist seine Betriebsgeschwindigkeit niedriger als die des Hochgeschwindigkeits-Cache-Speichers, und es ist schwierig, die gewünschte Systemleitung zu realisieren.If the high-speed mode as pseudo-cache is used, its operating speed is lower than that of high speed cache, and it is difficult to implement the desired system management.

Die Bildung des Hochgeschwindigkeits-Cache-Speichers (SRAM) im DRAM ist als Verfahren vorgeschlagen worden, um ein relativ billiges und kleines System zu schaffen, das das Problem der Systemleistungsminderung löst, wenn das Interleave-Verfahren oder ein Hochgeschwindigkeits-Betriebsmodus benutzt wird. Genauer gesagt ist ein 1-Chip-Speicher mit der hierarchischen Struktur eines DRAM, das als Hauptspeicher dient, und eines SRAM, das als Cache-Speicher wirkt, vorgestellt worden. Der 1- Chip-Speicher mit einer solchen hierarchischen Struktur wird als Cache-DRAM (CDRAM) bezeichnet.The formation of high speed cache memory (SRAM) in the DRAM has been proposed as a method to be a relative to create cheap and small system that the problem of  System performance degradation triggers when the interleave procedure or a high speed mode of operation is used. More specifically, a 1-chip memory is hierarchical Structure of a DRAM serving as main memory and one SRAM, which acts as a cache memory, has been introduced. The 1- Chip memory with such a hierarchical structure is called Cache DRAM (CDRAM).

Normalerweise sind in einem CDRAM ein DRAM und ein SRAM auf demselben Chip integriert. Bei einem Cache-Treffer wird auf das SRAM zugegriffen, während bei einem Cache-Fehltreffer das DRAM angesprochen wird. Das mit hoher Geschwindigkeit arbeitende SRAM wird nämlich als Cache-Speicher und das DRAM mit hoher Speicherkapazität als Hauptspeicher benutzt.Usually, a DRAM and an SRAM are on in a CDRAM integrated in the same chip. In the event of a cache hit, the SRAM accessed while DRAM in the event of a cache miss is addressed. The high-speed SRAM namely namely as cache memory and the DRAM with high Storage capacity used as main storage.

Die sogenannte Blockgröße des Cache wird als diejenige Anzahl von Bits angesehen, deren Inhalt in einem Transfer im SRAM geschrieben werden. Wenn die Blockgröße steigt, steigt allgemein die Trefferrate an. Wenn jedoch der Cache-Speicher dieselbe Größe aufweist, wird die Set-Anzahl umgekehrt proportional zur Blockgröße vermindert, und daher sinkt die Trefferrate. Wenn die Cache-Größe z. B. 4 kBit beträgt und die Blockgröße gleich 1024 ist, ergibt sich eine Set-Anzahl von vier. Wenn die Blockgröße jedoch 32 ist, erreicht die Set-Anzahl 128. In einer CDRAM- Struktur wird die Blockgröße daher zu groß gemacht, und die Cache-Trefferrate kann nicht besonders verbessert werden. Eine Struktur, die die Verminderung der Blockgröße ermöglicht, ist z. B. in der JP 1-146187 beschrieben.The so-called block size of the cache is called that number viewed by bits, their content in a transfer in SRAM to be written. As the block size increases, it generally increases the hit rate. However, if the cache is the same Size, the number of sets becomes inversely proportional to Block size decreases, and therefore the hit rate decreases. If the Cache size e.g. B. is 4 kbit and the block size is equal to 1024 is a set number of four. If the block size however, if the number is 32, the number of sets reaches 128. In a CDRAM The block size is therefore made too large, and the structure Cache hit rate cannot be particularly improved. A Structure that allows the block size to be reduced e.g. B. described in JP 1-146187.

Fig. 217 zeigt die Gesamtstruktur des CDRAM, das in der angeführten Druckschrift beschrieben ist. Wie in Fig. 217 dargestellt ist, weist das CDRAM ein Speicherfeld 1 mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen auf, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind. Das Speicherzellenfeld 1 ist in eine Mehrzahl von Speicherblöcken B#1 bis B#4 aufgeteilt, die jeweils eine Mehrzahl von Spalten aufweisen. Die Speicherblöcke B#1 bis B#4 teilen sich Wortleitungen. Fig. 217 shows the overall structure of the CDRAM described in the cited document. As shown in Fig. 217, the CDRAM has a memory array 1 with a plurality of dynamic memory cells arranged in a matrix of rows and columns. The memory cell array 1 is divided into a plurality of memory blocks B # 1 to B # 4, each of which has a plurality of columns. The memory blocks B # 1 to B # 4 share word lines.

Das CDRAM weist ferner einen Zeilenadreßpuffer 2, der extern angelegte Adreßsignale A0 bis An in Abhängigkeit von einem externen Zeilenadreß-Abtastsignal /RAS als Zeilenadreßsignal RA übernimmt und ein internes Zeilenadreßsignal erzeugt, einen Spaltenadreßpuffer 4, der Adreßsignale A0 bis An in Abhängigkeit von einem externen Spaltenadreß-Abtastsignal /CAS als Spaltenadreßsignal CA übernimmt, um ein internes Spaltenadreßsignal zu erzeugen, einen Zeilendekoder 6, der vom internen Zeilenadreßsignal vom Zeilenadreßpuffer 2 abhängig ist, zum Erzeugen eines Signals, um eine entsprechende Zeile im Speicherzellenfeld 1 auszuwählen, einen Worttreiber 8, der vom Zeilenauswahlsignal vom Zeilendekoder 6 abhängig ist, zum Übertragen eines Treibersignals zur ausgewählten Zeile des Speicherzellenfeldes 1, um eine Wortleitung entsprechend der festgelegten Zeile in einen ausgewählten Zustand zu versetzen, eine Leseverstärkergruppe 10 zum Erfassen, Verstärken und Verriegeln der Daten von den Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile im Speicherzellenfeld 1 verbunden sind, eine Datenregisterschaltung 14 mit einer Mehrzahl von Datenregistern, die entsprechend jeder Spalte des Speicherzellenfeldes 1 gebildet sind, eine Transfergatterschaltung 12 zum Übertragen von Daten zwischen der jeweiligen Spalte des Speicherzellenfeldes und der Datenregisterschaltung 14, ein IO- Gatter 16 zum Dekodieren des internen Spaltenadreßsignals vom Spaltenadreßpuffer 4, um eine entsprechende Spalte des Speicherzellenfelds 1 oder ein entsprechendes Datenregister in der Datenregisterschaltung 14 auszuwählen, einen Blockdekoder 18, der von einem extern angelegten Cache- Treffer/Fehltreffersignal CH abhängig ist, zum Auswählen eines entsprechenden Blocks im Speicherzellenfeld 1, einen Eingabepuffer 24 und einen Ausgabepuffer 26 zum Eingeben/Ausgeben von Daten von bzw. nach außen, einen Spaltendekoder 20 zum Dekodieren des internen Spaltenadreßsignals vom Spaltenadreßpuffer 4 zum Erzeugen eines Signals zum Auswählen und Verbinden der entsprechenden Spalte des Speicherzellenfeldes 1 oder des entsprechenden Datenregisters der Datenregisterschaltung 14 über die IO- Gatterschaltung 16 mit dem Eingabepuffer 24 und dem Ausgabepuffer 26, und eine Lese/Schreibsteuerschaltung 28 zum Steuern die Aktivierung/Deaktivierung des Eingabepuffers 24 und des Ausgabepuffers 26 in Abhängigkeit von einem extern angelegten Schreibaktivierungssignal /WE und dem Spaltenadreß- Abtastsignal /CAS auf.The CDRAM also has a row address buffer 2 , which accepts externally applied address signals A0 to An in response to an external row address strobe signal / RAS as row address signal RA and generates an internal row address signal, a column address buffer 4 which receives address signals A0 to An in response to an external column address -Sampling signal / CAS as column address signal CA, in order to generate an internal column address signal, adopts a row decoder 6 , which is dependent on the internal row address signal from row address buffer 2 , for generating a signal to select a corresponding row in memory cell array 1 , a word driver 8 , by Row selection signal is dependent on the row decoder 6 , for transmitting a driver signal to the selected row of the memory cell array 1 in order to put a word line corresponding to the specified row into a selected state, a sense amplifier group 10 for detecting, amplifying and locking of the data from the memory cells connected to the selected row in the memory cell array 1 , a data register circuit 14 having a plurality of data registers formed corresponding to each column of the memory cell array 1 , a transfer gate circuit 12 for transferring data between the respective column of the memory cell array and the data register circuit 14 , an IO gate 16 for decoding the internal column address signal from the column address buffer 4 in order to select a corresponding column of the memory cell array 1 or a corresponding data register in the data register circuit 14 , a block decoder 18 which is derived from an externally applied cache hit / miss signal CH is dependent on the selection of a corresponding block in the memory cell array 1 , an input buffer 24 and an output buffer 26 for input / output of data from or to the outside, a column decoder 20 for decoding the internal column address signal from the column address Reßbuffer 4 for generating a signal for selecting and connecting the corresponding column of the memory cell array 1 or the corresponding data register of the data register circuit 14 via the IO gate circuit 16 with the input buffer 24 and the output buffer 26 , and a read / write control circuit 28 for controlling the activation / deactivation of the input buffer 24 and the output buffer 26 in response to an externally applied write activation signal / WE and the column address scanning signal / CAS.

Die Transfergatterschaltung 12 und die Datenregisterschaltung 14 sind jeweils in Blöcke entsprechend den Blöcken B#1 bis B#4 des Speicherzellenfeldes unterteilt.The transfer gate circuit 12 and the data register circuit 14 are each divided into blocks corresponding to blocks B # 1 to B # 4 of the memory cell array.

Das CDRAM weist ferner eine Gatterschaltung 22 auf, die von einem extern angelegten Cache-Treffer/Fehltreffersignal CH abhängig ist, zum Übertragen eines Spaltenadreßsignals, das z. B. aus den zwei niederwertigen Bits vom Spaltenadreßpuffer 4 besteht, als Blockauswahlsignal an den Blockdekoder 18. Der Blockdekoder 18 wird aktiviert, wenn das Cache- Treffer/Fehltreffersignal CH mit "L" einen Cache-Fehltreffer anzeigt. Er dekodiert das angelegte Blockadreßsignal, um einen entsprechenden Speicherzellenblock im Speicherzellenfeld 1 auszuwählen, und treibt die Transfergatterschaltung 12 blockweise, um Daten zwischen den ausgewählten Speicherzellenfeldblöcken und dem Datenregister entsprechend dem ausgewählten Speicherzellenfeldblock zu übertragen.The CDRAM also has a gate circuit 22 , which is dependent on an externally applied cache hit / miss signal CH, for transmitting a column address signal, e.g. B. consists of the two least significant bits from the column address buffer 4 , as a block selection signal to the block decoder 18th The block decoder 18 is activated when the cache hit / miss signal CH with "L" indicates a cache miss. It decodes the applied block address signal to select a corresponding memory cell block in the memory cell array 1 and drives the transfer gate circuit 12 block by block to transfer data between the selected memory cell array blocks and the data register corresponding to the selected memory cell array block.

Fig. 218 zeigt die Struktur eines Hauptabschnitts der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 217. Die Fig. 218 zeigt die Struktur im Grenzbereich zwischen den zwei Speicherblöcken B#1 und B#2. Fig. 218 shows the structure of a main portion of the semiconductor memory device of Fig. 217. Fig. 218 shows the structure in the boundary area between the two memory blocks B # 1 and B # 2.

Wie in Fig. 218 dargestellt ist, weist die Leseverstärkergruppe 10 Leseverstärker SA#1, die jeweils entsprechend dem jeweiligen Bitleitungspaar BL, /BL des Speicherblocks B#1 gebildet sind, und Leseverstärker SA#2, die jeweils entsprechend dem jeweiligen Bitleitungspaar BL, /BL des Speicherblocks B#2 gebildet sind, auf. Die Leseverstärker SA#1 und SA#2 verstärken die Signale auf den entsprechenden Bitleitungspaaren BL, /BL differentiell und verriegeln die Signale, wenn sie aktiviert sind.As shown in FIG. 218, the sense amplifier group 10 has sense amplifiers SA # 1, which are each formed in accordance with the respective bit line pair BL, / BL of the memory block B # 1, and sense amplifiers SA # 2, which are each in accordance with the respective bit line pair BL, / BL of the memory block B # 2 are formed on. The sense amplifiers SA # 1 and SA # 2 differentially amplify the signals on the corresponding bit line pairs BL, / BL and lock the signals when they are activated.

Die Transfergatterschaltung 12 weist Transfergatter DT#1, die jeweils für das jeweilige Bitleitungspaar BL, /BL des Speicherblocks B#1 gebildet sind, und Transfergatter DT#2, die jeweils für das jeweilige Bitleitungspaar BL, /BL des Speicherblocks B#2 gebildet sind, auf. Die Transfergatter DT#1 für den Speicherblock B#1 werden unabhängig von den Transfergattern DT#2 für den Speicherblock B#2 getrieben. Genauer gesagt werden die Transfergatter DT#1 für den Speicherblock B#1 von einer Blockdekoderschaltung BD#1 getrieben, die für den Speicherblock B#1 gebildet ist, während die Transfergatter DT#2 für den Speicherblock B#2 von einer Blockdekoderschaltung BD#2 getrieben werden, die für den Speicherblock B#2 gebildet ist. Die Blockdekoderschaltungen BD#1 und BD#2 dekodieren eine Blockadresse, die bei einem Cache- Fehltreffer von der Gatterschaltung 22 übergeben wird, die in Fig. 217 gezeigt ist, und treiben ein zugehöriges Transfergatter DT (#1 oder #2), wenn die Blockadresse einen entsprechenden Speicherblock angibt.The transfer gate circuit 12 has transfer gates DT # 1, which are each formed for the respective bit line pair BL, / BL of the memory block B # 1, and transfer gates DT # 2, which are each formed for the respective bit line pair BL, / BL of the memory block B # 2 , on. The transfer gates DT # 1 for the memory block B # 1 are driven independently of the transfer gates DT # 2 for the memory block B # 2. More specifically, the transfer gates DT # 1 for the memory block B # 1 are driven by a block decoder circuit BD # 1 formed for the memory block B # 1, while the transfer gates DT # 2 for the memory block B # 2 are driven by a block decoder circuit BD # 2 driven, which is formed for the memory block B # 2. Block decoder circuits BD # 1 and BD # 2 decode a block address given by the gate circuit 22 in the event of a cache miss shown in Fig. 217 and drive an associated transfer gate DT (# 1 or # 2) if that Block address indicates a corresponding memory block.

Die Datenregisterschaltung 14 weist ein Register DR#1, das entsprechend dem jeweiligen Bitleitungspaar BL, /BL des Speicherblocks B#1 gebildet ist, um Daten zu verriegeln, die über das Transfergatter DT#1 angelegt werden, und ein Register DR#2, das Daten auf dem Bitleitungspaar BL, /BL des Speicherblocks B#2 über das Transfergatter DT#2 empfängt und speichert, auf. Die Datenregister DR (#1 und #2) weisen die Struktur einer Inverter-Latch-Schaltung auf.The data register circuit 14 has a register DR # 1 which is formed in accordance with the respective bit line pair BL, / BL of the memory block B # 1 in order to latch data which are applied via the transfer gate DT # 1, and a register DR # 2 which Receives and stores data on the bit line pair BL, / BL of the memory block B # 2 via the transfer gate DT # 2. The data registers DR (# 1 and # 2) have the structure of an inverter latch circuit.

Das IO-Gatter 16 weist ein IO-Gatter TG, das für das jeweilige der Bitleitungspaare BL, /BL der Speicherblöcke B#1 und B#2 gebildet und von einem Spaltenauswahlsignal vom Spaltendekoder 20 abhängig ist, zum Verbinden des entsprechenden Bitleitungspaars BL, /BL mit einem internen Datenübertragungsleitungspaar IO auf. Das IO-Gatter TG verbindet das Bitleitungspaar BL, /BL der Speicherblöcke B#1 und B#2 über die Transfergatterschaltung 12 und die Datenregisterschaltung 14 mit dem internen Datenübertragungsleitungspaar IO. Wenn die Transfergatterschaltung gesperrt ist (Trennzustand), verbindet das IO-Gatter TG das Datenregister in der Datenregisterschaltung 14 mit dem internen Datenübertragungsleitungspaar IO. Unter Bezugnahme auf das Signaldiagramm von Fig. 219 wird nun der Betrieb der in den Fig. 217 und 218 gezeigten Halbleiterspeichervorrichtung beschrieben.The IO gate 16 has an IO gate TG, which is formed for the respective one of the bit line pairs BL, / BL of the memory blocks B # 1 and B # 2 and is dependent on a column selection signal from the column decoder 20 , for connecting the corresponding bit line pair BL, / BL with an internal data transmission line pair IO. The IO gate TG connects the bit line pair BL, / BL of the memory blocks B # 1 and B # 2 via the transfer gate circuit 12 and the data register circuit 14 to the internal data transmission line pair IO. If the transfer gate circuit is blocked (disconnected state), the IO gate TG connects the data register in the data register circuit 14 to the internal data transmission line pair IO. The operation of the semiconductor memory device shown in FIGS. 217 and 218 will now be described with reference to the signal diagram of FIG. 219.

Die in Fig. 217 dargestellte Halbleiterspeichervorrichtung wird in einem System benutzt, das einen CPU als externe Verarbeitungseinheit und einen Controller zum Steuern des Zugriffs auf die Halbleiterspeichervorrichtung entsprechend einer Anforderung von der CPU aufweist. Der Controller weist einen Tag-Speicher zum Speichern von Tag-Adressen der Daten, die in der Datenregisterschaltung gespeichert werden, eine Vergleichsschaltung zum Ermitteln der Übereinstimmung/Nicht­ übereinstimmung zwischen einer Tag-Adresse im Tag-Speicher und einem Abschnitt der Adresse von der CPU (CPU-Adresse) entsprechend der Tag-Adresse, um ein Signal CH zu erzeugen, das einen Cache-Treffer/Cache-Fehltreffer entsprechend dem Ermittlungsergebnis anzeigt, und eine Steuerschaltung (einen Zustandsautomaten und einen Adreßmultiplexer) zum Steuern der Adreßübergabe und des Zugriffs auf die Halbleiterspeichervorrichtung entsprechend dem Ermittlungsergebnis der Vergleichsschaltung auf.The semiconductor memory device shown in Fig. 217 is used in a system having a CPU as an external processing unit and a controller for controlling access to the semiconductor memory device according to a request from the CPU. The controller has a tag memory for storing tag addresses of the data stored in the data register circuit, a comparison circuit for determining the match / mismatch between a tag address in the tag memory and a section of the address from the CPU ( CPU address) corresponding to the tag address to generate a signal CH indicating a cache hit / miss miss according to the result of the determination, and a control circuit (a state machine and an address multiplexer) for controlling the address transfer and access to it Semiconductor memory device according to the determination result of the comparison circuit.

Von der CPU wird eine Adresse synchron zum Systemtaktsignal zugeführt. Wenn die CPU-Adresse Daten bestimmt, die in der Datenregisterschaltung 14 gespeichert sind, stellt der extern gebildete Controller das Cache-Treffersignal CH auf "H" ein, was dem aktiven Zustand entspricht. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Zeilenadreß-Abtastsignal /RAS aktiv niedrig auf "L" liegt, schaltet der externe Controller das Spaltenadreß-Abtastsignal /CAS um und extrahiert aus der CPU-Adresse eine Spaltenadresse CA und legt sie an die Halbleiterspeichervorrichtung an.An address is supplied from the CPU in synchronism with the system clock signal. When the CPU address determines data stored in the data register circuit 14 , the externally formed controller sets the cache hit signal CH to "H", which corresponds to the active state. At this time, if the row address strobe signal / RAS is actively low at "L", the external controller switches the column address strobe signal / CAS and extracts a column address CA from the CPU address and applies it to the semiconductor memory device.

In der Halbleiterspeichervorrichtung wird das angelegte Spaltenadreßsignal CA vom Spaltenadreßpuffer 4 übernommen, der ein internes Spaltenadreßsignal erzeugt und dieses an den Spaltendekoder 20 anlegt. Weil das Cache-Treffersignal CH auf "H" liegt, befindet sich das Ausgangssignal von der Gatterschaltung 22 auf "L", der Blockdekoder 18 ist deaktiviert (oder die Übertragung der Blockadresse ist gesperrt), und es wird kein Blockauswahlvorgang ausgeführt. In diesem Fall wird der Spaltenauswahlvorgang vom Spaltendekoder 20 durchgeführt, das entsprechende Datenregister wird mit dem internen Datenleitungspaar IO verbunden, und es wird ein Schreiben oder Lesen von Daten in das bzw. aus dem ausgewählten Datenregister ausgeführt. Ob Daten geschrieben oder gelesen werden hängt vom Schreibaktivierungssignal /WE ab.In the semiconductor memory device, the applied column address signal CA is taken over by the column address buffer 4 , which generates an internal column address signal and applies it to the column decoder 20 . Because the cache hit signal CH is "H", the output from gate circuit 22 is "L", block decoder 18 is disabled (or block address transmission is disabled), and no block selection process is performed. In this case, the column selection process is carried out by the column decoder 20 , the corresponding data register is connected to the internal data line pair IO, and data is written or read into or from the selected data register. Whether data is written or read depends on the write activation signal / WE.

Wenn die von der CPU angeforderten Daten in der Datenregisterschaltung 14 gespeichert sind, liegt das Cache- Treffersignal CH auf "H", und das entsprechende Datenregister der Datenregisterschaltung 14 wird entsprechend dem Spaltenadreßsignal CA ausgewählt.When the data requested by the CPU is stored in the data register circuit 14 , the cache hit signal CH is "H" and the corresponding data register of the data register circuit 14 is selected in accordance with the column address signal CA.

Wenn die CPU-Adresse nicht die in der Datenregisterschaltung 14 gespeicherten Daten bestimmt, befindet sich das Cache- Treffersignal CH im "L"-Zustand. Bei einem Cache-Fehltreffer hebt der externe Controller die Signale /RAS und /CAS einmal auf "H" an, senkt dann das Zeilenadreß-Abtastsignal /RAS auf "L" ab, extrahiert das Zeilenadreßsignal RA aus der CPU-Adresse und legt es an die Halbleiterspeichervorrichtung an.If the CPU address does not determine the data stored in the data register circuit 14 , the cache hit signal CH is in the "L" state. In the event of a cache miss, the external controller raises the / RAS and / CAS signals to "H" once, then lowers the row address strobe signal / RAS to "L", extracts the row address signal RA from the CPU address and applies it the semiconductor memory device.

In der Halbleiterspeichervorrichtung wird der Zeilenauswahlvorgang im Speicherzellenfeld 1 vom Zeilenadreßpuffer 2, dem Zeilendekoder 6 und dem Worttreiber 8 entsprechend dem angelegten Zeilenadreßsignal RA ausgeführt, und die Daten der Speicherzelle, die mit der ausgewählten Zeile verbunden ist, werden von der Leseverstärkergruppe erfaßt, verstärkt und verriegelt. Parallel zu diesen Vorgängen wird das Spaltenadreß-Abtastsignal /CAS auf "L" gesenkt, und das Spaltenadreßsignal CA aus der CPU-Adresse extrahiert und an die Halbleiterspeichervorrichtung angelegt. Weil das Cache- Treffersignal CH auf "L" liegt, wird in der Halbleiterspeichervorrichtung der Blockdekoder 18 aktiviert, und das Blockadreßsignal des angelegten Spaltenadreßsignals wird an den Blockdekoder 18 angelegt.In the semiconductor memory device, the row selection operation in the memory cell array 1 is carried out by the row address buffer 2 , the row decoder 6 and the word driver 8 in accordance with the row address signal RA applied, and the data of the memory cell connected to the selected row is acquired, amplified and locked by the sense amplifier group . In parallel with these operations, the column address strobe signal / CAS is lowered to "L", and the column address signal CA is extracted from the CPU address and applied to the semiconductor memory device. Because the cache hit signal CH is "L", the block decoder 18 is activated in the semiconductor memory device, and the block address signal of the applied column address signal is applied to the block decoder 18 .

Der Blockdekoder 18 dekodiert die Blockadresse und schaltet alle Transfergatter durch, die entsprechend dem von der Blockadresse angegebenen Speicherblock gebildet sind. Folglich werden im ausgewählten Speicherblock die vom Leseverstärker SA verriegelten Daten zum Datenregister DR (#1 oder #2) übertragen. Parallel dazu führt der Spaltendekoder 20 einen Spaltenauswahlvorgang aus, schaltet das Transfergatter TG in der IO-Gatterschaltung 16 durch und verbindet das Datenregister DR mit dem internen Datenübertragungsleitungspaar IO.The block decoder 18 decodes the block address and switches through all transfer gates which are formed in accordance with the memory block indicated by the block address. As a result, the data locked by the sense amplifier SA is transferred to the data register DR (# 1 or # 2) in the selected memory block. In parallel, the column decoder 20 carries out a column selection process, switches the transfer gate TG through in the IO gate circuit 16 and connects the data register DR to the internal data transmission line pair IO.

Wenn weiter ein Cache-Treffer auftritt, wobei die Zeile im Speicherfeld 1 im ausgewählten Zustand gehalten wird, wird anschließend das Datenregister DR (#1 oder #2) vom Spaltendekoder 20 ausgewählt und angesprochen.If a cache hit continues to occur, the line in the memory field 1 being kept in the selected state, the data register DR (# 1 or # 2) is then selected and addressed by the column decoder 20 .

Durch Aufteilen des Speicherfeldes in Blöcke und blockweises Treiben der Datenregister, wie das oben beschrieben worden ist, kann das Datenregister als Cache benutzt werden. Wie in Fig. 220 gezeigt ist, können in diesem Fall die Datenregister TR#1 bis TR#4, die entsprechend den Speicherfeldblöcken B#1 bis B#4 gebildet sind, Daten verschiedener Zeilen speichern, wodurch die Cache-Trefferrate verbessert wird. Ferner kann man die Blockgröße des Cache gleich der Anzahl von Spalten machen, die im Speicherblock enthalten sind. Dadurch läßt sich eine geeignete Größe des Cache-Blocks realisieren.By dividing the memory array into blocks and driving the data registers block by block as described above, the data register can be used as a cache. In this case, as shown in Fig. 220, the data registers TR # 1 to TR # 4, which are formed in accordance with the memory array blocks B # 1 to B # 4, can store data of different rows, thereby improving the cache hit rate. Furthermore, the block size of the cache can be made equal to the number of columns contained in the memory block. A suitable size of the cache block can thereby be realized.

In der oben beschriebenen Halbleiterspeichervorrichtung wird das DRAM-Feld als Hauptspeicher benutzt, und die Datenregisterschaltung kann als Cache verwendet werden. Weil die Datenübertragung zwischen dem Hauptspeicher und dem Cache blockweise ausgeführt wird, können Daten mit hoher Geschwindigkeit übergeben werden.In the semiconductor memory device described above, that DRAM field used as main memory, and the Data register circuitry can be used as a cache. Because the Data transfer between the main memory and the cache If blocks are executed, data with high Speed will be passed.

Nun wird eine Anwendung der oben beschriebenen Halbleiterspeichervorrichtung, d. h. eines CDRAM, auf eine Bilddatenverarbeitung diskutiert.Now an application of the above is described Semiconductor memory device, i. H. of a CDRAM, on a Image data processing discussed.

Fig. 221 zeigt die Struktur eines allgemeinen Bilddatenverarbeitungssystems. Wie in Fig. 221 dargestellt ist, weist das System eine CPU 30 als Verarbeitungsvorrichtung, ein CDRAM 32, eine Kathodenstrahlröhre 34 als Anzeige und einen CRT- Controller 36 zum Steuern der Datenübertragung zwischen dem CDRAM 32 und der Kathodenstrahlröhre 34 auf. CPU 30, CDRAM 32 und Kathodenstrahlröhre 34 sind mit einem internen Datenbus 38 verbunden. Die Datenübertragung wird über den internen Datenbus 38 ausgeführt. Fig. 221 shows the structure of a general image data processing system. As shown in FIG. 221, the system includes a CPU 30 as a processing device, a CDRAM 32 , a cathode ray tube 34 as a display, and a CRT controller 36 for controlling data transfer between the CDRAM 32 and the cathode ray tube 34 . CPU 30 , CDRAM 32 and cathode ray tube 34 are connected to an internal data bus 38 . The data transmission is carried out via the internal data bus 38 .

Das CDRAM 32 speichert sowohl Bilddaten, die angezeigt werden sollen, als auch Daten, die von der CPU 30 benutzt und nicht dargestellt werden. Wenn die Bilddaten auf der Kathodenstrahlröhre 34 dargestellt werden sollen, wird unter der Steuerung des CRT-Controllers 36 eine Datenübertragung zwischen dem CDRAM 32 und der Kathodenstrahlröhre 34 ausgeführt. Die vom CDRAM 32 gelesenen Daten werden über den Datenbus 38 an die Kathodenstrahlröhre 34 angelegt und auf einem nicht gezeigten Schirm dargestellt.The CDRAM 32 stores both image data to be displayed and data used by the CPU 30 and not displayed. When the image data is to be displayed on the CRT 34 , data transfer between the CDRAM 32 and the CRT 34 is performed under the control of the CRT controller 36 . The data read from the CDRAM 32 are applied to the cathode ray tube 34 via the data bus 38 and displayed on a screen, not shown.

Wenn im CDRAM 32 gespeicherte Daten verarbeitet werden sollen, greift die CPU 30 auf das CDRAM 32 zu. Gleichzeitig kann die CPU 30 das CDRAM 32 mit hoher Geschwindigkeit entsprechend dem Ergebnis der Ermittlung eines Cache-Treffers/Fehltreffers ansprechen, und dadurch können Daten mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden. Die von der CPU 30 angesprochenen Daten sollten bevorzugterweise im Cache-Bereich des CDRAM 32 gespeichert sein. Es wird angenommen, daß der CRT-Controller 36 Daten im Speicherfeld 1 des CDRAM 32 liest und sie zum Anzeigen an die Kathodenstrahlröhre 34 überträgt.When data stored in the CDRAM 32 is to be processed, the CPU 30 accesses the CDRAM 32 . At the same time, the CPU 30 can address the CDRAM 32 at high speed according to the result of the cache hit / miss determination, and thereby data can be processed at high speed. The data addressed by the CPU 30 should preferably be stored in the cache area of the CDRAM 32 . It is assumed that the CRT controller 36 reads data in the memory array 1 of the CDRAM 32 and transmits it to the cathode ray tube 34 for display.

In einem solchen Fall ist es im CDRAM mit der oben beschriebenen Struktur notwendig, daß der Zeilenauswahlvorgang und der Spaltenauswahlvorgang unter der Steuerung durch den CRT- Controller 36 ausgeführt werden. Die Daten im Speicherfeld 1 werden über die Datenregisterschaltung 14 ausgelesen. Daher können in diesem Fall die in der als Cache benutzten Datenregisterschaltung gespeicherten Daten durch Daten überschrieben werden, die auf der Kathodenstrahlröhre 34 angezeigt werden sollen. Wenn Bilddaten, die von einer (nicht gezeigten) Videokamera oder einem ähnlichen Gerät erzeugt werden, in das CDRAM 32 geschrieben werden sollen, werden in diesem Fall auch die in der Datenregisterschaltung 14 gespeicherten Cache-Daten durch die Bilddaten überschrieben, die zum Einschreiben in den Hauptspeicher des CDRAM 32 angelegt werden.In such a case, in the CDRAM having the structure described above, it is necessary that the row selection process and the column selection process are carried out under the control of the CRT controller 36 . The data in the memory field 1 are read out via the data register circuit 14 . Therefore, in this case, the data stored in the data register circuit used as the cache can be overwritten by data to be displayed on the CRT 34 . In this case, when image data generated by a video camera or similar device (not shown) or a similar device is to be written in the CDRAM 32 , the cache data stored in the data register circuit 14 is also overwritten by the image data which is to be written into the Main memory of the CDRAM 32 can be created.

Daher kann beim oben beschriebenen CDRAM das Schreiben und Lesen von Daten des Hauptspeichers nicht ausgeführt werden, außer die Daten des Cache werden verändert. Entsprechend ist es schwierig, sowohl die Graphikdaten als auch Daten eines Anwendungsprogrammes, die nicht dargestellt werden sollen, im CDRAM zu speichern.Therefore, the CDRAM described above can write and read of main memory data are not executed, except for the Cache data is changed. Accordingly, it is difficult both the graphic data and data of one Application program that should not be shown in Save CDRAM.

Bei dieser Struktur des CDRAM wird eine Blockaufteilung verwendet, wenn ein DRAM-Hauptspeicher mit hoher Speicherkapazität benutzt wird. In diesem Fall wird eine Blockstruktur verwendet, bei der das in Fig. 218 oder 220 gezeigte Speicherfeld als ein Block benutzt wird. Bei der Blockaufteilung wird nur derjenige Block aktiviert, der eine ausgewählte Wortleitung aufweist, und die anderen Blöcke werden in einem inaktiven Zustand gehalten. Daher ist die Anzahl der verfügbaren Datenregister entsprechend klein. Das senkt die Nutzungseffizienz des Caches.In this structure of the CDRAM, block division is used when a DRAM main memory with a large storage capacity is used. In this case, a block structure is used in which the memory array shown in Fig. 218 or 220 is used as a block. In the block division, only the block having a selected word line is activated, and the other blocks are kept in an inactive state. The number of available data registers is therefore correspondingly small. This lowers the cache's efficiency.

Wenn es nur eine Zeile von Datenregistern wie bei der in Fig. 218 gezeigten Struktur des CDRAM gibt, kann als implementierbares Abbildungsverfahren nur die Direktabbildung (Direct-Mapped) angewandt werden. Um eine Abbildung nach dem set-assoziativen Verfahren zu implementieren, ist es notwendig, eine Mehrzahl von Datenregisterzeilen zu bilden. Das Direktabbildungsverfahren und das set-assoziative Verfahren können nicht beide erfüllt werden. Nur eines dieser Abbildungsverfahren kann implementiert werden.If there is only one row of data registers as in the structure of the CDRAM shown in Fig. 218, only direct mapping (Direct Mapped) can be used as an implementable mapping method. In order to implement mapping using the set-associative method, it is necessary to form a plurality of data register lines. The direct mapping method and the set associative method cannot both be fulfilled. Only one of these mapping methods can be implemented.

Im CDRAM mit der oben beschriebenen Struktur kann ein Zugriff auf ein Bit von Datenregistern parallel zur Datenübertragung vom DRAM-Feld zum Datenregister ausgeführt werden. Im Gegensatz zu einem Dual-Port-Video-RAM kann der DRAM-Abschnitt jedoch nicht parallel zum Zugriff auf das SRAM ausgeführt werden, ohne den Zugriff auf das SRAM-Feld zu beeinflussen, indem man den DRAM- Bereich und den SRAM-Bereich unabhängig voneinander treibt. In the CDRAM with the structure described above, an access can to a bit of data registers parallel to data transfer from DRAM field to data register are executed. In contrast to However, the DRAM section cannot support dual-port video RAM run in parallel with access to the SRAM without the Influence access to the SRAM field by using the DRAM Area and the SRAM area drives independently.  

Aufgabe der Erfindung ist es, ein CDRAM mit einer neuartigen Struktur zu schaffen, die ein Datenlesen und Datenschreiben mit hoher Geschwindigkeit erlaubt. Ferner soll ein CDRAM gebildet werden, das besonders für die Bilddatenverarbeitung geeignet ist. Außerdem soll ein CDRAM gebildet werden, das ein Datenschreiben und Datenlesen in das und aus dem DRAM ermöglicht, ohne die Cache-daten zu beeinflussen.The object of the invention is a CDRAM with a novel To create structure that includes reading and writing data allowed high speed. A CDRAM is also to be formed be particularly suitable for image data processing is. In addition, a CDRAM is to be formed, the one Data writing and data reading in and out of the DRAM enabled without affecting the cache data.

Die Aufgabe wird gelöst durch die in Anspruch 1, 2, 12, 13, 19, 20, 21, 24, 26, 27, 28, 30, 31, 32, 36, 38 oder 40 gekennzeichnete Vorrichtung. Das Verfahren ist in Anspruch 15, 16, 18 oder 29 gekennzeichnet. Die erfindungsgemäße Halbleiterspeichervorrichtung weist ein DRAM mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, ein SRAM-Feld mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, und ein Datenübertragungsmittel zum gleichzeitigen Ausführen einer Datenübertragung zwischen einer Mehrzahl von ausgewählten Speicherzellen des DRAM und einer Mehrzahl von ausgewählten Speicherzellen des SRAM-Feldes auf. Die erfindungsgemäße Halbleiterspeichervorrichtung weist ferner ein Steuermittel zum unabhängigen Ausführen einer Betriebssteuerung, die das DRAM-Feld betrifft, und einer Betriebssteuerung, die das SRAM-Feld betrifft, und ein Mittel zum externen und direkten Zugreifen auf das Datenübertragungsmittel auf.The object is achieved by the in claims 1, 2, 12, 13, 19, 20, 21, 24, 26, 27, 28, 30, 31, 32, 36, 38 or 40 labeled device. The method is in claim 15, 16, 18 or 29 marked. The invention Semiconductor memory device has a DRAM with a plurality of dynamic memory cells in a matrix of rows and columns are arranged, a SRAM array with a plurality of static memory cells that are in a matrix of rows and columns are arranged, and a data transmission means for simultaneous data transfer between one Plurality of selected memory cells of the DRAM and one A plurality of selected memory cells of the SRAM array. The semiconductor memory device according to the invention also has a control means for independently executing a Operational control related to the DRAM field and one Operational control related to the SRAM field and an agent for external and direct access to the Data transmission means.

Ferner weist die erfindungsgemäße Halbleiterspeichervorrichtung eine neuartige Struktur zur Realisierung verschiedener kennzeichnender Funktionen auf.Furthermore, the semiconductor memory device according to the invention a new structure to realize different characteristic functions.

In der erfindungsgemäßen Halbleiterspeichervorrichtung kann die Datenübertragung zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld durch Verwenden eines Page-Mode des DRAM ausgeführt werden, um das DRAM-Feld und dem SRAM-Feld unabhängig voneinander zu treiben. Weil ein direkter Zugriff auf das Datenübertragungsmittel möglich ist (mit anderen Worten wird ein Schreiben von Daten in das und ein Lesen von Daten aus dem Datenübertragungsmittel nicht über das SRAM-Feld ausgeführt), kann das Schreiben und Lesen von Daten im DRAM-Feld ohne einen Einfluß auf die im SRAM- Feld gespeicherten Cache-Daten ausgeführt werden. Daher können sowohl die Bilddaten als auch die Cache-Daten im DRAM-Feld gespeichert werden.In the semiconductor memory device according to the invention, the Data transfer between the DRAM field and the SRAM field by Use a page mode of the DRAM to run the DRAM field and the SRAM field to drive independently. Because direct access to the data transfer medium is possible (in other words, writing data to that and reading data from the data transmission means not executed over the SRAM field), the writing and  Reading data in the DRAM field without influencing that in the SRAM Field stored cache data to be executed. Therefore can both the image data and the cache data in the DRAM field get saved.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:Further features and advantages of the invention result from the description of exemplary embodiments with reference to the Characters. From the figures show:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Gesamtstruktur einer Halbleiterspeichervorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1 is a block diagram showing the overall structure of a semiconductor memory device according to an embodiment of the invention;

Fig. 2 in Tabellenform die Entsprechung zwischen den Zuständen der Steuersignale der Halbleiterspeichervorrichtung und den Betriebsmodi, die zu diesem Zeitpunkt ausgeführt werden; FIG. 2 shows in table form the correspondence between the states of the control signals of the semiconductor memory device and the operating modes which are being executed at this time;

Fig. 3 ein Signaldiagramm des Betriebs der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 1 in einem SRAM-Stromsparmodus; Fig. 3 is a signal diagram of the operation of Figure 1 semiconductor memory device of Figure in an SRAM power saving mode.

Fig. 4 ein Signaldiagramm des Betriebs der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 1 in einem SRAM-Stillegungsmodus; Fig. 4 is a signal chart of the operation of Figure 1 semiconductor memory device of Figure in an SRAM-aside mode.

Fig. 5 eine Struktur des SRAM-Steuerbereichs der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 1; FIG. 5 shows a structure of the SRAM control area of the semiconductor memory device of FIG. 1;

Fig. 6 ein Beispiel für die Struktur einer Pufferschaltung in der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 1, die externe Signale empfängt; FIG. 6 shows an example of the structure of a buffer circuit in the semiconductor memory device of FIG. 1 that receives external signals;

Fig. 7 die Struktur einer Pufferschaltung in der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 1, die ein Chip-Aktivierungssignal empfängt; FIG. 7 shows the structure of a buffer circuit in the semiconductor memory device of FIG. 1 that receives a chip enable signal;

Fig. 8 das Signaldiagramm eines SRAM-Lesemodus der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 1; Fig. 8 shows the signal diagram of a SRAM sense mode of the semiconductor memory device of Fig. 1;

Fig. 9 den Datenfluß im SRAM-Lesemodus; Fig. 9 is the flow of data in the SRAM reading mode;

Fig. 10 das Signaldiagramm eines SRAM-Schreibmodus; Fig. 10, the signal diagram of an SRAM write mode;

Fig. 11 den Datenfluß im SRAM-Schreibmodus; Fig. 11 shows the flow of data in the SRAM write mode;

Fig. 12 das Signaldiagramm eines Pufferlesetransfermodus; Fig. 12, the signal diagram of a buffer read transfer mode;

Fig. 13 den Datenfluß im Pufferlesetransfermodus; FIG. 13 is the flow of data in the buffer read transfer mode;

Fig. 14 das Signaldiagramm eines Pufferschreibtransfermodus; Fig. 14, the signal diagram of a buffer write transfer mode;

Fig. 15 den Datenfluß im Pufferschreibtransfermodus; FIG. 15 is the flow of data in the buffer write transfer mode;

Fig. 16 das Signaldiagramm eines Pufferlesetransfer/SRAM- Lesemodus; Fig. 16, the signal diagram of a buffer read transfer / SRAM read mode;

Fig. 17 den Datenfluß im Pufferlesetransfer- und SRAM- Lesemodus; Fig. 17 shows the data flow in Pufferlesetransfer- and SRAM read mode;

Fig. 18 das Signaldiagramm eines Pufferschreibtransfer- und SRAM-Schreibmodus; Fig. 18, the signal diagram of a Pufferschreibtransfer- and SRAM write mode;

Fig. 19 den Datenfluß im Pufferschreibtransfer- und SRAM-Schreibmodus; Fig. 19 shows the data flow in Pufferschreibtransfer- and SRAM write mode;

Fig. 20 das Signaldiagramm eines Pufferlesemodus; Fig. 20, the signal diagram of a buffer read mode;

Fig. 21 den Datenfluß im Pufferlesemodus; FIG. 21 is the flow of data in the buffer read mode;

Fig. 22 das Signaldiagramm des Pufferschreibmodus; Fig. 22, the signal diagram of the buffer write mode;

Fig. 23 den Datenfluß im Pufferschreibmodus; FIG. 23 is the flow of data in the buffer write mode;

Fig. 24 in Tabellenform die Vorgänge, die dem DRAM der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 1 entsprechen, sowie die Zustände der Steuersignale zur Implementierung dieser Vorgänge; Fig. 24 shows in table form the operations corresponding to the DRAM of the semiconductor memory device of Fig. 1 and the states of the control signals for implementing these operations;

Fig. 25 das Signaldiagramm eines DRAM-Stromsparmodus; Fig. 25, the signal diagram of a DRAM power saving mode;

Fig. 26 das Signaldiagramm eines DRAM-NOP-Modus; Fig. 26, the signal diagram of a DRAM NOP mode;

Fig. 27 das Signaldiagramm eines DRAM-Lesetransfermodus; Fig. 27, the signal diagram of a DRAM read transfer mode;

Fig. 28 den Datenfluß im DRAM-Lesetransfermodus; FIG. 28 is the flow of data in the DRAM read transfer mode;

Fig. 29 das Signaldiagramm des DRAM-Schreibtransfermodus; Fig. 29, the signal diagram of the DRAM write transfer mode;

Fig. 30 den Datenfluß im DRAM-Schreibtransfermodus; FIG. 30 is the flow of data in the DRAM write transfer mode;

Fig. 31 eine Struktur zum Steuern der Vorgänge, die den DRAM-Abschnitt in der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 1 betreffen; FIG. 31 shows a structure for controlling operations related to the DRAM section in the semiconductor memory device of FIG. 1;

Fig. 32 ein Chip-Layout der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 32 is a chip layout of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 33 die Struktur des SRAM-Feldbereichs der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 33 is the structure of the SRAM array portion of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 34 die Struktur des DRAM-Feldbereichs der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 34 is the structure of the DRAM array region of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 35 die grundlegende Struktur einer bidirektionalen Datenübertragungsschaltung; Fig. 35 shows the basic structure of a bidirectional data transmission circuit;

Fig. 36 ein Signaldiagramm des Prinzips des Datenübertragungsvorgangs vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld bei der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 1; FIG. 36 is a signal diagram showing the principle of the data transfer process from the DRAM field to the SRAM field in the semiconductor memory device of FIG. 1;

Fig. 37A-37D schematisch den Datenübertragungsvorgang vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld bei der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 37A-37D schematically shows the data transfer operation from the DRAM array to the SRAM array in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 38 den Datenübertragungsvorgang vom SRAM-Feld zum DRAM-Feld bei der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung;38 shows the data transfer operation from the SRAM array to the DRAM array in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention.

Fig. 39A-39D schematisch den Datenübertragungsvorgang vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld bei der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 39A-39D schematically shows the data transfer operation from the DRAM array to the SRAM array in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 40 die Struktur eines IO-Bereichs der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 40 is the structure of an IO region of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 41 ein Beispiel für die spezielle Struktur einer bidirektionalen Datenübertragungsschaltung in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung;41 shows an example of the specific structure of a bi-directional data transfer circuit in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention.

Fig. 42 ein Beispiel für eine Betriebsfolge in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 42 is an example of an operation sequence in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 43A und 43B schematisch den Betrieb, der durch das Signaldiagramm von Fig. 42 dargestellt wird; ., Which is represented by the signal diagram of Figure 42 Figure 43A and 43B schematically the operation;

Fig. 44 eine weitere Betriebsfolge der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 44 is another operation sequence of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 45 ein Beispiel für die Struktur einer Maskierungsschaltung zum Maskieren eines Transfergatters, das Daten zum DRAM-Feld überträgt; Fig. 45 to the DRAM array transmits an example of the structure of a mask circuit for masking a transfer gate, the data;

Fig. 46 ein Beispiel für die Schaltungsstruktur zum Erzeugen von Einstell- und Rückstellsignalen, die in Fig. 45 dargestellt ist; Fig. 46 shows an example of the circuit structure for generating set and reset signals shown in Fig. 45;

Fig. 47 schematisch den Betrieb der Maskierungsschaltung von Fig. 45; Fig. 47 schematically shows the operation of the mask circuit of Fig. 45;

Fig. 48 das Signaldiagramm eines DRAM- Selbstauffrischungsmodus; Fig. 48, the signal diagram of a DRAM self-refresh mode;

Fig. 49 das Signaldiagramm eines Befehlsregistereinstellmodus; Fig. 49, the signal diagram of a Befehlsregistereinstellmodus;

Fig. 50 in Tabellenform die im Befehlsregistereinstellmodus von Fig. 49 eingestellten Befehlsdaten und den zu diesem Zeitpunkt eingestellten Inhalt; Fig. 50 shows in table form the command data set in the command register setting mode of Fig. 49 and the content set at that time;

Fig. 51 das Signaldiagramm des Betriebs der Maskierungsschaltung von Fig. 45; Fig. 51 shows the signal diagram of the operation of the masking circuit of Fig. 45;

Fig. 52 das Signaldiagramm des Betriebs der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung zum Zeitpunkt des Einschaltens; Fig. 52, the signal diagram of the operation of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention at the time of switching;

Fig. 53 die Struktur eines Abschnitts, der zum Befehlsregistereinstellmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung gehört; FIG. 53 is the structure of a portion which belongs to the Befehlsregistereinstellmodus the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 54 ein Beispiel für eine weitere Struktur des Abschnitts, der zum Befehlsregistereinstellmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung gehört; Figure 54 is an example of another structure of the portion that belongs to the Befehlsregistereinstellmodus the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention.

Fig. 55 ein Beispiel für eine Betriebsfolge der Halbleiterspeichervorrichtung, die die Schaltungsstruktur nach Fig. 54 benutzt; FIG. 55 is an example of an operation sequence of the semiconductor memory device employing the circuit structure of Fig. 54;

Fig. 56 ein Beispiel für die Art und Weise der Verteilung von Adreß- und Befehlsdaten an das Befehlsregister und den Adreßpuffer in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; 56 shows an example of the manner of distribution of address and command data to the command register and the address buffer in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention.

Fig. 57 ein Beispiel für die Struktur des Dateneingabe/ausgabeabschnitts in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 57 is an example of the structure of the data input / output portion in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 58 ein Beispiel für die Struktur der Eingabeschaltung und der Eingabesteuerschaltung von Fig. 57; Fig. 58 shows an example of the structure of the input circuit and the input control circuit of Fig. 57;

Fig. 59 ein Beispiel für die Struktur der Ausgabeschaltung von Fig. 57; Fig. 59 shows an example of the structure of the output circuit of Fig. 57;

Fig. 60 ein spezielles Beispiel der Struktur der Latch- Schaltung von Fig. 59; Fig. 60 shows a specific example of the structure of the latch circuit of Fig. 59;

Fig. 61 ein Beispiel für die Struktur der Ausgabesteuerschaltung von Fig. 57; Fig. 61 shows an example of the structure of the output control circuit of Fig. 57;

Fig. 62 das Signaldiagramm eines Latch-Ausgabemodus; Fig. 62, the signal diagram of a latch output mode;

Fig. 63 das Signaldiagramm eines Registerausgabemodus; Fig. 63 shows the signal diagram of a register output mode;

Fig. 64A und 64B Signaldiagramme eines transparenten Ausgabemodus; FIG. 64A and 64B are signal diagrams of a transparent output mode;

Fig. 65A und 65B Ausgabetaktungen der Ausgabedaten im transparenten Ausgabemodus; FIG. 65A and 65B output timings of the output data in the transparent output mode;

Fig. 66A und 66B Ausgabetaktungen der Ausgabedaten im Registerausgabemodus; FIG. 66A and 66B output timings of the output data in the register output mode;

Fig. 67A und 67B Ausgabetaktungen der Ausgabedaten im Latch-Ausgabemodus; FIG. 67A and 67B output timings of the output data in the latch output mode;

Fig. 68 erforderliche Bedingungen externer Signale der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 68 is required conditions of external signals of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 69 Form und Anschlußanordnung eines Gehäuses, das die Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung aufnimmt; Fig. 69 shape and terminal assembly of a housing which accommodates the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;

Fig. 70 die Gesamtstruktur einer Halbleiterspeichervorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 70 is the overall structure of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the invention;

Fig. 71 eine Struktur für den K-Puffer und die Maskierungsschaltung von Fig. 70; Fig. 71 shows a structure for the K buffer and masking circuit of Fig. 70;

Fig. 72 ein Beispiel für die Struktur der DRAM-Steuerschaltung und der SRAM-Steuerschaltung von Fig. 70; FIG. 72 is an example of the structure of the DRAM control circuit and the SRAM control circuit of Fig. 70;

Fig. 73 eine Struktur des Dateneingabe/ausgabeabschnitts der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 70; Fig. 73 is a structure of the data input / output portion of the semiconductor memory device of Fig. 70;

Fig. 74 ein Beispiel für eine Datenausgabebetriebsfolge der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 74 is an example of a data output operation sequence of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 75 ein Beispiel für die Struktur eines Speichersystems in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Figure 75 is an example of the structure of a memory system in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.

Fig. 76 Vorteile der DQ-Steuerung, die in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung benutzt wird; Fig. 76 advantages of the DQ controller which is used in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 77 die Entsprechung zwischen dem Cache und dem Hauptspeicher des Speichersystems von Fig. 76; Figure 77 shows the correspondence between the cache and main memory of the memory system of Figure 76;

Fig. 78 eine Struktur, wenn ein Speichersystem mit einer Bank-Struktur unter Verwendung der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung gebildet wird; FIG. 78 is a structure, when a storage system having a bank structure using the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention is formed;

Fig. 79 die Entsprechung zwischen dem Cache und dem Hauptspeicher des Speichersystems von Fig. 78; Fig. 79 shows the correspondence between the cache and the main memory of the memory system of Fig. 78;

Fig. 80 ein Beispiel für die Struktur eines Speichersystems in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Figure 80 is an example of the structure of a memory system in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.

Fig. 81 die Entsprechung zwischen dem Cache und dem Hauptspeicher des Speichersystems von Fig. 80; Fig. 81 shows the correspondence between the cache and main memory of the memory system of Fig. 80;

Fig. 82 eine Struktur zum Erzeugen des DQ-Steuersignals, wenn das in Fig. 80 gezeigte Speichersystem gebildet wird; Fig. 82 shows a structure for generating the DQ control signal when the memory system shown in Fig. 80 is formed;

Fig. 83 die funktionale Struktur der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 83, the functional structure of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 84 ein Beispiel für die Struktur der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 84 is an example of the structure of the bi-directional data transfer circuit in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 85 in Tabellenform die Entsprechung zwischen den Zuständen der Steuersignale, die zum SRAM-Bereich der Halbleiterspeichervorrichtung gehören, und dem Betrieb, der zu diesem Zeitpunkt realisiert wird, nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Figure 85 in table form the correspondence between the states of the control signals belonging to the SRAM portion of the semiconductor memory device, and is realized at this time, the operation according to the second embodiment of the invention.

Fig. 86 den Datenfluß im SRAM-Lesemodus; Fig. 86 the flow of data in the SRAM reading mode;

Fig. 87 den Datenfluß im SRAM-Schreibmodus; Fig. 87 the flow of data in the SRAM write mode;

Fig. 88 den Datenfluß im Pufferlesetransfermodus; Fig. 88 the flow of data in the buffer read transfer mode;

Fig. 89 den Datenfluß im Pufferschreibtransfermodus; FIG. 89 the flow of data in the buffer write transfer mode;

Fig. 90 den Datenfluß im Pufferlesetransfer- und Lesemodus; Fig. 90 the flow of data in Pufferlesetransfer- and read mode;

Fig. 91 den Datenfluß im Pufferschreibtransfer- und Schreibmodus; Fig. 91 the flow of data in Pufferschreibtransfer- and write mode;

Fig. 92 den Datenfluß im Pufferlesemodus; Fig. 92 the flow of data in the buffer read mode;

Fig. 93 den Datenfluß im Pufferschreibmodus; Fig. 93 shows the data flow in the buffer write mode;

Fig. 94 in Tabellenform die Entsprechung zwischen den Vorgängen, die dem DRAM-Feld entsprechen, und den Steuersignalen zur Realisierung dieser Vorgänge; Fig. 94 in table form the correspondence between the operations that correspond to the DRAM array, and the control signals for implementing these procedures;

Fig. 95 den Datenfluß im DRAM-Lesetransfermodus; Fig. 95 the flow of data in the DRAM read transfer mode;

Fig. 96 das Signaldiagramm des Betriebs zum Zeitpunkt der Festlegung des DRAM-Schreibtransfermodus; Fig. 96, the signal diagram of the operation at the time of determination of the DRAM write transfer mode;

Fig. 97 ein Beispiel für die Struktur eines Datenverarbeitungssystems, das die Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung benutzt; Fig. 97 is an example of the structure of a data processing system using the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 98 den Datenfluß im DRAM-Schreibtransfermodus 1; Fig. 98 the flow of data in the DRAM write transfer mode 1;

Fig. 99 den Datenfluß im DRAM-Schreibtransfermodus 1/ Lesemodus; Figure 99 the flow of data in the DRAM write transfer mode 1 / read mode.

Fig. 100 das Signaldiagramm eines DRAM-Lesetransfermodus; FIG. 100, the signal diagram of a DRAM read transfer mode;

Fig. 101 das Signaldiagramm des DRAM-Schreibtransfermodus; FIG. 101, the signal diagram of the DRAM write transfer mode;

Fig. 102 ein Beispiel für eine Schaltungsstruktur zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern des Betriebs einer bidirektionalen Datenübertragungsschaltung in einer Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Figure 102 is an example of a circuit structure for generating a control signal for controlling the operation of a bi-directional data transfer circuit in a semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.

Fig. 103 ein Beispiel für eine Betriebsfolge der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Figure 103 is an example of an operation sequence of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.

Fig. 104A und 104B schematisch den Datenfluß im DWT1-Modus und im DWT2-Modus von Fig. 102; Fig. 104A and 104B schematically the flow of data in DWT1 mode and DWT2 mode of Fig.102.

Fig. 105 ein Diagramm, das den Effekt des DWT2-Modus von Fig. 104 darstellt; FIG. 105 is a diagram illustrating the effect of DWT2 mode of Fig.104.

Fig. 106 den Verbindungszustand mit einem Tester, wenn die Halbleiterspeichervorrichtung auf ihre Funktion geprüft wird; Fig. 106 the connection state with a tester, when the semiconductor memory device is tested for its function;

Fig. 107 den Zustand externer Steuersignale in einem Befehlsregistereinstellmodus in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig 107 the state of external control signals in a Befehlsregistereinstellmodus in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.

Fig. 108 eine Struktur der Befehlsdaten, die in Fig. 107 dargestellt sind; Fig. 108 shows a structure of the command data shown in Fig. 107;

Fig. 109 in Tabellenform die Entsprechung zwischen den in Fig. 108 gezeigten Befehlsdaten und den zu diesem Zeitpunkt festgelegten Betriebsmodi; Fig. 109 shows in table form the correspondence between the command data shown in Fig. 108 and the operating modes set at that time;

Fig. 110 eine Struktur des Schaltungssystems, das den internen Betrieb der Halbleiterspeichervorrichtung entsprechend den in Fig. 108 gezeigten Befehlsdaten steuert; FIG. 110 is a circuit structure of the system that controls the command data shown in FIG 108 in accordance with the internal operation of the semiconductor memory device.

Fig. 111 ein Beispiel für die Struktur eines Datenverarbeitungssystems, das die Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung benutzt; Figure 111 is an example of the structure of a data processing system using the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.

Fig. 112 das Flußdiagramm einer Datenlesefolge unter der Bedingung, daß keine Zuweisung im Zurückschreibmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung erfolgt; FIG. 112, the flow chart of a data read sequence under the condition that no allocation in the write-back mode of the semiconductor memory device is carried out according to the second embodiment of the invention;

Fig. 113 das Flußdiagramm einer Datenschreibfolge unter der Bedingung, daß keine Zuweisung im Zurückschreibmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung erfolgt; FIG. 113, the flow chart of a data write sequence under the condition that no allocation in the write-back mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention is carried out;

Fig. 114 das Flußdiagramm einer Datenlesefolge unter der Bedingung, daß eine Zuweisung im Zurückschreibmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung erfolgt; FIG. 114, the flow chart of a data read sequence under the condition that an assignment in the write-back mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention is carried out;

Fig. 115 das Flußdiagramm einer Datenschreibfolge mit einer Zuweisung im Zurückschreibmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig 115 the flow chart of a data write sequence with an assignment in the write-back mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.

Fig. 116 das Flußdiagramm der Datenlesefolge mit einer Zuweisung im Durchschreibmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig 116 the flow chart of the data reading order with an assignment in the write through mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.

Fig. 117 das Flußdiagramm der Datenschreibfolge mit einer Zuweisung im Durchschreibmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 117, the flow chart of the data write sequence with an assignment in the write through mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 118 das Flußdiagramm der Datenlesefolge unter der Bedingung, daß keine Zuweisung im Durchschreibmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung erfolgt; FIG. 118, the flow chart of the data reading order with the proviso that no allocation in the write through mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention is carried out;

Fig. 119 das Flußdiagramm der Datenschreibfolge unter der Bedingung, daß keine Zuweisung im Durchschreibmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung erfolgt; FIG. 119, the flow chart of the data write sequence under the condition that no allocation in the write through mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention is carried out;

Fig. 120 ein Beispiel für die Struktur der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 120 is an example of the structure of the bi-directional data transfer circuit in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 121 den Datenfluß im Pufferschreibmodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig 121 the flow of data in the buffer write mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention.

Fig. 122 den Datenfluß im DRAM-Schreibtransfermodus der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 122 the flow of data in the DRAM write transfer mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 123 ein Signaldiagramm der Einstell- und Rückstellvorgänge des Maskierungsregisters in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 123 shows a signal diagram of the set and reset operations of the mask register in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 124 ein Signaldiagramm des Einstell-/Rückstellvorgangs der Maskierungsdaten des Maskierungsregisters in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 124 shows a signal diagram of the set / reset operation, the mask data of the masking register in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 125 die spezielle Struktur einer Schreibdaten- Transferpufferschaltung in der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung, die in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung benutzt wird; FIG. 125, the special structure of a write data transfer buffer circuit in the bi-directional data transfer circuit, which is used in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 126 ein Signaldiagramm des Betriebs der Schreibdaten- Transferpufferschaltung von Fig. 125; Fig. 126 is a signal diagram of the operation of the write data transfer buffer circuit of Fig. 125;

Fig. 127 die spezielle Struktur einer Lesedaten- Transferpufferschaltung in der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung, die in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung benutzt wird; FIG. 127, the special structure of a read data transfer buffer circuit in the bi-directional data transfer circuit, which is used in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;

Fig. 128 ein Signaldiagramm des Betriebs der Lesedaten- Transferpufferschaltung von Fig. 127; Figure 128 is a signal diagram of the operation of the read data transfer buffer circuit of Figure 127;

Fig. 129 eine Struktur zum Erzeugen von Steuersignalen, die in den Transferpufferschaltungen von Fig. 125 und 127 benutzt werden; Fig. 129 shows a structure for generating control signals used in the transfer buffer circuits of Figs. 125 and 127;

Fig. 130 die Chipanordnung des CDRAM nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 130, the chip arrangement of the CDRAM in accordance with a third embodiment of the invention;

Fig. 131 die interne Funktionsstruktur des CDRAM nach der dritten Ausführungsform der Erfindung; FIG. 131, the internal functional structure of the CDRAM in accordance with the third embodiment of the invention;

Fig. 132 in Tabellenform externe Steuersignale des CDRAM von Fig. 131 und entsprechend festgelegte Befehle; FIG. 132 in table form external control signals of the CDRAM from FIG. 131 and correspondingly defined commands;

Fig. 133 in Tabellenform externe Steuersignale des CDRAM von Fig. 131 und entsprechend ausgeführte Vorgänge; FIG. 133 in table form external control signals of the CDRAM from FIG. 131 and correspondingly executed operations;

Fig. 134 ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 134 is a signal diagram of the data read operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 135 ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 135 is a signal diagram of the data read operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 136 ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 136 is a signal diagram of the data read operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 137 ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 137 is a signal diagram of the data read operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 138 ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 138 is a signal diagram of the data read operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 139 ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 139 is a signal diagram of the data read operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 140 ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 140 is a signal diagram of the data read operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 141 ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 141 is a signal diagram of the data read operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 142 ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 142 is a signal diagram of the data read operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 143 ein Signaldiagramm des Datenschreibbetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 143 is a signal diagram of the data write operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 144 ein Signaldiagramm des Datenschreibbetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 144 is a signal diagram of the data write operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 145 ein Signaldiagramm des Datenschreibbetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 145 is a signal diagram of the data write operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 146 ein Signaldiagramm des Datenschreibbetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 146 is a signal diagram of the data write operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 147 ein Signaldiagramm der Betriebsfolge beim Einschalten des CDRAM von Fig. 131; Fig. 147 is a signal diagram of the operation sequence when the CDRAM of Fig. 131 is turned on;

Fig. 148 ein Signaldiagramm des Betriebs des CDRAM von Fig. 131 bei einem CPU-Reset; Fig. 148 is a signal diagram of the operation of the CDRAM of Fig. 131 upon a CPU reset;

Fig. 149 ein Signaldiagramm des Betriebs des CDRAM von Fig. 131 im Schlafmodus; Fig. 149 is a signal diagram of the operation of the CDRAM of Fig. 131 in sleep mode;

Fig. 150 ein Signaldiagramm des Betriebs, wenn das CDRAM von Fig. 131 aus dem Schlafmodus freigegeben wird; . Fig. 150 is a signal chart of the operation when the CDRAM of Fig 131 is released from the sleep mode;

Fig. 151 ein Signaldiagramm des Befehlsregisterlese/ Schreibbetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 151 is a signal diagram of the instruction register read / write operation of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 152 einen Zustandsübergang des CDRAM von Fig. 131; Fig. 152 shows a state transition of the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 153A und 153B eine Wahrheitstafel externer Steuersignale zum Ausführen eines Befehlsregisterlesens/schreibens des CDRAM und des Befehlsregisterlese/schreibbetriebs des CDRAM von Fig. 131; Fig. 153A and 153B a truth table of external control signals for executing a command register reading / writing of the CDRAM and the command register reading / writing operation of the CDRAM of Fig 131st;

Fig. 154 Funktion und Struktur des Befehlsregisters 00 h; Fig. 154 Function and structure of the command register 00 h;

Fig. 155 Funktion und Struktur des Befehlsregisters 01 h; Fig. 155 Function and structure of the command register 01 h;

Fig. 156 Funktion und Struktur der Befehlsregister 02 h und 03 h; Fig. 156 Function and structure of the command register 02 h and 03 h;

Fig. 157 Funktion und Struktur der Befehlsregister 04 h und 05 h; Fig. 157 Function and structure of the command register 04 h and 05 h;

Fig. 158 Funktion und Struktur der Befehlsregister 06 h und 07 h; Fig. 158 Function and structure of the command registers 06 h and 07 h;

Fig. 159 Funktion und Struktur der Befehlsregister 10 h und 16 h; Fig. 159 Function and structure of the command register 10 h and 16 h;

Fig. 160 Funktion und Struktur der Befehlsregister 17 h und 18 h; Fig. 160 Function and structure of the command register 17 h and 18 h;

Fig. 161 in einer Tabelle Latenzen beim Lesen/Schreiben des CDRAM von Fig. 131; Fig. 161 in a table latencies in reading / writing the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 162 verschiedene Parameter der Eingangssignale an das CDRAM von Fig. 131; Fig. 162 shows various parameters of the input signals to the CDRAM of Fig. 131;

Fig. 163 verschiedene Parameter der Ausgangssignale des CDRAM von Fig. 131; FIG. 163 shows various parameters of the output signals of the CDRAM from FIG. 131;

Fig. 164 die Struktur eines Speichersystems, das vom CDRAM gebildet wird; FIG. 164, the structure of a memory system that is formed from the CDRAM;

Fig. 165A und 165B schematisch Struktur und Betrieb eines Datensignal-Ausgabeabschnitts des CDRAM von Fig. 164; Fig. 165A and 165B schematic structure and operation of a data signal output portion of the CDRAM of Fig 164th;

Fig. 166 die Struktur eines verbesserten Signalausgabeabschnitts der vorliegenden Erfindung; FIG. 166, the structure of an improved signal output portion of the present invention;

Fig. 167 ein Signaldiagramm des Betriebs des Signalausgabeabschnitts von Fig. 166; Fig. 167 is a signal diagram of the operation of the signal output section of Fig. 166;

Fig. 168 eine Schaltungsstruktur zum Erzeugen der Steuersignale von Fig. 166; Fig. 168 shows a circuit structure for generating the control signals of Fig. 166;

Fig. 169 eine Modifikation der Schaltung von Fig. 168; Fig. 169 shows a modification of the circuit of Fig. 168;

Fig. 170 ein Signaldiagramm des Betriebs der Schaltung von Fig. 169; FIG. 170 is a signal diagram of the operation of the circuit of Fig 169th;

Fig. 171 ein Signaldiagramm des Betriebs, wenn ein Sondermodus eingestellt ist;When a special mode is set Figure 171 is a signal diagram of the operation.

Fig. 172 ein Signaldiagramm des Betriebs, wenn ein Sondermodus eingestellt ist;When a special mode is set Figure 172 is a signal diagram of the operation.

Fig. 173 die Struktur einer Testmodus-Einstellschaltung; FIG. 173, the structure of a test mode setting circuit;

Fig. 174 eine weitere Struktur für die Testmodus- Einstellschaltung; FIG. 174 a further structure for the test mode setting circuit;

Fig. 175 ein Beispiel für die Struktur des Zählers, der in Fig. 173 und 174 dargestellt ist; Fig. 175 shows an example of the structure of the counter shown in Figs. 173 and 174;

Fig. 176 ein Signaldiagramm des Betriebs des Zählers von Fig. 175; Fig. 176 is a signal diagram of the operation of the counter of Fig. 175;

Fig. 177 die Struktur eines Speichersystems mit einer synchronen Selbstauffrischungsfunktion nach der vorliegenden Erfindung; Fig 177 the structure of a memory system with a synchronous self-refresh function according to the present invention.

Fig. 178 Strukturen von Abschnitten, die das Auffrischen des CDRAM von Fig. 177 betreffen; Fig. 178 structures of sections related to refreshing the CDRAM of Fig. 177;

Fig. 179 ein Signaldiagramm des Betriebs des Master-Abschnitts von Fig. 178; Fig. 179 is a signal diagram of the operation of the master section of Fig. 178;

Fig. 180 ein Signaldiagramm des Betriebs des Slave-Abschnitts von Fig. 178; Figure 180 is a signal diagram of the operation of the slave section of Fig 178th.

Fig. 181 eine Struktur zum Erzeugen des Vorladeabschlußssignals von Fig. 178; Fig. 181 shows a structure for generating the precharge completion signal of Fig. 178;

Fig. 182 ein Signaldiagramm des Betriebs der Schaltung von Fig. 181; Fig. 182 is a signal diagram of the operation of the circuit of Fig. 181;

Fig. 183 eine Modifikation der Schaltung von Fig. 181; Fig. 183 shows a modification of the circuit of Fig. 181;

Fig. 184 ein Beispiel der Struktur des ersten Arbiters von Fig. 178; FIG. 184 is an example of the structure of the first arbiter of Fig 178th;

Fig. 185 ein Beispiel der Struktur des zweiten Arbiters von Fig. 178; FIG. 185 is an example of the structure of the second arbiter of Fig 178th;

Fig. 186 ein Beispiel der Struktur des RAS-Puffers und der Auffrischungssteuerschaltung von Fig. 178; Fig. 186 shows an example of the structure of the RAS buffer and the refresh control circuit of Fig. 178;

Fig. 187 die Struktur einer weiteren Ausführungsform des Auffrischungssteuersystems; FIG. 187, the structure of another embodiment of the refresh control system;

Fig. 188 ein weiteres Beispiel für die Struktur des Speichersystems mit 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004337740 00004 99880 der synchronen Selbstauffrischungsfunktion; Figure 188 is another example of the structure of the storage system 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004337740 00004 99880 of the synchronous self-refresh function.

Fig. 189 ein Beispiel für den Datenübertragungsvorgang zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 189 shows an example of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;

Fig. 190 einen zweiten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 190 a second step of data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 191 einen dritten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 191 a third step of the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 192 einen vierten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 192 a fourth step of the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 193 einen fünften Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 193 a fifth step of the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 194 einen sechsten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 194 a sixth step the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 195 einen siebten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 195 a seventh step the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 196 einen achten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 196 an eighth step of the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 197 einen neunten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 197 a ninth step of the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 198 einen zehnten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 198 a tenth step of the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 199 einen elften Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 199 an eleventh step the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 200 einen zwölften Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 200 a twelfth step of the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 201 ein Signaldiagramm der Datenübertragungsfolge zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 201 is a signal diagram of the data transfer sequence between the DRAM field and the SRAM field;

Fig. 202 die Datenübertragungsfolge zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; FIG. 202, the data transmission sequence between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 203 ein Signaldiagramm des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 203 is a signal diagram of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;

Fig. 204 ein Signaldiagramm des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 204 shows a signal diagram of the data transfer operation between the DRAM array and the SRAM array;

Fig. 205 ein Beispiel der Entsprechung zwischen dem Lesetransferbefehl und den externen Steuersignalen; Fig. 205 shows an example of the correspondence between the read transfer command and the external control signals;

Fig. 206 ein weiteres Beispiel für die Struktur der Datenübertragungsschaltung vom SRAM-Feld zum DRAM-Feld; FIG. 206 is a further example of the structure of the data transfer circuit from the SRAM array to the DRAM array;

Fig. 207 ein Beispiel für ein Bildverarbeitungssystem, das das CDRAM nach der vorliegenden Erfindung benutzt; Figure 207 is an example of an image processing system using the CDRAM of the present invention.

Fig. 208 schematisch den Betrieb des Bildverarbeitungssystems von Fig. 207; Fig. 208 schematically illustrates the operation of the image processing system of Fig. 207;

Fig. 209 ein Signaldiagramm der Zugriffsfolge des CDRAM im Bildverarbeitungssystem von Fig. 207; Fig. 209 is a signal diagram of the access sequence of the CDRAM in the image processing system of Fig. 207;

Fig. 210 ein Signaldiagramm der Zugriffsfolge des CDRAM im Bildverarbeitungssystem von Fig. 207; Fig. 210 shows a signal diagram of the access sequence of the CDRAM in the image processing system of FIG 207th;

Fig. 211 ein Signaldiagramm der Vorgangsfolge beim Schreiben von Videodaten in das CDRAM; Figure 211 is a signal diagram of the sequence of operations when writing video data to the CDRAM;

Fig. 212 ein Signaldiagramm des Videodaten-Schreibvorgangs in das CDRAM und das DRAM; Fig. 212 is a signal diagram of the video data write to CDRAM and DRAM;

Fig. 213 ein Signaldiagramm des Betriebs zum Lesen von Videodaten aus dem SRAM und CDRAM; Fig. 213 shows a signal diagram of the operation for reading video data from the SRAM and CDRAM;

Fig. 214 ein Signaldiagramm des Betriebs zum Schreiben von Videodaten in das SRAM und CDRAM; Fig. 214 is a signal diagram of the operation for writing video data into the SRAM and CDRAM;

Fig. 215 ein Signaldiagramm des Read-Nodify-Write-Betriebs für Videodaten für das SRAM und CDRAM; Figure 215 is a signal diagram of the read-write Nodify operation for video data for the SRAM and CDRAM.

Fig. 216 ein Signaldiagramm des Betriebs zum Schreiben von Videodaten in das SRAM/DRAM und CDRAM; Fig. 216 is a signal diagram of the operation for writing video data into the SRAM / DRAM and CDRAM;

Fig. 217 die Gesamtstruktur einer Halbleiterspeichervorrichtung mit einem Cache; FIG. 217, the entire structure of a semiconductor memory device having a cache;

Fig. 218 eine Struktur des Hauptabschnitts der Halbleiterspeichervorrichtung von Fig. 217; Fig. 218 shows a structure of the main portion of the semiconductor memory device of Fig. 217;

Fig. 219 ein Signaldiagramm der Betriebsfolge der Halbleiterspeichervorrichtung mit einem Cache; Fig. 219 shows a signal diagram of the operation sequence of the semiconductor memory device having a cache;

Fig. 220 schematisch die Datenübertragung in der Halbleiterspeichervorrichtung mit einem Cache; und Figure 220 schematically shows the data transfer in the semiconductor memory device having a cache. and

Fig. 221 ein Beispiel der Struktur eines Datenverarbeitungssystems mit einer Anzeige, das eine Halbleiterspeichervorrichtung mit einem Cache verwendet. FIG. 221 is an example of the structure of a data processing system having a display that uses a semiconductor memory device having a cache.

[Ausführungsform 2]Embodiment 2

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Gesamtstruktur einer Halbleiterspeichervorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Halbleiterspeichervorrichtung weist einen DRAM-Abschnitt und einen SRAM-Abschnitt, der als Cache-Speicher benutzt wird, auf. Die Halbleiterspeichervorrichtung wird daher in der folgenden Beschreibung als Halbleiterspeichervorrichtung mit einem Cache (CDRAM) bezeichnet. Fig. 1 is a block diagram showing the overall structure of a semiconductor memory device according to a first embodiment of the invention. The semiconductor memory device has a DRAM section and an SRAM section, which is used as a cache memory. The semiconductor memory device is therefore referred to in the following description as a semiconductor memory device with a cache (CDRAM).

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist das DRAM 100 ein DRAM-Feld 102 mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, ein SRAM- Feld 104 mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, und eine Datenübertragungsschaltung 106 zum Übertragen von Daten zwischen dem DRAM-Feld 102 und dem SRAM-Feld 104 auf. Das CDRAM 100 weist eine Struktur auf, die die Eingabe/Ausgabe von Daten zu je vier Bits ermöglicht. Daher umfaßt das DRAM-Feld 102 vier Speicherebenen 102a, 102b, 102c und 102d. Die Speicherebenen 102a bis 102d des DRAM-Feldes entsprechen jeweils verschiedenen der Datenbits, die auf einmal eingegeben/ausgegeben werden.As shown in FIG. 1, the DRAM 100 has a DRAM array 102 with a plurality of dynamic memory cells arranged in a matrix of rows and columns, an SRAM array 104 with a plurality of static memory cells arranged in one Array of rows and columns are arranged, and a data transfer circuit 106 for transferring data between the DRAM array 102 and the SRAM array 104 . The CDRAM 100 has a structure that enables input / output of data of four bits each. Therefore, the DRAM array 102 comprises four memory levels 102 a, 102 b, 102 c and 102 d. The memory levels 102 a to 102 d of the DRAM field each correspond to different ones of the data bits that are input / output at once.

Das SRAM-Feld 104 weist in ähnlicher Weise vier Speicherebenen 104a, 104b, 104c und 104d auf. Auch die Datenübertragungsschaltung 106 umfaßt vier Ebenen 106a, 106b, 106c und 106d, um Daten ebenenweise zwischen den Speicherebenen 102a bis 102d des DRAM-Feldes und den Speicherebenen 104a bis 104d des SRAM-Feldes zu übertragen. Das CDRAM 100 weist einen DRAM-Adreßpuffer 108, der extern angelegte DRAM-Adressen Ad0 bis Ad11 zum Erzeugen interner Adressen empfängt, einen Zeilendekoder 110, der interne Zeilenadressen ROW1 bis ROW11 vom DRAM-Adreßpuffer 108 zum Auswählen einer entsprechenden Zeile des DRAM-Feldes 100 empfängt, einen Spaltendekoder 112, der vorbestimmte Bits der internen Spaltenadreßsignale vom DRAM- Adreßpuffer empfängt, d. h. Spaltenblockadressen Col1 bis 9 zum gleichzeitigen Auswählen einer Mehrzahl von Spalten (16 Bits von Speicherzellen bei dieser Ausführungsform) im DRAM-Feld, einen Leseverstärker zum Erfassen und Verstärken von Daten der Speicherzellen, die im DRAM-Feld ausgewählt worden sind, und eine 10-Steuerung zum Übertragen von Daten zwischen der ausgewählten Speicherzelle im DRAM-Feld 102 und der Datenübertragungsschaltung, um das DRAM-Feld zu treiben, auf. In Fig. 1 sind der Leseverstärker und die 10-Steuerung als ein Block 114 dargestellt. The SRAM array 104 similarly has four memory levels 104 a, 104 b, 104 c and 104 d. The data transmission circuit 106 also comprises four levels 106 a, 106 b, 106 c and 106 d in order to transfer data level by level between the memory levels 102 a to 102 d of the DRAM field and the memory levels 104 a to 104 d of the SRAM field. The CDRAM 100 has a DRAM address buffer 108 which receives externally applied DRAM addresses Ad0 to Ad11 for generating internal addresses, a row decoder 110 which has internal row addresses ROW1 to ROW11 from the DRAM address buffer 108 for selecting a corresponding row of the DRAM field 100 receives a column decoder 112 that receives predetermined bits of the internal column address signals from the DRAM address buffer, that is, column block addresses Col1 through 9 for simultaneously selecting a plurality of columns (16 bits of memory cells in this embodiment) in the DRAM array, a sense amplifier for detection and amplification of data of the memory cells selected in the DRAM array and a 10 controller for transferring data between the selected memory cell in the DRAM array 102 and the data transfer circuit to drive the DRAM array. In Fig. 1, the sense amplifier 10 and the control are shown as a block 114.

Der DRAM-Adreßpuffer 108 empfängt die Zeilen- und Spaltenadressen in gemultiplexter Weise. Vier Datenbits der Adressen Ad0 bis Ad3 werden als Befehle zum Festlegen des Datenübertragungsmodus in der Datenübertragungsschaltung und zum Festlegen des Einstellens/Rückstellens der Maskierungsdaten, wenn eine Maskierung ausgeführt werden soll, benutzt.DRAM address buffer 108 receives the row and column addresses in a multiplexed manner. Four data bits of addresses Ad0 to Ad3 are used as commands for setting the data transfer mode in the data transfer circuit and for setting / resetting the masking data when masking is to be carried out.

Das CDRAM 100 weist ferner einen SRAM-Adreßpuffer 116, der extern angelegte SRAM-Adreßsignale As0 bis As11 zum Erzeugen interner Adressen empfängt, einen Zeilendekoder 118, der Adressen As4 bis As11 vom SRAM-Adreßpuffer 116 dekodiert, zum Auswählen einer entsprechenden Zeile im SRAM-Feld 104, einen Spaltendekoder 120 zum Dekodieren der Spaltenadressen As0 bis As3 vom SRAM-Adreßpuffer 116, um eine entsprechende Spalte im SRAM-Feld 104 und ein entsprechendes Transfergatter der Datenübertragungsschaltung 106 auszuwählen, und eine 10- Schaltung zum Erfassen und Verstärken von Daten der ausgewählten Speicherzelle des SRAM-Feldes 104 und zum Verbinden der ausgewählten Spalte des SRAM-Feldes 104 und des ausgewählten Gatters mit einem internen Datenbus durch ein Ausgangssignal vom Spaltendekoder 120 auf.The CDRAM 100 also has an SRAM address buffer 116 which receives externally applied SRAM address signals As0 to As11 for generating internal addresses, a row decoder 118 which decodes addresses As4 to As11 from the SRAM address buffer 116 , for selecting a corresponding row in the SRAM Field 104 , a column decoder 120 for decoding column addresses As0 to As3 from SRAM address buffer 116 to select a corresponding column in SRAM field 104 and a corresponding transfer gate of data transmission circuit 106 , and a 10 circuit for acquiring and amplifying data of the selected one Memory cell of the SRAM array 104 and for connecting the selected column of the SRAM array 104 and the selected gate to an internal data bus by an output signal from the column decoder 120 .

Der Leseverstärker und die 10-Schaltung für das SRAM sind als ein Block 122 dargestellt. Eine Zeile des SRAM-Feldes 104 umfaßt 16 Bits. Die Datenübertragung wird gleichzeitig zwischen 16 Bits einer ausgewählten Zeile des SRAM-Feldes und der Datenübertragungsschaltung 106 mit 16 Transfergattern ausgeführt. Im CDRAM wird nämlich die Übertragung von 16 Bits an Daten für eine Speicherebene ausgeführt, und daher können insgesamt 64 Datenbits gleichzeitig übertragen werden.The sense amplifier and 10 circuitry for the SRAM are shown as a block 122 . One line of SRAM field 104 is 16 bits. The data transfer is performed simultaneously between 16 bits of a selected row of the SRAM array and the data transfer circuit 106 with 16 transfer gates. Namely, in the CDRAM, 16 bits of data are transferred for one memory level, and therefore a total of 64 bits of data can be transferred simultaneously.

Das CDRAM weist ferner einen K-Puffer 124 zum Empfangen eines extern angelegten Taktsignals K, das z. B. ein Systemtaktsignal darstellt, zum Erzeugen eines internen Taktsignals, eine Taktsignal-Maskierungsschaltung 126 zum Bereitstellen einer Maskierungsfunktion für das interne Taktsignal vom K-Puffer 124 in Übereinstimmung mit einem externen angelegten Maskierungssignal CMd, eine DRAM-Steuerschaltung 128, die extern angelegte Steuersignale RAS#, CAS# und DTD# synchron mit dem Taktsignal von der Taktsignal-Maskierungsschaltung 126 übernimmt, zum Erzeugen der notwendigen Steuersignale entsprechend den Zuständen der jeweiligen Signale, eine Taktsignal-Maskierungsschaltung 130 zum Bereitstellen einer Maskierungsfunktion für das interne Taktsignal vom K-Puffer 124 in Übereinstimmung mit einem externen angelegten Steuersignal CMs, eine SRAM-Steuerschaltung 132 zum Übernehmen extern angelegter Steuersignale E#, WE#, CC1# und CC2# entsprechend dem internen Taktsignal von der Taktsignal-Maskierungsschaltung 124, zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern des Betriebs der Datenübertragungsschaltung 106, des SRAM-Feldes 104 und eines später beschriebenen Ein/Ausgabeabschnitts entsprechend den Kombinationen der Zustände der jeweiligen Steuersignale, eine Hauptverstärkerschaltung 130, die synchron zu einem extern angelegten Steuersignale G# aktiviert wird, zum Erzeugen eines externen Lesewertes aus dem Wert auf den internen Datenbus 123, eine Din-Pufferschaltung 134 zum Übernehmen externer Schreibdaten synchron zum Taktsignal unter der Steuerung der SRAM-Steuerschaltung 132 zum Erzeugen interner Schreibdaten, und eine Maskierungseinstellschaltung 136 zum Übernehmen extern angelegter Maskierungsdaten zum Ausführen einer Maskierungsfunktion bezüglich der Übertragung der Schreibdaten von der Din-Pufferschaltung 134 zur internen Datenleitung 123 auf. Die Maskierungseinstellschaltung 136 übernimmt ferner die Maskierungsdaten synchron zum Taktsignal unter der Steuerung der SRAM-Steuerschaltung 132.The CDRAM also has a K buffer 124 for receiving an externally applied clock signal K which, for. B. represents a system clock signal for generating an internal clock signal, a clock signal masking circuit 126 for providing a masking function for the internal clock signal from the K buffer 124 in accordance with an externally applied masking signal CMd, a DRAM control circuit 128 , the externally applied control signals RAS #, CAS # and DTD # in sync with the clock signal from the clock signal masking circuit 126 takes over a clock signal masking circuit 130 to provide a masking function for the internal clock signal from the K buffer 124 in to generate the necessary control signals according to the states of the respective signals In accordance with an external applied control signal CMs, an SRAM control circuit 132 for taking on externally applied control signals E #, WE #, CC1 # and CC2 # corresponding to the internal clock signal from the clock signal masking circuit 124 , for generating a control signal for controlling the operation of the data transferred Rage circuit 106 , the SRAM array 104 and an input / output section described later according to the combinations of the states of the respective control signals, a main amplifier circuit 130 , which is activated in synchronism with an externally applied control signal G #, for generating an external read value from the value on the internal Data bus 123 , a Din buffer circuit 134 for accepting external write data in synchronism with the clock signal under the control of the SRAM control circuit 132 for generating internal write data, and a mask setting circuit 136 for accepting externally applied mask data for performing a masking function with respect to the transfer of the write data from the Din Buffer circuit 134 to internal data line 123 . The mask setting circuit 136 also accepts the masking data in synchronization with the clock signal under the control of the SRAM control circuit 132 .

Das CDRAM 100 kann die Struktur der Dateneingabe/ausgabe verändern. Es weist eine DQ-Trennstruktur, bei der Eingabedaten (Schreibdaten) D und Ausgabedaten Q über verschiedene Anschlüsse übertragen werden, und einen Maskierungsschreibmodus, in dem Schreibdaten D und Lesedaten (Ausgabedaten) Q über dieselben Anschlüsse übertragen werden, auf. Eine Maskierung der Schreibdaten ist nur im Maskierungsschreibmodus möglich, bei dem die Dateneingabe und die Datenausgabe über dieselben Anschlüsse ausgeführt wird. Anschlüsse, an die Schreibdaten D0 bis D3 in der DQ-Trennanordnung angelegt werden, werden im Maskierungsschreibmodus als Anschlüsse zum Empfangen von Maskierungsdaten (Maskierungsaktivierungen) M0 bis M3 benutzt. Obwohl das in den Zeichnungen der Einfachheit halber nicht dargestellt ist, wird das Einstellen der Anschlüsse durch ein Befehlsregister ausgeführt, das später beschrieben wird.The CDRAM 100 can change the structure of the data input / output. It has a DQ separation structure in which input data (write data) D and output data Q are transmitted via different connections, and a masking write mode in which write data D and read data (output data) Q are transmitted via the same connections. Masking of the write data is only possible in masking write mode, in which the data input and the data output are carried out via the same connections. Ports to which write data D0 to D3 are applied in the DQ separation arrangement are used in the mask write mode as ports for receiving mask data (mask activations) M0 to M3. Although this is not shown in the drawings for the sake of simplicity, the setting of the connections is carried out by a command register which will be described later.

[Definition der externen Steuersignale][Definition of external control signals]

Beim in Fig. 1 gezeigten CDRAM 100 wird die Eingabe von Daten und das Übernehmen der externen Steuersignale synchron zum externen Taktsignal K ausgeführt. Die externen Steuersignale werden alle in Form von Impulsen zugeführt. Der Betriebsmodus wird in Abhängigkeit von den Kombinationen der Zustände der externen Steuersignale mit der ansteigenden Flanke des externen Taktsignals bestimmt. Die Eingabe des externen Steuersignals G# wird asynchron zum Taktsignal K ausgeführt. Im folgenden werden verschiedene externe Steuersignale beschrieben.In the CDRAM 100 shown in FIG. 1, the input of data and the acceptance of the external control signals are carried out synchronously with the external clock signal K. The external control signals are all supplied in the form of pulses. The operating mode is determined as a function of the combinations of the states of the external control signals with the rising edge of the external clock signal. The input of the external control signal G # is carried out asynchronously to the clock signal K. Various external control signals are described below.

Master-Taktsignal K: Das Master-Taktsignal K legt die grundlegende Taktung, d. h. die Taktlagen zum Übernehmen der Eingabesignale, und die Betriebstaktfrequenz des CDRAM 100 fest. Die Taktsignalparameter der jeweiligen notwendigen externen Signale (außer G#, das später beschrieben wird) werden unter Benutzung der ansteigenden oder abfallenden Flanke des Master- Taktsignals K als Referenz definiert.Master clock signal K: The master clock signal K defines the basic clocking, ie the clock positions for accepting the input signals, and the operating clock frequency of the CDRAM 100 . The clock signal parameters of the respective necessary external signals (except G #, which will be described later) are defined using the rising or falling edge of the master clock signal K as a reference.

DRAM-Taktmaskierungssignal CMd: Das DRAM-Taktmaskierungssignal CMd steuert die Übertragung des internen DRAM-Master- Taktsignals, das vom K-Puffer 124 erzeugt wird. Wenn sich das DRAM-Taktmaskierungssignal mit der ansteigenden Flanke des externen Taktsignals K in einem aktiven Zustand befindet, wird die Erzeugung des internen DRAM-Master-Taktsignals im nächsten Taktzyklus unterbrochen. Entsprechend wird der Betrieb zum Übernehmen der Steuersignale des DRAM-Abschnitts im nächsten Zyklus unterbrochen, wodurch die Leistungsaufnahme im DRAM- Abschnitt vermindert wird.DRAM clock mask signal CMd: The DRAM clock mask signal CMd controls the transfer of the internal DRAM master clock signal generated by the K buffer 124 . If the DRAM clock mask signal is in an active state with the rising edge of the external clock signal K, the generation of the internal DRAM master clock signal is interrupted in the next clock cycle. Accordingly, the operation for taking over the control signals of the DRAM section is interrupted in the next cycle, whereby the power consumption in the DRAM section is reduced.

Zeilenadreß-Abtastsignal RAS#: Das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# wird mit dem Master-Taktsignal K (in Abhängigkeit von den Zuständen der Signale CMd, CAS# und DTD# zu diesem Zeitpunkt) benutzt, um den DRAM-Abschnitt zu aktivieren. Genauer gesagt triggert es das Verriegeln der DRAM-Zeilenadresse, das Auswählen einer Zeile im DRAM 102 und den Beginn eines Vorladezyklus zum Einstellen des DRAM-Abschnitts auf den Anfangszustand, und es kann auch zum Übertragen von Daten zwischen dem DRAM und der Datenübertragungsschaltung, Einstellen der Daten in den Befehlsregistern, Starten des Selbstauffrischungszyklus, Erzeugen eines DRAM-NOP-Zyklus und Unterbrechen des Betriebs (Stromsparzustand) des DRAM-Abschnitts verwendet werden. Das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# legt nämlich den grundlegenden Betriebszyklus im DRAM-Abschnitt fest.Row address strobe signal RAS #: The row address strobe signal RAS # is used with the master clock signal K (depending on the states of the signals CMd, CAS # and DTD # at this time) to activate the DRAM section. More specifically, it triggers the latching of the DRAM row address, the selection of a row in DRAM 102 and the start of a precharge cycle to set the DRAM section to the initial state, and it can also be used to transfer data between the DRAM and the data transfer circuit, set the Data in the instruction registers, starting the self-refresh cycle, generating a DRAM-NOP cycle and interrupting the operation (power saving state) of the DRAM section are used. Namely, the row address strobe signal RAS # defines the basic duty cycle in the DRAM section.

Spaltenadreß-Abtastsignal CAS#: Das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# wird zusammen mit dem Master-Taktsignal K zum Verriegeln der Spaltenadresse für das DRAM benutzt. Wenn im DRAM- Zugriffszyklus vorher das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# angelegt worden ist, wird durch das aufeinanderfolgend angelegte Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# die Datenübertragung von der Datenübertragungsschaltung zum DRAM-Feld oder die vom DRAM-Feld zur Datenübertragungsschaltung entsprechend einem Steuersignal DTD# ausgeführt, das später beschrieben wird.Column address strobe signal CAS #: The column address strobe signal CAS # is used to lock together with the master clock signal K. the column address used for the DRAM. If in the DRAM Access cycle previously applied the row address strobe signal RAS # has been created by the successive Column address strobe signal CAS # the data transfer from the Data transmission circuit to the DRAM field or from the DRAM field to the data transmission circuit according to a control signal DTD #, which will be described later.

Datenübertragung-Bestimmungssignal DTD#: Das Datenübertragung- Bestimmungssignal DTD# legt die Datenübertragung und deren Richtung zwischen dem DRAM-Feld 102 und der Datenübertragungsschaltung 106 fest. Wenn im vorherigen Zyklus das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# auf "L" lag, wird ein DRAM- Schreibtransferzyklus ausgeführt, in dem Daten von der Datenübertragungsschaltung zum DRAM-Feld übertragen werden, wenn das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# und das Datenübertragung- Bestimmungssignal DTD# mit der ansteigenden Flanke des Master- Taktsignals K beide auf "L" liegen. Wenn das Datenübertragung- Bestimmungssignal DTD# auf "H" liegt, wird eine Datenübertragung vom DRAM-Feld zur Datenübertragungsschaltung ausgeführt. Wenn das Datenübertragung-Bestimmungssignal DTD# synchron zum Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# auf "L" abfällt, tritt das DRAM in den Vorlademodus ein, und der Zugriff auf den ganzen DRAM- Abschnitt wird gesperrt, bis der Vorladezyklus abgeschlossen ist. Data transfer determination signal DTD #: The data transfer determination signal DTD # determines the data transfer and its direction between the DRAM field 102 and the data transfer circuit 106 . If the row address strobe signal RAS # was "L" in the previous cycle, a DRAM write transfer cycle is carried out in which data is transferred from the data transmission circuit to the DRAM array when the column address strobe signal CAS # and the data transmission determination signal DTD # with the rising edge of the master clock signal K both lie at "L". When the data transfer determination signal DTD # is "H", data transfer from the DRAM array to the data transfer circuit is carried out. When the data transfer designation signal DTD # falls to "L" in synchronism with the row address strobe signal RAS #, the DRAM enters the precharge mode and access to the entire DRAM section is blocked until the precharge cycle is completed.

DRAM-Adressen Ad0 bis Ad11: Das DRAM-Feld 102 weist eine Speicherkapazität von 16 MBit (16 MegaBits) auf. Eine DRAM- Speicherebene weist eine Struktur mit 4k Zeilen * 64 Spalten * 16 Blöcken auf. Die DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11 werden als DRAM- Zeilenadressen und DRAM-Spaltenadressen in gemultiplexter Weise zugeführt. Wenn das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" liegt, werden die DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11 als Zeilenadresse übernommen, das eine Zeile des DRAM-Feldes bestimmt. Wenn das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" liegt, werden die DRAM-Adreßbits Ad4 bis Ad9 als Blockadresse zum Festlegen von 16 Bits an Speicherzellen (ein Bit von jedem der 16 Blöcke) benutzt. Wenn das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" liegt, kann bei angewiesener Auffrischung die Auffrischungsadresse festgelegt werden.DRAM addresses Ad0 to Ad11: The DRAM field 102 has a memory capacity of 16 MBit (16 MegaBits). A DRAM memory layer has a structure with 4k rows * 64 columns * 16 blocks. The DRAM address bits Ad0 to Ad11 are supplied as DRAM row addresses and DRAM column addresses in a multiplexed manner. When the row address strobe signal RAS # is "L" with the rising edge of the master clock signal K, the DRAM address bits Ad0 to Ad11 are adopted as the row address which determines a row of the DRAM field. When the column address strobe signal CAS # is "L" with the rising edge of the master clock signal K, the DRAM address bits Ad4 through Ad9 are used as the block address for specifying 16 bits of memory cells (one bit of each of the 16 blocks). When the row address strobe signal RAS # is "L" with the rising edge of the master clock signal K, the refresh address can be set when refreshing is instructed.

SRAM-Taktmaskierungssignal CMs: Das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs steuert die Übertragung eines internen SRAM-Master- Taktsignals (das vom K-Puffer 124 erzeugt wird). Wenn sich das SRAM-Taktmaskierungssignal mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K in einem aktiven Zustand befindet, wird das interne SRAM-Master-Taktsignals im nächsten Taktzyklus abgeschaltet, und der SRAM-Abschnitt behält den Zustand des vorherigen Zyklus bei. Das SRAM-Taktmaskierungssignal wird auch dazu benutzt, kontinuierlich dieselben Eingabe/Ausgabedaten zu halten.SRAM clock mask signal CMs: The SRAM clock mask signal CMs controls the transfer of an internal SRAM master clock signal (which is generated by the K buffer 124 ). When the SRAM clock mask signal is in an active state with the rising edge of the master clock signal K, the internal SRAM master clock signal is turned off in the next clock cycle and the SRAM section maintains the state of the previous cycle. The SRAM clock mask signal is also used to continuously hold the same input / output data.

Chipaktivierungssignal E#: Das Chipaktivierungssignal E# steuert den Betrieb des SRAM-Abschnitts. Wenn sich das Chipaktivierungssignal E# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "H" befindet, wird der SRAM-Abschnitt in diesem Zyklus auf einen nicht-ausgewählten Zustand (Wartezustand) eingestellt. Wenn sich das Chipaktivierungssignal E# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K (vorausgesetzt, das SRAM-Taktmaskierungssignal liegt im vorherigen Zyklus auf "L"), wird der SRAM-Abschnitt in diesem Zyklus aktiviert. Wenn das (später beschriebene) Ausgabeaktivierungssignal G# auf "L" liegt, steuert das Chipaktivierungssignal E# die Ausgangsimpedanz, und es kann ein Schreiben und Lesen von Daten in einer gemeinsamen IO-Struktur ausgeführt werden.Chip activation signal E #: The chip activation signal E # controls the operation of the SRAM section. If that Chip activation signal E # with the rising edge of the Master clock signal K is at "H", the SRAM section to an unselected state in this cycle (Waiting state) set. If the chip activation signal E # with the rising edge of the master clock signal K (provided the SRAM clock mask signal is in the previous cycle to "L"), the SRAM section in this Cycle activated. If that (described later) Output enable signal G # is at "L" controls that  Chip activation signal E # the output impedance, and it can be a Writing and reading data in a common IO structure be carried out.

Schreibaktivierungssignal WE#: Das Schreibaktivierungssignal WE# steuert die Schreib- und Lesevorgänge im SRAM-Abschnitt und der Datenübertragungsschaltung. Wenn sich das Chipaktivierungssignal E# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" befindet, wird ein Lesen von Daten aus der Datenübertragungsschaltung ausgeführt. Es wird ein Lesen von Daten aus dem SRAM-Feld und/oder eine Datenübertragung von der Datenübertragungsschaltung zum SRAM-Feld ausgeführt, wenn das Schreibaktivierungssignal WE# auf "H" liegt (abhängig von den Zuständen der Steuersignale CC1# und CC2#, die später beschrieben werden). Wenn sich das Schreibaktivierungssignal WE# zu diesem Zeitpunkt auf "L" befindet, wird ein Schreiben von Daten in die Datenübertragungsschaltungen, ein Schreiben von Daten in die ausgewählten Speicherzellen des SRAM-Feldes oder eine Übertragung von Daten vom SRAM-Feld zur Datenübertragungsschaltung ausgeführt (abhängig von den Steuersignalen CC1# und CC2#).Write activation signal WE #: The write activation signal WE # controls the write and read operations in the SRAM section and the Data transmission circuit. If the chip activation signal E # with the rising edge of the master clock signal K at "L" is reading data from the Data transmission circuit executed. It will be a reading of Data from the SRAM field and / or a data transfer from the Data transfer circuit to SRAM field performed if that Write activation signal WE # is at "H" (depending on the States of the control signals CC1 # and CC2 # that later to be discribed). If the write activation signal WE # at this time is on "L", a letter from Data in the data transmission circuits, a write of Data in the selected memory cells of the SRAM field or a transfer of data from the SRAM field to the Data transmission circuit carried out (depending on the Control signals CC1 # and CC2 #).

Steuertaktsignale CC1# und CC2#: Diese Steuertaktsignale CC1# und CC2# steuern den Zugriff auf den SRAM-Abschnitt und den Zugriff auf die Datenübertragungsschaltung. Wenn sich das Chipaktivierungssignal E# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" befindet, wird der auszuführende Betriebsmodus durch die Steuertaktsignale CC1# und CC2# bestimmt. Im folgenden wird der Betriebsmodus kurz beschrieben. Die Details werden später erläutert.Control clock signals CC1 # and CC2 #: These control clock signals CC1 # and CC2 # control access to the SRAM section and the Access to the data transmission circuit. If that Chip activation signal E # with the rising edge of the Master clock signal K is at "L", the one to be executed Operating mode by the control clock signals CC1 # and CC2 # certainly. The operating mode is briefly described below. The details will be explained later.

CC1#=CC2#="L": Es wird ein Pufferlese/schreibzyklus (WE#=H/L) ausgeführt, und ein Lesen von Daten aus der Datenübertragungsschaltung bzw. ein Schreiben von Daten in die Datenübertragungsschaltung wird durchgeführt.CC1 # = CC2 # = "L": A buffer read / write cycle (WE # = H / L) executed, and reading data from the Data transmission circuit or a writing of data in the Data transmission circuit is performed.

CC1#="L" und CC2#="H": Es wird ein Pufferlese/schreibübertragungszyklus und ein SRAM- Lese/Schreibzyklus (WE#=H/L) ausgeführt. In diesem Zyklus werden eine Datenübertragung zwischen der Datenübertragungsschaltung und dem SRAM-Feld und ein Lesen bzw. Schreiben von Daten aus dem bzw. in das SRAM-Feld durchgeführt. Der Schreibbetrieb oder Lesebetrieb wird in Abhängigkeit davon festgelegt, ob sich das Schreibaktivierungssignal WE# auf "H" oder "L" befindet.CC1 # = "L" and CC2 # = "H": It becomes a Buffer read / write transfer cycle and an SRAM Read / write cycle (WE # = H / L) executed. In this cycle  a data transmission between the data transmission circuit and the SRAM field and reading or writing data from the or carried out in the SRAM field. The writing operation or Reading operation is determined depending on whether that Write enable signal WE # is at "H" or "L".

CC1#="H" und CC2#="L": Es wird eine Pufferlese/schreibübertragungszyklus (WE#=H/L) ausgeführt. Es wird eine Datenübertragung zwischen dem SRAM-Feld und der Datenübertragungsschaltung durchgeführt.CC1 # = "H" and CC2 # = "L": It becomes one Buffer read / write transfer cycle (WE # = H / L) executed. It is a data transfer between the SRAM field and the Data transmission circuit performed.

CC1#=CC2#="H": Es wird ein SRAM-Lese/Schreibzyklus (WE#=H/L) ausgeführt. Es wird ein Datenlese/schreibbetrieb für das SRAM- Feld durchgeführt.CC1 # = CC2 # = "H": An SRAM read / write cycle (WE # = H / L) executed. A data read / write operation for the SRAM Field carried out.

SRAM-Adressen As0 bis As11: Das SRAM-Feld weist vier Speicherebenen auf, die jeweils Speicherzellen in 256 Zeilen und 16 Spalten umfassen. Wenn das SRAM-Feld als Cache-Speicher benutzt wird, beträgt die Blockgröße des Cache 16 * 4 (4 Bits für die Eingabe/Ausgabe). Die SRAM-Adreßbits As0 bis As3 werden als Blockadresse zum Auswählen eines Bits in einem Cache-Block benutzt, während die SRAM-Adreßbits As4 bis As11 als Zeilenadresse zum Auswählen einer Zeile im SRAM-Feld verwendet werden.SRAM addresses As0 to As11: The SRAM field has four memory levels, each comprising memory cells in 256 rows and 16 columns. When the SRAM field is used as a cache, the block size of the cache is 16 * 4 (4 bits for input / output). The SRAM address bits As0 to As3 are used as the block address to select a bit in a cache block, while the SRAM address bits As4 to As11 are used as the row address to select a row in the SRAM field.

Ausgabeaktivierungssignal G#: Das Ausgabeaktivierungssignal G# wird asynchron zum Master-Taktsignal K zugeführt. Erreicht das Ausgabeaktivierungssignal G# den Pegel "H", wird der Ausgang sowohl im DQ-Trennmodus als auch im DQ-Modus in einen Zustand hoher Impedanz versetzt.Output enable signal G #: The output enable signal G # is supplied asynchronously to the master clock signal K. Do that Output enable signal G # level "H", the output both in DQ disconnect mode and in DQ mode high impedance offset.

Eingabe/Ausgabedaten DQO bis DQ3: Die Eingabe/Ausgabedaten DQO bis DQ3 stellen die Daten des CDRAM dar, wenn durch das Befehlsregister der DQ-Modus ausgewählt ist. Der Zustand der jeweiligen Werte wird durch das Ausgabeaktivierungssignal G# asynchron zum Master-Taktsignal K gesteuert. Die Ausgabe von Daten wird in Abhängigkeit vom Inhalt des Befehlsregisters (das später beschrieben wird) in einem transparenten Modus, Latch- Modus oder Registermodus ausgeführt. Input / output data DQO to DQ3: The input / output data DQO to DQ3 represent the data of the CDRAM, if by the Command register the DQ mode is selected. The state of the respective values is determined by the output activation signal G # controlled asynchronously to the master clock signal K. The output of Data is loaded depending on the content of the command register (the will be described later) in a transparent mode, latch Mode or register mode executed.  

Eingabesignale D0 bis D3: Das sind Eingabedaten, wenn durch das Befehlsregister der DQ-Trennmodus ausgewählt ist. Beim Datenschreiben, wie z. B. im Schreibpufferzyklus oder Schreib- SRAM-Modus werden die Eingabedaten D0 bis D3 mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K verriegelt.Input signals D0 to D3: These are input data if through the Command register the DQ disconnect mode is selected. At the Data writing, such as B. in the write buffer cycle or write SRAM mode, the input data D0 to D3 with the rising edge of the master clock signal K locked.

Maskierungsaktivierungssignale M0 bis M3: Diese Signale werden aktiviert, wenn durch das Befehlsregister der DQ-Modus eingestellt ist. Die Maskierungsaktivierungssignale M0 bis M3 entsprechen den Eingabe/Ausgabedaten DQ0 bis DQ3 und legen fest, ob das entsprechende DQ-Bit maskiert werden soll oder nicht. Das Einstellen der Maskierungsdaten wird durch die Zustände der Maskierungsaktivierungssignale M0 bis M3 mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K festgelegt. Beim Datenschreiben in die Datenübertragungsschaltung oder das SRAM-Feld im SRAM- Schreibzyklus oder Pufferschreibzyklus können die gewünschten Eingabedaten maskiert werden.Mask activation signals M0 to M3: These signals are activated when DQ mode through the command register is set. The mask activation signals M0 to M3 correspond to the input / output data DQ0 to DQ3 and determine whether the corresponding DQ bit should be masked or not. The Setting the masking data is determined by the states of the Mask activation signals M0 to M3 with increasing Edge of the master clock signal K fixed. When writing data into the data transmission circuit or the SRAM field in the SRAM Write cycle or buffer write cycle can be the one you want Input data are masked.

Wie aus der obigen Beschreibung der Steuersignale ersichtlich ist, werden die Steuerung der Vorgänge, die den DRAM-Abschnitt betreffen, und die Steuerung der Vorgänge, die den SRAM- Abschnitt des CDRAM 100 betreffen, unabhängig voneinander ausgeführt. Ein direktes Datenschreiben in die und ein direktes Datenlesen aus der Datenübertragungsschaltung ist möglich. Daher können der DRAM-Abschnitt und der SRAM-Abschnitt unabhängig voneinander getrieben werden, um die Steuerung zu vereinfachen. Eine Datenübertragung unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsmodus, wie z. B. des Page-Mode des DRAM, kann implementiert, die Zugriffszeit bei einem Cache-Fehltreffer kann vermindert und ein Burst-Mode (Blockmodus) kann realisiert werden.As can be seen from the above description of the control signals, the control of the operations related to the DRAM section and the control of the operations related to the SRAM section of the CDRAM 100 are carried out independently of each other. Direct data writing to and direct data reading from the data transmission circuit is possible. Therefore, the DRAM section and the SRAM section can be driven independently from each other to simplify the control. Data transmission using a high-speed mode, such as e.g. B. the page mode of the DRAM can be implemented, the access time in the event of a cache miss can be reduced and a burst mode (block mode) can be implemented.

Weil die Datenübertragungsschaltung 106 extern direkt angesprochen werden kann, werden die im SRAM-Feld 104 gespeicherten Daten bei einem direkten Zugriff von außen auf die Datenübertragungsschaltung überhaupt nicht beeinflußt. Daher können sowohl Bilddaten als auch Cache-Daten (Daten, die von der CPU benutzt werden, die eine externe Verarbeitungseinheit darstellt) im DRAM-Feld 102 gespeichert werden.Because the data transmission circuit 106 can be directly addressed externally, the data stored in the SRAM field 104 are not influenced at all when the data transmission circuit is accessed directly from the outside. Therefore, both image data and cache data (data used by the CPU that is an external processing unit) can be stored in the DRAM array 102 .

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Datenübertragungsschaltung 106 16 Transfergatter auf. Jedes Transfergatter weist einen Lesetransferpuffer zum Übertragen von Daten vom DRAM-Feld 102 zum SRAM-Feld oder einem Eingabe/Ausgabeabschnitt, ein Zwischenregister 142 zum Speichern von Schreibdaten des SRAM- Feldes 104 oder dem internen Datenbus 123, einen Schreibtransferpuffer 144 zum Übertragen von Daten, die im Zwischenregister 142 gespeichert sind, zum DRAM-Feld, und ein Maskierungsregister 146 zum Maskieren der Datenübertragung vom Schreibtransferpuffer 144 zum DRAM-Feld auf.As shown in FIG. 1, the data transmission circuit 106 has 16 transfer gates. Each transfer gate has a read transfer buffer for transferring data from the DRAM array 102 to the SRAM array or an input / output section, an intermediate register 142 for storing write data of the SRAM array 104 or the internal data bus 123 , a write transfer buffer 144 for transferring data, stored in the intermediate register 142 to the DRAM field, and a masking register 146 for masking the data transfer from the write transfer buffer 144 to the DRAM field.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, empfängt das CDRAM 100 das Massepotential Vss und das Versorgungspotential Vcc. Das Versorgungspotential Vcc oder eine intern abgesenkte Versorgungspotential kann als interne Betriebsversorgungsspannung des CDRAM benutzt werden. Im folgenden werden verschiedene Vorgänge beschrieben, die vom CDRAM ausgeführt werden können, worauf eine detaillierte Beschreibung der Strukturen verschiedener Abschnitte des CDRAM folgt.As shown in FIG. 1, the CDRAM 100 receives the ground potential Vss and the supply potential Vcc. The supply potential Vcc or an internally lowered supply potential can be used as the internal operating supply voltage of the CDRAM. Various operations that can be performed by the CDRAM are described below, followed by a detailed description of the structures of various sections of the CDRAM.

Fig. 2 zeigt in einer Tabelle die Zustände der Steuersignale zum Festlegen von Vorgängen, die den SRAM-Abschnitt betreffen. Fig. 2 zeigt die Zustände verschiedener Steuersignale für die ansteigende Flanke des Master-Taktsignals K und Betriebszyklen (Betriebsmodi), die zu diesem Zeitpunkt ausgeführt werden. In Fig. 2 stellt das Bezugszeichen "X" einen beliebigen Zustand dar. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Zustände der Steuersignale CMd, RAS#, CAS# und DTD#, die die Vorgänge steuern, die das DRAM-Feld betreffen, nicht definiert, sondern beliebig eingestellt, wenn ein das SRAM-Feld betreffender Betrieb gesteuert werden soll. Die Steuerung der Vorgänge, die das SRAM-Feld betreffen, wird durch die in Fig. 1 dargestellte SRAM-Steuerschaltung 132 ausgeführt. Die das SRAM-Feld betreffenden Betriebszyklen umfassen einen SRAM-Stromsparzyklus zum Unterbrechen eines Zyklus des SRAM-Master-Taktsignals, einen SRAM-Stillegungszyklus zum Versetzen des Ausgabeabschnitts in einen Zustand hoher Impedanz, einen SRAM-Lesezyklus zum Lesen von Daten aus dem SRAM-Feld und einen SRAM-Schreibzyklus zum Schreiben von Daten in das SRAM-Feld. Fig. 2 is a table showing the states of the control signals for setting operations relating to the SRAM portion. Fig. 2 shows the states of various control signals for the rising edge of the master clock signal K and operating cycles (operating modes) which are being executed at this time. In Fig. 2, the reference character "X" represents an arbitrary state. As can be seen from Fig. 2, the states of the control signals CMd, RAS #, CAS # and DTD #, which control the processes that affect the DRAM field , not defined, but set arbitrarily if an operation relating to the SRAM field is to be controlled. Control of operations related to the SRAM array is performed by the SRAM control circuit 132 shown in FIG. 1. The SRAM array operating cycles include an SRAM power save cycle to interrupt one cycle of the SRAM master clock signal, an SRAM decommission cycle to put the output section in a high impedance state, an SRAM read cycle to read data from the SRAM array and an SRAM write cycle for writing data to the SRAM array.

Die Vorgänge, die den SRAM-Abschnitt betreffen, weisen ferner einen Pufferlesetransferzyklus, einen Pufferlesetransfer- und Lesezyklus sowie einen Pufferschreibtransfer- und Schreibzyklus zum Übertragen von Daten zwischen dem SRAM-Feld und der Datenübertragungsschaltung, einen Pufferlesezyklus und einen Pufferschreibzyklus zum direkten Zugreifen auf die Datenübertragungsschaltung auf. Nun wird jeder der Betriebszyklen beschrieben, die in Fig. 2 angegeben sind.The operations related to the SRAM section also include a buffer read transfer cycle, a buffer read transfer and read cycle, and a buffer write transfer and write cycle for transferring data between the SRAM array and the data transfer circuit, a buffer read cycle, and a buffer write cycle for direct access to the data transfer circuit on. Each of the operating cycles shown in Fig. 2 will now be described.

[SRAM-System][SRAM system] [SRAM-Stromsparmodus][SRAM power save mode]

Im SRAM-Stromsparzyklus wird das SRAM-Master-Taktsignal für die Zeitspanne eines Zyklus unterbrochen. Es wird keine Übernahme von Steuersignalen in die SRAM-Steuerschaltung 132 synchron zum Taktsignal ausgeführt. Der SRAM-Leseverstärker behält den Zustand des vorherigen Zyklus bei. Der Ausgabepuffer bleibt im Zustand zu diesem Zeitpunkt. Daten können kontinuierlich ausgegeben werden.In the SRAM power saving cycle, the SRAM master clock signal is interrupted for the period of a cycle. Control signals are not transferred to the SRAM control circuit 132 in synchronism with the clock signal. The SRAM sense amplifier maintains the state of the previous cycle. The output buffer remains in the state at this time. Data can be output continuously.

Für den SRAM-Stromsparzyklus wird das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs mit einer ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "H" gesetzt. Im nächsten Taktzyklus tritt das SRAM in den SRAM- Stromsparzyklus ein. Wenn sich das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" befindet und das Chipaktivierungssignal E# auf "L" eingestellt ist, und sowohl das Schreibaktivierungssignal WE# als auch die Steuertaktsignale CC1# und CC2# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K des folgenden Zyklus auf "H" liegen, wird der SRAM-Lesemodus eingestellt. In diesem Fall werden die Daten des SRAM mit der ansteigenden Flanke des nächsten Master- Taktsignals K gelesen. Die zu diesem Zeitpunkt gelesenen Daten werden kontinuierlich ausgegeben, wenn zu diesem Zeitpunkt der SRAM-Stromsparmodus aktiv ist.For the SRAM power saving cycle, the SRAM clock mask signal CMs with a rising edge of the master clock signal K. "H" set. In the next clock cycle, the SRAM enters the SRAM Energy saving cycle. If the SRAM clock mask signal CMs with the rising edge of the master clock signal K at "L" is located and the chip activation signal E # is set to "L" is, and both the write enable signal WE # and that Control clock signals CC1 # and CC2 # with the rising edge of the Master clock signal K of the following cycle will be "H" the SRAM read mode is set. In this case, the data of the SRAM with the rising edge of the next master Clock signal K read. The data read at this time  are issued continuously if at this point the SRAM power saving mode is active.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, beginnt der SRAM-Stromsparmodus genauer gesagt ab dem zweiten Zyklus des Master-Taktsignals K, wenn SRAM-Taktmaskierungssignal CMs im ersten Zyklus des Master- Taktsignals K auf "H" liegt. Im ersten Zyklus des Master- Taktsignals K ist das SRAM noch nicht in den Stromsparmodus eingetreten, und daher wird abhängig von der Kombination des Chipaktivierungssignals E#, des Schreibaktivierungssignals WE# und der Steuertaktsignale CC1# und CC2# zu diesem Zeitpunkt der SRAM-Lesemodus festgelegt, die Auswahl der Speicherzelle im SRAM-Feld wird entsprechend den SRAM-Adressen As0 bis As11 ausgeführt, die zu diesem Zeitpunkt dem SRAM-Adreßpuffer 116 zugeführt werden, und die Daten der ausgewählten Speicherzelle stellen sich mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K ein. Weil das SRAM ab dem zweiten Zyklus des Master- Taktsignals K in den Stromsparmodus eintritt und das SRAM- Master-Taktsignal nicht zugeführt wird, wird der interne Betrieb angehalten und dessen Zustand beibehalten. Der Ausgabepuffer (Hauptverstärker) hält diesen Zustand, bis das nächste SRAM- Master-Taktsignal angelegt wird, und daher wird der Wert Q1, der sich mit der ansteigenden Flanke des zweiten Zyklus des Master- Taktsignals K eingestellt hat, kontinuierlich ausgegeben.More specifically, as shown in FIG. 3, the SRAM power save mode starts from the second cycle of the master clock signal K when the SRAM clock mask signal CMs is "H" in the first cycle of the master clock signal K. In the first cycle of the master clock signal K, the SRAM has not yet entered the power saving mode, and therefore the SRAM read mode is determined at this point in time depending on the combination of the chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 #. the selection of the memory cell in the SRAM field is carried out in accordance with the SRAM addresses As0 to As11, which are supplied to the SRAM address buffer 116 at this point in time, and the data of the selected memory cell occur with the rising edge of the master clock signal K. Because the SRAM enters the power saving mode from the second cycle of the master clock signal K and the SRAM master clock signal is not supplied, the internal operation is stopped and its state is maintained. The output buffer (main amplifier) holds this state until the next SRAM master clock signal is applied, and therefore the value Q1, which has set itself on the rising edge of the second cycle of the master clock signal K, is continuously output.

Durch Einstellen des SRAM-Taktmaskierungssignals CMs auf "L" wird mit der ansteigenden Flanke des vierten Zyklus des Master- Taktsignals K das SRAM ab der ansteigenden Flanke des fünften Zyklus des nächsten Master-Taktsignals K wieder aus dem Stromsparmodus freigegeben.By setting the SRAM clock mask signal CMs to "L" is with the rising edge of the fourth cycle of the master Clock signal K the SRAM from the rising edge of the fifth Cycle of the next master clock signal K again from the Power saving mode enabled.

Durch die Kombination der Zustände des Chipaktivierungssignals E#, des Schreibaktivierungssignals WE# und der Steuertaktsignale CC1# und CC2# mit der ansteigenden Flanke des fünften Zyklus des Master-Taktsignals K wird erneut der SRAM-Lesezyklus festgelegt. Weil das SRAM im fünften Zyklus des Master-Taktsignals K aus dem Stromsparmodus freigegeben worden ist, wird der Ausgabepuffer (der Hauptverstärker in Fig. 1), der bisher denselben Wert Q1 kontinuierlich ausgegeben hat, durch das Anlegen des Taktsignals K einmal in einen Zustand hoher Impedanz versetzt. Die Taktlage für das Auftreten der Ausgabedaten wird später detailliert beschrieben.The SRAM read cycle is determined again by combining the states of the chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # with the rising edge of the fifth cycle of the master clock signal K. Because the SRAM has been released from the power saving mode in the fifth cycle of the master clock signal K, the output buffer (the main amplifier in FIG. 1), which has continuously output the same value Q1 up to now, becomes high once by the application of the clock signal K Impedance offset. The timing for the occurrence of the output data will be described in detail later.

Entsprechend den SRAM-Adressen As0 bis As11, die im fünften Zyklus des Master-Taktsignals K angelegt werden, werden Speicherzellen im SRAM-Feld ausgewählt und Daten werden aus den ausgewählten Speicherzellen gelesen.Corresponding to the SRAM addresses As0 to As11, which are in the fifth Cycle of the master clock signal K are applied Memory cells are selected in the SRAM field and data are extracted from the selected memory cells read.

Mit der ansteigenden Flanke des sechsten Zyklus des Master- Taktsignals K wird der Ausgabewert Q auf einen stabilen Zustand eingestellt. Mit der ansteigenden Flanke des fünften Zyklus des Master-Taktsignals K befindet sich das SRAM- Taktmaskierungssignal CMs auf "H", und der durch den sechsten Zyklus des Master-Taktsignals K definierte Zyklus wird dem Stromsparmodus unterworfen. Entsprechend wird der Ausgabewert Q2 kontinuierlich ausgegeben. Dieser Zustand wird solange beibehalten, wie das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs auf "H" liegt. Durch Absenken des SRAM-Taktmaskierungssignals CMs auf "L" mit der ansteigenden Flanke des 13-ten Zyklus des Master- Taktsignals K wird im 14-ten Zyklus des Master-Taktsignals das SRAM aus dem Stromsparmodus freigegeben. Damit wird der Ausgang Q in einen Zustand hoher Impedanz versetzt.With the rising edge of the sixth cycle of the master Clock signal K, the output value Q becomes a stable state set. With the rising edge of the fifth cycle of the Master clock signal K is the SRAM Clock mask signal CMs at "H", and that through the sixth Cycle of the master clock signal K is defined cycle Subject to power saving mode. The output value Q2 issued continuously. This condition will last maintain how the SRAM clock mask signal CMs at "H" lies. By lowering the SRAM clock mask signal CMs "L" with the rising edge of the 13th cycle of the master Clock signal K is in the 14th cycle of the master clock signal SRAM released from power saving mode. This will be the exit Q placed in a high impedance state.

Wie oben beschrieben worden ist, kann durch Verwenden des SRAM- Stromsparmodus der Betrieb des SRAM-Abschnitts angehalten werden, und die Stromaufnahme aufgrund des Betriebs synchron zum Taktsignal K kann im SRAM-Abschnitt vermindert werden.As described above, by using the SRAM Power saving mode stopped the operation of the SRAM section be, and the power consumption due to the operation in sync with Clock signal K can be reduced in the SRAM section.

[SRAM-Stillegungsmodus][SRAM decommissioning mode]

Der SRAM-Stillegungszyklus versetzt den Ausgabepuffer (Hauptverstärker 138 in Fig. 1) in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz. Für den SRAM-Stillegungsmodus wird das SRAM- Taktmaskierungssignal CMs mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" eingestellt, und das Chipaktivierungssignal E# wird mit der ansteigenden Flanke des nächsten Master-Taktsignals K auf "H" gesetzt. Damit nimmt es ab dem nächsten Zyklus den SRAM-Stillegungsmodus ein, die Datenübertragung und die Dateneingabe/ausgabe des SRAM-Feldes werden deaktiviert, und es nimmt einen Zustand entsprechend einer hohen Ausgangsimpedanz ein. Durch den SRAM- Stillegungsmodus kann die Ausgangsimpedanz in den Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt werden, wobei sich der SRAM-Bereich effektiv in einem nicht-ausgewählten Zustand (nicht­ betriebsbereiten Zustand) befindet. Daher kann ein fehlerhaftes Überschreiben von Daten im SRAM, die im vorherigen Zyklus gelesen worden sind, beim Umschalten vom Datenlese- zum Datenschreibbetrieb verhindert werden, und man kann ein fehlerhaftes Datenschreiben aufgrund einer Kollision neu angelegter Schreibdaten und der Lesedaten vermeiden.The SRAM quiescent cycle places the output buffer (main amplifier 138 in FIG. 1) in a high output impedance state. For the SRAM set mode, the SRAM clock mask signal CMs is set to "L" with the rising edge of the master clock signal K, and the chip activation signal E # is set to "H" with the rising edge of the next master clock signal K. With this, it takes the SRAM decommissioning mode from the next cycle, the data transmission and the data input / output of the SRAM field are deactivated, and it assumes a state corresponding to a high output impedance. The SRAM quiesce mode allows the output impedance to be placed in the high output impedance state, with the SRAM region effectively in an unselected state (non-operational state). Therefore, erroneous overwriting of data in the SRAM that was read in the previous cycle can be prevented when switching from data reading to data writing operation, and erroneous data writing due to a collision of newly created write data and the read data can be avoided.

Wie im Signaldiagramm der Fig. 4 gezeigt ist, befindet sich das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs mit der ansteigenden Flanke des ersten Zyklus des Master-Taktsignals K auf "L". Zu diesem Zeitpunkt liegt das Chipaktivierungssignal E# auf "L" und das Schreibaktivierungssignal WE# sowie die Steuertaktsignale CC1# und CC2# befinden sich auf "H". daher ist der SRAM-Lesemodus eingestellt. Die im ersten Zyklus des Master-Taktsignals K angelegten SRAM-Adreßbits As0 bis As11 werden übernommen, und der Wert Q1 der Speicherzelle entsprechend der Adresse (in Fig. 4 als C1 angegeben) wird gelesen.As shown in the signal diagram of FIG. 4, the SRAM clock mask signal CMs is at "L" with the rising edge of the first cycle of the master clock signal K. At this time, the chip activation signal E # is at "L" and the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are at "H". therefore, the SRAM read mode is set. The SRAM address bits As0 to As11 applied in the first cycle of the master clock signal K are taken over, and the value Q1 of the memory cell corresponding to the address (indicated as C1 in FIG. 4) is read.

Wenn das Chipaktivierungssignal E# im zweiten Zyklus des Master- Taktsignals K auf "H" angehoben wird, tritt das SRAM in den SRAM-Stillegungsmodus ein. In diesem Zustand wird der SRAM- Abschnitt in den nicht-ausgewählten Zustand versetzt, und der Ausgang wird im dritten Zyklus des Master-Taktsignals K in einen Zustand hoher Impedanz versetzt.If the chip activation signal E # in the second cycle of the master Clock signal K is raised to "H", the SRAM enters the SRAM decommissioning mode. In this state, the SRAM Section is set to the unselected state, and the Output turns into a in the third cycle of the master clock signal K High impedance state offset.

Wenn das Chipaktivierungssignal E# auf "L" absinkt, wird der SRAM-Stillegungsmodus freigegeben, der SRAM-Lesemodus wird entsprechend den Zuständen der anderen Steuersignale WE#, CC1# und CC2# zu diesem Zeitpunkt gesteuert, Daten werden entsprechend der zu diesem Zeitpunkt angelegten SRAM-Adresse (C2 in Fig. 4) gelesen und der Ausgabewert Q2 wird ausgegeben.When the chip activation signal E # drops to "L", the SRAM decommissioning mode is released, the SRAM read mode is controlled according to the states of the other control signals WE #, CC1 # and CC2 # at this time, data is changed according to the SRAM currently applied Address (C2 in Fig. 4) read and the output value Q2 is output.

Wenn E# im sechsten Zyklus des Master-Taktsignals K den Pegel "H" erreicht, tritt das SRAM ab dem fünften Zyklus des Master- Taktsignals K in den SRAM-Stillegungsmodus ein. Der SRAM- Stillegungsmodus wird solange beibehalten, wie das Chipaktivierungssignal E# auf "H" liegt (vorausgesetzt, das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs befindet sich auf "L"), und der Zustand hoher Ausgangsimpedanz wird beibehalten.If E # in the sixth cycle of the master clock signal K the level "H" reached, the SRAM occurs from the fifth cycle of the master  Clock signal K in the SRAM set mode. The SRAM Decommissioning mode is maintained as long as that Chip activation signal E # is "H" (provided that SRAM clock mask signal CMs is at "L"), and the State of high output impedance is maintained.

Genauer gesagt wird im SRAM-Stillegungsmodus der SRAM-Abschnitt für die Zeitspanne eines Zyklus des Master-Taktsignals K in den nicht-ausgewählten Zustand versetzt.More specifically, in the SRAM decommissioning mode, the SRAM section becomes for the period of one cycle of the master clock signal K in the unselected state.

Fig. 5 zeigt die Struktur der Abschnitte, die den SRAM- Stromsparmodus und den SRAM-Stillegungsmodus betreffen. Die in Fig. 5 dargestellte Struktur entspricht der Struktur der SRAM- Steuerschaltung 132 und des Hauptverstärkers 138 der Taktsignal- Maskierungsschaltung 130 in der Struktur von Fig. 1. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, weist die SRAM-Steuerschaltung 132 einen K- Puffer, der das Master-Taktsignal K empfängt und ein internes Taktsignal Ki erzeugt, und eine Maskierungsschaltung 130, die vom internen Taktsignal Ki und dem SRAM-Taktmaskierungssignal CMs abhängig ist, zum Erzeugen eines SRAM-Master-Taktsignals SK auf. Fig. 5 shows the structure of the sections relating to the SRAM power save mode and the SRAM set mode. The structure shown in FIG. 5 corresponds to the structure of the SRAM control circuit 132 and the main amplifier 138 of the clock masking circuit 130 in the structure of FIG. 1. As shown in FIG. 5, the SRAM control circuit 132 has a K buffer , which receives the master clock signal K and generates an internal clock signal Ki, and a masking circuit 130 , which is dependent on the internal clock signal Ki and the SRAM clock mask signal CMs, for generating an SRAM master clock signal SK.

Die Maskierungsschaltung 130 weist ein Schieberegister 152, da vom internen Taktsignal Ki abhängig ist, zum Erzielen einer Verzögerung von einer Taktzyklusperiode für das SRAM- Taktmaskierungssignal CMs und eine Gatterschaltung 164, die vom Taktmaskierungssignal CMsR vom Schieberegister 152 abhängig ist, zum selektiven Durchlassen des internen Taktsignals Ki auf. Die Gatterschaltung 164 wird z. B. von einem Transfergatter mit einem p-Kanal MOS-Transistor gebildet. Wenn das Taktmaskierungssignal CMsR auf "H" liegt, wird die Übertragung des internen Taktsignals Ki gesperrt. Die Gatterschaltung 164 kann unter Verwendung eines Logikgatters gebildet werden. Das SRAM-Master- Taktsignal SK wird von der Maskierungsschaltung 130 erzeugt.The masking circuit 130 has a shift register 152 , since it depends on the internal clock signal Ki, to achieve a delay of one clock cycle period for the SRAM clock masking signal CMs, and a gate circuit 164 , which depends on the clock masking signal CMsR from the shift register 152 , for selectively passing the internal clock signal Ki on. The gate circuit 164 is e.g. B. formed by a transfer gate with a p-channel MOS transistor. When the clock mask signal CMsR is "H", the transmission of the internal clock signal Ki is blocked. Gate circuit 164 may be formed using a logic gate. The SRAM master clock signal SK is generated by the masking circuit 130 .

Die SRAM-Steuerschaltung 132 weist einen E-Puffer 154, der vom SRAM-Taktsignal SK abhängig ist, zum Verriegeln des Chipaktivierungssignals E#, einen WE-Puffer 156, der vom SRAM- Master-Taktsignal SK und dem internen Chipaktivierungssignal E vom E-Puffer abhängig ist, zum Verriegeln des Schreibaktivierungssignals WE# und Erzeugen eines internen Schreibaktivierungssignals WE sowie einen CC1-Puffer 158 und einen CC2-Puffer 160, die vom internen Chipaktivierungssignal E und dem SRAM-Master-Taktsignal SK abhängig sind, zum Erzeugen interner Steuertaktsignal CC1 bzw. CC2 auf.The SRAM control circuit 132 has an E buffer 154 , which is dependent on the SRAM clock signal SK, for locking the chip activation signal E #, a WE buffer 156 , which is dependent on the SRAM master clock signal SK and the internal chip activation signal E from the E buffer is dependent on locking the write activation signal WE # and generating an internal write activation signal WE and a CC1 buffer 158 and a CC2 buffer 160 , which are dependent on the internal chip activation signal E and the SRAM master clock signal SK, for generating internal control clock signal CC1 and CC2 on.

Die SRAM-Steuerschaltung 132 weist ferner eine Steuersignal- Erzeugungsschaltung 166 auf, die in Abhängigkeit vom internen Chipaktivierungssignal E vom E-Puffer aktiviert wird, dessen Taktlage vom SRAM-Master-Taktsignal SK definiert wird, zum Erzeugen der notwendigen Steuersignale in Übereinstimmung mit Kombinationen der Zustände des Schreibaktivierungssignals WE und der Steuertaktsignale CC1 und CC2, die von den Puffern 156, 158 und 160 zugeführt werden.The SRAM control circuit 132 further comprises a control signal generating circuit 166 which is activated in dependence on the internal chip activation signal E from the E buffer, the clock position of which is defined by the SRAM master clock signal SK, for generating the necessary control signals in accordance with combinations of the States of the write enable signal WE and the control clock signals CC1 and CC2, which are supplied from the buffers 156 , 158 and 160 .

Die Steuersignal-Erzeugungsschaltung 166 erzeugt ein Treibersteuersignal zum Treiben des SRAM-Feldes und ein Datenübertragungs-Steuersignal zum Treiben der Datenübertragungsschaltung. Bei der Datenübertragung zwischen dem SRAM-Feld und der Datenübertragungsschaltung wird die Zeitspanne der Übertragung vom Master-Taktsignal festgelegt, um die Daten sicher zu übertragen.The control signal generating circuit 166 generates a driver control signal for driving the SRAM array and a data transfer control signal for driving the data transfer circuit. In the data transfer between the SRAM array and the data transfer circuit, the time period of the transfer is determined by the master clock signal in order to transfer the data securely.

Das CDRAM weist ferner einen G-Puffer 162, der das Ausgabeaktivierungssignal G# empfängt, zum Erzeugen eines internen Ausgabeaktivierungssignals G und eine Ausgabesteuerschaltung 168, die vom internen Ausgabeaktivierungssignal G und einem Steuersignal von der Steuersignal-Erzeugungsschaltung 166 abhängig ist, zum Steuern des Hauptverstärkers 138 auf. Bei der in Fig. 1 gezeigten Struktur ist die Ausgabesteuerschaltung 168 in der SRAM- Steuerschaltung gebildet. Die Ausgabesteuerschaltung 168 weist eine Gatterschaltung 176, die das interne Ausgabeaktivierungssignal G vom G-Puffer 162 und das Aktivierungssignal E1 von der Steuersignal-Erzeugungsschaltung empfängt, und eine Gatterschaltung 178, die das Ausgangssignal von der Gatterschaltung 176 und das Taktmaskierungssignal CMsR vom Schieberegister 152 empfängt, auf. Die Gatterschaltung 176 erzeugt ein Signal mit Pegel "H", wenn die an ihre beiden Eingänge angelegten Signale auf "L" liegen. Die Gatterschaltung 178 erzeugt ein Signal mit Pegel "H", wenn mindestens eines der Eingangssignale den Pegel "H" erreichen.The CDRAM further includes a G buffer 162 which receives the output enable signal G # for generating an internal output enable signal G and an output control circuit 168 which is dependent on the internal output enable signal G and a control signal from the control signal generating circuit 166 for controlling the main amplifier 138 . In the structure shown in FIG. 1, the output control circuit 168 is formed in the SRAM control circuit. The output control circuit 168 includes a gate circuit 176 which receives the internal output enable signal G from the G buffer 162 and the enable signal E1 from the control signal generating circuit, and a gate circuit 178 which receives the output signal from the gate circuit 176 and the clock mask signal CMsR from the shift register 152 . on. Gate circuit 176 generates a "H" level signal when the signals applied to its two inputs are at "L". Gate circuit 178 generates a "H" level signal when at least one of the input signals reaches "H" level.

Der Hauptverstärker 138 weist eine Inverterschaltung 172 zum Invertieren des Signals auf einem internen Datenbus 123a (1-Bit- Datenleitung des internen Datenbus 123 von Fig. 1), eine 3- Zustands-Inverterschaltung 170, die in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Ausgabesteuerschaltung 168 aktiviert wird, eine Inverterschaltung 174 und ein Verbindungsgatter 173 zum Verbinden des Ausgangs der Inverterschaltung 170 mit dem Eingang der Inverterschaltung 174 entsprechend dem internen Taktmaskierungssignal CMsR auf. Das Ausgangssignal von der Inverterschaltung 174 wird an einen Eingang der 3-Zustands- Inverterschaltung 170 angelegt. Wenn das Taktmaskierungssignal CMsR auf "H" liegt, bilden die Inverterschaltung 170 und die Inverterschaltung 174 eine Latch-Schaltung.The main amplifier 138 has an inverter circuit 172 for inverting the signal on an internal data bus 123 a (1-bit data line of the internal data bus 123 from FIG. 1), a 3-state inverter circuit 170 , which is a function of an output signal of the output control circuit 168 is activated, an inverter circuit 174 and a connection gate 173 for connecting the output of the inverter circuit 170 to the input of the inverter circuit 174 in accordance with the internal clock mask signal CMsR. The output signal from inverter circuit 174 is applied to an input of 3-state inverter circuit 170 . When the clock mask signal CMsR is "H", the inverter circuit 170 and the inverter circuit 174 form a latch circuit.

Nun wird der Betrieb kurz beschrieben. Das Schieberegister 152 gibt mit einer Verzögerung von einem Taktzyklus ein Taktmaskierungssignal CMsR aus. In Abhängigkeit von diesem um einen Taktzyklus verzögerten Taktmaskierungssignal CMsR läßt die Gatterschaltung 164 das interne Taktsignal Ki durch. Wenn das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs extern erzeugt wird, wird entsprechend im nächsten Taktzyklus die Übertragung des SRAM- Master-Taktsignals SK an die SRAM-Steuerschaltung 132 gesperrt. Die Betriebstaktung der Steuersignal-Erzeugungsschaltung 166 wird durch das SRAM-Master-Taktsignal SK definiert und erzeugt die notwendigen internen Steuersignale. Die Pufferschaltungen 154, 156, 158 und 160 verriegeln die angelegten Daten entsprechend dem internen Chipaktivierungssignal E und dem SRAM- Master-Taktsignal SK aus. Wird kein SRAM-Master-Taktsignal SK zugeführt, führt keiner der Puffer eine neue Verriegelung durch.The operation will now be briefly described. The shift register 152 outputs a clock mask signal CMsR with a delay of one clock cycle. In response to this delayed by one clock cycle clock mask signal CMSR the gate circuit 164 may be by the internal clock signal Ki. Accordingly, if the SRAM clock mask signal CMs is generated externally, the transmission of the SRAM master clock signal SK to the SRAM control circuit 132 is blocked in the next clock cycle. The operating timing of the control signal generating circuit 166 is defined by the SRAM master clock signal SK and generates the necessary internal control signals. The buffer circuits 154 , 156 , 158 and 160 lock out the applied data in accordance with the internal chip activation signal E and the SRAM master clock signal SK. If no SRAM master clock signal SK is supplied, none of the buffers performs a new locking.

Wird das Chipaktivierungssignal E nicht erzeugt, arbeiten in ähnlicher Weise die Puffer nicht. Liegt das Chipaktivierungssignal E auf "H", was den nicht-ausgewählten Zustand anzeigt, arbeiten die Puffer 156, 158 und 160 nicht. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet auch die Steuersignal- Erzeugungsschaltung 166 nicht.Similarly, if the chip activation signal E is not generated, the buffers will not work. If the chip activation signal E is "H", which indicates the unselected state, the buffers 156 , 158 and 160 do not work. At this time, the control signal generating circuit 166 also does not work.

Das SRAM-Master-Taktsignal SK wird ab dem nächsten Zyklus nach der Erzeugung des SRAM-Taktmaskierungssignals CMs durch dieses SRAM-Taktmaskierungssignal CMs maskiert. Wenn das SRAM- Taktmaskierungssignal CMs extern angelegt wird, werden daher das interne Chipaktivierungssignal E und das SRAM-Master-Taktsignal SK in diesem Zyklus erzeugt, und daher wird ein Betrieb entsprechend den angelegten Steuersignalen ausgeführt. Im nächsten Zyklus wird kein internes Steuersignal erzeugt und die Steuersignal-Erzeugungsschaltung 166 behält den Zustand des vorherigen Zyklus bei. Die Steuersignal-Erzeugungsschaltung 166 verzögert das Chipaktivierungssignal E um eine vorbestimmte Zeitspanne und erzeugt ein internes Chipaktivierungssignal E1. Damit kann die Ausgabetaktung genau eingestellt werden (weil die Erzeugungstaktlage durch das SRAM-Master-Taktsignal SK definiert wird).The SRAM master clock signal SK is masked by this SRAM clock masking signal CMs from the next cycle after the generation of the SRAM clock masking signal CMs. Therefore, when the SRAM clock mask signal CMs is externally applied, the internal chip enable signal E and the SRAM master clock signal SK are generated in this cycle, and therefore an operation is carried out in accordance with the applied control signals. No internal control signal is generated in the next cycle and control signal generation circuit 166 maintains the state of the previous cycle. The control signal generation circuit 166 delays the chip activation signal E by a predetermined period of time and generates an internal chip activation signal E1. The output clock can thus be set precisely (because the generation clock position is defined by the SRAM master clock signal SK).

Ist das Taktmaskierungssignal CMsR auf "H", befindet sich die 3- Zustands-Inverterschaltung 170 im Betriebszustand und auch das Verbindungsgatter 173 wird leitend. Dadurch bilden die Inverterschaltungen 170 und 174 eine Latch-Schaltung. Obwohl sich das Ausgangssignal vom G-Puffer 162 im aktiven Zustand befindet, bleibt der Ausgangswert DQ durch die Inverterschaltungen 170 und 174 denselben Wert bei. Wenn das Chipaktivierungssignal E# auf "L" abfällt, fällt auch das interne Chipaktivierungssignal E auf "L" ab, die Steuersignal- Erzeugungsschaltung 166 initialisiert das Chipaktivierungssignal E1 auf "H" und senkt es nach einer vorbestimmten Zeitspanne wieder auf "L" ab. Befindet sich das Taktmaskierungssignal CMsR auf "L", wird die Inverterschaltung 170 in einen Ausgangszustand hoher Impedanz versetzt, und falls sich das interne Ausgabeaktivierungssignal G auf "L" befindet, wird die Inverterschaltung 170 entsprechend dem internen Chipaktivierungssignal E1 in den Betriebszustand versetzt, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Dadurch erscheinen neue Ausgabedaten. If the clock mask signal CMsR is "H", the 3-state inverter circuit 170 is in the operating state and the connection gate 173 also becomes conductive. As a result, the inverter circuits 170 and 174 form a latch circuit. Although the output signal from G buffer 162 is in the active state, the output value DQ through inverter circuits 170 and 174 remains the same value. When the chip activation signal E # falls to "L", the internal chip activation signal E also falls to "L", the control signal generating circuit 166 initializes the chip activation signal E1 to "H" and lowers it again to "L" after a predetermined period of time. When the clock mask signal CMsR is at "L", the inverter circuit 170 is placed in a high impedance output state, and if the internal output enable signal G is at "L", the inverter circuit 170 is put into the operating state according to the internal chip enable signal E1 after one predetermined period of time has passed. As a result, new output data appear.

Wie oben beschrieben worden ist, kann der Ausgangsimpedanzzustand durch das Taktmaskierungssignal CMsR und das Chipaktivierungssignal E# eingestellt werden.As described above, the Output impedance state by the clock mask signal CMsR and the chip activation signal E # can be set.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel für die Struktur der Pufferschaltung von Fig. 5. Fig. 6 zeigt eine Struktur des SRAM-Adreßpuffers, der in Fig. 5 nicht dargestellt ist. Die Puffer 156, 158 und 160 weisen dieselbe Struktur wie der in Fig. 6 gezeigte Puffer auf. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, weist der Puffer 116 eine 3- Zustands-Inverterschaltung 7011, deren Ausgabezustand durch das Master-Taktsignal K bestimmt wird, eine Inverterschaltung 7013, die ein Ausgangssignal von der Inverterschaltung 7011 empfängt, und eine 3-Zustands-Inverterschaltung 7014, die in Abhängigkeit vom internen Chipaktivierungssignal E in einen Ausgabeaktivierungszustand versetzt wird, auf. Der Ausgang der Inverterschaltung 7013 ist mit einem Eingang der Inverterschaltung 7014 verbunden. Der Ausgang der Inverterschaltung 7014 ist mit einem Eingang der Inverterschaltung 7013 verbunden. Die Inverterschaltung 7013 erzeugt ein internes Adreßsignal intAs. Nun wird der Betrieb kurz beschrieben. Fig. 6 shows an example of the structure of the buffer circuit of Fig. 5. Fig. 6 shows a structure of the SRAM address buffer, which is not shown in Fig. 5. Buffers 156 , 158 and 160 have the same structure as the buffer shown in FIG. 6. As shown in Fig. 6, the buffer 116 has a 3-state inverter circuit 7011 whose output state is determined by the master clock signal K, an inverter circuit 7013 which receives an output signal from the inverter circuit 7011 , and a 3-state Inverter circuit 7014 , which is put into an output activation state in response to the internal chip activation signal E. The output of inverter circuit 7013 is connected to an input of inverter circuit 7014 . The output of inverter circuit 7014 is connected to an input of inverter circuit 7013 . The inverter circuit 7013 generates an internal address signal intAs. The operation will now be briefly described.

Die 3-Zustands-Inverterschaltung 7011 wird in den aktiven Zustand versetzt, wenn das interne SRAM-Master-Taktsignal SK auf "L" liegt, und invertiert eine extern angelegte Adresse As und läßt sie durch. Befindet sich das SRAM-Master-Taktsignal SK auf "H", wird die Inverterschaltung 7011 in einen Ausgabezustand hoher Impedanz versetzt. Daher übernimmt die Inverterschaltung 7011 mit der ansteigenden Flanke des SRAM-Master-Taktsignals SK die Adresse As, die zu diesem Zeitpunkt angelegt worden ist.The 3-state inverter circuit 7011 is brought into the active state when the internal SRAM master clock signal SK is at "L" and inverts an externally applied address As and passes it through. When the SRAM master clock signal SK is "H", the inverter circuit 7011 is put in a high impedance output state. Therefore, with the rising edge of the SRAM master clock signal SK, the inverter circuit 7011 takes over the address As, which has been applied at this time.

Die Inverterschaltung 7014 wird in den aktiven Zustand versetzt, wenn sich das interne Chipaktivierungssignal E auf "L" befindet und damit den Chipauswahlzustand anzeigt, während sie in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt wird, wenn das Chipaktivierungssignal E auf "H" liegt und den nicht­ ausgewählten Chipzustand angibt. Wenn das Chipaktivierungssignal E mit der ansteigenden Flanke des internen Taktsignals SK auf "L" liegt, wird die Adresse As, die zu diesem Zeitpunkt an die Inverterschaltung 7011 angelegt ist, von den Inverterschaltungen 7013 und 7014 verriegelt, und es wird eine interne SRAM-Adresse erzeugt.The inverter circuit 7014 is put in the active state when the internal chip activation signal E is at "L" and thus indicates the chip selection state, while it is put in a state of high output impedance when the chip activation signal E is at "H" and the unselected one Indicates chip state. When the chip enable signal E is "L" with the rising edge of the internal clock signal SK, the address As applied to the inverter circuit 7011 at this time is latched by the inverter circuits 7013 and 7014 , and becomes an internal SRAM address generated.

Fig. 7 zeigt eine Struktur für den E-Puffer von Fig. 5. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, weist der E-Puffer 154 einen p-Kanal MOS-Transistor Tr700, dessen Source mit dem Versorgungspotential Vcc verbunden ist und der das SRAM-Master-Taktsignal SK an seinem Gate empfängt, einen p-Kanal MOS-Transistor Tr701, dessen Source mit der Drain des p-Kanal MOS-Transistors Tr700 verbunden ist und dessen Gate das Chipaktivierungssignal E# empfängt, einen n-Kanal MOS-Transistor Tr702, dessen Gate das Chipaktivierungssignal E# empfängt und dessen Drain mit der Drain des MOS-Transistors Tr701 verbunden ist, und einen n-Kanal MOS-Transistor Tr703, dessen Drain mit der Source des MOS- Transistors Tr702 verbunden ist, dessen Source mit dem Massepotential Vss verbunden ist und dessen Gate ein invertiertes Signal /SK des SRAM-Master-Taktsignals empfängt, auf. Der E-Puffer 154 wird in einen Zustand hoher Impedanz versetzt, wenn sich das SRAM-Master-Taktsignal SK auf "H" befindet (die Transistoren Tr700 und Tr703 sind beide gesperrt), und er invertiert das Chipaktivierungssignal E# und erzeugt ein invertiertes Signal /E des internen Chipaktivierungssignals E#, wenn das SRAM-Master-Taktsignal SK auf "L" liegt. Daher kann das Chipaktivierungssignal E# entsprechend dem SRAM-Master- Taktsignal SK übernommen werden. Fig. 7 shows a structure for the E-buffer of Fig. 5. As shown in Fig. 7, the E-buffer 154 has a p-channel MOS transistor Tr700, the source of which is connected to the supply potential Vcc and which SRAM master clock signal SK receives at its gate, a p-channel MOS transistor Tr701, the source of which is connected to the drain of the p-channel MOS transistor Tr700 and the gate of which receives the chip activation signal E #, an n-channel MOS transistor Tr702, whose gate receives the chip activation signal E # and whose drain is connected to the drain of the MOS transistor Tr701, and an n-channel MOS transistor Tr703, whose drain is connected to the source of the MOS transistor Tr702, whose source is connected to ground potential Vss is connected and the gate receives an inverted signal / SK of the SRAM master clock signal. E-buffer 154 is placed in a high impedance state when SRAM master clock signal SK is "H" (transistors Tr700 and Tr703 are both blocked) and inverts chip enable signal E # and generates an inverted signal / E of the internal chip activation signal E # when the SRAM master clock signal SK is at "L". Therefore, the chip activation signal E # can be adopted in accordance with the SRAM master clock signal SK.

Durch verwenden der Strukturen der SRAM-Steuerschaltung und der Hauptverstärkerschaltung 138, wie sie oben beschrieben worden sind, können der SRAM-Stromsparmodus und der SRAM- Stillegungsmodus schnell einfach werden.By using the structures of the SRAM control circuit and the main amplifier circuit 138 as described above, the SRAM power saving mode and the SRAM decommissioning mode can quickly become simple.

[SRAM-Lesemodus][SRAM read mode]

Der SRAM-Lesemodus ist ein Modus zum Lesen von Daten aus dem SRAM-Feld. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird in diesem Betriebsmodus mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# auf "L" gesetzt und das Schreibaktivierungssignal WE# sowie die Steuertaktsignale CC1# und CC2# werden auf "H" eingestellt. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs auf "L" liegt. Zu diesem Zeitpunkt wird unter der Steuerung durch die SRAM-Steuerschaltung 132 (siehe Fig. 1) in Übereinstimmung mit den gleichzeitig übernommenen SRAM-Adreßbits As0 bis As1 ein Speicherzellen-Auswahlvorgang ausgeführt, und die Daten der ausgewählten Speicherzelle des SRAM-Feldes werden auf den internen Datenbus 123 (siehe Fig. 1) übertragen. Befindet sich das Ausgabeaktivierungssignal G# zu diesem Zeitpunkt auf "L", wird mit der ansteigenden Flanke des nächsten Taktsignals ein stabiler Wert ausgegeben. Das SRAM arbeitet mit hoher Geschwindigkeit. Durch Einstellen des SRAM-Lesemodus mit jeder ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K können daher die stabilen Daten mit der ansteigenden Flanke des nächsten Taktzyklus ausgegeben werden (vorausgesetzt, das Ausgabeaktivierungssignal G# liegt auf "L").The SRAM read mode is a mode for reading data from the SRAM field. As shown in FIG. 8, in this mode of operation, with the rising edge of the master clock signal K, the chip activation signal E # is set to "L" and the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are set to "H". In the following description, it is assumed that the SRAM clock mask signal CMs is "L". At this time, under the control of the SRAM control circuit 132 (see Fig. 1) in accordance with the simultaneously adopted SRAM address bits As0 to As1, a memory cell selection process is carried out, and the data of the selected memory cell of the SRAM array is written to the internal data bus 123 (see FIG. 1). If the output activation signal G # is at "L" at this point in time, a stable value is output with the rising edge of the next clock signal. The SRAM works at high speed. Therefore, by setting the SRAM read mode with each rising edge of the master clock signal K, the stable data can be output with the rising edge of the next clock cycle (provided the output enable signal G # is "L").

Wird das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "H" eingestellt, wird die Hauptverstärkerschaltung 138 in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt.When the output enable signal G # is set to "H", the main amplifier circuit 138 is placed in a high output impedance state.

Fig. 9 zeigt den Datenfluß im SRAM-Lesemodus. Zu diesem Zeitpunkt dekodiert ein Treiber 118a, der dem in Fig. 1 gezeigten SRAM-Zeilendekoder 118 entspricht, die SRAM-Adreßbits As4 bis As11 und wählt eine Zeile im SRAM-Feld 104 aus. Im SRAM- Feld 104 sind mit einer Zeile 16 Bits an Speicherzellen verbunden. Eine dieser 16 Bits an Speicherzellen wird vom Spaltendekoder 120 ausgewählt. Der Spaltendekoder 120 dekodiert die SRAM-Adreßbits As0 bis As3 und wählt eine der 16 Bits an Speicherzellen aus. Eine SA/IO-Steuerschaltung 122 liest die Daten der ausgewählten Speicherzelle des SRAM-Feldes 104. Fig. 9 shows the data flow in the SRAM read mode. At this time, a driver 118 a, which corresponds to the SRAM row decoder 118 shown in FIG. 1, decodes the SRAM address bits As4 to As11 and selects a row in the SRAM field 104 . In the SRAM field 104 , 16 bits of memory cells are connected with one row. One of these 16 bits of memory cells is selected by column decoder 120 . Column decoder 120 decodes SRAM address bits As0 to As3 and selects one of the 16 bits of memory cells. An SA / IO control circuit 122 reads the data of the selected memory cell of the SRAM array 104 .

[SRAM-Schreibmodus)[SRAM write mode)

Der SRAM-Schreibmodus ist ein Modus zum Schreiben von Daten in die Speicherzellen des SRAM-Feldes. Für den SRAM-Schreibmodus werden mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# und das Schreibaktivierungssignal WE# beide auf "L" gesetzt und die die Steuertaktsignale CC1# und CC2# werden beide auf "H" eingestellt, wie in Fig. 10 dargestellt ist. In diesem Fall wird im vorherigen Zyklus auch das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs auf "L" eingestellt. Diese Bedingung gilt für die folgenden Beschreibungen und es wird angenommen, daß das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs auf "L" liegt, solange nichts anderes gesagt wird. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, werden Maskierungsdaten M0 bis M3 verwendet, und es sind die Betriebssignaldiagramme im SRAM-Lesemodus und SRAM- Schreibmodus mit gemeinsamer DQ-Anschlußanordnung dargestellt.The SRAM write mode is a mode for writing data into the memory cells of the SRAM array. For the SRAM write mode, with the rising edge of the master clock signal K, the chip activation signal E # and the write activation signal WE # are both set to "L" and the control clock signals CC1 # and CC2 # are both set to "H", as shown in Fig. 10 is shown. In this case, the SRAM clock mask signal CMs is also set to "L" in the previous cycle. This condition applies to the following descriptions, and it is assumed that the SRAM clock mask signal CMs is "L" unless otherwise stated. As shown in Fig. 10, masking data M0 to M3 are used, and the operation signal diagrams in the SRAM read mode and the SRAM write mode are shown with a common DQ connector arrangement.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird der SRAM-Lesemodus eingestellt, wenn mit der ansteigenden Flanke des ersten Zyklus des Master- Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# auf "L" und das Schreibaktivierungssignal WE# sowie die Steuertaktsignale CC1# und CC2# auf "H" gesetzt sind. Liegt das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "L", werden Daten mit dem Anstieg des nächsten Taktsignals K gelesen.As shown in FIG. 10, the SRAM read mode is set when, with the rising edge of the first cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E # is at "L" and the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are at " H "are set. If the output enable signal G # is at "L", data is read with the rise of the next clock signal K.

Um vom SRAM-Lesemodus zum SRAM-Schreibmodus umzuschalten, wird das Chipaktivierungssignal E# mit der ansteigenden Flanke des dritten Zyklus des Master-Taktsignals K auf "H" angehoben. Folglich wird der SRAM-Stillegungsmodus eingestellt, und die im zweiten Zyklus des Taktsignals K festgelegten SRAM- Speicherzellendaten werden mit der ansteigenden Flanke des dritten Zyklus des Master-Taktsignals K stabilisiert und dann in einen Zustand entsprechend einer hohen Ausgangsimpedanz versetzt.To switch from SRAM read mode to SRAM write mode, the chip activation signal E # with the rising edge of the third cycle of the master clock signal K raised to "H". Consequently, the SRAM decommissioning mode is set, and the in the second cycle of the clock signal K specified SRAM Memory cell data is processed with the rising edge of the third cycle of the master clock signal K stabilized and then in a state corresponding to a high output impedance transferred.

Wenn im vierten Zyklus des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# und das Schreibaktivierungssignal WE# beide auf "L" und die Steuertaktsignale CC1# und CC2# auf "H" gesetzt sind, wird der SRAM-Schreibmodus eingestellt. Die zu diesem Zeitpunkt angelegten SRAM-Adreßbits As0 bis As11 werden übernommen, und auch die Maskierungsdaten M0 bis M3 (in Fig. 10 als M3 bezeichnet) sowie die internen Schreibdaten werden zu diesem Zeitpunkt übernommen. Ein bestimmtes Bit D3 der Schreibdaten wird hinsichtlich des Schreibvorgangs entsprechend den Maskierungsdaten M3 maskiert. Solange mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# und das Schreibaktivierungssignal WE# auf "L" und die Steuertaktsignale CC1# und CC2# auf "H" liegen, wird anschließend der SRAM-Schreibmodus wiederholt, Schreibdaten D und Maskierungsdaten M werden mit der ansteigenden Flanke des Taktsignals K übernommen, und die Daten werden geschrieben.In the fourth cycle of the master clock signal K, when the chip activation signal E # and the write activation signal WE # are both set to "L" and the control clock signals CC1 # and CC2 # are set to "H", the SRAM write mode is set. The SRAM address bits As0 to As11 created at this time are adopted, and the masking data M0 to M3 (referred to as M3 in FIG. 10) and the internal write data are also adopted at this time. A specific bit D3 of the write data is masked with respect to the write process in accordance with the masking data M3. As long as with the rising edge of the master clock signal K the chip activation signal E # and the write activation signal WE # are at "L" and the control clock signals CC1 # and CC2 # are at "H", the SRAM write mode is then repeated, write data D and mask data M become with the rising edge of the clock signal K, and the data is written.

Durch Einstellen des Chipaktivierungssignals E# auf "L" und des Schreibaktivierungssignals WE# sowie der Steuertaktsignale CC1# und CC2# auf "H" im neunten Zyklus des Master-Taktsignals K, wird der SRAM-Lesemodus eingestellt. Liegt das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "L", werden die im SRAM- Lesemodus gelesenen Werte Q8 und Q9 mit den ansteigenden Flanken des zehnten bzw. elften Zyklus des Master-Taktsignals K in einen stabilen Zustand versetzt. Wird das Ausgabeaktivierungssignal G# früher als die ansteigende Flanke des Master-Taktsignals 12 auf "H" eingestellt, wird der Eingabe/Ausgabeanschluß DQ in einen Zustand hoher Impedanz versetzt, vorausgesetzt, das Schreibaktivierungssignal WE# liegt auf "H".By setting the chip activation signal E # to "L" and the Write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # to "H" in the ninth cycle of the master clock signal K, the SRAM read mode is set. Is that Output activation signal G # to "L", the in the SRAM Read mode read values Q8 and Q9 with the rising edges of the tenth or eleventh cycle of the master clock signal K into one stable state. If the output activation signal G # earlier than the rising edge of the master clock signal 12 "H" is set, the input / output terminal DQ is in a High impedance condition, provided that Write enable signal WE # is at "H".

Weil der Zugriff auf das SRAM-Feld wie oben erwähnt mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt wird, wird das Datenschreiben in einem Zyklus des Taktsignals K abgeschlossen.Because access to the SRAM field, as mentioned above, is high Speed is running, data writing is in one cycle of the clock signal K is completed.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, kann unter Verwendung des SRAM- Stillegungsmodus beim Umschalten vom Lesebetrieb zum Schreibbetrieb das Schreiben von Daten sicher ausgeführt werden, während die Lesedaten (Q2) die Schreibdaten (D3) des nächsten Zyklus nicht beeinflussen.As can be seen from Fig. 10, using the SRAM set mode when switching from read to write operation, the writing of data can be performed safely while the reading data (Q2) does not affect the writing data (D3) of the next cycle.

Fig. 11 zeigt den Datenfluß im SRAM-Schreibmodus. Wie in Fig. 11 dargestellt ist, wird eine Wortleitungs-Treiberschaltung 118a getrieben, um den Zeilenauswahlbetrieb im SRAM auszuführen, und der Spaltendekoder 120 arbeitet, um eine Speicherzelle des SRAM- Feldes 104 auszuwählen. Daten werden über einen Block 122 in die ausgewählte Speicherzelle des SRAM-Feldes 104 eingeschrieben. Fig. 11 shows the data flow in the SRAM write mode. As shown in Fig. 11, a word line driver circuit 118a is driven to perform the row selection operation in the SRAM, and the column decoder 120 operates to select a memory cell of the SRAM array 104 . Data is written to the selected memory cell of SRAM array 104 via block 122 .

Wie in den Fig. 9 und 11 gezeigt ist, werden im SRAM-Lesemodus und SRAM-Schreibmodus das Schreiben von Daten in das SRAM-Feld und das Lesen von Daten aus dem SRAM-Feld unabhängig vom Betrieb der Datenübertragungsschaltung und dem DRAM-Feld ausgeführt. Beim Zugreifen auf das SRAM-Feld kann daher parallel dazu ein Datentransfer zwischen der Datenübertragungsschaltung und dem DRAM-Feld ausgeführt werden. Ein solcher Vorgang ist möglich, weil die DRAM-Steuerschaltung 128 und die SRAM-Steuerschaltung 132 getrennt gebildet sind, wie in Fig. 1 dargestellt ist.As shown in Figs. 9 and 11, in the SRAM read mode and the SRAM write mode, the writing of data into the SRAM field and the reading of data from the SRAM field are carried out regardless of the operation of the data transmission circuit and the DRAM field . When accessing the SRAM field, data transfer between the data transmission circuit and the DRAM field can therefore be carried out in parallel. Such an operation is possible because the DRAM control circuit 128 and the SRAM control circuit 132 are formed separately, as shown in FIG. 1.

[Pufferlesetransfermodus][Buffer Read Transfer Mode]

Der Pufferlesetransfermodus ist ein Betriebsmodus zum Übertragen von Daten vom Lesetransferpuffer zum SRAM. In diesem Modus werden 16 Datenbits gleichzeitig von der Datenübertragungsschaltung zum SRAM-Feld übertragen. Wie in Fig. 12 dargestellt ist, wird der Pufferlesetransfermodus durch Einstellen des Chipaktivierungssignals E# und des Steuertaktsignals CC2# auf "L" sowie des Schreibaktivierungssignals WE# und des Steuertaktsignals CC1# auf "H" mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K realisiert. In Fig. 12 sind auch die anderen Betriebsmodi dargestellt.The buffer read transfer mode is an operating mode for transferring data from the read transfer buffer to the SRAM. In this mode, 16 bits of data are transferred simultaneously from the data transfer circuit to the SRAM array. As shown in FIG. 12, the buffer read transfer mode is realized by setting the chip activation signal E # and the control clock signal CC2 # to "L" as well as the write activation signal WE # and the control clock signal CC1 # to "H" with the rising edge of the master clock signal K. The other operating modes are also shown in FIG .

Im Pufferlesetransfermodus wird die Datenübertragung durch Einstellen der SRAM-Adreßbits As0 bis As3, die zu diesem Zeitpunkt zugeführt werden, auf "L" sichergestellt. Durch Setzen der SRAM-Spaltenadreßbits As0 bis As3 auf "L" wird eine gleichzeitige Datenübertragung von 16 Bits ausgeführt. Unter Bezugnahme auf Fig. 12 werden nun der Pufferlesetransfermodus sowie andere Betriebsmodi beschrieben.In the buffer read transfer mode, data transfer is ensured by setting the SRAM address bits As0 to As3 which are being supplied at this time to "L". By setting the SRAM column address bits As0 to As3 to "L", simultaneous data transfer of 16 bits is carried out. Referring now to Figure 12, the buffer read transfer mode as well as other modes of operation will be described.

Wie in Fig. 12 dargestellt ist, wird der SRAM-Lesemodus mit der ansteigenden Flanke des ersten Zyklus des Master-Taktsignals K eingestellt. Der SRAM-Lesebetrieb wird in Übereinstimmung mit der SRAM-Adresse C1, die zu diesem Zeitpunkt angelegt ist, ausgeführt, und die Ausgabedaten Q1 werden mit der ansteigenden Flanke des zweiten Zyklus des Master-Taktsignals K stabilisiert. Weil das Chipaktivierungssignal E# mit der ansteigenden Flanke des zweiten Zyklus des Master-Taktsignals K auf "H" liegt, befindet sich der zweite Zyklus des Master-Taktsignals K im SRAM-Stillegungsmodus, und mit dem Anstieg des dritten Taktes des Master-Taktsignals K befindet sich der Ausgang in einem Zustand hoher Impedanz. Zu diesem Zeitpunkt werden mit der ansteigenden Flanke des dritten Zyklus des Master-Taktsignals K auch das Chipaktivierungssignals E# und das Steuertaktsignal CC2# auf "L" und das Schreibaktivierungssignal WE# sowie das Steuertaktsignals CC1# auf "H" eingestellt. Folglich wird der Pufferlesetransfermodus eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt liegen die SRAM-Adreßbits As0 bis As3 auf "L". Im SRAM-Feld wird entsprechend den SRAM-Adreßbits As4 bis As11 ein Zeilenauswahlbetrieb ausgeführt. 16 Bits an SRAM-Speicherzellen werden mit einer Zeile verbunden. Die Daten werden gleichzeitig vom Lesetransferpuffer 140 zu diesen 16 Bits der verbundenen SRAM-Speicherzellen übertragen.As shown in FIG. 12, the SRAM read mode is set with the rising edge of the first cycle of the master clock signal K. The SRAM read operation is performed in accordance with the SRAM address C1 which is applied at this time, and the output data Q1 is stabilized with the rising edge of the second cycle of the master clock signal K. Because the chip activation signal E # is at "H" with the rising edge of the second cycle of the master clock signal K, the second cycle of the master clock signal K is in SRAM quiescent mode, and is with the rise of the third clock of the master clock signal K. the output is in a high impedance state. At this time, with the rising edge of the third cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E # and the control clock signal CC2 # are also set to "L" and the write activation signal WE # and the control clock signal CC1 # are set to "H". As a result, the buffer read transfer mode is set. At this time, the SRAM address bits As0 to As3 are at "L". A row selection operation is carried out in the SRAM field in accordance with the SRAM address bits As4 to As11. 16 bits of SRAM memory cells are connected in one row. The data is transferred simultaneously from the read transfer buffer 140 to these 16 bits of the connected SRAM memory cells.

Das SRAM-Feld benötigt keine Vorgänge, wie z. B. das Vorladen der Bitleitungen. Das SRAM-Feld kann unmittelbar nach der Übertragung der Daten vom Lesetransferpuffer angesprochen werden. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, werden mit der ansteigenden Flanke des vierten Zyklus des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# auf "L" und das Schreibaktivierungssignal WE# sowie die Steuertaktsignale CC1# und CC2# auf "H" gesetzt. Damit wird der SRAM-Lesemodus eingestellt. Entsprechend werden mit der ansteigenden Flanke des fünften Zyklus des Master-Taktsignals K Daten von der RAM- Speicherzelle gelesen.The SRAM field does not require any operations such as B. precharging the bit lines. The SRAM field can be addressed by the read transfer buffer immediately after the data has been transferred. As shown in FIG. 12, with the rising edge of the fourth cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E # is set to "L" and the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are set to "H". This sets the SRAM read mode. Accordingly, data is read from the RAM memory cell with the rising edge of the fifth cycle of the master clock signal K.

Anschließend wird durch Setzen des Chipaktivierungssignals E# auf "H" mit der ansteigenden Flanke des fünften Zyklus des Master-Taktsignals K der SRAM-Stillegungsmodus eingestellt, das SRAM befindet sich im fünften Zyklus in einem nicht-ausgewählten Zustand und, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, wird der Ausgang in einen Zustand hoher Impedanz versetzt.Subsequently, by setting the chip activation signal E # to "H" with the rising edge of the fifth cycle of the Master clock signal K set the SRAM decommissioning mode, the SRAM is in a non-selected in the fifth cycle State and after a predetermined period of time has passed the output is placed in a high impedance state.

Mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K im sechsten Zyklus werden das Chipaktivierungssignal E# und das Steuertaktsignal CC2# beide auf "L" und das Schreibaktivierungssignal WE# sowie das Steuertaktsignal CC1# auf "H" gelegt, wodurch der Pufferlesemodus eingestellt wird. Folglich werden 16 Bits an Speicherzellen im SRAM-Feld ausgewählt, und Daten werden vom Lesetransferpuffer 140 zu den ausgewählten 16 Bits von SRAM-Speicherzellen übertragen. Dann werden im siebten Zyklus des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# und das Schreibaktivierungssignal WE# auf "L" und die beiden Steuertaktsignale CC1# und CC2# auf "H" gelegt, wodurch der SRAM-Schreibmodus eingestellt wird. Die zu diesem Zeitpunkt angelegten Daten D5 werden in die ausgewählte Speicherzelle des SRAM entsprechend den Maskierungsdaten M5 geschrieben.With the rising edge of the master clock signal K in the sixth cycle, the chip activation signal E # and the control clock signal CC2 # are both set to "L" and the write activation signal WE # and the control clock signal CC1 # are set to "H", which sets the buffer reading mode. As a result, 16 bits of memory cells in the SRAM array are selected and data is transferred from read transfer buffer 140 to the selected 16 bits of SRAM memory cells. Then, in the seventh cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E # and the write activation signal WE # are set to "L" and the two control clock signals CC1 # and CC2 # are set to "H", whereby the SRAM write mode is set. The data D5 applied at this time are written into the selected memory cell of the SRAM in accordance with the masking data M5.

Im achten Zyklus des Master-Taktsignals K wird das Chipaktivierungssignal E# auf "L" gelegt, und das Schreibaktivierungssignal WE# sowie die beiden Steuertaktsignale CC1# und CC2# werden alle auf "H" gelegt. Damit wird der SRAM- Lesemodus eingestellt. Weil zu diesem Zeitpunkt das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "H" liegt, ergibt sich ein Zustand hoher Ausgangsimpedanz nach außen.In the eighth cycle of the master clock signal K, this becomes Chip activation signal E # set to "L", and that Write activation signal WE # and the two control clock signals CC1 # and CC2 # are all set to "H". The SRAM Reading mode set. Because at that time Output activation signal G # is at "H" results in a State of high output impedance to the outside.

Im neunten Zyklus des Master-Taktsignals K wird erneut ein Pufferlesetransfer ausgeführt, und Daten werden vom Lesetransferpuffer zum SRAM-Feld übertragen.In the ninth cycle of the master clock signal K is on again Buffer read transfer performed, and data is transferred from the Transfer read transfer buffer to SRAM field.

Im zehnten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der SRAM- Schreibmodus eingestellt, und Daten werden in diesem zehnten Zyklus in die ausgewählten Speicherzellen des SRAM-Feldes geschrieben.In the tenth cycle of the master clock signal K, the SRAM Write mode is set, and data is in this tenth Cycle into the selected memory cells of the SRAM array written.

Durch Einstellen des Pufferlesetransfermodus wie oben beschrieben wird es möglich, bei einem Cache-Fehltreffer den Cache-Block kollektiv mit hoher Geschwindigkeit zum SRAM-Feld zu übertragen. Daher kann die Zugriffszeit im Fall eines Cache- Fehltreffers signifikant vermindert werden. Der Grund dafür ist, daß das SRAM-Feld nach der Datenübertragung zum SRAM-Feld entsprechend dem Pufferlesetransfermodus mit hoher Geschwindigkeit angesprochen werden kann.By setting the buffer read transfer mode as above it is possible to describe the event of a cache miss Cache block collectively towards the SRAM field at high speed transfer. Therefore, the access time in the case of a cache Misses can be significantly reduced. The reason for this is, that the SRAM field after data transfer to the SRAM field corresponding to the buffer read transfer mode with high Speed can be addressed.

Fig. 13 zeigt den Datenfluß im Pufferlesetransfermodus. Im Pufferlesetransfermodus wählt eine Wortleitungs-Treiberschaltung 188a eine Zeile des SRAM-Feldes 104 aus, und 16 Bits an Daten werden vom Lesetransferpuffer 140 gleichzeitig zu der einen ausgewählten Zeile (16 Bits) übertragen. Der später beschriebene Lesetransferpuffer 140 weist 16 Puffer auf, damit gleichzeitig 16 Datenbits übertragen werden können. Fig. 13 shows the data flow in the buffer read transfer mode. In the buffer read transfer mode, a word line driver circuit selects 188 a one row of SRAM array 104, and 16 bits of data are transmitted simultaneously from the read transfer buffer 140 to the one selected row (16 bits). The read transfer buffer 140 described later has 16 buffers so that 16 data bits can be transferred simultaneously.

[Pufferschreibtransfermodus][Buffer Write Transfer Mode]

Der Pufferschreibtransfermodus ist ein Betriebsmodus zum Übertragen von Daten vom SRAM-Feld zu einem Schreibdatentransferpuffer (mit einem Zwischenpuffer), der in der Datenübertragungsschaltung gebildet ist. Die Zustände der Steuersignale im Pufferschreibtransfermodus sind in Fig. 14 dargestellt.The buffer write transfer mode is an operating mode for transferring data from the SRAM array to a write data transfer buffer (with an intermediate buffer) formed in the data transfer circuit. The states of the control signals in the buffer write transfer mode are shown in FIG. 14.

Der Pufferschreibtransfermodus wird durch Einstellen des Chipaktivierungssignals E#, des Schreibaktivierungssignals WE# und des Steuertaktsignals CC2# auf "L" und des Steuertaktsignals CC1# auf "H" mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K festgelegt. Im Pufferschreibtransfermodus müssen die SRAM- Adreßbits As0 bis As3 alle auf "L" gesetzt sein, um den Datenübertragungsvorgang vollständig auszuführen. Im Pufferschreibtransfermodus sind alle Maskierungsbits (Maskierungsdaten), die im Maskierungsregister 146 gebildet sind, in den Rückstellzustand ("0"-Zustand) versetzt. Der Grund dafür ist, daß es notwendig ist, alle Daten zum DRAM-Feld zu übertragen, die vom SRAM-Feld zum Schreibtransferpuffer 144 übertragen worden sind.The buffer write transfer mode is set by setting the chip enable signal E #, the write enable signal WE # and the control clock signal CC2 # to "L" and the control clock signal CC1 # to "H" with the rising edge of the master clock signal K. In the buffer write transfer mode, the SRAM address bits As0 to As3 must all be set to "L" in order to complete the data transfer process. In the buffer write transfer mode, all of the masking bits (masking data) formed in the masking register 146 are set to the reset state ("0" state). The reason for this is that it is necessary to transfer to the DRAM field all data that has been transferred from the SRAM field to the write transfer buffer 144 .

Unter Bezugnahme auf Fig. 14 wird nun der Betrieb einschließlich des Pufferschreibtransfermodus beschrieben. Wie in Fig. 14 gezeigt ist, wird mit der ansteigenden Flanke des ersten Zyklus des Master-Taktsignals K der SRAM-Lesemodus festgelegt. Die Auswahl einer Speicherzelle des SRAM wird ausgeführt, und die Daten der ausgewählten Speicherzelle werden mit der ansteigenden Flanke des zweiten Zyklus des Master-Taktsignals K stabilisiert.The operation including the buffer write transfer mode will now be described with reference to FIG. 14. As shown in Fig. 14, the SRAM read mode is determined with the rising edge of the first cycle of the master clock signal K. The selection of a memory cell of the SRAM is carried out, and the data of the selected memory cell are stabilized with the rising edge of the second cycle of the master clock signal K.

Mit der ansteigenden Flanke des zweiten Zyklus des Master- Taktsignals K wird das Chipaktivierungssignal E# auf "H" angehoben, der SRAM-Stillegungsmodus wird festgelegt, das SRAM wird in den nicht-ausgewählten Zustand versetzt und der Ausgang auf einen Zustand hoher Impedanz eingestellt. Im dritten Zyklus des Master-Taktsignals K werden das Chipaktivierungssignal E#, das Schreibaktivierungssignal WE# und das Steuertaktsignal CC2# auf "L" und das Steuertaktsignal CC1# auf "H" eingestellt, so daß der Pufferschreibtransfermodus festgelegt wird. Im Pufferschreibtransfermodus werden die SRAM-Adreßbits As0 bis As3 alle auf "L" eingestellt. Durch verwenden der restlichen SRAM- Adreßbits As4 bis As11 wird im SRAM-Feld eine Zeile (16 Bits) ausgewählt, und die Daten der ausgewählten 16 Bits an SRAM- Speicherzellen werden gleichzeitig zum Schreibtransferpuffer übertragen (im Zwischenpuffer verriegelt).With the rising edge of the second cycle of the master Clock signal K, the chip activation signal E # becomes "H" raised, the SRAM decommissioning mode is set, the SRAM  is set to the unselected state and the output set to a high impedance state. In the third cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the control clock signal CC2 # set to "L" and the control clock signal CC1 # to "H", see above that the buffer write transfer mode is set. in the Buffer write transfer mode becomes the SRAM address bits As0 to As3 all set to "L". By using the remaining SRAM Address bits As4 to As11 become a line (16 bits) in the SRAM field selected, and the data of the selected 16 bits of SRAM Memory cells simultaneously become the write transfer buffer transferred (locked in the buffer).

Im vierten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der SRAM- Lesemodus festgelegt, ein Speicherzellen-Auswahlvorgang entsprechend den SRAM-Adreßbits As0 bis As11 wird ausgeführt und die Daten der ausgewählten Speicherzelle werden gelesen. Im fünften Zyklus des Master-Taktsignals K wird erneut der Stillegungsmodus festgelegt, das SRAM wird während des fünften Zyklus des Master-Taktsignals K im nicht-ausgewählten Zustand gehalten und der Ausgang wird in einen Zustand hoher Impedanz versetzt.In the fourth cycle of the master clock signal K, the SRAM Read mode set, a memory cell selection process corresponding to the SRAM address bits As0 to As11 is executed and the data of the selected memory cell are read. in the fifth cycle of the master clock signal K is again Decommissioning mode set, the SRAM will be during the fifth Cycle of the master clock signal K in the non-selected state held and the output goes into a high impedance state transferred.

Im siebten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der SRAM- Schreibmodus festgelegt. Gleichzeitig liegt das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "H", und ein Schreiben von Daten entsprechend den Maskierungsdaten M5 (Maskierungsbits M0 bis M3) wird bezüglich des SRAM-Feldes ausgeführt.In the seventh cycle of the master clock signal K, the SRAM Write mode set. At the same time it is Output enable signal G # at "H", and a write of Data corresponding to the masking data M5 (masking bits M0 to M3) is executed with respect to the SRAM field.

Im neunten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der Pufferschreibtransfermodus festgelegt, eine Zeile des SRAM- Feldes wird ausgewählt und die Daten der Speicherzellen, die mit der einen ausgewählten Zeile verbunden sind, werden zum Schreibdatentransferpuffer übertragen. Im zehnten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der SRAM-Schreibmodus festgelegt, und ein Schreiben von Daten in das SRAM-Feld wird ausgeführt.In the ninth cycle of the master clock signal K, the Buffer write transfer mode set, one line of SRAM Field is selected and the data of the memory cells with which are connected to a selected row, become Transfer write data transfer buffer. In the tenth cycle of the Master clock signal K, the SRAM write mode is set, and data is written into the SRAM field.

Fig. 15 zeigt den Datenfluß im Pufferschreibtransfermodus. Wie in Fig. 15 dargestellt ist, wird die Wortleitungs- Treiberschaltung 118a getrieben, eine Zeile des SRAM-Feldes 104 wird ausgewählt, und die Daten der Speicherzellen, die mit der einen ausgewählten Zeile verbunden sind, werden zum Schreibdatentransferpuffer übertragen. Hier weist der Schreibdatentransferpuffer einen Zwischenpuffer zum temporären Speichern der zugeführten Daten auf, und die Daten werden im Zwischenpuffer 142 verriegelt. Durch diese Struktur, bei der die vom SRAM-Feld 104 übertragenen Daten vom Zwischenpuffer 142 einmal verriegelt werden, können Daten aus dem SRAM-Feld 104 (im Fall eines Cache-Fehltreffers) wiedergewonnen werden und parallel dazu können die Cache-Daten vom DRAM-Feld über den Lesedatentransferpuffer 140 übertragen werden. Daher kann die Datenübertragung im Fall eines Cache-Fehltreffers mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden. Das vermindert die Zugriffszeit. In der folgenden Beschreibung entspricht die Datenübertragung vom SRAM-Feld zum Schreibdatentransferpuffer dem Zustand, in dem Daten im Zwischenpuffer gespeichert sind. Fig. 15 shows the data flow in the buffer write transfer mode. As shown in Fig. 15, the word line driving circuit 118a is driven, a row of SRAM array 104 is selected and the data of the memory cells connected to the selected one row are connected to be transmitted to the write data transfer buffer. Here, the write data transfer buffer has an intermediate buffer for temporarily storing the supplied data, and the data is locked in the intermediate buffer 142 . By this structure in which the data transmitted from the SRAM array 104, data is latched by the intermediate buffer 142 once, data can 104 (a cache miss in the case) to be recovered and, in parallel, the cache data from DRAM from the SRAM array Field are transferred via the read data transfer buffer 140 . Therefore, the data transfer can be carried out at high speed in the case of a cache miss. This reduces the access time. In the following description, the data transfer from the SRAM field to the write data transfer buffer corresponds to the state in which data is stored in the intermediate buffer.

[Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus][Buffer Read Transfer / SRAM Read Mode]

Im Pufferlesetransfer- und SRAM-Lesemodus (im weiteren als Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus bezeichnet) werden Daten vom Lesedatentransferpuffer zum SRAM-Feld übertragen und ferner wird ein Bit (insgesamt vier Bits, wenn die Vorrichtung eine *4 Bit- Struktur aufweist) der übertragenen Daten entsprechend der SRAM- Adresse vom SRAM-Feld ausgegeben.In the buffer read transfer and SRAM read mode (hereinafter referred to as Buffer read transfer / SRAM read mode) are data from the Read data transfer buffer is transferred to the SRAM field and further one bit (a total of four bits if the device has a * 4 bit Structure) of the transmitted data according to the SRAM Address output from the SRAM field.

Der Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus wird durch Einstellen des Chipaktivierungssignals E# und des Steuertaktsignals CC1# auf "L" und Einstellen des Schreibaktivierungssignals WE# und des Steuertaktsignals CC2# auf "H" mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K eingestellt. Der Zustand der Steuersignale in einer Betriebsfolge mit dem Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus ist in Fig. 16 dargestellt.The buffer read transfer / SRAM read mode is set by setting the chip activation signal E # and the control clock signal CC1 # to "L" and setting the write activation signal WE # and the control clock signal CC2 # to "H" with the rising edge of the master clock signal K. The state of the control signals in an operating sequence with the buffer read transfer / SRAM read mode is shown in FIG. 16.

Wie in Fig. 16 gezeigt ist, wird mit der ansteigenden Flanke des ersten Zyklus des Master-Taktsignals K der SRAM-Lesemodus eingestellt, ein Speicherzellen-Auswahlvorgang im SRAM-Feld wird ausgeführt und die Daten der ausgewählten SRAM-Speicherzelle werden gelesen.As shown in Fig. 16, with the rising edge of the first cycle of the master clock signal K, the SRAM read mode is set, a memory cell selection in the SRAM array is performed, and the data of the selected SRAM memory cell is read.

Mit der ansteigenden Flanke des zweiten Zyklus des Master- Taktsignals K werden das Chipaktivierungssignal E# und das Steuertaktsignal CC1# auf "L" gesetzt, während das Schreibaktivierungssignal WE# und das Steuertaktsignal CC2# auf "H" eingestellt werden. Durch diese Kombination der Zustände der Steuersignale wird der Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus festgelegt. In diesem Betriebsmodus wird eine Zeile im SRAM-Feld ausgewählt, und Daten gleichzeitig werden vom Lesedatentransferpuffer (DTBR) zu der einen ausgewählten Zeile von Speicherzellen übertragen. Nach der oder parallel zur Datenübertragung wird ein Speicherzellen-(Spalten-) Auswahlvorgang entsprechend den SRAM-Blockadreßbits As0 bis As3 ausgeführt, und die Daten, die zur ausgewählten Speicherzelle übertragen worden sind, werden gelesen.With the rising edge of the second cycle of the master Clock signal K become the chip activation signal E # and that Control clock signal CC1 # set to "L" while the Write enable signal WE # and the control clock signal CC2 # on "H" can be set. Through this combination of the states of the Control signals become the buffer read transfer / SRAM read mode fixed. In this operating mode there is a line in the SRAM field selected, and data is simultaneously from the Read data transfer buffer (DTBR) to the one selected line transferred from memory cells. After or parallel to Data transfer becomes a memory cell (column) Selection process according to the SRAM block address bits As0 to As3 executed, and the data related to the selected memory cell have been transferred are read.

Im dritten Zyklus des Master-Taktsignals K wird erneut der Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus festgelegt, Daten werden vom Lesedatentransferpuffer (DTBR) zum SRAM-Feld übertragen, und es wird ein Bit aus den übertragenen Daten (16 Bits) ausgewählt. Der Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus wird aus folgenden Gründen in kontinuierlichen Zyklen des Master-Taktsignals K ausgeführt. Es ist nämlich möglich, mit jedem Taktzyklus eine Datenübertragung vom DRAM-Feld zum Lesedatentransferpuffer auszuführen, indem man den später beschriebenen Page-Mode des DRAM benutzt. Der Page-Mode des DRAM wird aktiviert, weil der Steuerschaltungsabschnitt zum Treiben des DRAM-Feldes und der Steuerabschnitt zum Festlegen der Vorgänge, die das SRAM-Feld betreffen, unabhängig voneinander gebildet sind.In the third cycle of the master clock signal K, the Buffer read transfer / SRAM read mode set, data is transferred from the Read data transfer buffer (DTBR) transferred to the SRAM field, and it one bit is selected from the transmitted data (16 bits). The buffer read transfer / SRAM read mode is used for the following reasons executed in continuous cycles of the master clock signal K. It is possible to have one with each clock cycle Data transfer from the DRAM field to the read data transfer buffer by using the page mode of the DRAM used. The page mode of the DRAM is activated because of the Control circuit section for driving the DRAM array and the Control section for setting the operations that the SRAM field concern, are formed independently.

Im fünften Zyklus des Master-Taktsignals K wird der SRAM- Stillegungsmodus festgelegt, das SRAM wird für den fünften Zyklus in den nicht-ausgewählten Zustand versetzt, und ein Ausgangszustand hoher Impedanz eingestellt.In the fifth cycle of the master clock signal K, the SRAM Decommissioning mode set, the SRAM is set for the fifth Cycle to the unselected state, and on Initial state of high impedance set.

Im sechsten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der SRAM- Lesemodus festgelegt, der Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus wird während des siebten und achten Zyklus des Master-Taktsignals K kontinuierlich ausgeführt, und im neunten Zyklus des Master- Taktsignals K wird der SRAM-Lesemodus bestimmt.In the sixth cycle of the master clock signal K, the SRAM Read mode set, which becomes the buffer read transfer / SRAM read mode  during the seventh and eighth cycle of the master clock signal K run continuously, and in the ninth cycle of the master Clock signal K, the SRAM read mode is determined.

Der SRAM-Lesemodus und der Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus werden kontinuierlich ausgeführt, weil bei einem Cache-Treffer der SRAM-Lesemodus ausgeführt wird, und bei einem Cache- Fehltreffer die Latch-Funktion des Leseverstärkers im DRAM-Feld benutzt wird und Daten einer Zeile von Speicherzellen im DRAM- Feld verriegelt worden sind, wie später beschrieben wird. Wenn die von einer externen Vorrichtung, wie z. B. einer CPU, benötigten Daten nicht im SRAM-Feld sind, sondern vom Leseverstärker im DRAM-Feld verriegelt sind, können die vom DRAM-Leseverstärker verriegelten Daten vom Lesedatentransferpuffer übertragen werden. Anschließend werden die Daten vom Lesedatentransferpuffer zum SRAM-Feld übertragen, und damit können die Daten gelesen werden. Die Struktur zum Ausführen eines solchen Betriebsmodus wird später detailliert beschrieben.The SRAM read mode and the buffer read transfer / SRAM read mode are executed continuously because of a cache hit the SRAM read mode is executed and with a cache Missing the latch function of the sense amplifier in the DRAM field is used and data of one row of memory cells in the DRAM Field have been locked, as will be described later. If which from an external device such. B. a CPU, required data is not in the SRAM field, but from Sense amplifiers are locked in the DRAM field, those of DRAM sense amplifier locked data from Read data transfer buffer are transferred. Then be transfer the data from the read data transfer buffer to the SRAM field, and with that the data can be read. The structure for Execution of such an operation mode will be detailed later described.

Fig. 17 zeigt den Datenfluß im Pufferlesetransfer/SRAM- Lesemodus. Wie in Fig. 17 dargestellt ist, wird eine Zeile des SRAM-Feldes 104 von der Wortleitungs-Treiberschaltung 118a ausgewählt. Daten werden vom Lesedatentransferpuffer (DTBR) gleichzeitig auf die eine ausgewählte Zeile übertragen. Dann wird entsprechend einem Spaltenauswahlsignal vom Spaltendekoder 120 eine Speicherzelle im SRAM-Feld 104 ausgewählt, und die Daten der ausgewählten Speicherzelle werden über einen Leseverstärker/IO-Steuerblock 122 ausgegeben. Fig. 17 shows the data flow in the buffer read transfer / SRAM read mode. As shown in Fig. 17, a row of the SRAM array 104 is selected by the word line driver circuit 118 a. Data is transferred from the read data transfer buffer (DTBR) to the selected line at the same time. Then, in accordance with a column selection signal from the column decoder 120, a memory cell in the SRAM array 104 is selected, and the data of the selected memory cell is output through a sense amplifier / IO control block 122 .

[Pufferschreibtransfer/SRAM-Schreibmodus][Buffer Write Transfer / SRAM Write Mode]

Im Pufferschreibtransfer- und SRAM-Schreibmodus (im weiteren als Pufferschreibtransfer/SRAM-Schreibmodus bezeichnet) werden Daten in das SRAM-Feld geschrieben, während Daten der Zeile mit der Speicherzelle, in die die Daten geschrieben werden, zum Schreibdatentransferpuffer (Zwischenpuffer) (DTBW) übertragen werden. Der Übertragungsvorgang wird in einem Taktzyklus des Master-Taktsignals K abgeschlossen. Im Pufferschreibtransfer/SRAM-Schreibmodus werden die Maskierungsbits im Maskierungsregister alle zurückgesetzt, und alle Daten werden vom Schreibdatentransferpuffer (DTBW) zum DRAM-Feld übertragen.In buffer write transfer and SRAM write mode (hereinafter referred to as Buffer Write Transfer / SRAM write mode) are data written in the SRAM field while data of the line with the Memory cell in which the data are written for Write data transfer buffer (intermediate buffer) (DTBW) transferred become. The transfer process is carried out in one clock cycle Master clock signal K completed. in the  Buffer write transfer / SRAM write mode are the Masking bits in the masking register all reset, and all data is transferred from the write data transfer buffer (DTBW) to the Transfer DRAM field.

Im Pufferschreibtransfer/SRAM-Schreibmodus werden mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignals E#, das Schreibaktivierungssignal WE# und das Steuertaktsignal CC1# alle auf "L" und das Steuertaktsignal CC2# auf "H" gesetzt. Folglich wird ein Schreiben von Daten in das SRAM-Feld und eine Datenübertragung vom SRAM-Feld zum Schreibdatentransferpuffer ausgeführt. Die Zustände der externen Signale bei Vorgängen, die den Pufferschreibtransfer/SRAM-Schreibmodus beinhalten, sind in Fig. 18 dargestellt.In the buffer write transfer / SRAM write mode, the rising edge of the master clock signal K sets the chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the control clock signal CC1 # to "L" and the control clock signal CC2 # to "H". As a result, data is written to the SRAM array and data is transferred from the SRAM array to the write data transfer buffer. The states of the external signals in operations involving the buffer write transfer / SRAM write mode are shown in FIG. 18.

Wie in Fig. 18 gezeigt ist, liegt im ersten Zyklus des Master- Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# auf "H" und das SRAM ist in einem nicht-ausgewählten Zustand (SRAM-Stillegungsmodus). Im zweiten Zyklus des Master-Taktsignals K werden das Chipaktivierungssignal E#, das Schreibaktivierungssignal WE# und das Steuertaktsignal CC1# auf "L" und das Steuertaktsignal CC2# auf "H" eingestellt. Durch diese Signalzustände wird der Pufferschreibtransfer/SRAM-Schreibmodus festgelegt. In diesem Modus werden die zu diesem Zeitpunkt zugeführten SRAM-Adreßbits As0 bis As11 alle übernommen, es wird eine Spaltenauswahl im SRAM-Feld ausgeführt und Daten werden extern in die ausgewählte SRAM-Speicherzelle geschrieben. Nach dem Abschluß des Schreibvorgangs oder parallel zum Schreiben werden die Daten der Speicherzellen, die mit der einen ausgewählten Zeile des SRAM- Feldes verbunden sind, zum Schreibdatentransferpuffer (DTBW) übertragen (genauer gesagt zum Zwischenpuffer). Im dritten Zyklus des Master-Taktsignals K wird in ähnlicher Weise der Pufferschreibtransfer/SRAM-Schreibmodus ausgeführt.As shown in FIG. 18, in the first cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E # is at "H" and the SRAM is in an unselected state (SRAM set mode). In the second cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the control clock signal CC1 # are set to "L" and the control clock signal CC2 # to "H". The buffer write transfer / SRAM write mode is determined by these signal states. In this mode, the SRAM address bits As0 to As11 supplied at this time are all adopted, a column selection is carried out in the SRAM field and data is written externally into the selected SRAM memory cell. After the write operation is completed or in parallel with the write, the data of the memory cells connected to the one selected row of the SRAM field are transferred to the write data transfer buffer (DTBW) (more precisely to the intermediate buffer). In the third cycle of the master clock signal K, the buffer write transfer / SRAM write mode is carried out in a similar manner.

Im vierten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der SRAM- Lesemodus festgelegt. Weil das Ausgabeaktivierungssignal G# aber auf "H" liegt, wird der Ausgang in einen Zustand hoher Impedanz versetzt. In the fourth cycle of the master clock signal K, the SRAM Reading mode set. Because the output enable signal G # is high, the output goes into a high impedance state transferred.  

Im fünften Zyklus des Master-Taktsignals K wird der SRAM- Lesemodus festgelegt, und es werden Daten aus dem SRAM-Feld gelesen. Das Ausgabeaktivierungssignal G# liegt auf "L" und die in diesem Zyklus gelesenen Daten Q3 werden ausgegeben.In the fifth cycle of the master clock signal K, the SRAM Read mode is set, and there is data from the SRAM field read. The output enable signal G # is at "L" and that Data Q3 read in this cycle are output.

Im siebten Zyklus des Master-Taktsignals K wird das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "H" eingestellt, um den Ausgang in einen Zustand hoher Impedanz zu versetzen. Dadurch wird verhindert, daß die im sechsten Zyklus des Master-Taktsignals K gelesenen Daten den nachfolgenden Datenschreibvorgang beeinflussen.In the seventh cycle of the master clock signal K that is Output enable signal G # set to "H" to the output into a high impedance state. This will prevents that in the sixth cycle of the master clock signal K read data the subsequent data writing process influence.

Im achten bis zehnten Zyklus des Master-Taktsignals K werden das Chipaktivierungssignal E#, das Schreibaktivierungssignal WE# und das Steuertaktsignal CC1# auf "L" und das Steuertaktsignal CC2# auf "H" eingestellt. In diesen Zyklen wird ein Betrieb entsprechend dem Pufferschreibtransfer/SRAM-Schreibmodus ausgeführt. Durch Ausführen des Pufferschreibtransfer/SRAM- Schreibmodus wird bei einem Cache-Treffer ein Durchschreibvorgang realisiert (bei dem die in das SRAM-Feld geschriebenen Daten direkt zum DRAM-Feld übertragen werden).In the eighth to tenth cycle of the master clock signal K, this becomes Chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the control clock signal CC1 # to "L" and the control clock signal CC2 # set to "H". In these cycles there is an operation according to the buffer write transfer / SRAM write mode executed. By executing the buffer write transfer / SRAM Write mode is activated on a cache hit Write-through process realized (in which the in the SRAM field written data are transferred directly to the DRAM field).

Fig. 19 zeigt den Datenfluß im Pufferschreibtransfer/SRAM- Schreibmodus. Unter Bezugnahme auf Fig. 19 wird von der Wortleitungs-Treiberschaltung 118a eine Zeile des SRAM-Feldes 104 ausgewählt. Vom Spaltendekoder 120 wird eine Spalte des SRAM-Feldes 104 ausgewählt. Durch diese ausgewählte Spalte werden Schreibdaten über den SA/IO-Block 122 übertragen. Nach der Übertragung der Schreibdaten werden die Daten einer Zeile von Speicherzellen, die von der Wortleitungs-Treiberschaltung 118a im SRAM-Feld 104 ausgewählt worden ist, zum Schreibdatentransferpuffer (DTBW) 144 oder genauer gesagt zum Zwischenpuffer 142 übertragen. Fig. 19 shows the data flow in the buffer write transfer / SRAM write mode. Referring to Fig. 19 is a one row of the SRAM array 104 selected by the word line driver circuit 118. A column of SRAM field 104 is selected by column decoder 120 . Write data is transmitted through this selected column via the SA / IO block 122 . After the transfer of the write data, the data of a row of memory cells, which has been selected by the word line driver circuit 118 a in the SRAM field 104 , are transferred to the write data transfer buffer (DTBW) 144 or more precisely to the intermediate buffer 142 .

[Pufferlesemodus][Buffer Read Mode]

Im Pufferlesemodus werden Daten direkt vom Lesedatentransferpuffer ausgegeben. Es wird kein Überschreiben des Inhalts durch die Datenübertragung zum SRAM-Feld ausgeführt. Durch Ausführen des Pufferlesemodus können Daten gelesen werden, ohne die im SRAM-Feld gespeicherten Cache-Daten zu beeinflussen.In the buffer read mode, data is transferred directly from the Read data transfer buffer output. It won't overwrite  the content is carried out by the data transfer to the SRAM field. By executing the buffer read mode, data can be read without affecting the cache data stored in the SRAM field.

Für den Pufferlesemodus werden mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# und die Steuertaktsignale CC1# und CC2# auf "L" und das Schreibaktivierungssignal WE# auf "H" eingestellt. Im Pufferlesemodus werden Daten vom Lesedatentransferpuffer (DTBR) zum Eingabe/Ausgabeanschluß DQ übertragen. Im Pufferlesemodus werden alle Adreßbits As4 bis As11 zum Auswählen einer Zeile des SRAM alle auf "L" gesetzt, um den Betrieb im Pufferlesemodus sicherzustellen und eine Datenänderung im SRAM-Feld zuverlässig zu verhindern. Die SRAM-Adreßbits As0 bis As3 werden zum Auswählen eines Puffers des Lesedatentransferpuffers (DTBR) benutzt. In Fig. 20 ist ein Beispiel für eine Betriebsfolge mit dem Pufferlesemodus dargestellt.For the buffer read mode, the chip activation signal E # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are set to "L" and the write activation signal WE # to "H" with the rising edge of the master clock signal K. In the buffer read mode, data is transferred from the read data transfer buffer (DTBR) to the input / output terminal DQ. In the buffer read mode, all address bits As4 to As11 for selecting a row of the SRAM are all set to "L" in order to ensure operation in the buffer read mode and to reliably prevent data change in the SRAM field. The SRAM address bits As0 to As3 are used to select a buffer of the read data transfer buffer (DTBR). In Fig. 20 an example of an operational sequence is shown with the buffer read mode.

Wie in Fig. 20 dargestellt ist, wird im ersten Zyklus des Master-Taktsignals K der SRAM-Lesemodus festgelegt, und es werden Daten vom SRAM-Feld gelesen. Im zweiten Zyklus des Master-Taktsignals K werden das Chipaktivierungssignal E# und die Steuertaktsignale CC1# und CC2# auf "L" und das Schreibaktivierungssignal WE# auf "H" eingestellt. Dadurch wird der Pufferlesemodus eingestellt. Im Pufferlesemodus werden die Daten des Lesedatentransferpuffers (DTBR) über das SRAM-Feld (das sich in einem nicht-ausgewählten Zustand befindet) zu den Eingabe/Ausgabeanschlüssen DQ0 bis DQ3 übertragen. Zum Auswählen eines Puffers im Lesedatentransferpuffer (DTBR) werden die SRAM- Blockadreßbits As0 bis As3 verwendet.As shown in Fig. 20, in the first cycle of the master clock signal K, the SRAM read mode is set and data is read from the SRAM array. In the second cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are set to "L" and the write activation signal WE # to "H". This sets the buffer read mode. In the buffer read mode, the data of the read data transfer buffer (DTBR) is transferred to the input / output terminals DQ0 to DQ3 via the SRAM field (which is in a non-selected state). The SRAM block address bits As0 to As3 are used to select a buffer in the read data transfer buffer (DTBR).

Der Pufferlesezyklus wird in einem Zyklus des Master-Taktsignals K abgeschlossen.The buffer read cycle is in one cycle of the master clock signal K completed.

Im dritten und vierten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der SRAM-Lesemodus festgelegt, und es werden Daten aus dem SRAM-Feld gelesen. Obwohl im zehnten Zyklus des Master-Taktsignals K der SRAM-Lesemodus festgelegt ist, befindet sich das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "H" und der Ausgang in einem Zustand hoher Impedanz. Im elften bis dreizehnten Zyklus des Master-Taktsignals K wird ein Betrieb im Pufferschreibtransfer/SRAM-Schreibmodus ausgeführt. Durch den Pufferlesemodus können Bilddaten auf einer CRT-Anzeigeeinheit mit hoher Geschwindigkeit dargestellt werden. Im SRAM-Lesemodus liest die CPU die notwendigen Daten aus dem SRAM-Feld und verarbeitet sie. Dann werden die verarbeiteten Daten mit Hilfe eines Betriebs im Pufferschreibmodus und DRAM- Schreibtranfermodus in das DRAM-Feld eingeschrieben. Durch diesen Betrieb kann das CDRAM im Graphikbereich effektiv als Videospeicher benutzt werden.In the third and fourth cycle of the master clock signal K, the SRAM read mode is set, and there is data from the SRAM field read. Although in the tenth cycle of the master clock signal K This is where SRAM read mode is set Output enable signal G # at "H" and the output in one  State of high impedance. In the eleventh to thirteenth cycle of the Master clock signal K is an operation in Buffer write transfer / SRAM write mode executed. By the Buffer read mode can image data on a CRT display unit can be displayed at high speed. In SRAM read mode the CPU reads the necessary data from the SRAM field and processes them. Then the processed data with the help operation in buffer write mode and DRAM Write transfer mode written in the DRAM field. By CDRAM can effectively operate this operation in the graphics area Video memory can be used.

Fig. 21 zeigt den Datenfluß im Pufferlesemodus. Wie in Fig. 21 dargestellt ist, arbeitet die Wortleitungs-Treiberschaltung 118a nicht. Das SRAM-Feld 104 wird in einem nicht-ausgewählten Vorladezustand gehalten. Daten vom Lesedatentransferpuffer 140 durchlaufen das SRAM-Feld 104. Eine Spalte des SRAM-Feldes 104 wird vom Spaltendekoder 120 und dem SA/IO-Steuerblock 122 ausgewählt, und die Daten werden zum Dateneingabe/ausgabeanschluß DQ übertragen. Bei dieser Struktur befindet sich auch das SRAM-Feld 104 im Vorladezustand oder dem nicht-ausgewählten Zustand (obwohl sich das Bitleitungspotential durch die Transferdaten ändert). Die vom Datenübertragungspuffer 140 übertragenen Lesedaten beeinflussen die im SRAM-Feld 104 gespeicherten Daten überhaupt nicht. Fig. 21 shows the data flow in the buffer read mode. As shown in Fig. 21, the word line driver circuit 118 a does not work. The SRAM field 104 is maintained in an unselected precharge state. Data from read data transfer buffer 140 traverses SRAM field 104 . A column of the SRAM array 104 is selected by the column decoder 120 and the SA / IO control block 122 , and the data is transferred to the data input / output terminal DQ. With this structure, the SRAM field 104 is also in the precharge state or the non-selected state (although the bit line potential changes due to the transfer data). The read data transmitted by the data transmission buffer 140 does not influence the data stored in the SRAM field 104 at all.

[Pufferschreibmodus][Buffer write mode]

Der Pufferschreibmodus ist ein Betriebsmodus, in dem extern zugeführte Schreibdaten nicht in die SRAM-Speicherzellen, sondern in den Schreibdatentransferpuffer (DTBW) geschrieben werden. Für den Pufferschreibmodus sind das Chipaktivierungssignal E#, das Schreibaktivierungssignal WE# sowie die Steuertaktsignale CC1# und CC2# alle auf "L" eingestellt. Wenn die Steuersignale in diesen Zuständen sind, wird im SRAM-Feld kein Zeilenauswahlbetrieb ausgeführt. Es ist notwendig, daß die SRAM-Adreßbits As4 bis As11 alle auf "L" gesetzt sind, um den Pufferschreibmodus sicherzustellen. Die Zustände der Steuersignale von Betriebsfolgen mit dem Pufferschreibmodus sind in Fig. 22 dargestellt.The buffer write mode is an operating mode in which externally supplied write data are not written into the SRAM memory cells, but into the write data transfer buffer (DTBW). For the buffer write mode, the chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are all set to "L". When the control signals are in these states, row selection operation is not performed in the SRAM field. It is necessary that the SRAM address bits As4 to As11 are all set to "L" to ensure the buffer write mode. The states of the control signals of operation sequences with the buffer write mode are shown in FIG. 22.

Wie in Fig. 22 gezeigt ist, befindet sich mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# auf "H" und das SRAM ist in einem nicht-ausgewählten Zustand (SRAM-Stillegungsmodus). Mit der ansteigenden Flanke des zweiten Zyklus des Master-Taktsignals K werden das Chipaktivierungssignal E#f das Schreibaktivierungssignal WE# und die Steuertaktsignale CC1# und CC2# auf "L" eingestellt. Damit wird der Pufferschreibmodus festgelegt.As shown in FIG. 22, with the rising edge of the master clock signal K, the chip activation signal E # is at "H" and the SRAM is in a non-selected state (SRAM set mode). With the rising edge of the second cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E # f, the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are set to "L". This sets the buffer write mode.

In diesem Zustand wird das SRAM-Feld nicht getrieben und extern zugeführte Daten (D1) werden in den Schreibdatentransferpuffer (DTBW) geschrieben. Die Adreßbits As4 bis As11 werden auf "L" gesetzt. Der Schreibdatentransferpuffer (DTBW) wird entsprechend den SRAM-Blockadreßbits As0 bis As3 ausgewählt und Daten werden in den ausgewählten Schreibdatentransferpuffer (DTBW) geschrieben. Wenn der Pufferschreibmodus festgelegt ist, werden die Maskierungsdaten des Maskierungsregisters entsprechend den zu diesem Zeitpunkt gültigen externen Maskierungsdaten modifiziert. Wenn einer der Maskierungswerte M0 bis M3 gleich "0" ist, was ein Schreiben anzeigt, wird das entsprechende Bit des Maskierungsregisters zurückgesetzt und zeigt an, daß die Maskierung aufgehoben ist. Nur das Maskierungsbit des Maskierungsregisters entsprechend dem Transferpuffer, in das ein Datenschreiben ausgeführt wird, wird zurückgesetzt.In this state, the SRAM field is not driven and external supplied data (D1) are in the write data transfer buffer (DTBW) written. The address bits As4 to As11 are set to "L" set. The write data transfer buffer (DTBW) becomes corresponding the SRAM block address bits As0 to As3 are selected and data in the selected write data transfer buffer (DTBW) written. When the buffer write mode is set, the masking data of the masking register corresponding to the external masking data valid at this time modified. If one of the masking values M0 to M3 is the same "0" is what a write indicates the corresponding bit of the masking register and indicates that the Masking is removed. Only the mask bit of the Masking register corresponding to the transfer buffer into which a Data writing in progress is reset.

Im dritten und vierten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der SRAM-Lesemodus festgelegt, und Daten werden vom SRAM-Feld gelesen. Im fünften Zyklus des Master-Taktsignals K wird das Chipaktivierungssignal E# auf "H" eingestellt und der SRAM- Stillegungsmodus festgelegt.In the third and fourth cycle of the master clock signal K, the SRAM read mode is set, and data is taken from the SRAM field read. In the fifth cycle of the master clock signal K that is Chip activation signal E # set to "H" and the SRAM Decommissioning mode set.

Im sechsten bis elften Zyklus des Master-Taktsignals K werden das Chipaktivierungssignal E#, das Schreibaktivierungssignal WE# und die Steuertaktsignale CC1# und CC2# alle auf "L" eingestellt und der Pufferschreibmodus festgelegt. Damit werden in jedem Zyklus Daten in den Schreibdatentransferpuffer (DTBW) geschrieben.In the sixth to eleventh cycle of the master clock signal K be the chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are all set to "L" and set the buffer write mode. It will be in everyone  Cycle data in the write data transfer buffer (DTBW) written.

Durch Ausführen des Betriebs im Pufferschreibmodus können Daten in den Schreibdatentransferpuffer (DTBW) geschrieben werden, ohne daß die im SRAM-Feld gespeicherten Daten beeinflußt werden, weil im SRAM-Feld keine Speicherzelle ausgewählt ist. Anschließend können durch Übertragen von Daten vom Schreibdatentransferpuffer (DTBW) zum DRAM-Feld Daten in das DRAM-Feld geschrieben werden, ohne die im SRAM-Feld gespeicherten Daten (Cache-Daten) zu beeinflussen. Damit kann ein Schreiben der Graphikdaten mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden.By executing the operation in the buffer write mode, data are written to the write data transfer buffer (DTBW), without affecting the data stored in the SRAM field, because no memory cell is selected in the SRAM field. You can then transfer data from Write data transfer buffer (DTBW) to the DRAM field data in the DRAM field can be written without the SRAM field influence stored data (cache data). So that can writing the graphic data at high speed be carried out.

Fig. 23 zeigt den Datenfluß im Pufferschreibmodus. Im Pufferschreibmodus wird die Wortleitungs-Treiberschaltung 118a nicht getrieben. Durch den Spaltendekoder 120 wird ein entsprechender Puffer im Zwischenpuffer 142 ausgewählt, und Daten werden in den ausgewählten Puffer geschrieben. Nun wird der Betrieb des Abschnitts beschrieben, der das DRAM-Feld treibt. Fig. 23 shows the data flow in the buffer write mode. In the buffer write mode, the word line driver circuit 118 a is not driven. A corresponding buffer in intermediate buffer 142 is selected by column decoder 120 , and data is written to the selected buffer. The operation of the section that drives the DRAM array will now be described.

[DRAM-System][DRAM system]

Fig. 24 zeigt in Tabellenform die Betriebsmodi, die das DRAM- Feld betreffen, und die Zustände der Steuersignale zum Realisieren der jeweiligen Betriebsmodi. Wie in Fig. 24 dargestellt ist, umfassen die das DRAM-Feld betreffenden Vorgänge einen DRAM-Stromsparmodus, in dem die Übertragung der Taktsignale zum DRAM-Bereich gesperrt wird, um die Betriebszyklen des DRAM-Feldes effektiv zu verlängern, einen DRAM-NOP-Modus zum Sperren des DRAM-Betriebs, einen DRAM- Aktivmodus zum Treiben des DRAM-Feldes, einen DRAM- Lesetransfermodus zum Übertragen von Daten vom DRAM-Feld zum Lesedatentransferpuffer, einen DRAM-Schreibtransfermodus zum Übertragen von Daten vom Schreibdatentransferpuffer zum DRAM- Feld, einen DRAM-Vorlademodus zum Versetzen des DRAM in einen Vorladezustand und einen DRAM-Selbstauffrischungsmodus zum Ausführen einer Selbstauffrischung des DRAM-Feldes. Der Abschnitt zum Treiben des DRAM-Feldes weist ferner einen speziellen Modus für das CDRAM und einen Befehlsregister- Einstellmodus zum Einstellen von Befehlsdaten zum Festlegen der Anordnung der Dateneingabe/ausgabeanschlüsse und ähnlichen Dingen in einem (in Fig. 1 nicht gezeigten) Befehlsregister auf. Nun wird der Betriebsmodus beschrieben. Fig. 24 shows in tabular form, the modes of operation, involving the DRAM array, and the states of the control signals for implementing the respective operation modes. As shown in FIG. 24, the operations related to the DRAM array include a DRAM power saving mode in which the transmission of the clock signals to the DRAM portion is inhibited to effectively extend the operating cycles of the DRAM array, a DRAM NOP DRAM mode disable mode, a DRAM active mode to drive the DRAM array, a DRAM read transfer mode to transfer data from the DRAM array to the read data transfer buffer, a DRAM write transfer mode to transfer data from the write data transfer buffer to the DRAM array, one DRAM precharge mode to put the DRAM in a precharge state and a DRAM self-refresh mode to perform self-refresh of the DRAM array. The section for driving the DRAM array further includes a special mode for the CDRAM and an instruction register setting mode for setting instruction data for specifying the arrangement of the data input / output terminals and the like in an instruction register (not shown in Fig. 1). The mode of operation will now be described.

[DRAM-Stromsparmodus][DRAM power saving mode]

Im DRAM-Stromsparmodus wird das Master-Taktsignal dem DRAM- Bereich nicht zugeführt. Die Betriebsgeschwindigkeit des DRAM ist niedriger als die des SRAM. Es dauert mehrere Taktzyklen, eine Zeile auszuwählen und das DRAM-Feld anzusprechen. Dasselbe gilt für den Datentransfermodus. Daher werden für jeden Vorgang Dauer und Taktlage zum Erzeugen der Steuersignale entsprechend dem Master-Taktsignal festgelegt. Wenn das Master-Taktsignal in diesem DRAM-Stromsparmodus nicht an die DRAM-Steuerschaltung (128 in Fig. 1) angelegt wird, wird der Zustand des vorherigen Taktzyklus beibehalten.In the DRAM power saving mode, the master clock signal is not supplied to the DRAM area. The operating speed of the DRAM is lower than that of the SRAM. It takes several clock cycles to select a line and to address the DRAM field. The same applies to the data transfer mode. Therefore, the duration and timing for generating the control signals are determined in accordance with the master clock signal for each process. If the master clock signal is not applied to the DRAM control circuit ( 128 in FIG. 1) in this DRAM power save mode, the state of the previous clock cycle is maintained.

Wie in Fig. 25 dargestellt ist, wird das DRAM- Taktmaskierungssignal CMd für den DRAM-Stromsparmodus mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "H" eingestellt, und das DRAM tritt ab dem nächsten Zyklus in den Stromsparmodus ein. Wie in Fig. 25 gezeigt ist, wird das DRAM- Taktmaskierungssignal CMd mit der ansteigenden Flanke des zweiten Zyklus des Master-Taktsignals K auf "H" eingestellt und der DRAM-Stromsparmodus beginnt nach dem dritten Taktzyklus des Master-Taktsignals K. Durch Anhalten des DRAM-Betriebs wird die Leistungsaufnahme vermindert.As shown in Fig. 25, the DRAM clock mask signal CMd for the DRAM power saving mode is set to "H" with the rising edge of the master clock signal K, and the DRAM enters the power saving mode from the next cycle. As shown in Fig. 25, the DRAM clock mask signal CMd is set to "H" on the rising edge of the second cycle of the master clock signal K, and the DRAM power saving mode starts after the third clock cycle of the master clock signal K. By stopping the DRAM operation reduces power consumption.

[DRAM-NOP-Modus][DRAM NOP mode]

Der DRAM-NOP-Modus ist ein Betriebsmodus, bei dem ein neuer Vorgang im DRAM gesperrt wird. Der DRAM-Abschnitt behält den Vorladezustand oder den Aktivzustand des vorherigen Zyklus bei.The DRAM-NOP mode is an operating mode in which a new one Process in the DRAM is blocked. The DRAM section keeps the Precharge status or the active status of the previous cycle.

Wie in Fig. 26 gezeigt ist, wird für den DRAM-NOP-Modus das DRAM-Taktmaskierungssignal CMd mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" eingestellt und das Zeilenadreß- Abtastsignal RAS# sowie das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# werden mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K beide auf "H" angehoben. Weil sowohl das Zeilenadreß- Abtastsignal RAS# als auch das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# bei auf "H" liegen, behält der DRAM-Abschnitt den nicht­ ausgewählten Zustand bei, d. h. den Vorladezustand des Bereitschaftsmodus (wenn der Vorladezustand im vorherigen Zyklus eingestellt worden ist).As shown in Fig. 26, for the DRAM-NOP mode, the DRAM clock mask signal CMd is set to "L" with the rising edge of the master clock signal K, and the row address strobe signal RAS # and the column address strobe signal CAS # become with the rising edge of the master clock signal K both raised to "H". Because both the row address strobe signal RAS # and the column address strobe signal CAS # are at "H", the DRAM section maintains the unselected state, that is, the precharge state of the standby mode (if the precharge state was set in the previous cycle) .

Bei den Vorgängen, die das DRAM betreffen, sind die Zustände der Steuersignale beliebig, die den Betrieb des SRAM-Feldes betreffen, wie die Tabelle von Fig. 24 zeigt. Daher kann der SRAM-Betrieb unabhängig vom DRAM-Betrieb ausgeführt werden. Das gilt auch für die anderen Vorgänge, die das DRAM-Feld betreffen und im folgenden beschrieben werden. Das DRAM- Taktmaskierungssignal CMd erlaubt die Übertragung des Master- Taktsignals K im nächsten Zyklus, wenn es auf "L" liegt. Befindet sich das DRAM-Taktmaskierungssignal CMd auf "H", wird die Übertragung des Master-Taktsignals K an die DRAM- Steuerschaltung im nächsten Zyklus gesperrt. Wenn der DRAM-NOP- Modus eingestellt ist, behält das DRAM den Vorladezustand bei, wenn der Vorladezustand im vorherigen Zyklus eingestellt worden ist, und es behält den Aktivzustand bei, wenn im vorherigen Zyklus der Aktivzustand eingestellt worden ist. Der DRAM-NOP- Modus stellt sicher, daß der DRAM-Bereich keinen neuen Betriebsmodus einnimmt.In the operations related to the DRAM, the states of the control signals relating to the operation of the SRAM array are arbitrary, as the table of FIG. 24 shows. Therefore, the SRAM operation can be carried out independently of the DRAM operation. This also applies to the other processes that affect the DRAM field and are described below. The DRAM clock mask signal CMd allows the transmission of the master clock signal K in the next cycle if it is at "L". If the DRAM clock mask signal CMd is at "H", the transmission of the master clock signal K to the DRAM control circuit is blocked in the next cycle. When the DRAM-NOP mode is set, the DRAM maintains the precharge state when the precharge state has been set in the previous cycle and maintains the active state when the active state has been set in the previous cycle. The DRAM-NOP mode ensures that the DRAM area does not adopt a new operating mode.

[DRAM-Aktivmodus][DRAM active mode]

Im DRAM-Aktivmodus wird das DRAM-Feld aktiviert. Zum Festlegen des DRAM-Aktivmodus werden mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K des nächsten Taktzyklus das Zeilenadreß- Abtastsignal RAS# auf "L" und das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# sowie das Datenübertragung-Bestimmungssignal DTD# auf "H" eingestellt, wenn sich das DRAM-Taktmaskierungssignal CMd im vorherigen Taktzyklus auf "L" befindet. In diesem Zustand wird die DRAM-Adresse Ad als Zeilenadresse zum Festlegen einer Zeile des DRAM-Feldes übernommen, und es wird ein Zeilenauswahlbetrieb sowie ein Erfassen, Verstärken und Verriegeln der Speicherzellendaten durch den Leseverstärker ausgeführt.The DRAM field is activated in DRAM active mode. To set of the DRAM active mode are with the rising edge of the Master clock signal K of the next clock cycle the row address RAS # strobe to "L" and column address strobe CAS # and the data transfer determination signal DTD # to "H" set when the DRAM clock mask signal CMd in the previous clock cycle is at "L". In this state the DRAM address Ad as a row address for specifying a row of the DRAM field, and it becomes a line selection operation  as well as capturing, amplifying and locking the Memory cell data executed by the sense amplifier.

[DRAM-Vorlademodus][DRAM preload mode]

Im DRAM-Vorlademodus wird das DRAM in einen Bereitschafts- oder Vorladezustand versetzt. Durch Ausführen des Vorlademodus kann der DRAM-Aktivmodus beendet werden. Für den DRAM-Vorlademodus wird das DRAM-Taktmaskierungssignal CMd mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" eingestellt, und das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# sowie das Spaltenadreß- Abtastsignal CAS# werden mit der ansteigenden Flanke des Master- Taktsignals K des nächsten Zyklus auf "K" eingestellt. Wenn der DRAM-Vorlademodus festgelegt ist, kehrt das DRAM in den Vorladezustand zurück. Genauer gesagt wird eine Zeile (ausgewählte Zeile), die im DRAM-Feld im aktiven Zustand war, in den nicht-ausgewählten Zustand versetzt, um für den nächsten Aktivierungszyklus bereit zu sein. Wenn im DRAM-Feld eine andere Zeile ausgewählt werden soll, ist es notwendig, den DRAM- Aktivmodus einmal durch einen DRAM-Vorladezyklus zu beenden und den DRAM-Aktivmodus erneut auszuführen.In the DRAM precharge mode, the DRAM is in a standby or Preload status offset. By executing the preload mode the DRAM active mode are ended. For the DRAM precharge mode the DRAM clock mask signal CMd with the increasing Edge of the master clock signal K set to "L", and that Row address scanning signal RAS # and the column address Sampling signal CAS # are generated with the rising edge of the master Clock signal K of the next cycle set to "K". If the DRAM precharge mode is set, the DRAM returns to Precharge status back. More specifically, one line (selected row) that was in the active state in the DRAM field in moved the unselected state to for the next Activation cycle to be ready. If another in the DRAM field Line is selected, it is necessary to use the DRAM End active mode once by a DRAM precharge cycle and run DRAM active mode again.

[DRAM-Lesetransfermodus)[DRAM read transfer mode)

Der DRAM-Lesetransfermodus ist ein Betriebsmodus, in dem Daten vom DRAM-Feld zum Lesedatentransferpuffer (DTBR) übertragen werden. Die Datenübertragung vom DRAM-Feld zum Lesedatentransferpuffer (DTBR) sowie die Datenübertragung vom Lesedatentransferpuffer zum SRAM-Feld und der Dateneingabe/ausgabeschaltung werden durch getrennte Steuersysteme ausgeführt.The DRAM read transfer mode is an operating mode in which data transferred from the DRAM field to the read data transfer buffer (DTBR) become. The data transfer from the DRAM field to Read data transfer buffer (DTBR) and data transfer from Read data transfer buffer to the SRAM field and the Data input / output circuit are separated by Control systems run.

Für den DRAM-Lesetransfermodus werden mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# auf "L", das Datenübertragung-Bestimmungssignal DTD# auf "H" und das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# auf "L" eingestellt, während der DRAM-Aktivmodus festgelegt ist. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet der in Fig. 1 gezeigte Spaltenblockdekoder 112 mit den DRAM-Eingangsadressen Ad4 bis Ad11 als Spaltenadressen. Es wird ein entsprechender Spaltenblock (Datenblock) der Speicherzellen ausgewählt, die mit der ausgewählten Zeile des DRAM-Feldes verbunden sind, und die Speicherzellendaten, die im ausgewählten Datenblock enthalten sind, werden zum Lesedatentransferpuffer (DTBR) übertragen.For the DRAM read transfer mode, with the rising edge of the master clock signal K, the row address strobe signal RAS # is set to "L", the data transfer designation signal DTD # is set to "H" and the column address strobe signal CAS # is set to "L" while the DRAM active mode is set. At this time, the column block decoder 112 shown in Fig. 1 operates with the DRAM input addresses Ad4 to Ad11 as column addresses. A corresponding column block (data block) of the memory cells connected to the selected row of the DRAM field is selected, and the memory cell data contained in the selected data block are transferred to the read data transfer buffer (DTBR).

Um diesen Vorgang sicherzustellen ist es notwendig, die Adreßbits Ad0 bis Ad3 auf "L" einzustellen. Wenn der DRAM- Lesetransfermodus eingestellt ist, werden alle anderen Vorgänge während einer vorbestimmten Zeitspanne gesperrt. Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Taktsignalzeit ab dem Festlegen des DRAM-Lesetransfermodus sind die Daten im Lesedatentransferpuffer (DTBR) stabilisiert. Die notwendige Zeitspanne zwischen der Festlegung des DRAM-Lesetransfermodus und der Stabilisierung der neuen Daten im Lesedatentransferpuffer (DTBR) wird als Latenz bezeichnet, die durch einen im Befehlsregister eingestellten Befehlswert, der später beschrieben wird, bestimmt ist. Der Lesedatentransferpuffer (DTBR) weist eine Latch-Funktion auf und hält die Daten des vorherigen Zyklus. Durch Einstellen der Latenz und Festlegen der Datenübertragungstaktung durch das Master-Taktsignals K kann der Inhalt des Lesedatentransferpuffers (DTBR) sicher mit den neuen Daten überschrieben werden und Daten können sicher übertragen/gelesen werden. Weil der Zugriff beim Ändern der Daten im Lesedatentransferpuffer (DTBR) gesperrt ist, kann das Speichern oder Lesen fehlerhafter Daten im oder aus dem Lesedatentransferpuffers (DTBR) verhindert werden.To ensure this process it is necessary to Set address bits Ad0 to Ad3 to "L". If the DRAM Read transfer mode is set, all other operations locked for a predetermined period of time. After this Elapse of a predetermined clock signal time from the setting of the DRAM read transfer mode, the data in Read data transfer buffer (DTBR) stabilized. The necessary Time between the determination of the DRAM read transfer mode and the stabilization of the new data in Read data transfer buffer (DTBR) is called latency by a command value set in the command register, the will be described later. Of the Read data transfer buffer (DTBR) has a latch function and holds the data of the previous cycle. By setting the Latency and setting of data transfer clocking by the Master clock signal K can the content of the Read data transfer buffers (DTBR) securely with the new data can be overwritten and data can be transferred / read safely become. Because the access when changing the data in Read data transfer buffer (DTBR) is locked, the saving or reading incorrect data in or from the Read data transfer buffers (DTBR) can be prevented.

Fig. 27 zeigt die Zustände der externen Steuersignale und die Zustände der Daten, die im Lesedatentransferpuffer gespeichert sind, wenn der DRAM-Vorlademodus, der DRAM-Aktivmodus und der DRAM-Lesetransfermodus eingestellt sind. Unter Bezugnahme auf Fig. 27 wird eine Betriebsfolge des DRAM beschrieben. Fig. 27 shows the states of the external control signals and the states of the data stored in the read data transfer buffer when the DRAM precharge mode, the DRAM active mode and the DRAM read transfer mode are set. An operation sequence of the DRAM will be described with reference to FIG. 27.

Wie in Fig. 27 gezeigt ist, erreicht das DRAM- Taktmaskierungssignal CMd mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K den Pegel "L" und die Übertragung des Master-Taktsignals K an die DRAM-Steuerschaltung (128 in Fig. 1) ist erlaubt.As shown in FIG. 27, the DRAM clock mask signal CMd reaches the level "L" with the rising edge of the master clock signal K and the transmission of the master clock signal K to the DRAM control circuit ( 128 in FIG. 1) is permitted .

Mit der ansteigenden Flanke des dritten Zyklus des Master- Taktsignals K werden das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# und das Datenübertragung-Bestimmungssignal DTD# beide auf "L" und das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# auf "H" eingestellt. Der DRAM- Vorlademodus wird festgelegt.With the rising edge of the third cycle of the master Clock signal K become the row address strobe signal RAS # and that Data transfer determination signal DTD # both at "L" and that Column address strobe signal CAS # set to "H". The DRAM Precharge mode is set.

Nachdem die RAS-Vorladezeit tRP verstrichen ist (die minimal notwendige Zeitspanne zum Vorladen jeder Signalleitung im DRAM- Abschnitt), werden im siebten Zyklus des Master-Taktsignals K das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# auf "L" und das Spaltenadreß- Abtastsignal CAS# sowie DTD# beide auf "H" eingestellt. Damit wird der DRAM-Aktivmodus festgelegt. Hier ist das DRAM- Taktmaskierungssignal CMd im vorherigen Zyklus (sechsten Zyklus) auf "L" abgefallen. In der folgenden Beschreibung liegt das DRAM-Taktmaskierungssignal CMd im vorherigen Zyklus der Betriebsmodusfestlegung immer auf "L", und daher wird es außer für Fälle, die einer besonderen Beschreibung bedürfen, nicht beschrieben.After the RAS precharge time tRP has elapsed (the minimal time required to precharge each signal line in the DRAM Section), in the seventh cycle of the master clock signal K the row address strobe signal RAS # to "L" and the column address Sampling signal CAS # and DTD # are both set to "H". In order to the DRAM active mode is set. Here is the DRAM Clock mask signal CMd in the previous cycle (sixth cycle) dropped to "L". That is in the following description DRAM clock mask signal CMd in the previous cycle of Operating mode setting always set to "L", and therefore it gets out not for cases that require a special description described.

Wenn der DRAM-Aktivmodus festgelegt ist, werden die zu diesem Zeitpunkt angelegten DRAM-Adressen Ad0 bis Ad11 als Zeilenadresse zum Festlegen einer Zeile im DRAM-Feld übernommen, und die Daten der ausgewählten Speicherzelle werden von einem Leseverstärker erfaßt, verstärkt und verriegelt.When the DRAM active mode is set, it becomes that Time created DRAM addresses Ad0 to Ad11 as Row address used to define a row in the DRAM field, and the data of the selected memory cell are from a Sense amplifiers detected, amplified and locked.

Nachdem die RAS/CAS-Verzögerungszeit tRCD verstrichen ist, werden im zehnten Zyklus des Master-Taktsignals K das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# und Datenübertragung- Bestimmungssignal DTD# beide auf "H" und das Spaltenadreß- Abtastsignal CAS# auf "L" eingestellt. Damit wird der DRAM- Lesetransfermodus festgelegt. Durch den DRAM-Aktivmodus wird unter den Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile verbunden sind, ein Speicherzellenblock entsprechend der zu diesem Zeitpunkt zugeführten DRAM-Adresse Ad4 bis Ad11 ausgewählt, und nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist (in Fig. 27 eine Latenz von zwei Taktzyklen), werden die Daten des Lesedatentransferpuffers (DTBR) durch neue Daten ersetzt.After the RAS / CAS delay time tRCD has passed, in the tenth cycle of the master clock signal K, the row address strobe signal RAS # and data transfer determination signal DTD # are both set to "H" and the column address strobe signal CAS # to "L". This determines the DRAM read transfer mode. By the DRAM active mode, a memory cell block corresponding to the DRAM address Ad4 to Ad11 supplied at that time is selected from the memory cells connected to the selected row and after a predetermined period of time has elapsed (in FIG. 27, a latency of two Clock cycles), the data of the read data transfer buffer (DTBR) are replaced by new data.

Wenn die Latenz bei der Festlegung des DRAM-Lesetransfermodus n Taktzyklen umfaßt, wird die Festlegung eines neuen Betriebsmodus im (n-1)-ten Taktzyklus ab dem Zyklus, in dem der DRAM- Lesetransfer beginnt, gesperrt. Bei der Datenübertragung vom DRAM-Feld zum Lesedatentransferpuffer (DTBR) befindet sich der Lesedatentransferpuffer in einem Sperrzustand. Während dieser Zeitspanne ist der Pufferlesebetrieb (d. h. das Lesen von Daten vom Lesedatentransferpuffer (DTBR)) gesperrt. Der Grund dafür ist, daß die Daten im Lesedatentransferpuffer (DTBR) instabil sind.If the latency when setting the DRAM read transfer mode n Clock cycles, the establishment of a new operating mode in the (n-1) th clock cycle from the cycle in which the DRAM Read transfer begins, blocked. When transferring data from The DRAM field for the read data transfer buffer (DTBR) is located Read data transfer buffer in a locked state. During this Time period is the buffer read mode (i.e. reading data blocked by the read data transfer buffer (DTBR)). The reason for this is that the data in the read data transfer buffer (DTBR) is unstable are.

Die Festlegung eines neuen Betriebsmodus wird möglich, nachdem alle Taktzyklen, die durch die Latenz bestimmt werden, verstrichen sind. Im zwölften Zyklus des Master-Taktsignals K erreichen das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# und das Datenübertragung-Bestimmungssignal DTD# beide den Pegel "L" und das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# den Pegel "H". Damit wird der DRAM-Vorlademodus festgelegt. Folglich kehrt das DRAM-Feld zum Vorladezustand zurück und ist für den nächsten Zugriff bereit.The definition of a new operating mode becomes possible after all clock cycles, which are determined by the latency, have passed. In the twelfth cycle of the master clock signal K achieve the row address strobe signal RAS # and that Data transfer determination signal DTD # both the "L" and level the column address strobe signal CAS # is "H" level. With that the DRAM preload mode set. As a result, the DRAM field returns to Pre-charge status is back and is ready for the next access.

Fig. 28 zeigt den Datenfluß im DRAM-Lesetransfermodus. Wie in Fig. 28 dargestellt ist, wird im DRAM-Lesetransfermodus ein Block mit einer vorbestimmten Anzahl von Speicherzellen der ausgewählten Zeile im DRAM-Feld 102 ausgewählt, und die Daten des ausgewählten Speicherzellenblocks werden zum Lesedatentransferpuffer 140 übertragen. Um den DRAM- Lesetransfermodus sicherzustellen, werden die DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad3 alle auf "L" eingestellt. Beim Betreiben des DRAM- Feldabschnitts kann ein Betrieb, der das SRAM-Feld betrifft, mit Ausnahme der DTBR-Sperrzeit beliebig ausgeführt werden. Entsprechend kann ein Datenschreiben oder Datenlesen durch Zugreifen auf das SRAM parallel zur Datenübertragung vom DRAM- Feld zum Lesedatentransferpuffer (DTBR) ausgeführt werden, und es ist auch ein Schreiben von Daten in den Schreibdatentransferpuffer (DTBW) möglich. Es ist wichtig, daß die Datenübertragung zum Lesedatentransferpuffer (DTBR) nicht beeinflußt wird. Fig. 28 shows the data flow in the DRAM read transfer mode. As shown in FIG. 28, in the DRAM read transfer mode, a block having a predetermined number of memory cells of the selected row in the DRAM array 102 is selected, and the data of the selected memory cell block is transferred to the read data transfer buffer 140 . In order to ensure the DRAM read transfer mode, the DRAM address bits Ad0 to Ad3 are all set to "L". When the DRAM field section is operated, an operation relating to the SRAM field can be carried out arbitrarily, with the exception of the DTBR blocking time. Accordingly, data writing or data reading can be performed by accessing the SRAM in parallel with the data transfer from the DRAM field to the read data transfer buffer (DTBR), and data can also be written to the write data transfer buffer (DTBW). It is important that the data transfer to the read data transfer buffer (DTBR) is not affected.

[DRAM-Schreibtransfermodus][DRAM write transfer mode]

Im DRAM-Schreibtransfermodus werden die im Schreibdatentransferpuffer (DTBW) gespeicherten Daten in den ausgewählten Speicherzellenblock des DRAM-Feldes entsprechend den Maskierungsdaten geschrieben, die im Maskierungsregister gespeichert sind. Wie in Fig. 29 gezeigt ist, werden mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne (nach dem Verstreichen der RAS/CAS-Verzögerungszeit tRCD) ab der Ausführung des DRAM-Aktivzyklus das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# auf "H" und das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# sowie das Datenübertragung-Bestimmungssignal DTD# auf "L" eingestellt. Damit wird der DRAM-Schreibtransfermodus festgelegt. Die zu diesem Zeitpunkt zugeführten DRAM-Adreßbits Ad4 bis Ad11 werden als Spaltenadresse Col zum Auswählen eines Spaltenblocks (Speicherzellenblocks) übernommen, und es wird ein Auswählvorgang eines Speicherzellenblocks durchgeführt. Daten werden gleichzeitig vom Schreibdatentransferpuffer (DTBW) zum ausgewählten Speicherzellenblock übertragen. Um einen Betrieb im DRAM-Schreibtransfermodus sicherzustellen, müssen die DRAM- Adreßbits Ad0 bis Ad3 auf "L" eingestellt werden. Im ersten Taktzyklus ab der Festlegung des DRAM-Schreibtransfermodus (dem zehnten Taktzyklus in Fig. 29) wird jeder neue Vorgang für das DRAM-Feld gesperrt.In the DRAM write transfer mode, the data stored in the write data transfer buffer (DTBW) is written into the selected memory cell block of the DRAM array according to the masking data stored in the masking register. As shown in Fig. 29, with the rising edge of the master clock signal K after the lapse of a predetermined period of time (after the RAS / CAS delay time tRCD has elapsed) from the execution of the DRAM active cycle, the row address strobe signal RAS # comes on "H" and the column address strobe signal CAS # and the data transfer determination signal DTD # are set to "L". This sets the DRAM write transfer mode. The DRAM address bits Ad4 to Ad11 supplied at this time are adopted as the column address Col for selecting a column block (memory cell block), and a selection process of a memory cell block is carried out. Data is transferred simultaneously from the write data transfer buffer (DTBW) to the selected memory cell block. To ensure operation in the DRAM write transfer mode, the DRAM address bits Ad0 to Ad3 must be set to "L". In the first clock cycle from the establishment of the DRAM write transfer mode (the tenth clock cycle in FIG. 29), every new operation is blocked for the DRAM field.

Im Zyklus unmittelbar nach dem ersten Zyklus nach der Festlegung des DRAM-Schreibtransfermodus werden die Maskierungsdaten der Maskierungsregister alle gesetzt (Datenübertragungssperre), um ein fehlerhaftes Überschreiben der nächsten Daten zu vermeiden.In the cycle immediately after the first cycle after definition of the DRAM write transfer mode, the masking data of the Masking registers all set (data transmission lock) to to avoid incorrect overwriting of the next data.

Wie in Fig. 29 gezeigt ist, werden nach dem Verstreichen der RAS-Zykluszeit tRAS im zwölften Zyklus des Master-Taktsignals K das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# sowie das Datenübertragung- Bestimmungssignal DTD# beide auf "L" und das Spaltenadreß- Abtastsignal CAS# auf "H" eingestellt. Damit wird der DRAM- Vorlademodus festgelegt. Im ersten Taktzyklus ab der Festlegung des DRAM-Schreibtransfermodus wird der Schreibdatentransferpuffer (DTBW) in den Sperrzustand versetzt. Genauer gesagt wird der Zugriff auf den Schreibdatentransferpuffer in diesem Zyklus gesperrt. Vorgänge, die das SRAM-Feld betreffen, können frei eingestellt und ausgeführt werden.As shown in Fig. 29, after the lapse of the RAS cycle time tRAS in the twelfth cycle of the master clock signal K, the row address strobe signal RAS # and the data transfer determination signal DTD # both become "L" and the column address strobe signal CAS # set to "H". This sets the DRAM precharge mode. In the first clock cycle after the DRAM write transfer mode has been determined, the write data transfer buffer (DTBW) is set to the locked state. More specifically, access to the write data transfer buffer is blocked in this cycle. Operations related to the SRAM field can be freely set and executed.

Fig. 30 zeigt den Datenfluß im DRAM-Schreibtransferm 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004337740 00004 99880odus. Wie in Fig. 30 dargestellt ist, werden die im Schreibdatentransferpuffer 144 gespeicherten Daten entsprechend den im Maskierungsregister 146 eingestellten Maskierungsdaten zum DRAM-Feld 102 übertragen. Im DRAM-Feld 102 ist bereits eine Zeile ausgewählt worden, und im DRAM-Schreibtransfermodus wird eine Block aus einer Mehrzahl von Speicherzellen der ausgewählten Zeile gewählt. Daten werden vom Schreibdatentransferpuffer 144 zum ausgewählten Block einer Mehrzahl von Speicherzellen übertragen. Wie aus Fig. 30 ersichtlich ist, kann in diesem Zeitraum das SRAM-Feld 104 angesprochen werden, und es kann auch der Lesedatentransferpuffer 140 angesprochen werden. Fig. 30 shows the flow of data in the DRAM Schreibtransferm 99999 00070 552 00004 001000280000000200012000285919988800040 0002004337740 99880odus. As shown in FIG. 30, the data stored in the write data transfer buffer 144 is transferred to the DRAM array 102 in accordance with the masking data set in the masking register 146 . A row has already been selected in DRAM field 102 , and a block is selected from a plurality of memory cells of the selected row in DRAM write transfer mode. Data is transferred from the write data transfer buffer 144 to the selected block of a plurality of memory cells. As can be seen from FIG. 30, the SRAM field 104 can be addressed during this period, and the read data transfer buffer 140 can also be addressed.

Nun wird eine besondere Struktur des DRAM-Bereichs beschrieben.A special structure of the DRAM area will now be described.

Fig. 31 zeigt ein Beispiel der Strukturen der DRAM- Steuerschaltung und der Maskierungsschaltung von Fig. 1. Wie in Fig. 31 dargestellt ist, empfängt ein K-Puffer 124 ein externes Taktsignal K und erzeugt ein internes Master-Taktsignal Ki. FIG. 31 shows an example of the structures of the DRAM control circuit and the mask circuit of FIG. 1. As shown in FIG. 31, a K buffer 124 receives an external clock signal K and generates an internal master clock signal Ki.

Eine Maskierungsschaltung 126 weist ein Schieberegister 202 zum Verzögern des DRAM-Taktmaskierungssignals CMd um eine Taktsignalperiode des internen Taktsignals Ki vom K-Puffer 124 und eine Gatterschaltung 204 zum Durchlassen des internen Master-Taktsignals Ki entsprechend dem verzögerten DRAM- Taktmaskierungssignal CMd vom Schieberegister 202 auf. Wie in Fig. 31 gezeigt ist, wird die Gatterschaltung 204 von einem p- Kanal MOS-Transistor (Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate) gebildet, der die Übertragung des internen Master-Taktsignals Ki sperrt, wenn das verzögerte Taktmaskierungssignal CMd auf "H" liegt. Befindet sich das Taktmaskierungssignal CMd in einem bestimmten Zyklus auf "H", wird die Übertragung des internen Master-Taktsignals Ki im nächsten Zyklus gesperrt, und daher wird die Erzeugung des DRAM-Master-Taktsignals DK unterbrochen.A masking circuit 126 has a shift register 202 for delaying the DRAM clock masking signal CMd by one clock signal period of the internal clock signal Ki from the K buffer 124 and a gate circuit 204 for passing the internal master clock signal Ki in accordance with the delayed DRAM clock masking signal CMd from the shift register 202 . As shown in FIG. 31, gate circuit 204 is formed by a p-channel MOS transistor (insulated gate field effect transistor) which blocks transmission of the internal master clock signal Ki when the delayed clock mask signal CMd is "H". If the clock mask signal CMd is "H" in a certain cycle, the transmission of the internal master clock signal Ki is blocked in the next cycle, and therefore the generation of the DRAM master clock signal DK is interrupted.

Die DRAM-Steuerschaltung 128 weist einen RAS-Puffer 206, der mit der ansteigenden Flanke des DRAM-Master-Taktsignals DK das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# übernimmt, um ein internes Zeilenadreß-Abtastsignal RAS zu erzeugen, einen CAS-Puffer 208, der mit der ansteigenden Flanke des DRAM-Master-Taktsignals DK das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# verriegelt, um ein internes Spaltenadreß-Abtastsignal CAS zu erzeugen, einen DTD- Puffer 210, der vom DRAM-Master-Taktsignal DK abhängig ist, zum Übernehmen des Datenübertragung-Bestimmungssignals DTD# mit seiner ansteigenden Flanke, um ein internes Datenübertragung- Bestimmungssignal DTD zu erzeugen, und eine DRAM-Steuersignal- Erzeugungsschaltung 212, die die internen Steuersignale RAS, CAS und DTD mit der ansteigenden Flanke des DRAM-Master-Taktsignals DK übernimmt, um den Modus zu bestimmen, der durch die Zustände der Signale festgelegt ist, und die notwendigen Steuersignale entsprechend dem festgelegten Betriebsmodus zu erzeugen, auf.The DRAM control circuit 128 has a RAS buffer 206 , which takes the row address strobe signal RAS # with the rising edge of the DRAM master clock signal DK to generate an internal row address strobe signal RAS, a CAS buffer 208 which is connected to the rising edge of the DRAM master clock signal DK latches the column address strobe signal CAS # to generate an internal column address strobe signal CAS, a DTD buffer 210 , which is dependent on the DRAM master clock signal DK, for taking over the data transmission. Determination signal DTD # with its rising edge to generate an internal data transfer determination signal DTD, and a DRAM control signal generating circuit 212 which takes over the internal control signals RAS, CAS and DTD with the rising edge of the DRAM master clock signal DK determine the mode that is determined by the states of the signals and generate the necessary control signals in accordance with the specified operating mode, on.

Die DRAM-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 212 führt auch entsprechend dem DRAM-Master-Taktsignal DK eine Überwachung der Latenzzeit aus, die für die Datenübertragung notwendig ist. Die DRAM-Steuersignal-Erzeugungsschaltung 212 erzeugt verschiedene Steuersignale, die zum Treiben des DRAM-Feldbereichs und für den Datenübertragungsvorgang zwischen der Datenübertragungsschaltung (Lesedatentransferpuffer und Schreibdatentransferpuffer) und dem DRAM-Feld notwendig sind. In Fig. 31 sind ein Übertragungssteuersignal ADT zum Steuern des Betriebs der Übertragungsschaltungen, ein RAS-Steuersignal CRA zum Steuern des Betriebs der Schaltungen, die das RAS-Signal betreffen (wie z. B. der Zeilenauswahlvorgang im DRAM-Feld) und ein Steuersignal RCA zum Steuern des Betriebs der Schaltungsabschnitte, die das CAS-Signal betreffen (wie z. B. die Auswahl einer Spalte), als Repräsentanten dargestellt. The DRAM control signal generation circuit 212 also monitors the latency required for data transmission in accordance with the DRAM master clock signal DK. The DRAM control signal generation circuit 212 generates various control signals necessary for driving the DRAM field area and for the data transfer operation between the data transfer circuit (read data transfer buffer and write data transfer buffer) and the DRAM field. In Fig. 31 are a transmission control signal ADT for controlling the operation of the transmission circuits, a RAS control signal CRA for controlling the operation of the circuits related to the RAS signal (such as the row selection process in the DRAM array) and a control signal RCA for controlling the operation of the circuit sections that affect the CAS signal (such as the selection of a column) are represented as representatives.

Der Adreßpuffer 108 weist einen Zeilenpuffer 214, der vom DRAM- Master-Taktsignal DK und dem RAS-Steuersignal CRA abhängig ist, zum Übernehmen einer externen DRAM-Adresse Ad und zum Erzeugen einer DRAM-Zeilenadresse Adr und einen Spaltenpuffer 216, der vom DRAM-Master-Taktsignal DK und dem CAS-Steuersignal RCA abhängig ist, zum Verriegeln der DRAM-Adresse Ad und zum Erzeugen einer DRAM-Spaltenadresse Adc auf. Die Zeilenadresse Adr wird an den Zeilendekoder 110 angelegt, der in Fig. 1 gezeigt ist, und ein vorbestimmtes höherwertiges Bit der Spaltenadresse vom Spaltenpuffer 216 wird an den Spaltenblockdekoder 112 angelegt, der in Fig. 1 dargestellt ist. Wie später beschrieben wird, wird in manchen Betriebsmodi die Spaltenadresse Adc oder Adr als Befehlswert an das Befehlsregister benutzt. Die Spaltenadresse Adc wird auch dazu verwendet, die Art des Datenübertragungsmodus festzulegen (das wird später beschrieben).The address buffer 108 has a row buffer 214 , which is dependent on the DRAM master clock signal DK and the RAS control signal CRA, for taking over an external DRAM address Ad and for generating a DRAM row address Adr and a column buffer 216 which is provided by the DRAM Master clock signal DK and the CAS control signal RCA is dependent on locking the DRAM address Ad and generating a DRAM column address Adc. Row address Adr is applied to row decoder 110 shown in FIG. 1, and a predetermined high order bit of the column address from column buffer 216 is applied to column block decoder 112 shown in FIG. 1. As will be described later, in some operating modes the column address Adc or Adr is used as the command value to the command register. The column address Adc is also used to determine the type of data transfer mode (which will be described later).

Wie oben beschrieben worden ist, steuert die DRAM- Steuerschaltung 128 den Betrieb des DRAM-Feldes und den Datenübertragungsvorgang zwischen dem DRAM-Feld und der Datenübertragungsschaltung. Sie ist vom Betrieb des SRAM- Feldbereichs unabhängig. Wie oben beschrieben worden ist, können das Treiben des DRAM-Feldes und die Datenübertragung zwischen dem DRAM-Feld und der Datenübertragungsschaltung unabhängig von den Zuständen der Steuersignale ausgeführt werden, die der SRAM- Steuerschaltung 132 zugeführt werden.As described above, the DRAM control circuit 128 controls the operation of the DRAM array and the data transfer process between the DRAM array and the data transfer circuit. It is independent of the operation of the SRAM field area. As described above, the driving of the DRAM array and the data transfer between the DRAM array and the data transfer circuit can be performed regardless of the states of the control signals supplied to the SRAM control circuit 132 .

[Chip-Layout][Chip layout]

Fig. 32 zeigt ein spezielles Layout des CDRAM-Feldes. Wie in Fig. 32 dargestellt ist, ist das CDRAM 100 auf einem rechteckigen Chip angeordnet. Das CDRAM 100 weist vier DRAM- Speicherabschnitte DM1, DM2, DM3 und DM4 mit jeweils einer Speicherkapazität von 4 MBit, SRAM-Speicherabschnitte SM1, SM2, SM3 und SM4, die im mittleren Bereich des Chips entsprechend den DRAM-Speicherabschnitten gebildet sind und jeweils eine Speicherkapazität von 4 kBit haben, und Datenübertragungsschaltungen DTB1, DTB2, DTB3 und DTB4, die zwischen den DRAM-Speicherabschnitten DM1 bis DM4 und den SRAM- Speicherabschnitten SM1 bis SM4 gebildet sind, auf. Fig. 32 shows a specific layout of the CDRAM field. As shown in FIG. 32, the CDRAM 100 is arranged on a rectangular chip. The CDRAM 100 has four DRAM memory sections DM1, DM2, DM3 and DM4, each with a memory capacity of 4 Mbit, SRAM memory sections SM1, SM2, SM3 and SM4, which are formed in the central region of the chip corresponding to the DRAM memory sections and one each 4 Kbit memory capacity, and data transmission circuits DTB1, DTB2, DTB3 and DTB4, which are formed between the DRAM memory sections DM1 to DM4 and the SRAM memory sections SM1 to SM4.

Jeder der DRAM-Speicherabschnitte DM1 bis DM4 ist so dargestellt, daß er in 4 * 16=64 Speicherblöcke MBA unterteilt ist. Der Speicherblock MBA weist Speicherzellen auf, die in 256 Zeilen zu 256 Spalten angeordnet sind. Die DRAM- Speicherabschnitte DM1 bis DM4 weisen jeweils 16 Paare von IO- Leitungen auf, die so angeordnet sind, daß sie durch alle Zeilenblöcke RB laufen, die in der Figur dargestellt sind. In Fig. 32 ist ein großes globales IO-Leitungspaar BGIO gezeigt, das vier Paare globaler IO-Leitungen umfaßt. Eine globale IO- Leitung entspricht 64 Spalten des DRAM-Feldes. Eine der 64 Spalten ist mit einem globalen IO-Leitungspaar verbunden. In einem DRAM-Speicherabschnitt werden gleichzeitig 16 Spalten ausgewählt. Im Speicherblock MBA werden gleichzeitig 4 Spalten ausgewählt.Each of the DRAM memory sections DM1 to DM4 is shown to be divided into 4 * 16 = 64 memory blocks MBA. The memory block MBA has memory cells which are arranged in 256 rows by 256 columns. The DRAM memory sections DM1 to DM4 each have 16 pairs of IO lines, which are arranged so that they run through all of the row blocks RB shown in the figure. In Fig. 32 a large global IO line pair BGIO shown, the four pairs of global IO lines comprises. A global IO line corresponds to 64 columns of the DRAM field. One of the 64 columns is connected to a global IO line pair. In a DRAM memory section, 16 columns are selected at the same time. 4 columns are selected in the memory block MBA at the same time.

Vier Paare lokaler IO-Leitungen sind zum Verbinden der gleichzeitig ausgewählten vier Spalten mit dem globalen IO- Leitungspaar gebildet. Das lokale IO-Leitungspaar wird nur im entsprechenden Speicherblock MBA verwendet. In jedem der DRAM- Speicherabschnitte DM1 bis DM4 wird nur der Speicherblock aktiviert, der die ausgewählte Zeile (Wortleitung) enthält, und die anderen Speicherblöcke werden im Vorladezustand gehalten. Durch das Treiben mit diesem Teilaktivierungsverfahren (Blockteilungsverfahren) kann die Leitungsaufnahme vermindert werden.Four pairs of local IO lines are used to connect the simultaneously selected four columns with the global IO Line pair formed. The local IO line pair is only in the corresponding memory block MBA used. In each of the DRAM Memory sections DM1 to DM4 become only the memory block activated which contains the selected line (word line), and the other memory blocks are kept in the precharge state. By driving with this partial activation procedure (Block division method) can reduce the line consumption become.

Unter den Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile des DRAM verbunden sind, werden 16 Spalten von Speicherzellen ausgewählt, die Daten der ausgewählten 16 Bits an Speicherzellen werden zum lokalen IO-Leitungspaar und dann zum globalen IO- Leitungspaar übertragen. In Fig. 32 gibt der Ausdruck "geteilt in vier" an, daß vier Paare lokaler IO-Leitungen LIO in diesem geteilten Block gebildet und jeweils mit dem großen globalen IO- Leitungspaar BGIO (vier Paare globaler IO-Leitungen), das im entsprechenden Block gebildet ist, verbunden sind. Among the memory cells that are connected to the selected row of the DRAM, 16 columns of memory cells are selected, the data of the selected 16 bits of memory cells are transmitted to the local IO line pair and then to the global IO line pair. In Fig. 32, the expression "divided into four" indicates that four pairs of local IO lines LIO are formed in this divided block and each with the large global IO line pair BGIO (four pairs of global IO lines) that in the corresponding block is formed, are connected.

16 Datenübertragungsschaltungen in jedem der Datenübertragungsblöcke DTB1 bis DTB4 sind entsprechend den globalen IO-Leitungspaaren gebildet. Die SRAM-Speicherabschnitte SM1 bis SM4 weisen jeweils statische Speicherzellen auf, die in 256 Zeilen zu 16 Spalten angeordnet sind. Bei der Datenübertragung wird in jedem der SRAM-Speicherabschnitte SM1 bis SM4 eine Zeile ausgewählt und die Datenübertragung zwischen 16 Bits statischer Speicherzellen, die mit dieser einen Zeile verbunden sind, und den Datenübertragungsschaltungen ausgeführt.16 data transmission circuits in each of the Data frames DTB1 to DTB4 are according to the global IO line pairs formed. The SRAM memory sections SM1 to SM4 each have static memory cells that in 256 rows are arranged in 16 columns. In the Data transfer is carried out in each of the SRAM memory sections SM1 to SM4 selected a line and the data transfer between 16 bits of static memory cells with this one line are connected, and executed the data transmission circuits.

Entlang der Schmalseite des CDRAM 100 sind zwischen benachbarten Speicherabschnitten ein DRAM-Zeilendekoder und eine Zeilensteuerschaltung angeordnet. Zwischen den DRAM- Speicherabschnitten DM1 und DM3 ist eine DRAM- Zeilendekoder/Zeilensteuerschaltung RDC1 und zwischen den DRAM- Speicherabschnitten DM2 und DM4 eine DRAM- Zeilendekoder/Zeilensteuerschaltung RDC2 angeordnet. Die DRAM- Zeilendekoder/ Zeilensteuerschaltung führt im entsprechenden Speicherabschnitt einen Zeilenauswahlvorgang aus, treibt den Leseverstärker zum Erfassen und Verstärken der Daten der ausgewählten Speicherzelle, lädt die Bitleitungen vor etc.A DRAM row decoder and a row control circuit are arranged between adjacent memory sections along the narrow side of the CDRAM 100 . A DRAM row decoder / line control circuit RDC1 is arranged between the DRAM memory sections DM1 and DM3 and a DRAM row decoder / line control circuit RDC2 is arranged between the DRAM memory sections DM2 and DM4. The DRAM row decoder / row control circuit executes a row selection process in the corresponding memory section, drives the sense amplifier to acquire and amplify the data of the selected memory cell, precharges the bit lines, etc.

Die SRAM-Steuerschaltung und manche der DRAM-Steuerschaltungen sind im zentralen Abschnitt des CDRAM 100 angeordnet. Die DRAM- Steuerschaltungen weisen einen Blockdekoder zum Auswählen einer Spalte im DRAM-Speicherabschnitt, eine Schaltung zum Steuern des Spaltenauswahlvorgangs und verschiedene Peripherieschaltungen auf. Die SRAM-Steuerschaltung weist einen SRAM-Zeilendekoder, einen SRAM-Spaltendekoder und die in Fig. 1 gezeigte SRAM- Steuerschaltung auf.The SRAM control circuit and some of the DRAM control circuits are located in the central portion of the CDRAM 100 . The DRAM control circuits have a block decoder for selecting a column in the DRAM memory section, a circuit for controlling the column selection process, and various peripheral circuits. The SRAM control circuit has an SRAM row decoder, an SRAM column decoder and the SRAM control circuit shown in FIG. 1.

Im zentralen Abschnitt des CDRAM sind Eingabe/Ausgabeschaltungen 101 und 102 gebildet. Die Eingabe/Ausgabeschaltung 101 dient zur Dateneingabe/ausgabe der DRAM-Speicherabschnitte DM1 und DM2 sowie der SRAM-Speicherabschnitte SM1 und SM2, die die Eingabe/Ausgabedaten DQO und DQ1 eingeben/ausgeben. Die Eingabe/Ausgabeschaltung 102 führt eine Eingabe/Ausgabe der Eingabe/Ausgabedaten DQO und DQ1 in die bzw. aus den DRAM- Speicherabschnitten DM3 und DM4 sowie den SRAM- Speicherabschnitten SM3 und SM4 aus.Input / output circuits 101 and 102 are formed in the central portion of the CDRAM. The input / output circuit 101 serves for data input / output of the DRAM memory sections DM1 and DM2 and the SRAM memory sections SM1 and SM2, which input / output the input / output data DQO and DQ1. The input / output circuit 102 carries out input / output of the input / output data DQO and DQ1 into or from the DRAM memory sections DM3 and DM4 and the SRAM memory sections SM3 and SM4.

Weil die Dateneingabe/ausgabe im zentralen Abschnitt des CDRAM- Chips 100 ausgeführt wird, können die Signalleitungen zum Ausführen der Dateneingabe/ausgabe kürzer ausgeführt werden. Das ermöglicht eine Dateneingabe/ausgabe mit hoher Geschwindigkeit. Weil der SRAM-Speicherabschnitt in der Mitte des Chips angeordnet ist, können die Verbindungen für die Dateneingabe/ausgabe für den SRAM-Speicherabschnitt kürzer gemacht werden. Das ermöglicht einen Hochgeschwindigkeitszugriff auf das SRAM.Because the data input / output is performed in the central portion of the CDRAM chip 100 , the signal lines for performing the data input / output can be made shorter. This enables data input / output at high speed. Because the SRAM memory section is located in the center of the chip, the data input / output connections for the SRAM memory section can be made shorter. This enables high-speed access to the SRAM.

[Feldstruktur][Field structure]

Fig. 33 zeigt eine Struktur für das SRAM-Feld (den in Fig. 32 gezeigten SRAM-Speicherabschnitt oder das in Fig. 1 dargestellte SRAM-Feld). Das SRAM-Feld 104 weist statische Speicherzellen SMC auf, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind. Eine Zeile statischer Speicherzellen SMC ist mit einer SRAM- Wortleitung SWL verbunden, während eine Spalte statischer Speicherzellen SMC mit einem SRAM-Bitleitungspaar SBL verbunden ist. In Fig. 33 sind drei SRAM-Wortleitungen SWL1 bis SWL3 als Repräsentanten dargestellt. Fig. 33 shows a structure for the SRAM array (the SRAM memory section shown in Fig. 32 or the SRAM array shown in Fig. 1). The SRAM array 104 has static memory cells SMC, which are arranged in a matrix of rows and columns. A row of static memory cells SMC is connected to an SRAM word line SWL, while a column of static memory cells SMC is connected to an SRAM bit line pair SBL. In Fig. 33, three SRAM word lines SWL1 to SWL3 are shown as representatives.

Eine statische Speicherzelle SMC weist sowohl kreuzgekoppelte p- Kanal MOS-Transistoren P1 und P2 als auch kreuzgekoppelte n- Kanal MOS-Transistoren N1 und N2 auf. Die Transistoren P1 und N1 bilden einen ersten Inverter, während die Transistoren P2 und N2 einen zweiten Inverter bilden. Die Eingänge und Ausgänge des ersten und zweiten Inverters sind über Kreuz verbunden, um eine Inverter-Latch-Schaltung zu bilden.A static memory cell SMC has both cross-coupled p- Channel MOS transistors P1 and P2 as well as cross-coupled n- Channel MOS transistors N1 and N2. Transistors P1 and N1 form a first inverter, while transistors P2 and N2 form a second inverter. The inputs and outputs of the first and second inverters are cross connected to one another To form inverter latch circuit.

Die statische Speicherzelle SMC weist ferner einen n-Kanal MOS- Transistor N3, der von einem Signalpotential auf der SRAM- Wortleitung abhängig ist, zum Verbinden eines Verbindungsknotens der Transistoren P1 und N1 mit einer SRAM-Bitleitung SBLa und einen n-Kanal MOS-Transistor N4, der von einem Signalpotential auf der SRAM-Wortleitung SWL abhängig ist, zum Verbinden eines Verbindungsknotens der Transistoren P2 und N2 mit einer SRAM- Bitleitung *SBLa auf.The static memory cell SMC also has an n-channel MOS Transistor N3, which is from a signal potential on the SRAM Word line is dependent, for connecting a connection node of transistors P1 and N1 with an SRAM bit line SBLa and an n-channel MOS transistor N4, which has a signal potential on the SRAM word line SWL is dependent on connecting one  Connection node of transistors P2 and N2 with an SRAM Bit line * SBLa on.

Für jedes der SRAM-Bitleitungspaare SBL sind ein SRAM- Leseverstärker SSA und ein bidirektionales Transfergatter BTG gebildet. Das bidirektionale Transfergatter BTG ist mit einem globalen IO-Leitungspaar GIOa oder GIOb verbunden, das sich vom DRAM-Feld erstreckt, wie später beschrieben wird. Die als ΦTSD und ΦTDS dargestellten Transfersteuersignale werden an das bidirektionale Transfergatter BTG angelegt.For each of the SRAM bit line pairs SBL, an SRAM Sense amplifier SSA and a bidirectional transfer gate BTG educated. The bidirectional transfer gate BTG is with one global IO line pair GIOa or GIOb connected, which differs from the DRAM field extends as will be described later. The as ΦTSD and ΦTDS shown transfer control signals are to the bidirectional transfer gate BTG created.

Bei der in Fig. 33 gezeigten Struktur werden die SRAM- Wortleitungen SWL1 bis SWL3 jeweils mit Speicherzellen verbunden, deren Anzahl gleich der Anzahl von Datenbits ist, die mit einem Datenübertragungsvorgang zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld übertragen werden (16 Bits bei dieser Ausführungsform).In the structure shown in Fig. 33, the SRAM word lines SWL1 to SWL3 are each connected to memory cells, the number of which is equal to the number of data bits that are transferred in one data transfer operation between the DRAM field and the SRAM field (16 bits at this embodiment).

Fig. 34 zeigt eine Anordnung für das DRAM-Feld. Fig. 34 stellt einen Abschnitt entsprechend einer Hälfte des Speicherblocks MBA von Fig. 32 dar. Genauer gesagt sind zwei Paare globaler IO- Leitungen GIOa und GIOb und zwei Paare lokaler IO-Leitungen LIOa und LIOb gebildet. Ein DRAM-Speicherblock MBÿ weist eine Mehrzahl dynamischer Speicherzellen DMC auf, die in einer Matrix angeordnet sind. Eine dynamische Speicherzelle DMC weist einen Speichertransistor Q0 und einen Speicherkondensator C0 auf. Ein vorbestimmtes Potential Vgg (üblicherweise ein Zwischenpotential von Vcc/2) wird an eine Elektrode (Zellenplatte) des Speicherkondensators C0 angelegt. Figure 34 shows an arrangement for the DRAM array. Fig. 34 shows a portion corresponding to one half of the memory block MBA of Fig. 32. More specifically, two pairs of global IO lines GIOa and GIOb and two pairs of local IO lines LIOa and LIOb are formed. A DRAM memory block MBÿ has a plurality of dynamic memory cells DMC, which are arranged in a matrix. A dynamic memory cell DMC has a memory transistor Q0 and a storage capacitor C0. A predetermined potential Vgg (usually an intermediate potential of Vcc / 2) is applied to an electrode (cell plate) of the storage capacitor C0.

Der Speicherblock MBÿ weist DRAM-Wortleitungen DWL, mit denen jeweils eine Zeile von DRAM-Zellen (dynamischen Speicherzellen) DMC verbunden ist, und DRAM-Bitleitungspaare DBL, mit denen jeweils eine Spalte von DRAM-Zellen DMC verbunden ist, auf. Das DRAM-Bitleitungspaar DBL weist komplementäre Bitleitungen BL und /BL auf. Die DRAM-Zelle DMC ist an der jeweiligen Kreuzung zwischen der DRAM-Wortleitung DWL und dem DRAM-Bitleitungspaar DBL angeordnet. The memory block MBÿ has DRAM word lines DWL, with which one row each of DRAM cells (dynamic memory cells) DMC is connected, and DRAM bit line pairs DBL to which one column of DRAM cells is connected to DMC. The DRAM bit line pair DBL has complementary bit lines BL and BL / BL on. The DRAM cell DMC is at the respective intersection between the DRAM word line DWL and the DRAM bit line pair DBL arranged.  

Für jedes DRAM-Bitleitungspaar DBL ist ein DRAM-Leseverstärker DSA zum Erfassen und Verstärken der Potentialdifferenz auf dem entsprechenden Bitleitungspaar gebildet. Der DRAM-Leseverstärker DSA weist einen p-Kanal Leseverstärkerabschnitt mit kreuzgekoppelten p-Kanal MOS-Transistoren P3 und P4 sowie einen n-Kanal Leseverstärkerabschnitt mit kreuzgekoppelten n-Kanal MOS-Transistoren N5 und N6 auf.There is one DRAM sense amplifier for each DRAM bit line pair DBL DSA for detecting and amplifying the potential difference on the corresponding bit line pair formed. The DRAM sense amplifier DSA has a p-channel sense amplifier section cross-coupled p-channel MOS transistors P3 and P4 and one n-channel sense amplifier section with cross-coupled n-channel MOS transistors N5 and N6.

Der Betrieb des DRAM-Leseverstärkers DSA wird von den Leseverstärker-Treibersignalen /ΦSAP und ΦSAN gesteuert, die vom p-Kanal MOS-Transistor TR1 und n-Kanal MOS-Transistor TR2 in Abhängigkeit von einem Leseverstärker-Aktivierungssignal /ΦSAPE und ΦSANE geliefert werden.The operation of the DRAM sense amplifier DSA is by the Sense amplifier driver signals / ΦSAP and ΦSAN controlled by p-channel MOS transistor TR1 and n-channel MOS transistor TR2 in Dependence on a sense amplifier activation signal / ΦSAPE and ΦSANE can be delivered.

Der p-Kanal Leseverstärkerabschnitt hebt in Abhängigkeit vom Leseverstärker-Treibersignale /ΦSAP das Potential auf der Bitleitung mit höherem Potential auf den Pegel der Betriebsversorgungsspannung Vcc an. Der n-Kanal Leseverstärkerabschnitt entlädt in Abhängigkeit vom Leseverstärker-Treibersignale ΦSAN das Potential der Bitleitung mit niedrigerem Potential auf z. B. den Pegel des Massepotentials Vss.The p-channel sense amplifier section lifts depending on Sense amplifier driver signals / ΦSAP the potential on the Bit line with higher potential at the level of the Operating supply voltage Vcc. The n channel Sense amplifier section discharges depending on the Sense amplifier driver signals ΦSAN the potential of the bit line with lower potential on z. B. the level of the ground potential Vss.

Wenn das Leseverstärker-Aktivierungssignal /ΦSAPE den Pegel "L" erreicht, erzeugt der p-Kanal MOS-Transistor TR1 das Leseverstärker-Treibersignal /ΦSAP mit dem Pegel des Versorgungspotentials Vcc und überträgt es auf den Versorgungsknoten des DRAM-Leseverstärkers DSA. Wenn das Leseverstärker-Aktivierungssignal ΦSANE den Pegel "H" erreicht, überträgt der n-Kanal MOS-Transistor TR2 das Leseverstärker- Treibersignal ΦSAN mit dem Pegel des Massepotentials Vss zum anderen Versorgungsknoten des DRAM-Leseverstärkers.When the sense amplifier enable signal / ΦSAPE is "L" reached, the p-channel MOS transistor TR1 generates that Sense amplifier driver signal / ΦSAP with the level of Supply potential Vcc and transfers it to the Supply node of the DRAM sense amplifier DSA. If that Sense amplifier activation signal ΦSANE reaches level "H", the n-channel MOS transistor TR2 transmits the sense amplifier Driver signal ΦSAN with the level of the ground potential Vss to other supply node of the DRAM sense amplifier.

Hier werden im Wartezustand die Treibersignalleitungen, auf die die Leseverstärker-Treibersignale ΦSAN und /ΦSAP übertragen werden, auf das Zwischenpotential Vcc/2 vorgeladen. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist die Schaltung zum Vorladen der Treibersignalleitungen des Leseverstärkers nicht dargestellt. Here, the driver signal lines on which transmit the sense amplifier driver signals ΦSAN and / ΦSAP are precharged to the intermediate potential Vcc / 2. For Simplifying the drawing is the circuit for preloading the Driver signal lines of the sense amplifier not shown.  

Für jedes der DRAN-Bitleitungspaare DBL ist eine Vorlade/Ausgleichsschaltung DEQ gebildet, die in Abhängigkeit von einem Vorlade/Ausgleichssignal ΦEQ zum Vorladen der jeweiligen Bitleitung des entsprechenden Bitleitungspaares auf ein vorgeschriebenes Vorladepotential Vb1 und zum Ausgleichen des Vorladepotentials der Bitleitung BL und /BL aktiviert wird. Die Vorlade/Ausgleichsschaltung DEQ weist n-Kanal MOS- Transistoren N7 und N8 zum Übertragen des Vorladepotentials Vb1 an die Bitleitungen BL und /BL sowie einen n-Kanal MOS- Transistor N9 zum Ausgleichen der Potentiale der Bitleitungen BL und /BL auf.There is one for each of the DRAN bit line pairs DBL Precharge / equalization circuit formed DEQ, which is dependent from a precharge / compensation signal ΦEQ for precharging the respective bit line of the corresponding bit line pair a prescribed precharge potential Vb1 and for equalization of the precharge potential of the bit line BL and / BL is activated. The precharge / equalization circuit DEQ has n-channel MOS Transistors N7 and N8 for transferring the precharge potential Vb1 to the bit lines BL and / BL and an n-channel MOS Transistor N9 for equalizing the potentials of the bit lines BL and / BL on.

Der DRAM-Speicherblock MBj weist ferner ein DRAM- Spaltenauswahlgatter CSG auf, das entsprechend den jeweiligen der DRAM-Bitleitungspaare DBL gebildet ist und in Abhängigkeit von einem Signalpotential auf einer Spaltenauswahlleitung CSL leitend gemacht wird, um das entsprechende DRAM-Bitleitungspaar DBL mit dem lokalen IO-Leitungspaar LIO zu verbinden. Die Spaltenauswahlleitung CSL ist gemeinsam für zwei Paare von DRAM- Bitleitungen gebildet, und es werden zwei DRAM-Bitleitungspaare DBL gleichzeitig ausgewählt. Ein Paar von lokalen IO- Leitungspaaren LIOa und LIOb empfangen Daten von den zwei Paaren von DRAM-Bitleitungen die gleichzeitig ausgewählt sind. Für jedes der lokalen IO-Leitungspaare LIOa und LIOb ist eine Vorlade/Ausgleichsschaltung ähnlich der Bitleitungsausgleichs/Vorladeschaltung DEQ gebildet. Zur Vereinfachung der Zeichnungen ist die Vorlade/Ausgleichsschaltung nicht dargestellt.The DRAM memory block MBj also has a DRAM Column selection gate CSG based on the respective of the DRAM bit line pairs DBL is formed and dependent from a signal potential on a column selection line CSL is made conductive to the corresponding DRAM bit line pair DBL to be connected to the local IO line pair LIO. The Column selection line CSL is common to two pairs of DRAM Bit lines are formed and two pairs of DRAM bit lines are formed DBL selected at the same time. A pair of local IO Line pairs LIOa and LIOb receive data from the two pairs of DRAM bit lines that are selected at the same time. For each of the local IO line pairs LIOa and LIOb is one Precharge / equalization circuit similar to that Bit line equalization / precharge circuit DEQ formed. For The simplification of the drawings is that Precharge / equalization circuit not shown.

Der Speicherblock MBÿ weist ferner DRAM-IO-Gatter IOGa IOGb zum Verbinden der lokalen IO-Leitungspaare LIOa und LIOb mit den globalen IO-Leitungspaaren GIOa und GIOb in Abhängigkeit von einem Blockaktivierungsignal ΦBA auf. Im CDRAM wird nur derjenige Block in den ausgewählten Zustand versetzt, der eine ausgewählte Zeile (Wortleitung) aufweist. Nur für diesen ausgewählten Block werden die DRAM-IO-Gatter IOGa und IOGb leitend gemacht. Das Steuersignal ΦBA zum Auswählen des Blocks wird zum Beispiel aus den vier höherwertigen Bits der DRAM- Zeilenadresse erzeugt, die zum Auswählen der Wortleitung verwendet wird (in einer Struktur, in der nur ein Zeilenblock von 16 Zeilenblöcken (mit jeweils 256 Zeilen) in den ausgewählten Zustand versetzt wird).The memory block MBÿ also assigns DRAM-IO gates IOGa IOGb Connect the local IO line pairs LIOa and LIOb with the global IO line pairs GIOa and GIOb depending on a block activation signal ΦBA. In CDRAM only the block placed in the selected state, the one selected line (word line). Only for this one selected block, the DRAM IO gates IOGa and IOGb made conductive. The control signal ΦBA for selecting the block is, for example, from the four high-order bits of the DRAM Row address generated to select the word line  is used (in a structure in which only one row block of 16 line blocks (each with 256 lines) in the selected state).

[Datenübertragungsvorgang: Page-Mode-Übertragungsmodus][Data transfer process: Page mode transfer mode]

Der Datenübertragungsvorgang zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld wird nun beschrieben. In der folgenden Beschreibung ist das Datenübertragungsgatter zum besseren Verständnis des Datenübertragungsvorgangs zwischen den Feldern vereinfacht.The data transfer process between the DRAM field and the SRAM field will now be described. In the following description is the data transfer gate for a better understanding of the Data transfer process between the fields simplified.

Fig. 35 zeigt eine grundlegende Struktur für das bidirektionale Übertragungsgatter BTG. Wie in Fig. 35 dargestellt ist, weist das bidirektionale Übertragungsgatter BTG einen 3-Zustands- Puffer DR1, der von einem Übertragungsbestimmungssignal ΦTSD abhängig ist, zum Übertragen von Daten auf dem SRAM- Bitleitungspaar SBL zum globalen IO-Leitungspaar GIO und einen 3-Zustands-Puffer DR2, der in Abhängigkeit vom Übertragsbestimmungssignal ΦTDS aktiviert wird, zum Übertragen der Daten auf den globalen IO-Leitungspaar GIO zum SRAM- Bitleitungspaar SBL auf. Die Puffer DR1 und DR2 weisen eine Latch-Funktion auf. Die Details des bidirektionalen Übertragungsgatters werden später beschrieben. Zuerst wird der Datenübertragungsvorgang vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld unter Bezugnahme auf diese Figur und das Signaldiagramm der Fig. 36 beschrieben. Fig. 35 shows a basic structure for the bidirectional transmission gate BTG. As shown in FIG. 35, the bidirectional transmission gate BTG has a 3-state buffer DR1, which is dependent on a transmission determination signal ΦTSD, for transmitting data on the SRAM bit line pair SBL to the global IO line pair GIO and a 3-state Buffer DR2, which is activated as a function of the carry determination signal ΦTDS, for transmitting the data on the global IO line pair GIO to the SRAM bit line pair SBL. The buffers DR1 and DR2 have a latch function. The details of the bidirectional transmission gate will be described later. First, the data transfer process from the DRAM field to the SRAM field will be described with reference to this figure and the signal diagram of Fig. 36.

Vor dem Zeitpunkt t1 befinden sich sowohl das SRAM-Feld als auch das DRAM-Feld im Wartezustand (Vorladezustand).Both the SRAM field and are located before the time t1 the DRAM field in the waiting state (precharge state).

Das Vorladebestimmungssignal ΦEQ ist auf einem aktiven "H"- Zustand, die DRAM-Vorlade/Ausgleichsschaltung DEQ ist in einem aktiven Zustand wodurch sie das DRAM-Bitleitungspaar DBL auf ein vorbestimmtes Vorladepotential Vb1 vorlädt und die Potentiale Bitleitungen BL und /BL ausgleicht. In ähnlicher Weise werden die Potentiale des lokalen IO-Leitungspaares LIOa und eines globalen IO-Leitungspaares GIO auf ein Zwischenpotential vorgeladen (die Schaltungsstruktur ist nicht dargestellt). The precharge determination signal ΦEQ is on an active "H" State, the DRAM precharge / equalization circuit DEQ is in one active state whereby the DRAM bit line pair DBL on predetermined precharge potential Vb1 and the potentials Bit lines BL and / BL compensate. Be similar the potentials of the local IO line pair LIOa and one global IO line pair GIO to an intermediate potential preloaded (the circuit structure is not shown).  

Zum Zeitpunkt t1, wenn das Vorladebestimmungssignal ΦEQ auf "L" abfällt, wird die Vorlade/Ausgleichsschaltung DEQ deaktiviert und das DRAM-Bitleitungspaar DBL wird in einen elektrisch schwebenden Zustand auf einem vorbestimmten Vorladepotential versetzt. In ähnlicher Weise wird auch die Signalleitung, die die Leseverstärker-Treibersignale ΦSAN und /ΦSAP überträgt, auch in den schwebenden Zustand auf dem Zwischenpotential Vcc/2 versetzt. Anschließend führt der DRAM-Zeilendekoder einen Zeilenauswahlbetrieb entsprechend den zugeführten DRAM- Adreßsignal aus.At time t1 when the precharge determination signal ΦEQ is at "L" drops, the precharge / equalization circuit DEQ is deactivated and the DRAM bit line pair DBL becomes electrical floating state at a predetermined precharge potential transferred. Similarly, the signal line that transmits the sense amplifier driver signals ΦSAN and / ΦSAP, too in the floating state at the intermediate potential Vcc / 2 transferred. The DRAM row decoder then carries one Line selection operation according to the supplied DRAM Address signal off.

Zum Zeitpunkt t2, wird im DRAM-Feld eine DRAM-Wortleitung DWL ausgewählt und das Potential der ausgewählten Wortleitung DWL steigt an. Die ausgewählte DRAM-Wortleitung erstreckt sich in allen Speicherblöcken MBA (MBÿ) die in einem Zeilenblock enthalten sind. Eine Zeile von Speicherzellen, die mit der ausgewählten DRAM-Wortleitung DWL verbunden sind, wird mit den entsprechenden DRAM-Bitleitungspaaren DBL verbunden (der DRAM- Bitleitung BL oder /BL) (der Speichertransistor Q0 wird leitend gemacht), und das Potential des DRAM-Bitleitungspaares DBL ändert sich entsprechend den Daten der damit verbundenen Speicherzelle. Wie in Fig. 36 gezeigt ist, werden in drei Paaren von DRAM-Bitleitungen DBL1, DBL2 und DBL3 Speicherzellen ausgewählt, die den Wert "1" speichern, und die zugehörigen Bitleitungen BL (oder /BL) sind mit einem angehobenen Potential dargestellt.At time t2, a DRAM word line DWL is selected in the DRAM field and the potential of the selected word line DWL increases. The selected DRAM word line extends in all memory blocks MBA (MBÿ) contained in a row block. A row of memory cells connected to the selected DRAM word line DWL is connected to the corresponding DRAM bit line pairs DBL (the DRAM bit line BL or / BL) (the memory transistor Q0 is made conductive), and the potential of the DRAM Bit line pair DBL changes in accordance with the data of the memory cell connected to it. As shown in Fig. 36, in three pairs of DRAM bit lines DBL1, DBL2 and DBL3, memory cells are selected which store the value "1", and the associated bit lines BL (or / BL) are shown with a raised potential.

Zum Zeitpunkt t3 steigt das Leseverstärker-Aktivierungssignal ΦSANE auf "H" an, und das Leseverstärker-Treibersignal ΦSAN sinkt vom Zwischenpotential Vcc/2 auf "L" des Massepotentials Vss ab. Damit wird der n-Kanal Leseverstärkerabschnitt, der im DRAM-Leseverstärker DSA enthalten ist aktiviert, und das Potential der Bitleitung mit dem niedrigeren Potential des DRAM- Bitleitungspaares DBL sinkt auf den Pegel des Massepotentials Vss ab.At time t3, the sense amplifier activation signal rises ΦSANE to "H" and the sense amplifier driver signal ΦSAN decreases from the intermediate potential Vcc / 2 to "L" of the ground potential Vss down. The n-channel sense amplifier section, which is in the DRAM sense amplifier DSA included is activated, and that Potential of the bit line with the lower potential of the DRAM Bit line pair DBL drops to the level of the ground potential Vss down.

Zum Zeitpunkt t4 fällt das Leseverstärker-Aktivierungssignal /ΦSAPE auf "L" ab, und das Leseverstärker-Treibersignal /ΦSAP steigt vom Zwischenpotential Vcc/2 auf den Pegel der Betriebsversorgungsspannung Vcc an. Damit wird der p-Kanal Leseverstärkerabschnitt, der im DRAM-Leseverstärker DSA enthalten ist aktiviert, und das Potential der Bitleitung mit dem höheren Potential des DRAM-Bitleitungspaars steigt auf den Pegel der Versorgungsspannung Vcc an.At time t4, the sense amplifier activation signal falls / ΦSAPE to "L" and the sense amplifier drive signal / ΦSAP increases from the intermediate potential Vcc / 2 to the level of  Operating supply voltage Vcc. This becomes the p-channel Sense amplifier section included in the DRAM sense amplifier DSA is activated, and the potential of the bit line with the higher Potential of the DRAM bit line pair rises to the level of Supply voltage Vcc on.

Zum Zeitpunkt t5 wird eine Spaltenauswahlleitung CSL entsprechend einem Spaltenauswahlsignal vom DRAM- Spaltenblockdekoder ausgewählt, und das Potential der ausgewählten Spaltenauswahlleitung CSL1 steigt auf "H" an. Folglich werden in einem Speicherblock MBÿ zwei Paare von DRAM- Bitleitungspaaren DBL (vier Paare von DRAM-Bitleitungen im Speicherblock MBA) mit den lokalen IO-Leitungspaaren LIOa und LIOb über das DRAM-Spaltenauswahlgatter CSG verbunden. Die Potentiale der lokalen IO-Leitungspaare LIOA und LIOB (zusammengefaßt in Fig. 36 durch das Bezugszeichen LIO bezeichnet) ändern sich vom Vorlagepotential Vcc/2 entsprechend den Daten, die vom ausgewählten DRAM-Bitleitungspaar DBL übertragen werden.At time t5, a column selection line CSL is selected in accordance with a column selection signal from the DRAM column block decoder, and the potential of the selected column selection line CSL1 rises to "H". Consequently, in a memory block MBÿ two pairs of DRAM bit line pairs DBL (four pairs of DRAM bit lines in the memory block MBA) are connected to the local IO line pairs LIOa and LIOb via the DRAM column selection gate CSG. The potentials of the local IO line pairs LIOA and LIOB (collectively referred to in FIG. 36 by the reference symbol LIO) change from the template potential Vcc / 2 in accordance with the data transmitted by the selected DRAM bit line pair DBL.

Zum Zeitpunkt t6 steigt das Blockaktivierungssignal ΦBA nur für den Block, der die ausgewählte Wortleitung enthält, auf "H" an, und das DRAM-IO-Gatter IOG (IOG bezeichnet zusammengefaßt die Gatter IOGa und IOGb) wird durchgeschaltet. Folglich wird das Signalpotential auf den lokalen IO-Leitungspaar LIOa zum globalen IO-Leitungspaar GIO übertragen. Die Festlegung des ausgewählten Speicherblocks (des Blocks mit der ausgewählten Wortleitung) wird durch Dekodieren der höherwertigen Bits des Zeilenadreßsignals, das zum Auswählen der DRAM-Wortleitung benutzt wird, ausgeführt.At time t6, the block activation signal ΦBA rises only for the block containing the selected word line to "H" and the DRAM IO gate IOG (IOG collectively denotes the Gate IOGa and IOGb) is switched through. Consequently, that will Signal potential on the local IO line pair LIOa to global IO line pair GIO transmitted. The determination of the selected memory block (the block with the selected one Word line) is by decoding the high order bits of the Row address signal used to select the DRAM word line is used.

In den verbleibenden nicht ausgewählten Speicherblöcken wird kein Lesevorgang ausgeführt und der Vorladezustand wird beibehalten. Durch die oben beschriebene Folge von Vorgängen wird nur ein Speicherblock MBA der 16 Speicherblöcke MBA, die in Fig. 32 vertikal angeordnet sind, mit der bidirektionalen Übertragungsgatterschaltung verbunden (das heißt, mit vier bidirektionalen Übertragungsgattern BTGs verbunden). No read is performed in the remaining unselected memory blocks and the precharge state is maintained. Through the sequence of operations described above, only one memory block MBA of the 16 memory blocks MBA arranged vertically in Fig. 32 is connected to the bidirectional transmission gate circuit (i.e., connected to four bidirectional transmission gates BTGs).

Im SRAM wird zum Zeitpunkt ts11 durch den SRAM-Zeilendekoder ein Zeilenauswahlvorgang ausgeführt, eine SRAM-Wortleitung SWL wird im SRAM-Feld ausgewählt (insgesamt vier SRAM-Wortleitungen) und das Potential der ausgewählten SRAM-Wortleitung SWL (in Fig. 36 die SRAM-Wortleitung SW1) steigt auf "H" an. Der Zeilenauswahlvorgang im DRAM-Abschnitt und der Zeilenauswahlvorgang im SRAM-Abschnitt werden asynchron ausgeführt, weil die Festlegung des Pufferlesetranfermodus im SRAM unabhängig vom DRAM-Lesetransfermodus im DRAM ausgeführt wird.In the SRAM, a line selection process is carried out by the SRAM row decoder at time ts11, an SRAM word line SWL is selected in the SRAM field (a total of four SRAM word lines) and the potential of the selected SRAM word line SWL (in FIG. 36 the SRAM Word line SW1) rises to "H". The row selection process in the DRAM section and the row selection process in the SRAM section are carried out asynchronously because the determination of the buffer read transfer mode in the SRAM is carried out independently of the DRAM read transfer mode in the DRAM.

Die jeweiligen Daten der SRAM-Zellen, die mit der SRAM- Wortleitung SWL verbunden sind, werden zum entsprechenden SRAM- Bitleitungspaar SBL übertragen. Das Potential des SRAM- Bitleitungspaars SBL ändert sich vom Vorladepotential (oder Ausgleichspotential) Vcc/2 entsprechend der Information, die in der entsprechenden SRAM-Zelle gespeichert ist. In Fig. 33 ist die Schaltungsstruktur zum Ausgleichen des Potentials des SRAM- Bitleitungspaars SBL nicht dargestellt. Wenn im CDRAM ein Zugriffszyklus auf das SRAM festgelegt wird (das heißt der Zugriff auf das SRAM-Feld wird mit einer ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K festgelegt), kann ein Einzelimpulssignal erzeugt werden, um das SRAM-Bitleitungspaar SBL auszugleichen.The respective data of the SRAM cells which are connected to the SRAM word line SWL are transmitted to the corresponding SRAM bit line pair SBL. The potential of the SRAM bit line pair SBL changes from the precharge potential (or equalization potential) Vcc / 2 in accordance with the information stored in the corresponding SRAM cell. The circuit structure for equalizing the potential of the SRAM bit line pair SBL is not shown in FIG. 33. If an access cycle to the SRAM is established in CDRAM (i.e. access to the SRAM array is established with a rising edge of the master clock signal K), a single pulse signal can be generated to compensate for the SRAM bit line pair SBL.

Zum Zeitpunkt t7 steigt das Datenübertragungs-Bestimmungssignal ΦTDS für eine vorbestimmte Zeitspanne auf "H" an. Auf dem globalen IO-Leitungspaar GIO sind bereits die Daten der DRAM- Zelle übertragen worden, und das SRAM-Bitleitungspaar SBL wird mit der SRAM-Zelle verbunden. In Abhängigkeit vom Datenübertragungs-Bestimmungssignal ΦTDS wird das bidirektionale Übertragungsgatter BTG aktiviert, und das Signalpotential auf dem globalen IO-Leitungspaar GIO wird zum entsprechenden SRAM- Bitleitungspaar SBL übertragen. Folglich wird eine Datenübertragung von der DRAM-Zelle zur SRAM-Zelle ausgeführt. Wie oben beschrieben worden ist, werden in einem Speicherblock NBÿ zwei Bits an DRAM-Speicherzellen ausgewählt und die Speicherzellendaten werden auf 16 Paare globaler IO- Leitungspaare GIO übertragen. Daher werden insgesamt 16 Bits an Daten von DRAM-Zellen über die Datenübertragungsschaltung auf einmal zu den SRAM-Zellen übertragen.At time t7, the data transfer determination signal rises ΦTDS to "H" for a predetermined period of time. On the global IO line pair GIO are already the data of the DRAM Cell has been transferred and the SRAM bit line pair SBL connected to the SRAM cell. Depending on Data transmission determination signal ΦTDS becomes the bidirectional Transmission gate BTG activated, and the signal potential on the global IO line pair GIO becomes the corresponding SRAM Bit line pair SBL transmitted. Consequently, one Data transfer from the DRAM cell to the SRAM cell carried out. As described above, are stored in a memory block NBÿ selected two bits of DRAM memory cells and the Memory cell data is stored on 16 pairs of global IO Transfer wire pairs to GIO. Therefore, a total of 16 bits  Data from DRAM cells on the data transmission circuit transmitted once to the SRAM cells.

Vorausgesetzt, daß der Zeitpunkt t7, zu dem das Datenübertragungs-Bestimmungssignal ΦTDS aktiviert wird nach dem Zeitpunkt t6 zu dem das Blockaktivierungssignal ΦBA ansteigt, und nach dem Zeitpunkt ts11, zu dem die SRAM-Wortleitung SWL ausgewählt wird, liegt, kann die zeitliche Beziehung zwischen den Zeitpunkten ts11, t1 und t6 beliebig sein. Das Signal ΦTSD, das eine Datenübertragung vom SRAM-Feld zum Datenfeld festlegt, wird in diesem Zyklus auf einem inaktiven Pegel "L" gehalten.Provided that the time t7 at which the Data transmission determination signal ΦTDS is activated after Time t6 at which the block activation signal ΦBA rises and after the time ts11 at which the SRAM word line SWL is selected, the temporal relationship between at times ts11, t1 and t6. The signal ΦTSD, that specifies a data transfer from the SRAM field to the data field, is kept at an inactive level "L" in this cycle.

Zum Zeitpunkt ts12 ist der Wortleitungs-Auswählvorgang im SRAM- Feld 2 abgeschlossen. Damit ist auch die Datenübertragung von 16 Bits von Speicherzellen abgeschlossen. Zum Zeitpunkt ts21 wird die SRAM-Wortleitung SWL im SRAM-Feld erneut in den ausgewählten Zustand gesetzt.At time ts12, the word line selection process in the SRAM Field 2 completed. This is also the data transmission from 16 Bits of memory cells completed. At time ts21 the SRAM word line SWL in the SRAM field again in the selected one State set.

Im DRAM-Feld wird die DRAM-Wortleitung DWL im ausgewählten Zustand gehalten (weil kein DRAM-Vorlademodus festgelegt ist). Zum Zeitpunkt t5′, wenn erneut der DRAM-Lesetranfermodus festgelegt ist, wird die Spaltenauswahlleitung CSL1 in den nicht ausgewählten Zustand versetzt, und zum Zeitpunkt t5′ wird die nächste Spaltenauswahlleitung CS2 in den ausgewählten Zustand versetzt. Dieser Vorgang ist üblicherweise Page-Mode bekannt. Durch Auswählen einer neuen Spaltenauswahlleitung CSL2 zum Zeitpunkt t5′ ändert sich das Potential des lokalen IO- Leitungspaares LIO entsprechend den Daten der Speicherzelle, die von der Spaltenauswahlleitung CSL2 ausgewählt wird. Alternativ kann eine Struktur benutzt werden, bei der die Potentiale des lokalen IO-Leitungspaares LIO und des globalen IO-Leitungspaares GIO nach der Deaktivierung der Spaltenauswahlleitung CSL einmal auf den Vorladezustand zurückgenommen werden. Während dieser Zeitspanne wird das Blockauswahlsignal ΦBA auf "H" gehalten. Die neuen Daten auf dem lokalen IO-Leitungspaar LIO werden zum globalen IO-Leitungspaar GIO übertragen. Die Aktivzeit der Spaltenauswahlleitung kann von der Latenz bestimmt werden. The DRAM word line DWL is selected in the DRAM field State maintained (because no DRAM precharge mode is set). At time t5 'if the DRAM read transfer mode again is set, the column selection line CSL1 is not in the selected state, and at time t5 ' next column selection line CS2 in the selected state transferred. This process is usually known as page mode. By selecting a new column selection line CSL2 to Time t5 ′ changes the potential of the local IO Line pair LIO corresponding to the data of the memory cell, the is selected by the column selection line CSL2. Alternatively a structure can be used in which the potentials of the local IO line pair LIO and the global IO line pair GIO once after deactivating the column selection line CSL be restored to the precharge state. During this The block selection signal ΦBA is held at "H" for a period of time. The new data on the local IO line pair LIO become the global IO line pair GIO transmitted. The active time of the Column selection line can be determined by latency.  

Zum Zeitpunkt t7′ wird erneut das Datenübertragungssignal ΦTDS erzeugt. Zum Zeitpunkt t7′ ist das Potential des globalen IO- Leitungspaares GIO bereits in den stabilen Zustand versetzt worden, und im SRAM-Feld sind die Daten der Speicherzellen, die neu mit der SRAM-Wortleitung SWL2 verbunden worden sind, bereits zum SRAM-Bitleitungspaar SBL übertragen worden und in einem stabilen Zustand. 16 Bits an Daten auf dem globalen IO- Leitungspaar GIO werden über das bidirektionale Übertragungsgatter BTG auf einmal zu den 16 Bits an Speicherzellen übertragen, die mit der SRAM-Wortleitung SWL verbunden sind.At time t7 ', the data transmission signal ΦTDS is again generated. At time t7 ′, the potential of the global IO Line pair GIO already set in the stable state and in the SRAM field are the data of the memory cells that have been newly connected to the SRAM word line SWL2, already transferred to the SRAM bit line pair SBL and in one stable condition. 16 bits of data on the global IO Cable pair GIO are via the bidirectional Transmission gate BTG at once to the 16 bits Memory cells are transferred using the SRAM word line SWL are connected.

Zum Zeitpunkt ts22 ist der Auswahlvorgang der Wortleitung SWL2 im SRAM-Feld abgeschlossen, und zum Zeitpunkt ts31 wird eine neue SRAM-Wortleitung SWL3 ausgewählt. Die Auswahl/Nichtauswahl der Wortleitung SWL im SRAM-Feld wird durch die Zustandkombinationen der Signale E#, WE# und CC1# sowie CC2# festgelegt. Weil das SRAM mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann, arbeitet es schneller als der Hochgeschwindigkeitsmodus des DRAM. Ferner kann zum Zeitpunkt der Datenübertragung im SRAM die nächste neue Wortleitung sicher in den ausgewählten Zustand versetzt werden.At time ts22, the word line selection process is SWL2 completed in the SRAM field, and at time ts31 a new SRAM word line SWL3 selected. The selection / non-selection the word line SWL in the SRAM field is replaced by the State combinations of the signals E #, WE # and CC1 # and CC2 # fixed. Because the SRAM work at high speed it works faster than the high speed mode of the DRAM. Furthermore, at the time of data transmission in the SRAM the next new word line safely in the selected state be transferred.

Im DRAM-Feld wird zum Zeitpunkt t6′ eine Spaltenauswahlleitung DSL3 in den ausgewählten Zustand versetzt und in Abhängigkeit davon ändern sich die Potentiale auf dem lokalen IO-Leitungspaar LIO und dem globalen IO-Leitungspaar GIO. Zum Zeitpunkt t7′ wird das Datenübertragungs-Bestimmungssignal ΦTDS erzeugt, und die Daten auf dem DRAM-Bitleitungspaar DBL3 werden zum SRAM- Bitleitungspaar SBL übertragen.A column selection line becomes in the DRAM field at time t6 ' DSL3 in the selected state and dependent this changes the potentials on the local IO line pair LIO and the global IO line pair GIO. At time t7 ' generates the data transfer determination signal ΦTDS, and the Data on the DRAM bit line pair DBL3 are connected to the SRAM Bit line pair SBL transmitted.

Zum Zeitpunkt t1 wird die DRAM-Wortleitung DWL in den nicht ausgewählten Zustand versetzt, der Datenübertragungszyklus wird abgeschlossen und das DRAM-Feld kehrt in den Bereitschaftszustand zurück (Ausführung des DRAM- Vorladebetriebs). At time t1, the DRAM word line DWL is not in the selected state, the data transfer cycle will completed and the DRAM field returns to the Ready state back (execution of the DRAM Preload mode).  

Im SRAM-Feld fällt das Potential der SRAM-Wortleitung SWL3 zum Zeitpunkt TS32 auf das Potential "L", und das Potential des SRAM-Bitleitungspaars SBL kehrt zum Vorladepotential zurück. Hier ist das Potential des SRAM-Bitleitungspaars SBL im Bereitschaftszustand als Zwischenpotential dargestellt. Mit Hilfe eines Klemmtransistors kann es auf den Pegel des Versorgungspotentials vorgeladen werden.In the SRAM field, the potential of the SRAM word line SWL3 falls Time TS32 to the potential "L", and the potential of the SRAM bit line pair SBL returns to precharge potential. Here is the potential of the SRAM bit line pair SBL in Ready status shown as intermediate potential. With With the help of a clamping transistor it can reach the level of Supply potential can be preloaded.

Der DRAM-Blockdekoder wählt acht Spaltenauswahlleitungen CSL auf einmal aus. Eine Spaltenauswahlleitung CSL wählt zwei Paare von DRAM-Bitleitungspaaren DBL aus. Die Datenübertragung vom DRAM- Feld zum SRAM-Feld wird parallel zum globalen IO-Leitungspaar ausgeführt. Daher werden 16 Datenbits zusammen übertragen. Durch wiederholtes Ausführen des Datenübertragungszyklus kann die übertragene Datenmenge von 16 auf 32,48 Bits etc. vergrößert werden.The DRAM block decoder selects eight column select lines CSL once out. A column selection line CSL selects two pairs of DRAM bit line pairs DBL out. The data transfer from the DRAM Field to SRAM field becomes parallel to the global IO line pair executed. Therefore 16 data bits are transmitted together. By repeated execution of the data transfer cycle can transferred data volume increased from 16 to 32.48 bits etc. become.

In der oben angeführten Beschreibung wird die Datenübertragung vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld in einem Schritt ausgeführt. Im CDRAM der vorliegenden Erfindung können der Datenübertragungsvorgang vom DRAM-Feld zur Datenübertragungsschaltung und der Datenübertragungsvorgang von der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung zum SRAM-Feld unabhängig voneinander ausgeführt werden. Das Arbeitsprinzip ist jedoch ähnlich wie oben beschrieben, und durch Verwenden des DRAM-Leseverstärkers im DRAM-Feld als Latch-Mittel kann eine große Datenmenge mit hoher Geschwindigkeit zum SRAM-Feld übertragen werden wobei der Page-Mode des DRAM benutzt wird.In the description above the data transfer from DRAM field to SRAM field in one step. in the CDRAMs of the present invention can be Data transfer process from the DRAM field to Data transmission circuit and the data transmission process of the bidirectional data transmission circuit to the SRAM field run independently of each other. The working principle is however, similar to that described above, and by using the DRAM sense amplifiers in the DRAM field as latch means can large amount of data at high speed to the SRAM field are transferred using the page mode of the DRAM.

Nach dem Zeitpunkt TS32 kann der SRAM-Feldabschnitt extern angesprochen werden. Demgegenüber kann im DRAM das DRAM-Feld ab dem Zeitpunkt t8 bis zum Verstreichen der RAS-Vorladezeit tRP nicht angesprochen werden. Mit Hilfe dieser Struktur kann eine große Datenmenge mit hoher Geschwindigkeit vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld übertragen werden und die übertragenen Daten im SRAM können extern mit hoher Geschwindigkeit angesprochen werden. Daher können zum Beispiel bei einem Cache-Fehltreffer die vom DRAM-Feld übertragenen Daten sofort nach dem Abschluß dieser Datenübertragung gelesen werden. After the time TS32, the SRAM field section can be external be addressed. In contrast, the DRAM field can be in the DRAM the time t8 until the RAS precharge time tRP has elapsed not be addressed. With the help of this structure, a large amount of data at high speed from DRAM field to SRAM field are transmitted and the transmitted data in SRAM can be addressed externally at high speed. For example, in the event of a cache miss, the DRAM field transmitted data immediately after completion of this Data transmission can be read.  

Durch wiederholtes Ausführen des DRAM-Lesetransfermodus und des Puffer-Lesetransfermodus des SRAM wird es möglich, eine Mehrzahl von Datenblöcken vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld zu übertragen.By repeatedly executing the DRAM read transfer mode and the Buffer read transfer mode of the SRAM will allow a plurality of data blocks from the DRAM field to the SRAM field.

Fig. 37 zeigt schematisch den Datenübertragungsvorgang vom DRAM- Feld zum SRAM-Feld. Unter Bezugnahme auf Fig. 37 wird der Datenübertragungsvorgang beschrieben. Fig. 37 schematically shows the data transfer process from the DRAM field to the SRAM field. The data transfer process will be described with reference to FIG. 37.

Wie in Fig. 37 gezeigt ist, wird im DRAM-Feld die DRAM- Wortleitung DWL1 in den ausgewählten Zustand versetzt. Der Datenblock D1 weist eine Mehrzahl von Speicherzellen (16 Bits an Speicherzellen bei dieser Ausführungsform) auf, die durch einen Übertragungvorgang übertragen werden. Im SRAM-Feld kann die SRAM-Wortleitung zu diesem Zeitpunkt ausgewählt sein. Wichtig ist, daß der Auswahlvorgang abgeschlossen sein sollte, bevor der Übertragungsvorgang vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld ausgeführt wird (genauer gesagt, bevor der Datenübertragungsvorgang vom bidirektionalen Übertragungsgatter zum SRAM-Feld ausgeführt wird).As shown in Fig. 37, in the DRAM field, the DRAM word line DWL1 is set to the selected state. Data block D1 has a plurality of memory cells (16 bits of memory cells in this embodiment) that are transferred by a transfer operation. The SRAM word line can be selected in the SRAM field at this time. It is important that the selection process should be completed before the transfer process from the DRAM field to the SRAM field is carried out (more specifically, before the data transfer process from the bidirectional transfer gate to the SRAM field is carried out).

Wie in Fig. 37 dargestellt ist, wird der Datenblock D1 der DRAM- Wortleitung DWL1 im DRAM-Feld kollektiv zu den ausgewählten Speicherzellen der SRAM-Wortleitung SWL1 des SRAM-Feldes über das bidirektionale Übertragungsgatter BTG übertragen.As shown in FIG. 37, the data block D1 of the DRAM word line DWL1 in the DRAM field is collectively transmitted to the selected memory cells of the SRAM word line SWL1 of the SRAM field via the bidirectional transmission gate BTG.

Wie in Fig. 37 gezeigt ist, wird der Datenblock D1 in den nicht­ ausgewählten Zustand versetzt, und im SRAM-Feld wird die nächste Wortleitung SW2 in den ausgewählten Zustand versetzt. In diesem Zustand wird der im DRAM-Feld neu ausgewählte Datenblock D2 über das bidirektionale Übertragungsgatter BTG zu den Speicherzellen der SRAM-Wortleitung SWL2 übertragen. Anschließend wird der Datenblock D2 in den nicht-ausgewählten Zustand versetzt, und die SRAM-Wortleitung SWL2 wird in den nicht-ausgewählten Zustand versetzt.As shown in Fig. 37, data block D1 is placed in the unselected state and in the SRAM field the next word line SW2 is placed in the selected state. In this state, the data block D2 newly selected in the DRAM field is transmitted via the bidirectional transmission gate BTG to the memory cells of the SRAM word line SWL2. The data block D2 is then set to the unselected state and the SRAM word line SWL2 is set to the unselected state.

Wie in Fig. 37 dargestellt ist, wird ein Hochgeschwindigkeitsmodus ausgeführt (DRAM-Lesetransfermodus), der nächste Datenblock D3 auf der DRAM-Wortleitung DWL1 wird ausgewählt und die Daten werden über das bidirektionale Übertragungsgatter BTG zu den Speicherzellen übertragen, die mit einer neu ausgewählten SRAM-Wortleitung SWL3 im SRAM-Feld verbunden sind.As shown in Fig. 37, a high speed mode is executed (DRAM read transfer mode), the next data block D3 on the DRAM word line DWL1 is selected, and the data is transferred via the bidirectional transfer gate BTG to the memory cells which have a newly selected SRAM Word line SWL3 are connected in the SRAM field.

Durch Verwenden des Hochgeschwindigkeitsmodus des DRAM (Page­ Mode) kann wie oben beschrieben eine große Datenmenge mit hoher Geschwindigkeit zum SRAM-Feld übertragen werden.By using the high speed mode of the DRAM (Page Mode) can handle a large amount of data with high data as described above Speed to be transferred to the SRAM field.

Bei dieser Ausführungsform wird genauer gesagt der Datenübertragungsvorgang des bidirektionalen Übertragungsgatters in zwei Schritten ausgeführt. Es ist ein erster Schritt der Datenübertragung vom DRAM-Feld zum bidirektionalen Übertragungsgatter und zweiter Schritt der Datenübertragung vom bidirektionalen Übertragungsgatter zum SRAM-Feld vorhanden. Diese Datenübertragungsvorgänge werden unter der Steuerung getrennter Steuersysteme ausgeführt. Das bidirektionale Übertragungsgatter kann von außen direkt angesprochen werden, indem der Pufferlese- oder Pufferschreibmodus festgelegt wird. Daher ist es möglich, nicht nur die Datenübertragung zwischen dem SRAM-Feld und dem DRAM auszuführen, sondern auch einen Blockschreibmodus in dem Daten von außen nacheinander geschrieben werden. Das SRAM-Feld befindet sich im nicht­ ausgewählten Zustand, und daher werden die darin gespeicherten Daten nicht beeinflußt (vorausgesetzt, daß der Betrieb im Pufferlese- oder Pufferschreibmodus stattfindet).In this embodiment, the Data transmission process of the bidirectional transmission gate executed in two steps. It is a first step in the Data transfer from the DRAM field to bidirectional Transmission gate and second step of data transmission from bidirectional transmission gate to the SRAM field available. These data transfers are under control separate control systems. The bidirectional Transmission gate can be addressed directly from the outside, by setting the buffer read or write mode. Therefore, it is possible not only to transfer data between the SRAM field and the DRAM, but also one Block write mode in which data from the outside successively to be written. The SRAM field is not in the selected state, and therefore the stored in it Data not affected (provided that the operation in Buffer read or write mode takes place).

Fig. 38 zeigt ein Signaldiagramm des Datenübertragungsvorgangs vom SRAM-Feld zum DRAM-Feld. Die in Fig. 38 gezeigten Betriebssignale stimmen mit den von Fig. 36 überein, außer daß das Datenübertragungs-Bestimmungssignal ΦTSD anstelle des Datenübertragungs-Bestimmungssignals ΦTDS erzeugt wird, die Richtung der Datenübertragung vom SRAM-Feld zum DRAM-Feld lautet und sich das Potential des Bitleitungspaars DWL des DRAM-Feldes entsprechend den vom SRAM-Feld übertragenen Daten ändert. In diesem Fall wird ein Vorgang ähnlich dem zum Zeitpunkt der Datenübertragung vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld im DRAM-Feld und SRAM-Feld ausgeführt, außer daß der festgelegte Betriebsmodus verschieden ist. Genauer gesagt wird im SRAM-Feldabschnitt der Pufferschreibtransfermodus oder der Pufferschreibtransfer/Schreibmodus festgelegt und im DRAM wird der DRAM-Schreibtransfermodus eingestellt. Daher wird die detaillierte Beschreibung des Vorgangs nicht wiederholt. Fig. 38 shows a signal diagram of the data transfer process from the SRAM field to the DRAM field. The operation signals shown in Fig. 38 are the same as those of Fig. 36, except that the data transfer designation signal ΦTSD is generated instead of the data transfer designation signal ΦTDS, the direction of data transfer from the SRAM field to the DRAM field and the potential of the Bit line pairs DWL of the DRAM field changes in accordance with the data transmitted by the SRAM field. In this case, an operation similar to that at the time of data transfer from the DRAM field to the SRAM field in the DRAM field and SRAM field is carried out, except that the operation mode set is different. More specifically, the buffer write transfer mode or the buffer write transfer / write mode is set in the SRAM field section, and the DRAM write transfer mode is set in the DRAM. Therefore, the detailed description of the process is not repeated.

Fig. 39 zeigt schematisch den Datenübertragungsvorgang vom SRAM- Feld zum DRAM-Feld. Auch in diesem Fall besteht der einzige Unterschied darin, daß sich die Richtung der Datenblockübertragung von der im Diagramm der Fig. 37 gezeigten unterscheidet. Eine detaillierte Beschreibung wird nicht wiederholt. Durch Verwenden dieses Modus kann nicht nur eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung vom SRAM-Feld zum DRAM- Feld, sondern auch ein Blockschreibmodus implementiert werden (weil Daten direkt von außen in das bidirektionale Übertragungsgatter geschrieben werden können). Fig. 39 schematically shows the data transfer operation from the SRAM array to the DRAM array. In this case too, the only difference is that the direction of data block transfer differs from that shown in the diagram of FIG. 37. A detailed description is not repeated. By using this mode, not only high-speed data transfer from the SRAM field to the DRAM field, but also a block write mode can be implemented (because data can be written directly from the outside into the bidirectional transfer gate).

[IO-Abschnitt][IO section]

Fig. 40 zeigt eine Struktur für den IO-Bereich des SRAM- Abschnitts. Wenn bei der in Fig. 1 dargestellten Struktur das bidirektionale Übertragungsgatter extern angesprochen wird, wird über das SRAM-Feld ein Schreiben und Lesen von Daten ausgeführt. Das SRAM-Feld muß im nicht-ausgewählten Zustand gehalten werden. Es ist die Struktur des Eingabe/Ausgabeabschnitts zu diesem Zeitpunkt dargestellt. Obwohl kein SRAM-Leseverstärker SSA, die für das jeweilige SRAM-Bitleitungspaar SBL gebildet sind, nicht gezeigt sind, ist einer für jeweils ein SRAM-Bitleitungspaar gebildet. Ein SRAM-Spaltenauswahlgatter 302 ist für jedes der SRAM-Bitleitungspaare SBL gebildet. Ein Spaltenauswahlsignal CD vom Spaltendekoder (120 in Fig. 1) wird dem Spaltenauswahlgatter 302 zugeführt. Damit wird ein Paar von SRAM-Bitleitungen aus den 16 Bits von SRAM-Bitleitungspaaren SBL ausgewählt. Fig. 40 shows a structure for the IO region of the SRAM portion. In the structure shown in FIG. 1, when the bidirectional transmission gate is addressed externally, data is written and read via the SRAM field. The SRAM field must be kept in the unselected state. The structure of the input / output section at this time is shown. Although no SRAM sense amplifiers SSA, which are formed for the respective SRAM bit line pair SBL, are not shown, one is formed for each SRAM bit line pair. An SRAM column selection gate 302 is formed for each of the SRAM bit line pairs SBL. A column selection signal CD from the column decoder ( 120 in FIG. 1) is supplied to the column selection gate 302 . A pair of SRAM bit lines is thus selected from the 16 bits of SRAM bit line pairs SBL.

Der interne Datenbus 123 (siehe Fig. 1) weist ein externes Schreibdaten-Leitungspaar 123a zum Übertragen von Schreibdaten und Lesedaten-Übertragungsleitung 123b zum Übertragen von Lesedaten zur Hauptverstärkerschaltung auf. Die Lesedaten- Übertragungsleitung 123b kann aus einem Paar von Signalleitungen gebildet sein. The internal data bus 123 (see FIG. 1) has an external write data line pair 123 a for transmitting write data and read data transmission line 123 b for transmitting read data to the main amplifier circuit. The read data transmission line 123 b can be formed from a pair of signal lines.

Das interne Schreibdaten-Leitungspaar 123a weist Schreibdatenleitungen DBW und *DBW zum Übertragen komplementärer Daten, die von der Din-Pufferschaltung (Eingabepufferschaltung) erzeugt werden. Das interne Schreibdaten-Leitungspaar 123a ist mit der Schreibschaltung 303 verbunden. Die Schreibschaltung 303 verstärkt die internen Schreibdaten vom internen Schreibdaten- Leitungspaar 123a und überträgt die verstärkten Daten auf die internen Datenleitungen DBWa und *DBWa.The internal write data line pair 123 a has write data lines DBW and * DBW for transferring complementary data generated by the Din buffer circuit (input buffer circuit). The internal write data line pair 123 a is connected to the write circuit 303 . The write circuit 303 amplifies the internal write data from the internal write data line pair 123 a and transfers the amplified data to the internal data lines DBWa and * DBWa.

Die Schreibschaltung 303 weist n-Kanal MOS-Transistoren T301, T302, T303 und T304 auf. Die Gates der Transistoren T302 und T303 sind mit der internen Schreibdatenleitung DBW verbunden. Die Gates der Transistoren T303 und T304 sind mit der internen Schreibdatenleitung *DBW verbunden. Der Verbindungsabschnitt der Transistoren T302 und T304 ist mit der internen Datenleitung DBWa verbunden, und der Verbindungsabschnitt der Transistoren T301 und T303 ist mit der internen Datenleitung *DBWa verbunden.Write circuit 303 has n-channel MOS transistors T301, T302, T303 and T304. The gates of transistors T302 and T303 are connected to the internal write data line DBW. The gates of transistors T303 and T304 are connected to the internal write data line * DBW. The connection section of the transistors T302 and T304 is connected to the internal data line DBWa, and the connection section of the transistors T301 and T303 is connected to the internal data line * DBWa.

Die Transistoren T301 und T302 übertragen ein Signal auf dem Pegel der Betriebsversorgungsspannung Vcc, wenn sie leitend sind. Die Transistoren T303 und T304 übertragen das Massepotential Vss, wenn sie durchgeschaltet sind. Für die internen Datenleitungen DBWa und *DBWa ist ein Leseverstärker SSAa zum Verstärken der zugeführten Daten gebildet. Die Daten des Leseverstärkers SSAa werden zur Hauptverstärkerschaltung übertragen. Nun wird der Betrieb kurz beschrieben.Transistors T301 and T302 transmit a signal on the Level of the supply voltage Vcc when it is conductive are. Transistors T303 and T304 transmit this Ground potential Vss when they are turned on. For the internal data lines DBWa and * DBWa is a sense amplifier SSAa formed to amplify the data supplied. The data of the sense amplifier SSAa become the main amplifier circuit transfer. The operation will now be briefly described.

Es wird angenommen, daß der Wert "H" zur internen Schreibdatenleitung DBW übertragen wird. Der Wert "L" wird zur internen Schreibdatenleitung *DBW übertragen. Die Transistoren T302 und T303 sind durchgeschaltet. Folglich wird der Wert "H" von der Schreibschaltung 303 über den Transistor T302 zur internen Datenleitung DBWa übertragen, während ein Wert "L" über den Transistor T303 zur anderen internen Datenleitung *DBWa übertragen wird.It is assumed that the value "H" is transferred to the internal write data line DBW. The value "L" is transferred to the internal write data line * DBW. The transistors T302 and T303 are turned on. Consequently, the value "H" is transferred from the write circuit 303 via the transistor T302 to the internal data line DBWa, while a value "L" is transferred via the transistor T303 to the other internal data line * DBWa.

Beim Datenlesen werden von der Eingabepufferschaltung (Din- Pufferschaltung) Daten "L" zu beiden internen Schreibdatenleitungen DBW und *DBW übertragen. Der Ausgang der Schreibschaltung 303 nimmt einen Zustand hoher Impedanz an. Der SRAM-Leseverstärker SSAa wird aktiviert. Das SRAM- Bitleitungspaar SBL wird über die ausgewählte Spaltenauswahlschaltung 302 mit den internen Datenleitungen DBWa und *DBWa verbunden. Die zu den internen Datenleitungen DBWa und *DBWa übertragenen Daten werden vom SRAM-Leseverstärker SSAa verstärkt und dann über die Datenübertragungsleitung 123b zur Hauptverstärkerschaltung übertragen.When reading data, data "L" are transferred from the input buffer circuit (Din buffer circuit) to both internal write data lines DBW and * DBW. The output of write circuit 303 assumes a high impedance state. The SRAM sense amplifier SSAa is activated. The SRAM bit line pair SBL is connected to the internal data lines DBWa and * DBWa via the selected column selection circuit 302 . The internal to the data lines and DBWa * DBWa transmitted data is amplified by the SRAM sense amplifier SSAA and then the data transmission line 123 b transmitted to the main amplifier circuit.

Durch Verwenden der Struktur von Fig. 40 können Daten über das SRAM-Feld direkt in den Datenübertragungspuffer (bidirektionale Übertragungsgatterschaltung) geschrieben werden. Wenn das bidirektionale Übertragungsgatter BTG (oder Pufferschaltung) über das SRAM-Feld angesprochen werden soll, ist es jedoch notwendig, das SRAM-Feld mit dem Übertragungsgatter zu verbinden, um den ausgeglichenen Zustand der SRAM- Bitleitungspaare SBL im SRAM-Feld freizugeben. Die SRAM- Wortleitung wird in den nicht-ausgewählten Zustand versetzt. Folglich kann der bidirektionale Übertragungspuffer (bidirektionale Übertragungsgatterschaltung) über das SRAM-Feld extern angesprochen werden, ohne die im SRAM-Feld gespeicherten Daten zu beeinflussen. Der Grund dafür ist, daß für jedes der SRAM-Bitleitungspaare ein bidirektionales Übertragungsgatter oder bidirektionaler Übertragungspuffer gebildet ist.Using the structure of Fig. 40, data can be written directly into the data transfer buffer (bidirectional transfer gate circuit) via the SRAM field. However, if the bidirectional transmission gate BTG (or buffer circuit) is to be addressed via the SRAM field, it is necessary to connect the SRAM field to the transmission gate in order to release the balanced state of the SRAM bit line pairs SBL in the SRAM field. The SRAM word line is placed in the unselected state. As a result, the bidirectional transmission buffer (bidirectional transmission gate circuit) can be addressed externally via the SRAM field without influencing the data stored in the SRAM field. The reason for this is that a bidirectional transmission gate or bidirectional transmission buffer is formed for each of the SRAM bit line pairs.

Weil die Schreibdaten-Übertragungsleitung 123a und die Lesedaten-Übertragungsleitung 123b getrennt als interne Datenleitung 123 gebildet sind, kann das Eingabe/Ausgabeschaltungslayout im Vergleich zu einer Struktur, bei dem das Schreiben und Lesen von Daten über einen gemeinsamen internen Datenbus ausgeführt wird, einfacher gestaltet werden.Because the write data transmission line 123 a and the read data transmission line 123 b are formed separately as the internal data line 123 , the input / output circuit layout can be simplified compared to a structure in which the writing and reading of data is carried out through a common internal data bus be designed.

[Datenübertragungspufferschaltung][Data transfer buffer circuit]

In der obigen Betriebsbeschreibung mit dem Page-Mode-Betrieb ist das bidirektionale Übertragungsgatter BTG zur Vereinfachung der Beschreibung als 3-Zustands-Puffer beschrieben worden. Das bidirektionale Übertragungsgatter weist eine Latch-Funktion auf. In the above operation description with the page mode operation is the bidirectional transmission gate BTG to simplify the Description has been described as a 3-state buffer. The bidirectional transmission gate has a latch function.  

Im folgenden wird der Betriebsmodus beschrieben, der durch Bildung der Latch-Funktion für das bidirektionale Übertragungsgatter realisiert wird.The operating mode described by Formation of the latch function for the bidirectional Transmission gate is realized.

Fig. 41 zeigt eine genauere Struktur des bidirektionalen Übertragungsgatters. Das bidirektionale Übertragungsgatter weist einen Lesetransferpuffer 210 zum Empfangen von Daten vom DRAM- Feld, das heißt, der Daten auf dem globalen IO-Leitungspaar GIO, und einen Schreibtransferpuffer 250 zum Empfangen von Daten vom SRAM-Feld (Daten, die im SRAM-Feld gespeichert sind, oder extern angelegte Daten) auf. Fig. 41 shows a more detailed structure of the bidirectional transmission gate. The bidirectional transfer gate has a read transfer buffer 210 for receiving data from the DRAM field, that is, the data on the global IO line pair GIO, and a write transfer buffer 250 for receiving data from the SRAM field (data stored in the SRAM field or externally created data).

Der Lesetransferpuffer 210 weist ein Gatter 212, das in Abhängigkeit von einem Datenübertragungs-Bestimmungssignal ΦTDS1 durchgeschaltet wird, eine Latch-Schaltung 230 zum Verriegeln der über das Gatter 212 zugeführten Daten, eine Inverterschaltung 218 zum Invertieren der verriegelten Daten der Latch-Schaltung 230, und ein Gatter 220 das in Abhängigkeit von einem Übertragungsbestimmungssignal ΦTDS2 durchgeschaltet wird, zum Übertragen der Ausgabedaten von der Inverterschaltung 218 an das SRAM-Bitleitungspaar SBL auf. Die Latch-Schaltung 230 weist eine Inverterschaltung 214 mit einem hohen Treibungsvermögen und eine Inverterschaltung 216 mit einem geringeren Treibungsvermögen auf. Der Ausgang der Inverterschaltung 214 ist mit dem Eingang der Inverterschaltung 216 verbunden, und der Ausgang der Inverterschaltung 216 ist mit dem Eingang der Inverterschaltung 214 verbunden. Weil sich das Treibungsvermögen der Inverterschaltungen 214 und 216 unterscheidet, ergibt sich eine Funktion zum Verriegeln von Daten und zusätzlich kann die Datenübertragung in eine Richtung mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden.The read transfer buffer 210 has a gate 212 which is switched on in response to a data transfer determination signal ΦTDS1, a latch circuit 230 for locking the data supplied via the gate 212 , an inverter circuit 218 for inverting the locked data of the latch circuit 230 , and a gate 220, which is switched on in response to a transmission determination signal ΦTDS2, for transmitting the output data from the inverter circuit 218 to the SRAM bit line pair SBL. Latch circuit 230 has an inverter circuit 214 with a high driving capacity and an inverter circuit 216 with a lower driving capacity. The output of inverter circuit 214 is connected to the input of inverter circuit 216 and the output of inverter circuit 216 is connected to the input of inverter circuit 214 . Because the driving ability of the inverter circuits 214 and 216 differs, there is a function of locking data and, in addition, the one-way data transfer can be carried out at high speed.

Der Schreibtransferpuffer 250 weist ein Gatter 260, das in Abhängigkeit von einem Übertragungsbestimmungssignal ΦTSD2 durchgeschaltet wird, zum Übertragen der Daten auf den SRAM- Bitleitungspaar SBL, eine Inverterschaltung 258 zum Invertieren der über das Gatter 260 zugeführten Daten, eine Latch-Schaltung 232 zum Verriegeln des Ausgabewertes von der Inverterschaltung 258 und ein Gatter 252, das vom Übertragungsbestimmungssignal ΦTSD1 abhängig ist, zum Übertragen des Ausgabewertes von der Latch-Schaltung 232 an das globale IO-Leitungspaar GIO auf. Die Latch-Schaltung 232 weist eine Inverterschaltung 254 mit einem hohen Treibungsvermögen und eine Inverterschaltung 256 mit einem geringeren Treibungsvermögen auf. Der Ausgang der Inverterschaltung 254 ist mit dem Eingang der Inverterschaltung 256 verbunden, und der Ausgang der Inverterschaltung 256 ist mit dem Eingang der Inverterschaltung 254 verbunden.The write transfer buffer 250 has a gate 260 , which is switched on as a function of a transfer determination signal ΦTSD2, for transferring the data to the SRAM bit line pair SBL, an inverter circuit 258 for inverting the data supplied via the gate 260 , a latch circuit 232 for locking the Output value from the inverter circuit 258 and a gate 252 , which is dependent on the transfer determination signal ΦTSD1, for transferring the output value from the latch circuit 232 to the global IO line pair GIO. Latch circuit 232 has an inverter circuit 254 with a high driving capacity and an inverter circuit 256 with a lower driving capacity. The output of inverter circuit 254 is connected to the input of inverter circuit 256 , and the output of inverter circuit 256 is connected to the input of inverter circuit 254 .

Von der DRAM-Steuerschaltung, die in Fig. 1 gezeigt ist werden die Übertragungsbestimmungssignale ΦTDS1 und ΦTSD1 entsprechend dem Zeilenadreß-Abtastsignal RAS#, dem Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# und dem Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# erzeugt.The DRAM control circuit shown in FIG. 1 generates the transfer determination signals ΦTDS1 and ΦTSD1 in accordance with the row address strobe signal RAS #, the column address strobe signal CAS # and the data transmission determination signal DTD #.

Von der SRAM-Steuerschaltung 132, die in Fig. 1 gezeigt ist, werden die Übertragungsbestimmungssignale ΦTDS2 und ΦTSD2 entsprechend dem Chipaktivierungssignal E#, dem Schreibaktivierungssignal WE# und den internen Taktsignalen CC1# und CC2# erzeugt. Unter Bezugnahme auf Fig. 42, das ein Betriebssignaldiagramm darstellt, wird nun der Betrieb des bidirektionalen Übertragungspuffers beschrieben, der in Fig. 41 dargestellt ist.The SRAM control circuit 132 shown in FIG. 1 generates the transfer determination signals ΦTDS2 and ΦTSD2 in accordance with the chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the internal clock signals CC1 # and CC2 #. The operation of the bidirectional transmission buffer shown in FIG. 41 will now be described with reference to FIG. 42, which shows an operation signal diagram.

Wie oben beschrieben worden ist, werden das DRAM-Feld und das SRAM-Feld unabhängig voneinander getrieben. Wie in Fig. 42 dargestellt ist, befinden sich für den SRAM-Abschnitt vom ersten bis sechsten Taktzyklus des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# auf "L" und das Schreibaktivierungssignal WE# sowie die Steuertaktsignale CC1# und CC2# alle auf "H". Das legt den SRAM-Lesemodus fest, so daß eine statische Speicherzelle entsprechend der SRAM-Adresse As, die mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K zugeführt wird, ausgewählt wird und die Daten der ausgewählten Speicherzelle gelesen werden.As described above, the DRAM field and the SRAM field are driven independently. As shown in FIG. 42, for the SRAM section from the first to the sixth clock cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E # is at "L" and the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are all at "H" . This sets the SRAM read mode so that a static memory cell corresponding to the SRAM address As which is supplied with the rising edge of the master clock signal K is selected and the data of the selected memory cell is read.

Im DRAM-Abschnitt fällt das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# mit dem dritten Zyklus des Master-Taktsignals K auf "L" ab. Damit wird der DRAM-Aktivmodus festgelegt, die DRAM-Adresse Ad die zu diesem Zeitpunkt zugeführt wird, wird als Zeilenadresse übernommen, und es wird ein Zeilenauswahlvorgang ausgeführt. Nachdem die RAS/CAS-Verzögerungszeit tRCD verstrichen ist, fällt das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# auf "L" ab. Das Übertragungsbestimmungssignal DTG# liegt auf "H". Folglich wird der DRAM-Lesetransfermodus festgelegt, die zu diesem Zeitpunkt angelegte DRAM-Adresse Ad wird als Blockadresse übernommen, im DRAM-Feld wird ein Speicherblock ausgewählt, und die Daten der ausgewählten Speicherzelle werden zum Lesetransferpuffer übertragen (das in Fig. 41 gezeigte Übertragungssteuersignal ΦTDS1 erreicht "H").In the DRAM section, the row address strobe signal RAS # falls to "L" with the third cycle of the master clock signal K. This determines the DRAM active mode, the DRAM address Ad that is being supplied at this time is adopted as the row address, and a row selection process is carried out. After the RAS / CAS delay time tRCD has passed, the column address strobe signal CAS # falls to "L". The transmission determination signal DTG # is at "H". Consequently, the DRAM read transfer mode is set, the DRAM address Ad currently applied is adopted as the block address, a memory block is selected in the DRAM field, and the data of the selected memory cell is transferred to the read transfer buffer (the transfer control signal ΦTDS1 shown in Fig. 41 reaches "H").

Nachdem die DTBR-Sperrzeit (die durch die Latenz bestimmt wird) verstrichen ist, fällt das Steuertaktsignal CC1# im SRAM- Abschnitt auf "L" ab, und es wird der Pufferlesetransfer/Lesemodus festgelegt. Folglich erreicht das in Fig. 41 gezeigte Übertragungssteuersignal ΦTDS2 den Pegel "H" und die in der Latch-Schaltung 230 verriegelten Daten werden zum SRAM-Bitleitungspaar SBL übertragen. Die zum SRAM- Bitleitungspaar übertragenen Daten werden weiter in Abhängigkeit von der SRAM-Adresse As ausgewählt, die zum Zeitpunkt der Festlegung des SRAM-Lesetransfer/Lesemodus angelegt ist, und damit werden Daten gelesen. Genauer gesagt werden ab dem achten Zyklus des Master-Taktsignals von Fig. 42 neue Daten b1, . . . die vom DRAM-Feld übertragen werden, kontinuierlich gelesen.After the DTBR lockout time (which is determined by the latency) has passed, the control clock signal CC1 # falls to "L" in the SRAM section, and the buffer read transfer / read mode is set. As a result, the transfer control signal ΦTDS2 shown in Fig. 41 reaches "H" level and the data latched in the latch 230 is transferred to the SRAM bit line pair SBL. The data transmitted to the SRAM bit line pair is further selected depending on the SRAM address As which is set at the time the SRAM read transfer / read mode is set, and thus data is read. More specifically, from the eighth cycle of the master clock signal of Fig. 42, new data b1,. . . that are transferred from the DRAM field are read continuously.

Im achten Zyklus des Master-Taktsignals K erreichen sowohl das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# als auch das Übertragungsrichtungs-Bestimmungssignal DTB# den Pegel "L", der DRAM-Vorlademodus wird festgelegt und das DRAM kehrt zum Vorladezustand zurück.In the eighth cycle of the master clock signal K, both achieve this Row address strobe signal RAS # as well Direction of transmission determination signal DTB # the level "L" which DRAM precharge mode is set and the DRAM returns to Precharge status back.

Fig. 43 zeigt schematisch den parallelen Betrieb des DRAM und des SRAM. Wie in Fig. 43A gezeigt ist, wird im SRAM-Feld das Datenlesen entsprechend der extern angelegten SRAM-Adresse As ausgeführt. Parallel zum Datenlesevorgang im SRAM-Feld wird im DRAM die Auswahl einer Zeile und eines Speicherzellenblocks MDB0 ausgeführt, der ausgewählte Speicherzellenblock MDB0 wird zum Übertragungspuffer DTBR übertragen und dort gespeichert. Fig. 43 schematically shows the parallel operation of the DRAM and the SRAM. As shown in Fig. 43A, in the SRAM field, data reading is performed according to the externally applied SRAM address As. In parallel to the data reading process in the SRAM field, the selection of a row and a memory cell block MDB0 is carried out in the DRAM, the selected memory cell block MDB0 is transferred to the transfer buffer DTBR and stored there.

Wie in Fig. 43B gezeigt ist, wird der Pufferlesetranfer/Lesevorgang ausgeführt, Daten, die im Lesetransferpuffer DTBR gespeichert sind, werden zum SRAM-Feld übertragen, und es wird ein Bit an Daten aus dem Speicherzellen- Datenblock MDB0 gelesen (16 Bits). Durch Wiederholen dieses Vorgangs wird ein Hochgeschwindigkeitszugriff möglich.As shown in Fig. 43B, the buffer read transfer / read is performed, data stored in the read transfer buffer DTBR is transferred to the SRAM array, and one bit of data is read from the memory cell data block MDB0 (16 bits). Repeating this process enables high speed access.

Insbesondere bei Grafikanwendungen kann die als nächstes anzusprechende Adresse vorher bekannt sein. Genauer gesagt werden die Daten einer Abtastzeile auf einer Kathodenstrahlröhre nacheinander angesprochen. Die Adressen der auf dem Monitor dargestellten Daten folgen aufeinander. Daher kann die als nächstes anzusprechende Adresse immer bekannt sein. Durch Verwenden des CDRAM für Grafikanwendungen können die Grafikdaten mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden, indem die als nächstes anzusprechenden Daten im DRAM-Feld vorausgewählt werden und diese Daten im Lesetransferpuffer verriegelt werden.Especially in graphics applications, this can be the next address to be known beforehand. More specifically becomes the data of a scan line on a cathode ray tube addressed one after the other. The addresses of those on the monitor data shown follow one another. Therefore, the as next address to be addressed must always be known. By Using the CDRAM for graphics applications can save the graphics data can be processed at high speed by using the as next data to be addressed are preselected in the DRAM field and this data is locked in the read transfer buffer.

Wie später beschrieben wird, können durch Verwenden dieses Betriebsmodus die Leseverstärker im DRAM-Feld als zusätzlicher Cache benutzt werden. Das ermöglicht eine Verminderung der Wartezeit im Fall eines Cache-Fehltreffers. Dieser Vorgang wird später im Detail beschrieben. Fig. 44 zeigt eine andere Betriebsweise, wenn das DRAM-Feld und das SRAM-Feld parallel betrieben werden. Im Unterschied zum Betrieb nach Fig. 42 wird beim Vorgang der in Fig. 44 dargestellt ist, nach dem zehnten Zyklus des Master-Taktsignals K erneut der DRAM- Lesetransfermodus festgelegt. Folglich werden die Daten eines anderen Speicherzellenblocks der DRAM-Zeile, die gegenwärtig ausgewählt ist, zum Lesetransferpuffer übertragen.As will be described later, by using this mode of operation, the sense amplifiers in the DRAM array can be used as an additional cache. This enables a reduction in the waiting time in the event of a cache miss. This process will be described in detail later. Fig. 44 shows another mode of operation when the DRAM field and the SRAM field are operated in parallel. In contrast to the operation according to FIG. 42, the DRAM read transfer mode is determined again after the tenth cycle of the master clock signal K in the process shown in FIG. 44. As a result, the data of another memory cell block of the DRAM row currently selected is transferred to the read transfer buffer.

Im (n+1)-ten Zyklus des Master-Taktsignals K wird das Steuertaktsignal CC1# auf "L" eingestellt und das Steuertaktsignal CC2# wird auf "H" gesetzt. Folglich wird der Pufferlesetransfer/Lesemodus festgelegt, die im Lesetransferpuffer DTBR gespeicherten Daten werden zum SRAM-Feld übertragen, und die Daten des übertragenen Speicherzellen- Datenblocks werden weiter ausgewählt und gelesen. Durch Wiederholen dieses Vorgangs kann eine große Datenmenge mit hoher Geschwindigkeit gelesen werden.In the (n + 1) th cycle of the master clock signal K, this becomes Control clock signal CC1 # set to "L" and that Control clock signal CC2 # is set to "H". Hence the Buffer read transfer / read mode set in the Read transfer buffer DTBR stored data becomes the SRAM field transferred, and the data of the transferred memory cell Data blocks are further selected and read. By  Repeating this process can result in a large amount of data with high Read speed.

Durch Verwenden dieses Betriebsmodus, das heißt, des Hochgeschwindigkeitsmodus (Page-Mode) des DRAM, kann der Datenübertragungsvorgang mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden. Genauer gesagt wird der in den Fig. 43A und 43B gezeigte Vorgang wiederholt ausgeführt. Die Datenübertragung vom DRAM- Feld zum SRAM-Feld kann entsprechend dem Page-Mode-Betrieb ausgeführt werden, bis der Vorlademodus des DRAM-Feldes festgelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Datenblock in umgekehrter Richtung vom SRAM-Feld zum DRAM-Feld entsprechend dem Page-Mode übertragen werden. Weil Daten direkt von außen in die Schreibdaten-Übertragungspufferschaltung geschrieben werden können, indem man den Pufferschreibmodus ausführt und anschließend den DRAM-Schreibtransfermodus festlegt, können Daten entsprechend dem Page-Mode in das DRAM-Feld geschrieben werden.By using this mode of operation, that is, the high speed mode (page mode) of the DRAM, the data transfer operation can be carried out at high speed. More specifically, the process shown in Figs. 43A and 43B is carried out repeatedly. The data transfer from the DRAM field to the SRAM field can be carried out in accordance with the page mode operation until the precharge mode of the DRAM field is determined. At this time, a data block can be transferred in the reverse direction from the SRAM field to the DRAM field in accordance with the page mode. Because data can be written directly from the outside into the write data transfer buffer circuit by executing the buffer write mode and then setting the DRAM write transfer mode, data can be written into the DRAM field according to the page mode.

[Maskierungsregister][Masking register]

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist für den Schreibdaten- Transferpuffer ein Maskierungsregister gebildet. Der Grund dafür ist, daß die Übertragung unnötiger Daten zum DRAM-Feld verhindert werden muß, wenn im Pufferschreibmodus Daten extern in den Schreibdaten-Transferpuffer geschrieben werden. Die Funktion des Maskierungsregisters wird kurz beschrieben. Seine detaillierte Struktur wird zusammen mit der detaillierten Struktur des bidirektionalen Transfergatters später beschrieben.As shown in Fig. 1, a mask register is formed for the write data transfer buffer. The reason for this is that unnecessary data transfer to the DRAM field must be prevented when data is written externally to the write data transfer buffer in the buffer write mode. The function of the masking register is briefly described. Its detailed structure is described later along with the detailed structure of the bidirectional transfer gate.

Fig. 45 zeigt ein Beispiel für die Struktur des Maskierungsregisters entsprechend einer 1-Bit-Schreibdaten- Pufferschaltung. Wie in Fig. 45 dargestellt ist, weist das Maskierungsregister 290 eine Latch-Schaltung 261, die aus Inverterschaltungen 266 und 268 besteht, ein Gatter 262, das von einem Einstellbestimmungssignal ΦS abhängig ist, zum Übertragen eines Signals mit dem Versorgungspegel Vcc zum Latch-Knoten LN, ein Gatter 264, das von einem Rückstellbestimmungssignal ΦR abhängig ist, zum Übertragen eines Signals mit dem Massepegel Vss zum Latch-Knoten LN, und ein Gatter 270 zum selektiven Übertragen der Ausgabedaten vom Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) 215 zum globalen IO-Leitungspaar GIO entsprechend den Latch-Daten der Latch-Schaltung 261 auf. Wenn das Einstellbestimmungssignal ΦS zugeführt wird, speichert das Maskierungsregister 290 Maskierungseinstelldaten und sperrt die Übertragung von Schreibdaten vom Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) 250. Wenn das Rückstellbestimmungssignal ΦR angelegt wird, läßt das Maskierungsregister 290 die vom Schreibdaten- Transferpuffer (DTBW) ausgegebenen Daten durch. Fig. 45 shows an example of the structure of the mask register corresponding to a 1-bit write data buffer circuit. As shown in Fig. 45, the mask register 290 has a latch circuit 261 composed of inverter circuits 266 and 268 , a gate 262 , which is dependent on a setting determination signal ΦS, for transmitting a signal with the supply level Vcc to the latch node LN, a gate 264 , which is dependent on a reset determination signal ΦR, for transmitting a signal with the ground level Vss to the latch node LN, and a gate 270 for selectively transmitting the output data from the write data transfer buffer (DTBW) 215 to the global IO line pair GIO corresponding to the latch data of the latch circuit 261 . When the setting determination signal ΦS is supplied, the mask register 290 stores mask setting data and inhibits the transfer of write data from the write data transfer buffer (DTBW) 250 . When the reset determination signal ΦR is asserted, the mask register 290 passes the data output from the write data transfer buffer (DTBW).

Fig. 46 zeigt ein Beispiel für die Struktur einer Steuerschaltung zum Erzeugen der Maskierungsdateneinstell- und Rückstellbestimmungssignale. Die Erzeugungsschaltung für das Maskierungsdateneinstell/Rückstellbestimmungssignal weist einen Dekoder 272 zum dekodieren der SRAM-Blockadreßbits As0 bis As3, eine UND-Schaltung 274, die das Spaltenauswahlsignal CD des Dekoders 272 und das Pufferschreibmodus-Bestimmungssignal ΦBW empfängt, eine ODER-Schaltung 278, die ein Ausgangssignal von der UND-Schaltung 274 und das Pufferschreibtransfermodus- (mit dem Pufferschreibtransfer/Schreibmodus) Bestimmungssignal ΦBWT empfängt, eine Impulserzeugungsschaltung, die vom Abfallen des Signals ΦTSD1 abhängig ist, zum Erzeugen eines Einzelimpulses und eine ODER-Schaltung 282, die ein Ausgangssignal von der Schaltung 280 und das Maskierungsdaten-Einstellbestimmungssignal EMS empfängt, auf. Das Maskierungsdaten-Rückstellsignal ΦR wird von der ODER-Schaltung 278 erzeugt, während das Maskierungsdaten-Einstellsignal ΦS von der ODER-Schaltung 282 erzeugt wird. Fig. 46 is an example of the structure shows a control circuit for generating the Maskierungsdateneinstell- and reset determination signals. The masking data set / reset determination signal generating circuit includes a decoder 272 for decoding the SRAM block address bits As0 to As3, an AND circuit 274 which receives the column selection signal CD of the decoder 272 and the buffer write mode determination signal ΦBW, an OR circuit 278 which one Receives output signal from AND circuit 274 and buffer write transfer mode (with buffer write transfer / write mode) determination signal ΦBWT, a pulse generation circuit which is dependent on the fall of signal ΦTSD1 to generate a single pulse and an OR circuit 282 which outputs an output signal from Circuit 280 and the masking data setting determination signal EMS receives. The masking data reset signal ΦR is generated by the OR circuit 278 , while the masking data setting signal ΦS is generated by the OR circuit 282 .

Wenn der Pufferschreibmodus festgelegt ist, wird genauer gesagt der Maskierungswert nur für denjenigen Schreibdaten- Transferpuffer zurückgesetzt, in den die Daten geschrieben werden. Wenn eine Datenübertragung vom SRAM-Feld festgelegt ist, werden die Maskierungsdaten für jedes Bit zurückgesetzt. Wenn das Maskierungsdaten-Einstellsignal EMS (das vom später beschriebenen Befehlsregister erzeugt wird) erzeugt wird, wird das Maskierungsregister gesetzt. Werden die Maskierungsaktivierungssignale M0 bis M3 verwendet, wird eine Struktur benutzt, bei der das Ausgangssignal von der Gatterschaltung 274 auf "L" eingestellt wird, wenn die Maskierungsaktivierungssignale M0 bis M3 aktiv sind.More specifically, when the buffer write mode is set, the mask value is reset only for the write data transfer buffer to which the data is written. When data transfer from the SRAM field is specified, the masking data is reset for each bit. When the mask data setting signal EMS (generated by the command register described later) is generated, the mask register is set. When the mask activation signals M 0 to M 3 are used, a structure is used in which the output signal from the gate circuit 274 is set to "L" when the mask activation signals M0 to M3 are active.

Fig. 47 zeigt schematisch die Funktion des Maskierungsregisters. Wie in Fig. 47A gezeigt ist, wird im Maskierungsregister MR nur derjenige Maskierungswert zurückgesetzt, der dem geschriebenen Schreibtransferpuffer entspricht, wenn externe Schreibdaten (DQ) in den Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) geschrieben werden. Daher werden im DRAM-Schreibtransfermodus zum Übertragen von Daten zum DRAM-Feld nur diejenigen Daten vom Transferpuffer übertragen, die in den Schreibdaten-Transferpuffer DTBW geschrieben worden sind. Fig. 47 schematically shows the function of the masking register. As shown in Fig. 47A, only the mask value corresponding to the written write transfer buffer is reset in the mask register MR when external write data (DQ) is written into the write data transfer buffer (DTBW). Therefore, in the DRAM write transfer mode for transferring data to the DRAM field, only the data which have been written into the write data transfer buffer DTBW are transferred from the transfer buffer.

In Fig. 47B werden Daten vom SRAM-Feld zum Schreibdaten- Transferpuffer DTBW übertragen. In diesem Zustand sind alle Maskierungsdaten im Maskierungsregister MR zurückgesetzt. Daher werden alle vom SRAM-Feld übertragenen Daten zum DRAM-Feld übertragen.In Fig. 47B, data is transferred from the SRAM field to the write data transfer buffer DTBW. In this state, all masking data in the masking register MR are reset. Therefore, all data transmitted from the SRAM field is transmitted to the DRAM field.

Durch die Bildung des Maskierungsregisters für den Schreibdaten- Transferpuffer (DTBW) werden wie oben beschrieben nur die notwendigen Daten zum DRAM-Feld geschrieben, wenn Daten von außen direkt in den Schreibdaten-Transferpuffer geschrieben werden.By forming the masking register for the write data As described above, transfer buffers (DTBW) are only the necessary data written to the DRAM field when data from written directly into the write data transfer buffer on the outside become.

Durch Bilden eines Maskierungsregisters für den Schreibdaten- Transferpuffer kann wie oben beschrieben das CDRAM nicht nur als Hauptspeicher der CPU benutzt werden, sondern auf einfache Weise auch als Speicher für Grafikdaten.By forming a masking register for the write data As described above, CDRAM cannot only transfer buffer as Main memory of the CPU can be used, but in a simple way also as memory for graphic data.

Wie in Fig. 41 gezeigt ist, ist es möglich, Daten im Schreibdaten-Transferpuffer (vom SRAM-Feld oder von außen) vor der Übertragung von Daten die gelesen werden sollen, vom DRAM- Feld zum Lesetransferpuffer zu speichern, weil der Lesetransferpuffer und der Schreibtransferpuffer getrennt gebildet sind. Das ermöglicht einen Hochgeschwindigkeitszugriff. As shown in Fig. 41, it is possible to store data in the write data transfer buffer (from the SRAM field or from the outside) from the DRAM field to the read transfer buffer before transferring data to be read because the read transfer buffer and the Write transfer buffers are formed separately. This enables high-speed access.

Weil das Maskierungsregister gebildet ist, werden im DRAM-Feld nur die notwendigen Daten überschrieben (weil die Maskierungsdaten zurückgesetzt werden können). Daher ist es nicht notwendig, Daten einmal aus dem DRAM-Feld durch einen Read-Modify-Write-Vorgang zu lesen und die Daten der gelesenen Speicherzelle extern neu zu schreiben. Daher können die erforderlichen Daten mit hoher Geschwindigkeit überschrieben werden.Because the masking register is formed, in the DRAM field only overwrite the necessary data (because the Masking data can be reset). Therefore, it is not necessary, data from the DRAM field by one Read-Modify-Write process to read and read the data Rewrite memory cell externally. Therefore, the required data overwritten at high speed become.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Struktur der bidirektionalen Datenübertragungspufferschaltung weist der Schreibdaten- Transferpuffer ein Zwischenregister auf, um die notwendigen Daten sicher nur zum DRAM-Feld zu übertragen. Wenn der DRAM- Schreibtransfermodus festgelegt ist und das DRAM-Feld aktiv ist, werden die Daten des Schreibdaten-Transferpuffers allgemein zum festgelegten Speicherzellenblock des DRAM-Feldes geschrieben. Zu diesem Zeitpunkt liefert das Maskierungsregister eine Maske gegen ein Überschreiben. Das Bit, dessen Maskierungsregister gesetzt ist, wird nicht beschrieben. Die Datenübertragung zwischen dem Schreibdaten-Transferpuffer (144 in Fig. 1) und dem Zwischenregister (142 in Fig. 1) wird durch Verwenden der zwei niederwertigen Bits der DRAM-Adresse Ad gesteuert. Die Datenübertragung zwischen dem Register 142 und dem Puffer 144 wird in einem Zyklus abgeschlossen, in dem die RAS#-Latenz verstrichen ist, nachdem der DRAM-Aktivbefehl ausgelöst worden und die CAS#-Latenz nach der Festlegung des DRAM- Schreibtransfermodus verstrichen ist. Ist die DRAM-Adresse Ad0 gleich "0", wird keine Datenübertragung zwischen den Registern 142 und 144 ausgeführt. Eine Datenübertragung findet statt, wenn sie gleich "1" ist.In the structure of the bidirectional data transfer buffer circuit shown in FIG. 1, the write data transfer buffer has an intermediate register in order to safely transfer the necessary data only to the DRAM field. When the DRAM write transfer mode is set and the DRAM array is active, the data of the write data transfer buffer is generally written to the specified memory cell block of the DRAM array. At this time, the masking register provides a mask against overwriting. The bit whose masking register is set is not described. Data transfer between the write data transfer buffer ( 144 in FIG. 1) and the intermediate register ( 142 in FIG. 1) is controlled by using the two least significant bits of the DRAM address Ad. Data transfer between register 142 and buffer 144 is completed in a cycle in which the RAS # latency has elapsed after the DRAM active instruction has been triggered and the CAS # latency has elapsed after the DRAM write transfer mode has been set. If the DRAM address Ad0 is "0", no data transfer between the registers 142 and 144 is carried out. A data transfer takes place if it is "1".

[DRAM-Selbstauffrischung][DRAM self-refresh]

Die Speicherzellen des DRAM-Feldes müssen periodisch aufgefrischt werden. Zu diesem Zweck ist ein Selbstauffrischungsmodus gebildet. Fig. 48 zeigt die Zustände verschiedener Steuersignale im Selbstauffrischungsmodus. Wie in Fig. 48 dargestellt ist, werden für den DRAM- Selbstauffrischungsmodus mit der ansteigenden Flanke des Master- Taktsignals K das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# und das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# auf "L" sowie das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# auf "H" eingestellt. Im DRAM-Selbstauffrischungsmodus wird die Ausgabe von einem intern gebildeten Adreßzähler als Zeilenadresse benutzt, und es werden ein Zeilenauswahlvorgang sowie ein Auffrischungsvorgang ausgeführt. Mit dem Abschluß des Auffrischungszyklus wird der Wert des Adreßzählers um 1 erhöht. Obwohl die Struktur zum Ausführen des DRAM-Selbstauffrischungsmodus nicht explizit dargestellt ist, ist sie in der DRAM-Steuerschaltung 128 nach Fig. 1 enthalten. Um den Betriebsmodus zum Treiben des DRAM- Feldes nach dem DRAM-Selbstauffrischungsmodus auszuführen, muß einmal ein DRAM-Vorladebetrieb durchgeführt werden. Das ist ähnlich den CAS-vor-RAS-Auffrischungsmodus (CBR) in einen Standard-DRAM. In diesem Auffrischungsmodus wird durch Ausführen des DRAM-Vorlademodus eine Zeile, die sich in einem aktiven Zustand befindet, in den nicht-ausgewählten Zustand versetzt. Damit wird der Auffrischungszustand abgeschlossen.The memory cells of the DRAM field must be refreshed periodically. For this purpose, a self-refresh mode is established. Fig. 48 shows the states of various control signals in the self-refresh mode. As shown in Fig. 48, for the DRAM self-refresh mode with the rising edge of the master clock signal K, the row address strobe signal RAS # and the column address strobe signal CAS # become "L" and the data transfer determination signal DTD # becomes "H""set. In the DRAM self-refresh mode, the output from an internally formed address counter is used as the line address, and a line selection process and a refresh process are carried out. At the end of the refresh cycle, the value of the address counter is increased by 1. Although the structure for executing the DRAM self-refresh mode is not explicitly shown, it is included in the DRAM control circuit 128 of FIG. 1. In order to execute the operation mode for driving the DRAM array after the DRAM self-refresh mode, a DRAM precharge operation must be performed once. This is similar to the CAS before RAS refresh mode (CBR) in a standard DRAM. In this refresh mode, executing the DRAM precharge mode puts a line that is in an active state into the unselected state. This completes the refresh state.

Die Struktur zum Ausführen des DRAM-Selbstauffrischungsmodus ist in der DRAM-Steuerschaltung 128 nach Fig. 1 enthalten. Es kann eine Struktur benutzt werden, bei der die Zustände der Signale RAS#, CAS# und DTD# mit der ansteigenden Flanke des Master- Taktsignals K überwacht werden. Sind die vorbestimmten Zustände eingestellt, wird festgestellt, daß der DRAM- Selbstauffrischungsmodus festgelegt ist, und in Übereinstimmung mit dem Ermittlungsergebnis wird der Zählwert des Adreßzählers als Zeilenadresse anstelle der extern angelegten DRAM-Adresse Ad zugeführt. Genauer gesagt kann die Zustandserfassungsschaltung eines gewöhnlichen Standard-DRAM verwendet werden, um die Zustände der Steuersignale RAS#, CAS# und DTD# im CBR- Moduserfassungsabschnitts verwendet werden.The structure for executing the DRAM self-refresh mode is included in the DRAM control circuit 128 of FIG. 1. A structure can be used in which the states of the signals RAS #, CAS # and DTD # are monitored with the rising edge of the master clock signal K. When the predetermined conditions are set, it is determined that the DRAM self-refresh mode is set, and in accordance with the determination result, the count value of the address counter is supplied as a row address instead of the externally applied DRAM address Ad. More specifically, the state detection circuit of an ordinary standard DRAM can be used to use the states of the control signals RAS #, CAS # and DTD # in the CBR mode detection section.

Alternativ kann eine extern angelegte DRAM-Adresse als Auffrischungsadresse verwendet werden.Alternatively, an externally created DRAM address can be used as Refresh address can be used.

[Befehlsregister-Einstellmodus][Command register setting mode]

Das CDRAM weist ein (in Fig. 1 nicht dargestelltes) Befehlsregister zum Festlegen der Anordnung der Eingabe/Ausgabeanschlüsse, Einstellen der Latenz im DRAM- Lesetransfermodus und der Latenz des DRAM-Schreibtransfermodus, Festlegen des Ausgabemodus (Latch-Transparenter und Registermodus), etc. auf.The CDRAM has a command register (not shown in FIG. 1) for determining the arrangement of the input / output ports, setting the latency in the DRAM read transfer mode and the latency of the DRAM write transfer mode, setting the output mode (latch transparent and register mode), etc. on.

Für den Befehlsregister-Einstellmodus (SCR-Modus) werden mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K das Zeilenadreß- Abtastsignal RAS#, das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# und das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# alle auf "L" eingestellt, wie in Fig. 49 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt werden die DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11 als Befehlsdaten Cmd übernommen und der notwendige interne Modus wird festgelegt.For the instruction register setting mode (SCR mode), with the rising edge of the master clock signal K, the row address strobe signal RAS #, the column address strobe signal CAS # and the data transfer determination signal DTD # are all set to "L" as shown in FIG . 49 is shown. At this time, the DRAM address bits Ad0 to Ad11 are accepted as command data Cmd and the necessary internal mode is determined.

Wie in Fig. 49 gezeigt ist, wird der DRAM-Vorlademodus im dritten Zyklus des Master-Taktsignals K eingestellt, und nach dem Verstreichen der RAS-Vorladezeit tRP wird im siebten Zyklus des Master-Taktsignals K das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS#, das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# und das Datenübertragungs- Bestimmungssignal DTD# alle auf "L" gesetzt. Dadurch wird der Befehlsregister-Einstellmodus festgelegt. Mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K des siebten Zyklus werden die DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11 als Befehlseinstelldaten übernommen und ein Einstellen des internen Zustandes ausgeführt. Im Befehlsregister-Einstellmodus wird die Selbstauffrischung des DRAM-Feldes gleichzeitig ausgeführt. Beim Zugriff auf das DRAM- Feld ist es notwendig, eine Wortleitung im DRAM-Feld nach der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K so schnell wie möglich anzuheben. Zu diesem Zweck sollte die Anzahl der Modusbestimmungen so klein wie möglich gehalten werden (um die Zeit zu vermindern, die für die Modusbestimmung erforderlich ist). Daher wird im DRAM-Feld die Selbstauffrischung im Befehlsregister-Einstellmodus ausgeführt. Um die Selbstauffrischung aufzuheben, wird im zwölften Zyklus des Master-Taktsignals K ein Vorladevorgang ausgeführt.As shown in Fig. 49, the DRAM precharge mode is set in the third cycle of the master clock signal K, and after the RAS precharge time tRP has passed, the row address strobe signal RAS #, the column address, becomes the seventh cycle of the master clock signal K -Sampling signal CAS # and the data transfer determination signal DTD # are all set to "L". This sets the command register setting mode. With the rising edge of the master clock signal K of the seventh cycle, the DRAM address bits Ad0 to Ad11 are adopted as command setting data and the internal state is set. In the command register setting mode, the self-refresh of the DRAM field is carried out simultaneously. When accessing the DRAM field, it is necessary to raise a word line in the DRAM field as quickly as possible after the rising edge of the master clock signal K. For this purpose, the number of mode determinations should be kept as small as possible (in order to reduce the time required for the mode determination). Therefore, in the DRAM field, the self-refresh is carried out in the instruction register setting mode. In order to cancel the self-refresh, a precharge process is carried out in the twelfth cycle of the master clock signal K.

Es ist jedoch auch möglich die Einstellung von Daten in diesem Modus nur im Befehlsregister auszuführen, so daß der Betrieb des DRAM überhaupt nicht beeinflußt wird. Das kann man auf einfache Weise implementieren, wenn man eine Struktur verwendet, bei der das Befehlsregister die DRAM-Adressen Ad0 bis Ad11 im SCR- (Befehlsregistereinstell-)Modus direkt und nicht über den DRAM- Adreßpuffer empfängt.However, it is also possible to set data in this Execute mode only in the command register so that the operation of the  DRAM is not affected at all. You can do that easily Implement wisely when using a structure where the Command register the DRAM addresses Ad0 to Ad11 in the SCR (Command register setting) mode directly and not via the DRAM Address buffer received.

Fig. 50 zeigt in einer Tabelle die Entsprechung zwischen den Befehlsdaten und den zu diesem Zeitpunkt festgelegten Inhalt. In Fig. 50 sind die DRAM-Adreßbits Ad11 bis Ad7 für eine zukünftige Erweiterung reserviert. Die Adreßbits Ad4 bis Ad6 werden zum Einstellen der Zugriffslatenz verwendet (der Latenz im DRAM- Lesetransfermodus und DRAM-Schreibtransfermodus, das heißt, die Anzahl der Taktzyklen, die die Übertragungstaktung im Datentransferpuffer festlegen). Es sind vier verschiedene Zugriffslatenzen vorbereitet entsprechend der Rate (Anzahl von Zyklen) des Taktsignals K. Fig. 50 shows in a table the correspondence between the command data and the content set at that time. In Fig. 50, the DRAM address bits Ad11 to Ad7 are reserved for future expansion. The address bits Ad4 through Ad6 are used to set the access latency (the latency in DRAM read transfer mode and DRAM write transfer mode, that is, the number of clock cycles that determine the transfer clock in the data transfer buffer). Four different access latencies are prepared according to the rate (number of cycles) of the clock signal K.

Die Adreßbits Ad2 und Ad3 werden zum Festlegen des Ausgabemodus benutzt. Wenn die beiden Adreßbits Ad2 und Ad3 auf "L" liegen, wird der transparente Ausgabemodus festgelegt. Liegt das Adreßbit Ad2 auf "H" und das Adreßbit Ad3 auf "L", wird der Latch-Ausgabemodus eingestellt. Ist das Adreßbit Ad2 auf "L" und das Adreßbit Ad3 auf "H", ist der Registerausgabemodus festgelegt.The address bits Ad2 and Ad3 are used to determine the output mode used. If the two address bits Ad2 and Ad3 are at "L", the transparent output mode is set. Is that Address bit Ad2 to "H" and address bit Ad3 to "L", the Latch output mode set. Is the address bit Ad2 on "L" and the address bit Ad3 at "H" is the register output mode fixed.

Das Adreßbit Ad1 wird zum Festlegen der Ausgabeanschlußkonfiguration verwendet. Liegt das Adreßbit Ad1 auf "L", ist die gemeinsame DQ-Anordnung festgelegt. In diesem Zustand können Maskierungsaktivierungssignale (Maskierungsdaten) zum Maskieren externer Schreibdaten eingegeben werden. Liegt das Adreßbit Ad1 auf "H", ist der DQ-Trennmodus eingestellt. Die Eingabe/Ausgabe von Daten wird über getrennte Anschlüsse ausgeführt.The address bit Ad1 is used to define the Output port configuration used. Is the address bit Ad1 to "L", the common DQ arrangement is fixed. In this State can mask activation signals (masking data) to mask external write data. Is that Address bit Ad1 to "H", the DQ separation mode is set. The Input / output of data is via separate connections executed.

Das Adreßbit Ad0 wird zum Einstellen der Maskierungsdaten des Maskierungsregisters verwendet. Liegt das Adreßbit Ad0 auf "L", werden die Maskierungsdaten des Maskierungsregisters nicht verändert. Befindet sich das Adreßbit Ad0 auf "H", werden alle Maskierungsdaten gesetzt. Beim Einschalten ist der Zustand der Maskierungsdaten nicht stabil. Wenn ein Pufferschreibmodus in einem Blindzyklus ausgeführt wird und anschließend Daten zum DRAM-Feld übertragen werden, ist es daher möglich, daß der DRAM- Schreibtransfermodus mit instabilen Maskierungsdaten ausgeführt wird und daß die im Anfangszyklus gebildete Maske instabil ist. Um einen solchen Zustand zu vermeiden, werden nach dem Einschalten die Maskierungsdaten des Maskierungsregisters alle gesetzt. Dieser Vorgang wird im folgenden beschrieben.The address bit Ad0 is used to set the masking data of the Masking register used. If the address bit Ad0 is at "L", the masking data of the masking register will not changed. If the address bit Ad0 is at "H", all Masking data set. When switched on, the state is the  Masking data not stable. When a buffer write mode in a blind cycle and then data on DRAM field are transmitted, it is therefore possible that the DRAM Write transfer mode executed with unstable masking data and that the mask formed in the initial cycle is unstable. To avoid such a condition, after the Turn on the masking data of the masking register every set. This process is described below.

Fig. 51 zeigt die Struktur des Steuersystems für die Maskierungsregisterdaten nach Fig. 46. Wie in Fig. 51 dargestellt ist, ändern sich die Daten für das entsprechende globale IO-Leitungspaar GIO entsprechend dem Potential, das vom Schreibdaten-Transferpuffer übertragen wird, wenn das Übertragungsbestimmungssignal ΦTSD1 für den Schreibdaten- Transferpuffer DTBW für eine vorbestimmte Zeitspanne ansteigt (diese Periode wird durch die Latenz bestimmt) und wenn sich die Maskierungsdaten des Maskierungsregisters 290 (siehe Fig. 45) im Rückstellzustand befinden. Wenn der Übertragungsvorgang des Schreibdaten-Transferpuffers abgeschlossen ist, erzeugt die Impulserzeugungsschaltung 280 einen Einzelimpuls, es wird ein Einstellsignal ΦS erzeugt und die im Maskierungsregister gespeicherten Daten werden gesetzt. Fig. 51 shows the structure of the mask register data control system shown in Fig. 46. As shown in Fig. 51, the data for the corresponding global IO line pair GIO changes according to the potential transmitted from the write data transfer buffer when that Transfer determination signal ΦTSD1 for the write data transfer buffer DTBW rises for a predetermined period of time (this period is determined by the latency) and when the masking data of the masking register 290 (see FIG. 45) is in the reset state. When the transfer of the write data transfer buffer is completed, the pulse generation circuit 280 generates a single pulse, an adjustment signal ΦS is generated, and the data stored in the mask register is set.

Im Anfangszustand nach dem Einschalten müssen die Maskierungsdaten exakt eingestellt sein, wenn Daten entsprechend dem Pufferschreibmodus in den Schreibdaten-Transferpuffer geschrieben werden, und dann müssen die geschriebenen Daten zum DRAM-Feld übertragen werden. Daher ist es notwendig, die Maskierungsdaten des Maskierungsregisters zu setzen, bevor der Pufferschreibmodus ausgeführt wird. Um diesen Vorgang zu implementieren, wird ein Maskierungswert des Maskierungsregisters durch einen Befehl in den gesetzten Zustand versetzt.In the initial state after switching on, the Masking data must be set exactly if data is appropriate the buffer write mode to the write data transfer buffer be written, and then the data written to the DRAM field are transmitted. Therefore, it is necessary that To set masking data of the masking register before the Buffer write mode is running. To do this implement a masking value of the Masking register set by a command transferred.

Wie in Fig. 52 dargestellt ist, wird eine vorbestimmte Anzahl von Master-Taktsignalen K zum DRAM-Abschnitt übertragen, nachdem die Versorgungsspannung an das CDRAM angelegt worden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Blindzyklus ausgeführt. Das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS#, das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# und das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# liegen alle auf "H". Damit tritt das DRAM in den DRAM-NOP-Modus ein. Das DRAM-Mastertaktsignal DK wird zur Peripherieschaltung übertragen, es wird ein Vorgang entsprechend dem angelegten Master-Taktsignal DK ausgeführt, und die Peripherieschaltung wird initialisiert. Das entspricht der Initialisierungsoperation eines Standard-DRAM. In diesem Zustand sind die Maskierungsdaten im Maskierungsregister instabil.As shown in Fig. 52, a predetermined number of master clock signals K are transmitted to the DRAM section after the supply voltage is applied to the CDRAM. At this point the blind cycle is executed. The row address strobe signal RAS #, the column address strobe signal CAS # and the data transfer designation signal DTD # are all "H". The DRAM thus enters the DRAM-NOP mode. The DRAM master clock signal DK is transmitted to the peripheral circuit, an operation is performed in accordance with the applied master clock signal DK, and the peripheral circuit is initialized. This corresponds to the initialization operation of a standard DRAM. In this state, the masking data in the masking register are unstable.

Wenn in diesem Blindzyklus der DRAM-Schreibtransfermodus ausgeführt wird, kann das Maskierungsregister sicher in einen gesetzten Zustand versetzt werden. Im DRAM-Schreibtransfermodus wird jedoch eine Datenübertragung vom Schreibdaten- Transferpuffer zum DRAM-Feld ausgeführt. Die Daten im Transferpuffer sind instabil, so daß der Zustand des DRAM-Feldes instabil wird. Daher ist die Einstellung der Maskierungsdaten des Maskierungsregisters im Blindzyklus unter Verwendung eines solchen DRAM-Schreibtransfermodus nicht günstig.If in this dummy cycle the DRAM write transfer mode the masking register can be safely executed in a set state. In DRAM write transfer mode however, data transfer from the write data Transfer buffer to the DRAM field executed. The dates in Transfer buffers are unstable, so the state of the DRAM field becomes unstable. Hence the setting of the masking data the masking register in the dummy cycle using a such DRAM write transfer mode is not cheap.

Nach dem Abschluß des Blindzyklus werden das Zeilenadreß- Abtastsignal RAS#, das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# und das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# entsprechend auf "L" eingestellt, um den Befehlsregister-Einstellmodus auszuführen. Das Maskierungseinstellsignal ΦMS für das Maskierungsregister steigt auf "H" an, und die Daten des Maskierungsregisters werden sicher in den gesetzten Zustand versetzt (siehe Fig. 45). Fig. 53 zeigt eine Struktur für den Abschnitt, der den SCR-Modus betrifft. Wie in Fig. 53 gezeigt ist, weist die Schaltung, die den SCR-Modus betrifft, eine SCR-Moduserfassungsschaltung 400, die von den Zuständen des Zeilenadreß-Abtastsignals RAS#, des Spaltenadreß-Abtastsignals CAS# und des Datenübertragungs- Bestimmungssignals DTD# mit der ansteigenden Flanke des DRAM- Master-Taktsignals DK abhängig ist, zum Erfassen der Festlegung des SCR-Modus, ein Befehlsregister 402, das vom SCR-Modus- Erfassungssignal von der SCR-Modus-Erfassungsschaltung 400 abhängig ist, zum Übernehmen der Adresse Ad die zu diesem Zeitpunkt zugeführt wird, als Befehlswert zum Erzeugen eines erforderlichen Signals, eine Selbstauffrischungsmodus- Erfassungsschaltung 404 zum Erfassen der Festlegung des Selbstauffrischungsmodus entsprechend einer Kombination der Zustände des Zeilenadreß-Abtastsignals RAS#, des Spaltenadreß- Abtastsignals CAS# und des Datenübertragungs-Bestimmungssignals DTD# mit der ansteigenden Flanke des DRAM-Master-Taktsignals DK, und eine Selbstauffrischungs-Steuerschaltung 406 die vom Selbstauffrischungs-Erfassungssignal von der Selbstauffrischungsmodus-Erfassungsschaltung 404 abhängig ist, zum Ausführen des Selbstauffrischungsmodus auf.After completion of the dummy cycle, the row address strobe signal RAS #, the column address strobe signal CAS # and the data transfer designation signal DTD # are respectively set to "L" to execute the command register setting mode. The mask setting signal ΦMS for the mask register rises to "H", and the data of the mask register is surely set to the set state (see Fig. 45). Fig. 53 shows a structure for the section related to the SCR mode. As shown in Fig. 53, the SCR mode circuit includes an SCR mode detection circuit 400 which detects from the states of the row address strobe signal RAS #, the column address strobe signal CAS # and the data transfer determination signal DTD # dependent on the rising edge of the DRAM master clock signal DK, for detecting the determination of the SCR mode, a command register 402 , which is dependent on the SCR mode detection signal from the SCR mode detection circuit 400 , for taking over the address Ad die is supplied at this time, as a command value for generating a required signal, a self-refresh mode detection circuit 404 for detecting the setting of the self-refresh mode in accordance with a combination of the states of the row address strobe signal RAS #, the column address strobe signal CAS # and the data transfer determination signal DTD # with the rising edge of the DRAM master clock signal DK, and a self-refresh maintenance control circuit 406, which is dependent on the self-refresh detection signal from the self-refresh mode detection circuit 404 , for executing the self-refresh mode.

Die Selbstauffrischung-Steuerschaltung 406 weist einen Adreßzähler und eine Multiplexerschaltung zum Multiplexen der Ausgabe des Adreßzählers mit einer externen Adresse, um das Ergebnis an den Adreßpuffer oder den DRAM-Zeilendekoder anzulegen, auf. Wenn der SCR-Modus erfaßt wird, führt die Selbstauffrischung-Steuerschaltung 406 auch die Selbstauffrischung des DRAM in Abhängigkeit vom SCR-Modus- Erfassungssignal von der SCR-Moduserfassungsschaltung 400 aus.Self-refresh control circuit 406 has an address counter and a multiplexer circuit for multiplexing the output of the address counter with an external address to apply the result to the address buffer or the DRAM row decoder. When the SCR mode is detected, the self-refresh control circuit 406 also performs self-refresh of the DRAM in response to the SCR mode detection signal from the SCR mode detection circuit 400 .

Fig. 54 zeigt ein weiteres Beispiel für die Struktur des Abschnitts, der den SCR-Modus betrifft. Bei der in Fig. 54 dargestellten Struktur wird nur das Befehlsregister 402 getrieben, wenn der SCR-Modus festgelegt ist. Die Selbstauffrischungs-Steuerschaltung 406 wird nur getrieben, wenn der Selbstauffrischungsmodus festgelegt ist. Der Grund weshalb die Selbstauffrischung des DRAM-Feldes nur dann ausgeführt wird, wenn der SCR-Modus eingestellt ist, ist die Anzahl der Betriebsmodi, die ermittelt werden sollen, zu vermindern und die Wortleitung im DRAM-Feld so schnell wie möglich auszuwählen. Wie in Fig. 54 gezeigt ist, können die Befehlsdaten im Befehlsregister selbst während des Page-Mode-Betriebs und des Vorladebetriebs des DRAM-Feldes eingestellt werden, wenn nur das Befehlsregister im SCR-Modus getrieben wird. Daher können im Betriebszyklus des DRAM-Feldes Befehlsdaten selektiv verändert werden. Fig. 54 shows another example of the structure of the portion that relates to the SCR mode. In the structure shown in Fig. 54, only the instruction register 402 is driven when the SCR mode is set. The self-refresh control circuit 406 is driven only when the self-refresh mode is set. The reason why the self-refresh of the DRAM field is only carried out when the SCR mode is set is to reduce the number of operating modes to be determined and to select the word line in the DRAM field as quickly as possible. As shown in Fig. 54, the instruction data in the instruction register can be set even during the page mode operation and the precharge operation of the DRAM array when only the instruction register is driven in the SCR mode. Therefore, command data can be selectively changed in the operating cycle of the DRAM field.

Fig. 55 zeigt ein Beispiel für eine Betriebsfolge des DRAM- Feldes mit einem Befehlsregistereinstellmodus zum Einstellen des Befehlsregisters. Wie in Fig. 55 dargestellt ist, wird im ersten Zyklus des Master-Taktsignals K der DRAM-Aktivmodus festgelegt, und es wird ein Zeilenauswahlvorgang im DRAM-Feld ausgeführt. Fig. 55 shows an example of an operation sequence of the DRAM array with an instruction register setting mode for setting the instruction register. As shown in FIG. 55, in the first cycle of the master clock signal K, the DRAM active mode is set and a row selection process in the DRAM field is carried out.

Im vierten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der DRAM- Schreibtransfermodus festgelegt, ein Block an Speicherzellen des DRAM-Feldes wird ausgewählt und die Daten, die im Schreibtransferpuffer gespeichert sind, werden zum ausgewählten Speicherzellenblock übertragen. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne (im gezeigten Beispiel ist Latenz gleich 3) wird im siebten Zyklus des Master-Taktsignals K der DRAM- Schreibtransfermodus erneut eingestellt. Im zweiten Schreibtransfermodus wird im neunten Zyklus des Master- Taktsignals K während der Datenübertragung der Befehlsregister- Einstellmodus eingestellt, das heißt, RAS#, CAS# und DTD# erreichen alle den Pegel "L". Die zu diesem Zeitpunkt zugeführte Adresse wird als Befehlswert übernommen und im Befehlsregister eingestellt.In the fourth cycle of the master clock signal K, the DRAM Write transfer mode set, a block of memory cells of the DRAM field is selected and the data stored in the Write transfer buffers are saved to the selected one Transfer memory cell block. According to a predetermined Time period (latency is 3 in the example shown) is in seventh cycle of the master clock signal K of the DRAM Write transfer mode set again. In the second Write transfer mode is in the ninth cycle of the master Clock signal K during the data transfer of the command register Setting mode set, that is, RAS #, CAS # and DTD # all reach level "L". The one fed at this time Address is accepted as command value and in the command register set.

Im zwölften Zyklus wird der DRAM-Schreibtransfermodus erneut festgelegt, und es wird eine Datenübertragung vom Schreibdaten- Transferpuffer zum DRAM ausgeführt. Im fünfzehnten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der DRAM-Vorlademodus festgelegt, und das DRAM-Feld kehrt zum Vorladezustand zurück.In the twelfth cycle, the DRAM write transfer mode is again specified, and data transfer from the write data Transfer buffer to DRAM executed. In the fifteenth cycle of the Master clock signal K, the DRAM precharge mode is set, and the DRAM field returns to the precharge state.

Wie in Fig. 55 gezeigt ist, können die Befehlsdaten verändert werden ohne den Betrieb des DRAM-Feldes zu beeinflussen, weil die Einstellung der Daten für das Befehlsregister nur im Befehlsregistereinstellmodus ausgeführt wird.As shown in Fig. 55, the command data can be changed without affecting the operation of the DRAM field because the setting of the data for the command register is carried out only in the command register setting mode.

Um diese Struktur zu implementieren, müssen die dem DRAM-Feld zugeführten Adreßbits Ad0 bis Ad11 in solche zum Auswählen der Zeile und Spalte des DRAM-Feldes und solche zum Einstellen des Befehlsregisters unterteilt werden. Das ist in Fig. 56 dargestellt.In order to implement this structure, the address bits Ad0 to Ad11 supplied to the DRAM field must be divided into those for selecting the row and column of the DRAM field and those for setting the command register. This is shown in Fig. 56.

Wie in Fig. 56 gezeigt ist, erzeugt ein Adreßpuffer 108, der DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11 empfängt, interne Zeilen- und Spaltenadressen, verriegelt die angelegten Adreßbits Ad0 bis Ad11 als Zeilenadresse und Spaltenadresse und führt diese dem DRAM-Zeilendekoder bzw. dem DRAM-Spaltendekoder zu. In Abhängigkeit vom Zeilenadreß-Verriegelungssignal GRAS und dem Spaltenadreß-Verriegelungssignal ΦCAS. Das Befehlsregister 402 übernimmt in Abhängigkeit vom Erfassungssignal für den Befehlsregistereinstellmodus ΦSCR die DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11 als Befehlsdaten. Weil die DRAM Adreßbits Ad0 bis Ad11 dem Adreßpuffer 108 und Befehlsregister 402 getrennt zugeführt werden, können die Befehlsdaten eingestellt werden, ohne den Betrieb des DRAM-Feldes zu beeinflussen, wenn der Befehlsregistereinstellmodus festgelegt ist.As shown in Fig. 56, an address buffer 108 , which receives DRAM address bits Ad0 to Ad11, generates internal row and column addresses, locks the address bits Ad0 to Ad11 applied as row address and column address and passes them to the DRAM row decoder or DRAM -Column decoder too. Depending on the row address lock signal GRAS and the column address lock signal ΦCAS. The command register 402 takes over the DRAM address bits Ad0 to Ad11 as command data depending on the detection signal for the command register setting mode ΦSCR. Because the DRAM address bits Ad0 through Ad11 are separately supplied to the address buffer 108 and instruction register 402 , the instruction data can be set without affecting the operation of the DRAM field when the instruction register setting mode is set.

Fig. 57 zeigt eine Struktur zum Steuern der Eingabe/Ausgabe durch die Befehlsdaten. Wie in Fig. 57 dargestellt ist, weist das Befehlsregister 402 Latch-Schaltungen 410, 412, 414 und 416 auf, die vom Bestimmungssignal ΦSCR für den Befehlsregister- Einstellmodus abhängig sind, zum Verriegeln der zugeführten DRAM-Adreßbits Ad11 bis Ad0. Entsprechend den DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11 sind zwölf Latch-Schaltungen gebildet, und es sind vier Latch-Schaltungen von diesen als Repräsentanten dargestellt. Die Latch-Schaltung 410 verriegelt die DRAM-Adresse Ad1 und die Latch-Schaltungen 412 und 414 verriegeln die DRAM-Adressen Ad2 bzw. Ad3. Fig. 57 shows a structure for controlling the input / output by the command data. As shown in Fig. 57, the instruction register 402 has latches 410 , 412 , 414 and 416 , which are dependent on the determination signal ΦSCR for the instruction register setting mode, for latching the supplied DRAM address bits Ad11 to Ad0. Corresponding to the DRAM address bits Ad0 to Ad11, twelve latch circuits are formed, and four latch circuits of these are shown as representatives. Latch circuit 410 latches DRAM address Ad1 and latches 412 and 414 latch DRAM addresses Ad2 and Ad3, respectively.

Der Eingabe/Ausgabeabschnitt weist eine Eingabeschaltung 424b, die mit den Eingabedatenanschlüssen D0 bis D3 verbunden ist, eine Eingabeschaltung 424a, die mit den Dateneingabe/Ausgabeanschlüssen DQ0 bis DQ3 (Q0 bis Q3) verbunden ist, und eine Ausgabeschaltung 422, die mit den Dateneingabe/Ausgabeanschlüssen DQ0 bis DQ3 verbunden ist, auf. Die Aktivierung/Deaktivierung von einer der Eingabeschaltungen 424a und 424b wird von der Eingabesteuerschaltung 423 ausgeführt. Die Eingabesteuerschaltung 423 aktiviert eine der Eingabeschaltung 424a und 424b in Übereinstimmung mit einem Signal von der Latch-Schaltung 410, die im Befehlsregister 402 gebildet ist.The input / output section has an input circuit 424 b connected to the input data terminals D0 to D3, an input circuit 424 a connected to the data input / output terminals DQ0 to DQ3 (Q0 to Q3), and an output circuit 422 connected to the Data input / output terminals DQ0 to DQ3 is connected. The activation / deactivation of one of the input circuits 424 a and 424 b is carried out by the input control circuit 423 . The input control circuit 423 activates one of the input circuits 424 a and 424 b in accordance with a signal from the latch circuit 410 formed in the instruction register 402 .

Die Ausgabeschaltung 422 gibt Daten, die zur internen Datenausgabeleitung 421a übertragen werden, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt entsprechend den Steuersignalen Φ1, /Φ1 und Φ2 von der Ausgabesteuerschaltung 420 aus. Der Datenausgabemodus umfaßt einen transparenten Modus 1, einen transparenten Modus 2, einen Latch-Modus und einen Registermodus. Die Ausgabesteuerschaltung 402 wählt den Ausgabemodus in Übereinstimmung mit den DRAM-Adreßbits Ad2 und Ad3 aus, die von den Latsch-Schaltungen 412 und 414 des Befehlsregisters 402 zugeführt werden. Nun wird der Betrieb der Eingabesteuerschaltung beschrieben.The output circuit 422 outputs data that is transmitted to the internal data output line 421 a at a predetermined time in accordance with the control signals ,1, / Φ1 and Φ2 from the output control circuit 420 . The data output mode includes a transparent mode 1, a transparent mode 2, a latch mode and a register mode. The output control circuit 402 selects the output mode in accordance with the DRAM address bits Ad2 and Ad3 supplied by the latch circuits 412 and 414 of the instruction register 402 . The operation of the input control circuit will now be described.

Fig. 58 zeigt eine Struktur der Eingabesteuerschaltung und der Eingabeschaltungen. Wie in Fig. 58 gezeigt ist, weist die Eingabesteuerschaltung 423 einen Puffer 435, der einen Befehl CM von einem Befehlsregister 402 empfängt, einen Inverterpuffer 434 zum Invertieren des Befehls CM und ein Gatter 436, das von einem Ausgangssignal vom Puffer 435 abhängig ist, zum Übertragen des Ausgangssignals von der Eingabeschaltung 424b zur internen Schreibdatenleitung 421b auf. Fig. 58 shows a structure of the input control circuit and the input circuits. As shown in Fig. 58, the input control circuit 423 has a buffer 435 which receives an instruction CM from an instruction register 402 , an inverter buffer 434 for inverting the instruction CM and a gate 436 which is dependent on an output signal from the buffer 435 for Transfer the output signal from the input circuit 424 b to the internal write data line 421 b.

Die Eingabesteuerschaltung 424a weist einen Eingabepuffer 431 zum Übernehmen des Eingabesignals DQ, das in Abhängigkeit vom DRAM-Taktsignal DQ angelegt wird, und eine Gatterschaltung 432 zum Übertragen des Ausgabesignals des Eingabepuffers 431 selektiv zur internen Schreibdatenleitung 421b in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal von der Eingabeschaltung 424b auf. Der Eingabepuffer 431 wird deaktiviert (in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt), wenn sich das Ausgangssignal der Inverterschaltung 434, die in der Eingabesteuerschaltung 423 gebildet ist, auf "L" befindet.The input control circuit 424 a has an input buffer 431 for accepting the input signal DQ, which is applied as a function of the DRAM clock signal DQ, and a gate circuit 432 for transmitting the output signal of the input buffer 431 selectively to the internal write data line 421 b as a function of an output signal from the input circuit 424 b. The input buffer 431 is deactivated (set in a high output impedance state) when the output signal of the inverter circuit 434 formed in the input control circuit 423 is "L".

Das Befehlssignal CM erreicht den Pegel "H", wenn das Adreßbit Ad1 auf "H" liegt. Dieser Zustand zeigt an, daß der DQ- Trennzustand festgelegt ist. Genauer gesagt wird der Eingabepuffer 431 deaktiviert und die Schreibdaten D werden von der Eingabeschaltung 424b zur internen Schreibdaten- Übertragungsleitung 421b übertragen. Die Eingabeschaltung 424b übernimmt die angelegten Daten D in Abhängigkeit vom DRAM- Master-Taktsignal DQ und erzeugt interne Schreibdaten. Wenn das Adreßbit Ad1 auf "L" liegt, reicht das Befehlssignal CM den Pegel "L". Dieser Zustand zeigt an, daß der gewöhnliche DQ- Modus, das heißt, der Maskierungsaktivierungsmodus festgelegt worden ist. In der Eingabesteuerschaltung 423 wird das Gatter 436 in den Sperrzustand versetzt. Das Ausgangssignal der Eingabeschaltung 424b wird nicht zur internen Schreibdatenleitung 421b übertragen. Die Maskierungsdaten M werden von der Eingabeschaltung 424b ausgegeben. Der Eingabepuffer 431 übernimmt die Daten in Übereinstimmung mit dem DRAM-Master-Taktsignal DK und in Übereinstimmung mit den Maskierungsdaten M und überträgt die internen Schreibdaten selektiv über das Gatter 432 zur internen Schreibdaten- Übertragungsleitung 421b. Dadurch kann während des Datenschreibens eine Maskierung ausgeführt werden.The command signal CM reaches the "H" level when the address bit Ad1 is at "H". This state indicates that the DQ disconnect state is set. More specifically, the input buffer 431 is deactivated and the write data D is transferred from the input circuit 424 b to the internal write data transmission line 421 b. The input circuit 424 b accepts the applied data D as a function of the DRAM master clock signal DQ and generates internal write data. If the address bit Ad1 is at "L", the command signal CM reaches the level "L". This state indicates that the ordinary DQ mode, that is, the mask activation mode has been set. In the input control circuit 423 , the gate 436 is set in the blocking state. The output signal of the input circuit 424 b is not transmitted to the internal write data line 421 b. The masking data M are output from the input circuit 424 b. The input buffer 431 accepts the data in accordance with the DRAM master clock signal DK and in accordance with the masking data M and selectively transmits the internal write data via the gate 432 to the internal write data transmission line 421 b. This allows masking to be performed while data is being written.

Fig. 59 zeigt ein Beispiel für eine spezielle Struktur der Ausgabeschaltung. Wie in Fig. 59 dargestellt ist, weist die Ausgabeschaltung 422 ein erstes Ausgabe-Latch 981, das von Steuersignalen Φ1 und /Φ1 von der Ausgabesteuerschaltung 420 abhängig ist, zum Verriegeln von Daten auf den Lesedatenbussen DB und FDB (Datenleitung 421a), ein zweites Ausgabe-Latch 982, das von einem Taktsignal Φ2 abhängig ist, zum Übertragen von Latch-Daten des ersten Ausgabe-Latch 981 oder von Daten auf den Datenbussen DB und *DB, und einen Ausgabepuffer 983, der Daten vom Ausgabe-Latch 982 empfängt und vom Ausgangssignal von der Gatterschaltung 984 abhängig ist, zum Übertragen der Daten als Ausgabedaten an einen externen Anschluß DQ auf. Die Gatterschaltung 984 empfängt ein Signal ΦDES, das den SRAM- Sperrzustand anzeigt, und ein Ausgabeaktivierungssignal ΦG, das synchron zum Ausgabeaktivierungssignal G# erzeugt wird. Wenn das Ausgangssignal der Gatterschaltung 984 auf "H" liegt, wird der Ausgabepuffer 983 in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt. Fig. 59 shows an example of a specific structure of the output circuit. As shown in Fig. 59, the output circuit 422, a first output latch 981, the / is dependent on the output control circuit 420 of control signals Φ1 and Φ1, for latching data on read data buses DB and FDB (data line 421 a), a second output latch 982 , which is dependent on a clock signal Φ2, for transferring latch data of the first output latch 981 or data on the data buses DB and * DB, and an output buffer 983 which receives data from the output latch 982 and is dependent on the output signal from gate circuit 984 for transferring the data as output data to an external terminal DQ. Gate circuit 984 receives a signal ΦDES indicating the SRAM lock state and an output enable signal ΦG which is generated in synchronism with the output enable signal G #. When the output of gate circuit 984 is "H", output buffer 983 is placed in a high output impedance state.

Das erste Ausgabe-Latch 981 weist Taktsignalinverter ICV1 und ICV2 auf, die in Abhängigkeit von Taktsignalen Φ1 und /Φ1 aktiviert werden. Der Eingang bzw. Ausgang des Taktsignalinverters ICV1 ist mit dem Ausgang bzw. Eingang des Taktsignalinverter ICV2 verbunden. Liegt das Taktsignal Φ1 auf "H", werden die Taktsignalinverter ICV1 und ICV2 aktiviert, und damit wird das erste Ausgabe-Latch 981 in den Verriegelungszustand versetzt. Befindet sich das Taktsignal Φ1 auf "L", sind die Taktsignalinverter ICV1 und ICV2 deaktiviert. Daher führt das erste Ausgabe-Latch 981 keinen Verriegelungsvorgang aus.The first output latch 981 has clock signal inverters ICV1 and ICV2, which are activated as a function of clock signals Φ1 and / Φ1. The input or output of the clock signal inverter ICV1 is connected to the output or input of the clock signal inverter ICV2. When the clock signal Φ1 is at "H", the clock signal inverters ICV1 and ICV2 are activated, and the first output latch 981 is thus put into the locked state. If the clock signal Φ1 is at "L", the clock signal inverters ICV1 and ICV2 are deactivated. Therefore, the first output latch 981 does not lock.

Wenn das Taktsignal Φ2 auf "L" liegt, verriegelt das zweite Ausgabe-Latch 982 die seinen Eingängen A und *A zugeführten Daten und gibt diese an den Ausgängen Q und *Q ab. Liegt das Taktsignal Φ2 auf "H", gibt das zweite Ausgabe-Latch 982 an den Ausgängen Q und *Q diejenigen Daten aus, die verriegelt worden sind, als das Taktsignal Φ2 auf "L" lag. Das geschieht unabhängig von den Signalzuständen an den Eingängen A und *A. Die Taktsignale Φ1, /Φ1 und Φ2, die den Verriegelungsvorgang steuern, stellen Signale dar, die mit dem Master-Taktsignal K (DRAM-Master-Taktsignal DK) synchronisiert sind, und die Zeitpunkte ihrer Erzeugung werden von der Ausgabesteuerschaltung 420 gesteuert.When the clock signal Φ2 is at "L", the second output latch 982 locks the data supplied to its inputs A and * A and outputs it at the outputs Q and * Q. If the clock signal Φ2 is at "H", the second output latch 982 outputs the data at outputs Q and * Q which were locked when the clock signal Φ2 was at "L". This happens regardless of the signal states at inputs A and * A. The clock signals Φ1, / Φ1 and Φ2, which control the locking process, represent signals which are synchronized with the master clock signal K (DRAM master clock signal DK) and the times of their generation are controlled by the output control circuit 420 .

Fig. 60 zeigt ein Beispiel für eine spezielle Struktur für das zweite Ausgabe-Latch 982. Wie in Fig. 60 dargestellt ist, weist das zweite Ausgabe-Latch 982 ein D-Flipflop DEF auf, das an seinem D-Eingang, das an den Eingang A (*A) angelegte Signal und an seinem Taktsignaleingang CLK das Taktsignal Φ2 empfängt. Am Ausgang Q des D-Flipflops DEF wird das Ausgangssignal Q (*Q) des zweiten Ausgabe-Latch 982 abgegeben. Das D-Flipflop DFF arbeitet mit Abstiegsflankentriggerung übernimmt das dem Eingang A zugeführte Signal, wenn das Taktsignal Φ2 auf "L" abfällt. Es gibt das übernommene Eingabesignal A kontinuierlich aus, solange das Taktsignal Φ2 auf "L" liegt. Fig. 60 shows an example of a specific structure for the second output latch 982nd As shown in FIG. 60, the second output latch 982 has a D flip-flop DEF which receives the clock signal .phi.2 at its D input, the signal applied to input A (* A) and its clock signal input CLK. The output signal Q (* Q) of the second output latch 982 is output at the output Q of the D flip-flop DEF. The D flip-flop DFF works with rising edge triggering takes over the signal fed to input A when the clock signal Φ2 drops to "L". It outputs the adopted input signal A continuously as long as the clock signal Φ2 is at "L".

Liegt das Taktsignal Φ2 auf "H", gibt es die zuvor verriegelten Daten unabhängig vom Zustand des Eingangssignals A, das seinem Eingabeanschluß D zugeführt, kontinuierlich aus. Für die Eingänge A und *A sind jeweils D-Flipflops DFF gebildet. Das zweite Ausgabe-Latch 982 kann eine andere Struktur aufweisen, und es kann jede Schaltungsstruktur benutzt werden, vorausgesetzt, daß es den Latch-Zustand und den Durchlaßzustand in Abhängigkeit vom Taktsignal Φ2 realisieren kann. If the clock signal Φ2 is at "H", it outputs the previously locked data continuously regardless of the state of the input signal A which is fed to its input terminal D. D flip-flops DFF are formed for inputs A and * A, respectively. The second output latch 982 can have a different structure, and any circuit structure can be used provided that it can realize the latch state and the pass state depending on the clock signal Φ2.

Fig. 61 zeigt ein Beispiel für eine spezielle Struktur der Ausgabesteuerschaltung 420. Die Ausgabesteuerschaltung 420 weist Verzögerungsschaltungen 981a, 981b und 981c, zum Verzögern des Master-Taktsignals K um eine vorbestimmte Zeitspanne, eine Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 982a, die vom Ausgabesignal der Verzögerungsschaltung 981a abhängig ist, zum Erzeugen eines Einzelimpulssignals mit einer vorbestimmten Impulsbreite, eine Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 982b, die vom Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 981 abhängig ist, zum Erzeugen eines Einzelimpulssignals mit einer vorbestimmten Impulsbreite und eine Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 982, die vom Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 981c abhängig ist, zum Erzeugen eines Einzelimpulssignals mit einer vorbestimmten Impulsbreite auf. Von der Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 982a werden die Taktsignale Φ1 und /Φ1 erzeugt. Die Ausgangssignale von den Einzelimpuls-Erzeugungsschaltungen 992b und 992c werden einer ODER-Schaltung 993 zugeführt. Die ODER-Schaltung 993 erzeugt das Taktsignal Φ2. Die Verzögerung durch die Verzögerungsschaltung 991b ist kürzer als die der durch die Verzögerungsschaltung 991c. Die Einzelimpuls- Erzeugungsschaltungen 992a bis 992c werden entsprechend einem Befehlswert der aus zwei Bits der Adreßbits Ad2 und Ad3 vom Befehlsregister erzeugt wird, aktiviert/deaktiviert. Wenn diese zwei Bits von Befehlsdaten (Adressen Ad2 und Ad3) den Latch- Modus als Ausgabemodus anzeigen, werden die Einzelimpuls- Erzeugungsschaltungen 992a und 992c aktiviert und die Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 992b wird deaktiviert. Unter Bezugnahme auf die Fig. 59 bis 61 wird der Betrieb der Datenausgabeschaltung beschrieben. Fig. 61 is an example of a specific structure shows the output control circuit 420. The output control circuit 420 has delay circuits 981 a, 981 b and 981 c, for delaying the master clock signal K by a predetermined period of time, a single pulse generation circuit 982 a, which is dependent on the output signal of the delay circuit 981 a, for generating a single pulse signal with a predetermined Pulse width, a single pulse generation circuit 982 b, which is dependent on the output signal of the delay circuit 981 , for generating a single pulse signal with a predetermined pulse width and a single pulse generation circuit 982 , which is dependent on the output signal from the delay circuit 981 c, for generating a single pulse signal with a predetermined pulse width. From the single pulse generating circuit 982 a, the clock signals are generated Φ1 and / Φ1. The output signals from the single pulse generation circuits 992 b and 992 c are supplied to an OR circuit 993 . The OR circuit 993 generates the clock signal Φ2. The delay by the delay circuit 991 b is shorter than that by the delay circuit 991 c. The single pulse generation circuits 992 a to 992 c are activated / deactivated in accordance with a command value which is generated from two bits of the address bits Ad2 and Ad3 by the command register. When these two bits of command data (addresses Ad2 and Ad3) indicate the latch mode as the output mode, the single pulse generation circuits 992 a and 992 c are activated and the single pulse generation circuit 992 b is deactivated. The operation of the data output circuit will be described with reference to Figs. 59 to 61.

i) Latch-Ausgabemodus.i) Latch output mode.

In Fig. 62 sind die Betriebssignale im Latch-Ausgabemodus gezeigt. Der Latch-Ausgabemodus wird eingestellt durch Einstellen des Adreßbits Ad3 auf "L" und des Adreßbits Ad2 auf "H" im Befehlsregistereinstellmodus. Zu diesem Zeitpunkt sind die Einzelimpuls-Erzeugungsschaltungen 992a und 992c aktiviert. Es wird angenommen, daß das Ausgabeaktivierungssignal G# aktiv "L" ist, das die Datenausgabe anzeigt, und das die Gatterschaltung 994 von Fig. 59 den Hauptverstärker 993 aktiviert. Ferner wird angenommen, daß der SRAM-Lesemodus als Ausgabemodus festgelegt worden ist.In Fig. 62, the operating signals in the latch output mode are shown. The latch output mode is set by setting the address bit Ad3 to "L" and the address bit Ad2 to "H" in the command register setting mode. At this time, the single pulse generation circuits 992 a and 992 c are activated. It is assumed that the output enable signal G # is active "L", which indicates the data output, and that the gate circuit 994 of FIG. 59 activates the main amplifier 993 . It is also assumed that the SRAM read mode has been set as the output mode.

Mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K wird die SRAM-Adresse As (An) in den Adreßpuffer übernommen, im SRAM- Feld wird eine entsprechende SRAM-Wortleitung SWLn ausgewählt und Daten RDn erscheinen auf dem SRAM-Bitleitungspaar SBL.With the rising edge of the master clock signal K, the SRAM address As (An) transferred to the address buffer, in the SRAM A corresponding SRAM word line SWLn is selected in the field and data RDn appear on the SRAM bit line pair SBL.

Die Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 992a erzeugt einen Einzelimpuls in Abhängigkeit vom Anstieg des Master-Taktsignals K, der für eine vorbestimmte Zeitspanne zu einem vorbestimmten Zeitpunkt auf "L" gehalten wird. Wenn das Taktsignal Φ1 auf "L" abfällt, wird die Verriegelungsfunktion des ersten Ausgabe-Latch 981 gesperrt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Taktsignal Φ2 auf "H" und das zweite Ausgabe-Latch 982 behält den Verriegelungszustand bei, um die Daten Qn-1, die im vorherigen Zyklus gelesen worden sind, zu verriegeln und auszugeben.The single pulse generation circuit 992 a generates a single pulse depending on the rise of the master clock signal K, which is held at "L" for a predetermined period of time at a predetermined time. When the clock signal Φ1 drops to "L", the lock function of the first output latch 981 is disabled. At this time, the clock signal Φ2 is "H" and the second output latch 982 maintains the latch state to latch and output the data Qn-1 that was read in the previous cycle.

Unter 64 Bits (16 × 4) der Daten RDn auf den SRAM- Bitleitungspaaren SBL, die entsprechend der externen Adresse As ausgewählt worden sind, werden vier Bits an Daten, die entsprechend der Blockadresse ausgewählt werden, zu den internen Ausgabedatenbussen DD und *DD übertragen. Das Taktsignal -1 steigt auf "H" an, sobald die Daten DBn auf den Datenbussen DB und *DB stabilisiert sind. Damit wird das erste Ausgabe-Latch 981 in den Verriegelungszustand versetzt, um die stabilisierten Daten DBn zu verriegeln.Among 64 bits (16 × 4) of the data RDn on the SRAM bit line pairs SBL which have been selected in accordance with the external address As, four bits of data which are selected in accordance with the block address are transmitted to the internal output data buses DD and * DD . The clock signal -1 rises to "H" as soon as the data DBn on the data buses DB and * DB are stabilized. This puts the first output latch 981 in the locked state to lock the stabilized data DBn.

Anschließend wird ein Einzelimpuls von der Einzelimpuls- Erzeugungsschaltung 992c erzeugt und das Signal Φ2 fällt auf "L" ab. Das zweite Ausgabe-Latch 982 übernimmt die Daten DBn, die vom ersten Ausgabe-Latch 981 verriegelt worden sind, neu in Abhängigkeit vom Abfallen des Signals Φ2 und überträgt die Daten über den Ausgabepuffer 983 zum Ausgabeanschluß DQ.Then a single pulse is generated by the single pulse generation circuit 992 c and the signal Φ2 drops to "L". The second output latch 982 takes over the data DBn, which has been locked by the first output latch 981 , as a function of the drop in the signal und2 and transfers the data via the output buffer 983 to the output terminal DQ.

Die Erzeugung des Taktsignals Φ2 wird in Synchronisation mit dem Abfallen des Master-Taktsignals K ausgeführt, und in Abhängigkeit vom Abfallen des Master-Taktsignals K werden die in diesem Zyklus ausgewählten Daten DBn als Ausgabedaten Qn ausgegeben. Durch den nächsten Anstieg des Master-Taktsignals K steigt das Taktsignal Φ2 auf "H" an. Das zweite Ausgabe-Latch 982 gibt die stabilisierten Daten DBn unabhängig vom Wert auf den internen Ausgabedatenbussen DB und *DB kontinuierlich aus.The generation of the clock signal Φ2 is carried out in synchronization with the drop in the master clock signal K, and, depending on the drop in the master clock signal K, the data DBn selected in this cycle are output as output data Qn. The next rise in the master clock signal K causes the clock signal Φ2 to rise to "H". The second output latch 982 continuously outputs the stabilized data DBn regardless of the value on the internal output data buses DB and * DB.

Anschließend fällt das Taktsignal Φ1 auf "L" ab, und gibt den Latch-Zustand des ersten Ausgabe-Latch 981 frei, so daß es für den nächsten Zyklus bereit ist, das heißt für eine Verriegelung der nächsten stabilen Daten. Durch Wiederholen der oben beschriebenen Vorgänge werden Daten, die im vorherigen Zyklus gelesen worden sind, nacheinander als stabilisierte Daten in Abhängigkeit vom Anstieg vom Master-Taktsignal K ausgegeben.The clock signal ignal1 then drops to "L" and releases the latch state of the first output latch 981 , so that it is ready for the next cycle, that is to say for the next stable data to be locked. By repeating the above-described operations, data read in the previous cycle is successively output as stabilized data depending on the rise of the master clock signal K.

ii) Registerausgabemodus.ii) Register output mode.

Der Registerausgabemodus wir unter Bezugnahme auf Fig. 63 beschrieben. Der Registerausgabemodus wird durch Einstellen des Adreßbits Ad3 auf "H" und des Adreßbits Ad2 auf "L" im Befehlsregister-Einstellmodus eingestellt. Im Registerausgabemodus wird die Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 992b aktiviert und die Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 992c wird deaktiviert. In diesem Fall wird ein Einzelimpuls, der auf "L" abfällt, in Abhängigkeit vom Anstieg des Master-Taktsignals K von der Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 992b erzeugt. Weil das Taktsignal Φ1 auf "H" liegt, werden vom zweiten Ausgabe- Latch 992 die Daten DBn-1 verriegelt, die im vorherigen Zyklus gelesen worden sind.The register output mode will be described with reference to FIG. 63. The register output mode is set by setting the address bit Ad3 to "H" and the address bit Ad2 to "L" in the instruction register setting mode. In the register output mode, the single pulse generating circuit 992 activates b and the single pulse generating circuit 992 c disabled. In this case, a single pulse which falls to "L", produced b in response to the rise of the master clock signal K of the one-shot pulse generating circuit 992nd Because the clock signal Φ1 is "H", the second output latch 992 latches the data DBn-1 that was read in the previous cycle.

Im Registerausgabemodus wird der Zeitpunkt des Abfallens des Taktsignals Φ auf "L" in Abhängigkeit vom Anstieg des Master- Taktsignals K festgelegt. Daher werden im (n+1)-ten Zyklus des Master-Taktsignals K die Daten DBn des n-ten Taktzyklus als Ausgabedaten Qn am Ausgabeanschluß DQ ausgegeben. Genauer gesagt, unterscheidet sich der Latch-Ausgabemodus und der Registerausgabemodus nur durch den Zeitpunkt der Aktivierung, das heißt den Zeitpunkt des Übergangs des Taktsignals Φ2 auf "L". Daher werden sowohl der Latch-Ausgabemodus und die Daten, die im unmittelbar vorangehenden Zyklus gelesen worden sind, ausgegeben und dann werden Daten, die im gegenwärtigen Zyklus gelesen werden, ausgegeben als auch der Registerausgabemodus, in dem Daten, die im n-ten Zyklus gelesen worden sind im (n+1)-ten Zyklus ausgegeben werden, realisiert.In the register output mode, the time at which the Clock signal Φ to "L" depending on the rise of the master Clock signal K set. Therefore, in the (n + 1) th cycle of the Master clock signal K the data DBn of the nth clock cycle as Output data Qn is output at the output terminal DQ. More accurate said, the latch output mode is different from that Register output mode only by the time of activation, that is, the time of the transition of the clock signal Φ2 "L". Therefore, both the latch output mode and the data, that have been read in the immediately preceding cycle,  and then data is output in the current cycle read, output as well as the register output mode, in the data read in the nth cycle in the (n + 1) th Cycle will be realized.

iii) Transparenter Ausgabemodus.iii) Transparent output mode.

Unter Bezugnahme auf Fig. 64 wird der transparente Ausgabemodus beschrieben. Zuerst wird unter Bezugnahme auf Fig. 64A der erste transparente Ausgabemodus beschrieben. Der erste transparente Ausgabemodus wird durch Einstellen der Adreßbits Ad2 und Ad3 auf "L" festgelegt. Im ersten transparenten Ausgabemodus werden die Taktsignale Φ1 und Φ2 auf "L" gehalten. Zu diesem Zeitpunkt führt das erste Ausgabe-Latch 981 keine Verriegelung aus, und auch das interne Ausgabe-Latch 982 befindet sich im Durchlaßzustand. Daher werden in diesem Fall die Lesedaten DBn, die zu den internen Datenbussen DB und *DB übertragen worden sind, nicht verriegelt, sondern direkt als Ausgabedaten Qn ausgegeben. Wenn der Wert auf der SRAM-Bitleitung SBL ungültig (INV) ist, erscheinen daher ungültige Daten INV am Ausgabeanschluß DQ.The transparent output mode will be described with reference to FIG. 64. First, the first transparent output mode will be described with reference to Fig. 64A. The first transparent output mode is set by setting the address bits Ad2 and Ad3 to "L". In the first transparent output mode, the clock signals Φ1 and Φ2 are kept at "L". At this time, the first output latch 981 is not latched, and the internal output latch 982 is also in the on state. In this case, therefore, the read data DBn that have been transferred to the internal data buses DB and * DB are not locked, but rather are output directly as output data Qn. Therefore, when the value on the SRAM bit line SBL is invalid (INV), invalid data INV appears at the output terminal DQ.

Der zweite transparente Ausgabemodus (transparent 2) wird durch Einstellen der Adreßbits Ad2 und Ad3 auf "H" festgelegt. Wie in Fig. 64B dargestellt ist, wird das Taktsignal Φ1 erzeugt, wenn der zweite transparente Ausgabemodus festgelegt ist. Während das Taktsignal Φ1 auf "H" liegt, führt das erste Ausgabe-Latch 981 einen Verriegelungsvorgang aus. Selbst wenn der Wert RDn auf dem SRAM-Bitleitungspaar SBL ungültig ist, wird daher der Wert auf den Datenbussen DB und *DB vom ersten Ausgabe-Latch 981 als gültiger Wert verriegelt und für eine vorbestimmte Zeitspanne ausgegeben (solange das Taktsignal Φ1 auf "H" liegt). Daher wird die Zeitspanne, während der ungültige Daten INV ausgegeben werden, kürzer. Im zweiten transparenten Ausgabemodus wird auch das Taktsignal Φ2 auf "L" gehalten.The second transparent output mode (transparent 2) is set by setting the address bits Ad2 and Ad3 to "H". As shown in Fig. 64B, the clock signal Φ1 is generated when the second transparent output mode is set. While the clock signal Φ1 is at "H", the first output latch 981 performs a lock operation. Therefore, even if the value RDn on the SRAM bit line pair SBL is invalid, the value on the data buses DB and * DB from the first output latch 981 is locked as a valid value and output for a predetermined period of time (as long as the clock signal Φ1 is at "H" lies). Therefore, the period of time during which invalid data INV is output becomes shorter. In the second transparent output mode, the clock signal Φ2 is also kept at "L".

Bei der oben beschriebenen Struktur wird ein D-Flipflop mit Abstiegflankentriggerung als zweites Ausgabe-Latch 982 benutzt. Es kann eine Latch-Schaltung mit Aufstiegsflankentriggerung verwendet werden, wenn die Polarität des Taktsignals Φ2 geändert wird. Das erste Ausgabe-Latch 981 kann durch andere Latch- Schaltungen implementiert werden.In the structure described above, a D flip-flop with falling edge triggering is used as the second output latch 982 . A latch circuit with rising edge triggering can be used if the polarity of the clock signal Φ2 is changed. The first output latch 981 can be implemented by other latches.

In den Betriebssignaldiagrammen der Fig. 62 bis 64B werden das Chipaktivierungssignal E# und das Ausgabeaktivierungssignal G# beide auf aktiv "L" gehalten. Das zeigt an, daß in jedem Taktzyklus kein Zustand hoher Impedanz eingestellt werden soll. Es wird nun die Einstellung des Ausgangszustandes hoher Impedanz durch das Chipaktivierungssignal E# und das Ausgabeaktivierungssignal G# beschrieben.In the operation of signal diagrams of FIGS. 62 to 64B, the chip enable signal E # and output enable signal G # are both held at an active "L". This indicates that no high impedance state should be set in each clock cycle. The setting of the high impedance output state by the chip activation signal E # and the output activation signal G # will now be described.

[Datenausgabetaktung][Data output clocking] [Transparenter Ausgabemodus][Transparent output mode]

Die Fig. 65A und 65B zeigen die Beziehung zwischen den Ausgabedaten und dem Chipakivierungssignal E# sowie dem Ausgabeaktivierungssignal G# im transparenten Ausgabemodus. Im transparenten Ausgabemodus werden die Daten auf den internen Datenbussen DB und *DB direkt zum Ausgabepuffer übertragen. Liegt das Chipaktivierungssignal E# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "H", wird der SRAM-Sperrzustand eingenommen und der Ausgabezustand hoher Impedanz eingestellt. Liegt das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "H", wird der Ausgangszustand hoher Impedanz eingestellt. FIG. 65A and 65B show the relationship between the output data and the Chipakivierungssignal E # and the output enable signal G # in the transparent output mode. In the transparent output mode, the data is transferred directly to the output buffer on the internal data buses DB and * DB. If the chip activation signal E # with the rising edge of the master clock signal K is at "H", the SRAM blocking state is assumed and the output state of high impedance is set. When the output enable signal G # is "H", the output state of high impedance is set.

Es wird angenommen, daß das Ausgabeaktivierungssignal G# bereits aktiv "L" ist, wie in Fig. 65A dargestellt ist. In diesem Zustand wird in diesem Zyklus ein Datenlesen ausgeführt, wenn das Chipaktivierungssignal E# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" liegt. Nachdem die Zeitspanne tKHQZ ab der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K verstrichen ist, wird der Ausgangszustand hoher Impedanz freigegeben und es werden Lesedaten übertragen. Nachdem die Zeitspanne tKHA ab der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K verstrichen ist, werden gültige Daten ausgegeben. It is assumed that the output enable signal G # is already active "L", as shown in Fig. 65A. In this state, data reading is performed in this cycle when the chip activation signal E # is at "L" with the rising edge of the master clock signal K. After the time period tKHQZ has passed from the rising edge of the master clock signal K, the output state of high impedance is released and read data are transmitted. After the time period tKHA has passed from the rising edge of the master clock signal K, valid data is output.

Liegt das Chipaktivierungssignal E# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals auf "H" wird der Zustand hoher Ausgangsimpedanz eingestellt, nachdem die Zeitspanne tKHQX ab der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K verstrichen ist.Is the chip activation signal E # with the rising edge of the master clock signal at "H" becomes high Output impedance is set after the time period tKHQX of the rising edge of the master clock signal K has elapsed is.

Wenn mit dem Absinken des Chipaktivierungssignals E# auf "L" für die ansteigende Flanke des Master-Taktsignals "K" ein Datenlesevorgang ausgeführt wird, wie in Fig. 65B dargestellt ist, wird dieser Zyklus zu einem Datenlesezyklus. Fällt das Ausgabeaktivierungssignal G# nach dem Chipaktivierungssignal E# auf "L" ab, werden die in diesem Zyklus (Zyklus 1 in Fig. 65B) gelesenen Daten als gültige Daten ausgegeben, nachdem die Zeitspanne tGLQ seit dem Abfallen des Ausgabeaktivierungssignals G# verstrichen ist. Wenn in ähnlicher Weise mit dem Anstieg des Master-Taktsignals K das Chipaktivierungssignal E# auf "L" eingestellt ist, werden die in diesem Zyklus gelesenen Daten (Zyklus 2) in ähnlichem Zustand ausgegeben, wie in Fig. 65A dargestellt ist. Wird in diesem Zyklus das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "H" angehoben, wird der Ausgabezustand hoher Impedanz nach dem Verstreichen der Zeitspanne tGHQ eingestellt.When a data read operation is performed for the rising edge of the master clock signal "K" as the chip enable signal E # drops to "L", as shown in Fig. 65B, this cycle becomes a data read cycle. If the output enable signal G # falls to "L" after the chip enable signal E #, the data read in this cycle (cycle 1 in Fig. 65B) is output as valid data after the time tGLQ has elapsed since the output enable signal G # has dropped. Similarly, when the chip enable signal E # is set to "L" with the rise of the master clock signal K, the data read in this cycle (cycle 2) is output in a similar state to that shown in Fig. 65A. If the output activation signal G # is raised to "H" in this cycle, the output state of high impedance is set after the lapse of the time period tGHQ.

Die Zustände der Signale, die in den Fig. 65A und 65B durch gestrichelte Linien angegeben sind, zeigen, daß der Ausgabewert, der durch die gestrichelte Linie dargestellt wird, erscheint, wenn der durch die gestrichelte Linie angegebene Zustand des Chipaktivierungssignal E# eingestellt ist.The states of the signals indicated by broken lines in Figs. 65A and 65B show that the output value represented by the broken line appears when the state of the chip activation signal E # indicated by the broken line is set.

[Registerausgabemodus][Register Output Mode]

Das ist ein Ausgabemodus, in dem zwischen dem Ausgabepuffer und den internen Datenbussen DB und *DB ein Ausgaberegister gebildet ist. Die Daten werden mit einer Verzögerung von einem Zyklus ausgegeben. Wie in Fig. 66A dargestellt ist, stellt der erste Zyklus des Master-Taktsignals K genauer gesagt einen Lesemodus dar, wenn das Chipaktivierungssignal E# im ersten Zyklus des Taktsignals K auf "L" abgesenkt wird, während sich das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "L" befindet. Die im Zyklus 1 gelesenen Daten 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004337740 00004 99880 werden im nächsten Zyklus 2 gelesen. Die Lesedaten werden nämlich nach dem Verstreichen der Zeitspanne tKHQZ ab der ansteigenden Flanke des nächsten Master-Taktsignals ausgegeben, und nach dem Verstreichen der Zeitspanne tKHAR werden gültige Daten ausgegeben. Nach dem Verstreichen der Zeitspanne tKHQX ab der ansteigenden Flanke des Master- Taktsignals K im nächsten Taktzyklus 3 wird der Ausgabezustand hoher Impedanz eingestellt. Wird im Zyklus 2 das Chipaktivierungssignal E# erneut auf "L" eingestellt, werden im Zyklus 3 gültige Daten abgegeben, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 66A dargestellt ist.This is an output mode in which an output register is formed between the output buffer and the internal data buses DB and * DB. The data is output with a delay of one cycle. More specifically, as shown in Fig. 66A, the first cycle of the master clock signal K represents a read mode when the chip enable signal E # is lowered to "L" in the first cycle of the clock signal K while the output enable signal G # is at "L" . The data read in cycle 1 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004337740 00004 99880 is read in the next cycle 2. That is, the read data is output after the lapse of the time period tKHQZ from the rising edge of the next master clock signal, and valid data are output after the lapse of the time period tKHAR. After the time tKHQX has elapsed from the rising edge of the master clock signal K in the next clock cycle 3, the output state of high impedance is set. If the chip activation signal E # is again set to "L" in cycle 2, valid data are output in cycle 3, as shown by the broken line in FIG. 66A.

Es wird angenommen, daß der Datenlesevorgang ausgeführt wird, indem das Chipaktivierungssignal E# im Zustand hoher Ausgangsimpedanz indem das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "H" liegt, auf "L" abgesenkt wird. Wie in Fig. 66B dargestellt ist, werden in diesem Zustand die im Zyklus 1 gelesenen Daten nach dem Verstreichen der Zeitspanne tGLQ ab dem Abfallen des Ausgabeaktivierungssignals G# im zweiten Zyklus als gültige Daten ausgegeben. Liegt das Chipaktivierungssignal G# im zweiten Zyklus auf "L", werden im Zyklus 3 gültige Daten ausgegeben. Wird das Ausgabeaktivierungssignal G# im Taktsignalzyklus 3 auf "H" angehoben, wird nach dem Verstreichen der Zeitspanne tGHQ der Ausgangszustand hoher Impedanz eingestellt.It is assumed that the data read operation is carried out by lowering the chip activation signal E # to "L" in the state of high output impedance with the output activation signal G # at "H". In this state, as shown in Fig. 66B, the data read in cycle 1 is output as valid data after the lapse of the period tGLQ from the drop of the output activation signal G # in the second cycle. If the chip activation signal G # is "L" in the second cycle, valid data are output in cycle 3. If the output activation signal G # is raised to "H" in the clock signal cycle 3, the initial state of high impedance is set after the lapse of the time period tGHQ.

[Latch-Ausgabemodus][Latch output mode]

Der Latch-Ausgabemodus stellt einen Ausgabemodus dar, in dem zwischen dem Ausgabepuffer und den internen Datenbussen DB und *DB eine Ausgabe-Latch-Schaltung gebildet ist. Es wird angenommen, daß der Datenlesevorgang durch Absenken des Chipaktivierungssignals E# auf "L" im ersten Zyklus des Master- Taktsignals K ausgeführt wird (wie in Fig. 67A gezeigt ist). In diesem Fall werden nach dem Verstreichen der Zeitspanne tKLQZ ab der abfallenden Flanke des Master-Taktsignals K im ersten Zyklus Daten ausgegeben. Nach dem Verstreichen der Zeitspanne tKLA ab dieser abfallenden Flanke werden gültige Daten abgegeben. Nach dem Verstreichen der Zeitspanne tKLQX ab der abfallenden Flanke des Taktsignals des nächsten Taktsignalzyklus (Zyklus 2) werden die Daten entsprechend dem Ausgangszustand hoher Impedanz eingestellt. Ist das Chipaktivierungssignal E# im Zyklus 2 auf "L" abgesenkt worden, werden Daten nach dem Verstreichen der Zeitspanne tKLQZ ab dem Abfallen des Master-Taktsignals K ausgegeben (wie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist). Bei dem in Fig. 67A dargestellten Vorgang befindet sich das Ausgabeaktivierungssignal G# bereits auf "L". Wie in Fig. 67B gezeigt ist, wird nun angenommen, daß das Ausgabeaktivierungssignal G# später auf "L" abfällt. Wenn durch das Absenken des Chipaktivierungssignals E# im ersten Zyklus des Master-Taktsignals K ein Datenlesen ausgeführt, und in diesem ersten Zyklus des Master-Taktsignals K das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "L" abgesenkt wird, werden die im Zyklus 1 gelesenen Daten nach dem Verstreichen der Zeitspanne tGLQ ab der abfallenden Flanke des Ausgabeaktivierungssignals G# ausgegeben. Wird im Zyklus 2 erneut ein Datenlesen ausgeführt, werden die in diesem Zyklus 2 gelesenen Daten nach dem Verstreichen der Zeitspanne tKLQZ ab der abfallenden Flanke des Master-Taktsignals K im Zyklus 2 ausgegeben. Wird anschließend das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "H" angehoben (vorausgesetzt, daß keine Ausgabesteuerung durch das Chipaktivierungssignal E# durchgeführt wird), wird nach dem Verstreichen der Zeitspanne tGHQ ab der ansteigenden Flanke des Ausgabeaktivierungssignals G# der Ausgangszustand hoher Impedanz eingestellt.The latch output mode represents an output mode in which an output latch circuit is formed between the output buffer and the internal data buses DB and * DB. It is assumed that the data read operation is carried out by lowering the chip activation signal E # to "L" in the first cycle of the master clock signal K (as shown in Fig. 67A). In this case, data is output in the first cycle after the lapse of the time tKLQZ from the falling edge of the master clock signal K. After the time span tKLA has elapsed from this falling edge, valid data are output. After the time period tKLQX has elapsed from the falling edge of the clock signal of the next clock signal cycle (cycle 2), the data are set in accordance with the initial state of high impedance. If the chip activation signal E # has been lowered to "L" in cycle 2, data is output after the lapse of the time period tKLQZ from the fall of the master clock signal K (as shown by the dashed line). In the process shown in Fig. 67A, the output enable signal G # is already at "L". As shown in Fig. 67B, it is now assumed that the output enable signal G # later falls to "L". If, by lowering the chip activation signal E # in the first cycle of the master clock signal K, data reading is carried out, and in this first cycle of the master clock signal K the output activation signal G # is lowered to "L", the data read in cycle 1 become after the elapse of the Time period tGLQ is output from the falling edge of the output activation signal G #. If data reading is carried out again in cycle 2, the data read in cycle 2 are output after cycle time tKLQZ has elapsed from the falling edge of master clock signal K in cycle 2. If the output activation signal G # is subsequently raised to "H" (provided that no output control is carried out by the chip activation signal E #), after the lapse of the time period tGHQ, the output state of high impedance is set from the rising edge of the output activation signal G #.

Im transparenten Ausgabemodus ist die Zeitspanne, während der die Ausgabedaten gültig sind, nur diejenige Zeitspanne, während der gültige Daten auf den internen Bussen erscheinen. In diesem Latch-Ausgabemodus werden die Lesedaten für die Ausgabe verriegelt, und daher werden gültige Daten selbst während der Zeitspanne ausgegeben, während der ungültige Daten auf den internen Datenbussen erscheinen. Daher kann eine ausreichende Zeitspanne zur Verfügung gestellt werden, die für die CPU oder eine andere Einrichtung als externe Verarbeitungseinheit notwendig ist, um die Ausgabedaten zu übernehmen. In diesem Registerausgabemodus werden die Daten des vorherigen Zyklus mit einer Verzögerung von einem Zyklus ausgegeben. In diesem Fall kann ein sogenannter Pipeline-Betrieb implementiert werden, wodurch sich ein Hochgeschwindigkeits-Datenlesen realisieren läßt. Durch Einstellen der oben beschriebenen Ausgabemodi in Übereinstimmung mit den Befehlsdaten im Befehlsregister kann ein Benutzer denjenigen Ausgabemodus wählen, der für das System geeignet ist.In transparent output mode, the length of time during which the output data is valid, only that period of time during the valid data appear on the internal buses. In this Latch output mode will be the read data for the output locked, and therefore valid data is kept even during the Time period spent during which invalid data on the internal data buses appear. Therefore, it can be sufficient Time period to be made available for the CPU or another device as an external processing unit is necessary to accept the output data. In this Register output mode will use the data from the previous cycle a delay of one cycle. In this case a so-called pipeline operation can be implemented,  thereby realizing high-speed data reading leaves. By setting the output modes described above in A match can be made with the command data in the command register Users choose the output mode that is appropriate for the system suitable is.

[Signalparameter][Signal parameters]

Fig. 68 zeigt in einer Tabelle die Einstell- und Haltezeiten, die für die jeweiligen Signale erforderlich sind. Der Betriebsmodus des CDRAM wird durch die Zustandskombination der Steuersignale mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K festgelegt, und das CDRAM führt den festgelegten Betrieb entsprechend dem ermittelten Betriebsmodus aus. Die extern angelegten Signale werden alle in Form von Impulsen zugeführt. Die für die externen Signale notwendige Einstellzeit (die Zeit, die zum Einstellen des Signals auf einen stabilen Pegel mit dem Anstieg des Master-Taktsignals K notwendig ist) und die Haltezeit (die zum Halten des stabilen Zustands des Signals nach dem Anstieg des Master-Taktsignals K erforderlich ist) stimmen für alle externen Signale überein. Daher kann eine externe Vorrichtung den Zeitpunkt der Signalerzeugung auf einfache Weise bestimmen, weil die Taktung zum Erzeugen von Signalen und die Taktung zum Einstellen der Signale auf einen stabilen Zustand für alle Signale gleich ausgeführt werden kann. Fig. 68 shows in a table the setting and holding times that are required for the respective signals. The operating mode of the CDRAM is determined by the combination of states of the control signals with the rising edge of the master clock signal K, and the CDRAM carries out the specified operation in accordance with the determined operating mode. The externally applied signals are all supplied in the form of pulses. The set time required for the external signals (the time required to set the signal to a stable level with the rise of the master clock signal K) and the hold time (the time to hold the signal stable after the rise of the master clock signal K is required) match for all external signals. Therefore, an external device can easily determine the timing of signal generation because the timing for generating signals and the timing for setting the signals to a stable state can be made the same for all signals.

Die minimale Taktsignal-Zykluszeit des Master-Taktsignals K beträgt 8 ns und die maximale Taktsignal-Zykluszeit ist gleich 100 ns. Das Master-Taktsignal K weist eine "H"-Zeit tKH und eine "L"-Zeit tKL auf. Das DRAM-Taktmaskierungssignal CMd weist eine Einstellzeit tCMDS und eine Haltezeit tCMDH auf. Das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# weist eine Einstellzeit tRS und eine Haltezeit tRH auf. Das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# weist eine Einstellzeit tCS und eine Haltezeit tCH auf. Das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# weist eine Einstellzeit tDTS und eine Haltezeit tDTH auf. Das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs hat eine Einstellzeit tCMsS und eine Haltezeit tCMsH. Das Chipaktivierungssignal E# weist eine Einstellzeit tES und eine Haltezeit tHE auf. The minimum clock cycle time of the master clock signal K is 8 ns and the maximum clock cycle time is the same 100 ns. The master clock signal K has an "H" time tKH and one "L" time tKL on. The DRAM clock mask signal CMd has one Response time tCMDS and a hold time tCMDH. The Row address scan signal RAS # has a response time tRS and a hold time tRH. The column address strobe signal CAS # points a setting time tCS and a holding time tCH. The Data transfer determination signal DTD # has a set time tDTS and a hold time tDTH. The SRAM clock mask signal CMs has a response time tCMsS and a hold time tCMsH. The Chip activation signal E # has a response time tES and a Stop time tHE.  

Das Schreibaktivierungssignal WE# hat eine Einstellzeit tWS und eine Haltezeit tWH. Das Steuertaktsignal CC1# weist eine Einstellzeit tC1S und eine Haltezeit tC1H auf. Das Steuersignal CC2# hat eine Einstellzeit tC2S und eine Haltezeit tC2H. Die DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11 und die SRAM-Adreßbits As0 bis As11 weisen eine Einstellzeit tAS und eine Haltezeit tAH auf. Die Maskierungsaktivierungssignale N0 bis N3 weisen eine Einstellzeit tMS und eine Haltezeit tNH auf. Die Eingabedaten DQ0 bis DQ3 oder D0 bis D3 haben eine Einstellzeit tDS und eine Haltezeit tDH. Die Einstellzeit beträgt mindestens 2 bis 3 ns, während die Haltezeit mindestens 3 bis 4 ns beträgt. Die Anstiegs/Abfallzeit des internen Signals ist gleich 2 ns (wenn es sich im Bereich von 0 V bis 3 V ändert).The write activation signal WE # has a response time tWS and a holding time tWH. The control clock signal CC1 # has one Response time tC1S and a hold time tC1H. The control signal CC2 # has a response time tC2S and a hold time tC2H. The DRAM address bits Ad0 to Ad11 and the SRAM address bits As0 to As11 have a response time tAS and a hold time tAH. The Mask activation signals N0 to N3 have one Response time tMS and a holding time tNH. The input data DQ0 to DQ3 or D0 to D3 have a response time tDS and a Holding time tDH. The response time is at least 2 to 3 ns, while the hold time is at least 3 to 4 ns. The Rise / fall time of the internal signal is 2 ns (if it is changes in the range from 0 V to 3 V).

[Anschlußanordnung][Connection arrangement]

Fig. 69 zeigt die Form eines Gehäuses das das CDRAM nach der vorliegenden Erfindung enthält, sowie die Anschlußanordnung. Das CDRAM befindet sich in einem Typ-II-TSOP (thin small outline package), mit einem Anschlußabstand von 0,65 mm und 400 mil Dicke. Fig. 69 shows the shape of a case containing the CDRAM according to the present invention and the connection arrangement. The CDRAM is in a Type II TSOP (thin small outline package), with a connection spacing of 0.65 mm and 400 mil thickness.

Den Anschlüssen mit den Nummern 1, 15, 17, 31, 46 und 48 wird eine Versorgungsspannung Vcc zugeführt. Das Massepotential Vss wird den Anschlüssen mit den Nummern 12, 16, 20, 32, 43, 47, 51 und 62 zugeführt. Die DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11 werden an die Anschlüsse mit den Nummern 2 bis 4, 28 bis 30, 33 bis 35 und 59 bis 61 angelegt. Die SRAM-Adreßbits As0 bis As11 werden den Anschlüssen mit den Nummern 22 bis 24, 37 bis 41 und 53 bis 56 zugeführt. Die Steuertaktsignale CC2# und CC1# werden den Anschlüssen mit den Nummern 5 und 6 zugeführt. Das Schreibaktivierungssignal WE# und das Chipaktivierungssignal E# werden den Anschlüssen mit den Nummern 7 bzw. 11 zugeführt. Das DRAM-Taktmaskierungssignal CMd und das SRAM- Taktmaskierungssignal CMs wird an die Anschlüsse mit den Nummern 9 bzw. 10 angelegt.The connections with the numbers 1, 15, 17, 31, 46 and 48 will a supply voltage Vcc is supplied. The ground potential Vss becomes the connections with the numbers 12, 16, 20, 32, 43, 47, 51 and 62 fed. The DRAM address bits Ad0 to Ad11 are sent to the Connections with the numbers 2 to 4, 28 to 30, 33 to 35 and 59 up to 61. The SRAM address bits As0 to As11 are the Connections with the numbers 22 to 24, 37 to 41 and 53 to 56 fed. The control clock signals CC2 # and CC1 # are the Connections with the numbers 5 and 6 supplied. The Write activation signal WE # and the chip activation signal E # are fed to the connections with the numbers 7 and 11 respectively. The DRAM clock mask signal CMd and the SRAM Clock masking signal CMs is sent to the connectors with the numbers 9 or 10 created.

Das Master-Taktsignal K wird dem Anschluß mit der Nummer 11 zugeführt. Das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS#, das Spaltenadreß- Abtastsignal CAS# und das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# werden den Anschlüssen mit den Nummern 25 bis 27 zugeführt. Die Eingabedaten D0 bis D3 oder die Maskierungsaktivierungssignale M0 bis M3 werden an die Anschlüsse mit den Nummern 13, 19, 44 und 50 angelegt. Die Anschlüsse mit den Nummern 14, 18, 45 und 49 werden dazu benutzt Ausgabedaten Q0 bis Q3 auszugeben, oder sie werden als Eingabe/Ausgabedatenanschlüsse DQ0 bis DQ3 verwendet.The master clock signal K is the connection with the number 11 fed. The row address strobe signal RAS #, the column address  Strobe signal CAS # and the data transfer designation signal DTD # are fed to the connections with the numbers 25 to 27. The input data D0 to D3 or the Mask activation signals M0 to M3 are applied to the Connections with the numbers 13, 19, 44 and 50 created. The Connections with the numbers 14, 18, 45 and 49 are used for this Output data Q0 to Q3, or they are output as Input / output data connections DQ0 to DQ3 used.

Die Anschlüsse mit den Nummern 36, 42, 52, 57 und 58 sind nicht angeschlossen (NC).The connections with the numbers 36, 42, 52, 57 and 58 are not connected (NC).

Bei der in Fig. 69 gezeigten Anschlußanordnung werden die Versorgungsspannung Vcc und das Massepotential Vss, die im mittleren Abschnitt des Gehäuses zugeführt werden, für den Dateneingabe/Ausgabeabschnitt benutzt. Das Massepotential Vss und die Versorgungsspannung Vcc, die den Anschlüssen mit den Nummern 12 bzw. 15 zugeführt werden, werden zum Treiben der Daten M0/D0 und DQ0/Q0 verwendet, die an den Anschlüssen mit den Nummern 13 und 14 auftreten. Die Versorgungsspannung Vcc und das Massepotential Vss, die den Anschlüssen mit den Nummern 17 und 20 zugeführt werden, werden für die Schaltung verwendet, die die Daten DQ1/Q1 und M1/D1 an den Anschlüssen mit den Nummern 18 und 19 treibt. Das Massepotential Vss und die Versorgungsspannung Vcc, die an die Anschlüsse mit den Nummern 43 und 46 angelegt werden, werden für die Schaltungen zum Treiben der Daten M2/D2 und DQ2/Q2 verwendet, die an den Anschlüssen mit den Nummern 44 und 45 auftreten. Die den Anschlüssen mit den Nummern 48 und 51 zugeführte Versorgungsspannung Vcc und das Massepotential Vss werden für die Schaltung zum Treiben der Daten DQ3/Q3 und M3/D3 benutzt, die an den Anschlüssen mit den Nummern 49 und 50 auftreten. Die Versorgungsspannung und das Massepotential werden so an die jeweiligen Schaltungen verteilt, daß der Einfluß interner Störungen vermindert wird.In the connection arrangement shown in FIG. 69, the supply voltage Vcc and the ground potential Vss, which are supplied in the middle section of the housing, are used for the data input / output section. The ground potential Vss and the supply voltage Vcc, which are supplied to the connections with the numbers 12 and 15, respectively, are used for driving the data M0 / D0 and DQ0 / Q0, which occur at the connections with the numbers 13 and 14. The supply voltage Vcc and the ground potential Vss, which are supplied to the connections with the numbers 17 and 20, are used for the circuit which drives the data DQ1 / Q1 and M1 / D1 at the connections with the numbers 18 and 19. The ground potential Vss and the supply voltage Vcc which are applied to the connections with the numbers 43 and 46 are used for the circuits for driving the data M2 / D2 and DQ2 / Q2 which occur at the connections with the numbers 44 and 45. The supply voltage Vcc and the ground potential Vss supplied to the connections with the numbers 48 and 51 are used for the circuit for driving the data DQ3 / Q3 and M3 / D3 which occur at the connections with the numbers 49 and 50. The supply voltage and the ground potential are distributed to the respective circuits in such a way that the influence of internal interference is reduced.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Dateneingabe/Ausgabe über die Bitleitungen des SRAM-Feldes ausgeführt. Die Dateneingabe/Ausgabe kann auch nicht über die Bitleitungen des SRAM-Feldes ausgeführt werden, sondern die Daten können über den Verbindungsabschnitt des SRAM-Feldes und das bidirektionale Übertragungsgatter eingegeben/ausgegeben werden. In diesem Fall können ein Leseverstärker/IO-Block 122 und der SRAM-Spaltendekoder 120 zwischen dem SRAM-Feld 104 und der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung 106 der Struktur von Fig. 1 angeordnet sein.In the embodiment described above, data input / output is carried out via the bit lines of the SRAM array. The data input / output can also not be carried out via the bit lines of the SRAM field, but the data can be input / output via the connection section of the SRAM field and the bidirectional transmission gate. In this case, a sense amplifier / IO block 122 and the SRAM column decoder 120 may be arranged between the SRAM array 104 and the bidirectional data transmission circuit 106 of the structure of FIG. 1.

Für die in Fig. 1 gezeigte Struktur sind die vier Befehlsbits (Befehl (0) bis (3)) noch nicht beschrieben worden, die vom DRAM-Adreßpuffer 108 an die bidirektionale Datenübertragungsschaltung 106 angelegt werden. Diese werden zum Festlegen der Betriebsart in der Datenübertragungsschaltung verwendet, und sie können in ähnlicher Weise auch in der zweiten Ausführungsform benutzt werden. Daher werden die Details später beschrieben.For the structure shown in FIG. 1, the four command bits (command (0) to (3)) which are applied by the DRAM address buffer 108 to the bidirectional data transmission circuit 106 have not yet been described. These are used to set the mode of operation in the data transmission circuit, and they can similarly be used in the second embodiment. Therefore, the details will be described later.

[Ausführungsform 2]Embodiment 2

Fig. 70 zeigt die Gesamtstruktur eines CDRAM nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 70 sind die Abschnitte, die den Komponenten des in Fig. 1 dargestellten CDRAM entsprechen, mit dem selben Bezugszeichen versehen und daher wird deren detaillierte Beschreibung hier nicht wiederholt. Fig. 70 shows the overall structure of CDRAM according to a second embodiment of the present invention. In Fig. 70, the portions corresponding to the components of the CDRAM shown in Fig. 1 are given the same reference numerals, and therefore, their detailed description is not repeated here.

Im CDRAM, das in Fig. 70 gezeigt ist, sind ein Spaltendekoder 120 und ein Leseverstärker/IO-Block 122 zwischen der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung 106 und dem SRAM-Feld 104 gebildet. Dieser Aufbau ermöglicht den direkten Zugriff auf jeden Puffer der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung 106 von außen.In the CDRAM shown in FIG. 70, a column decoder 120 and a sense amplifier / IO block 122 are formed between the bidirectional data transfer circuit 106 and the SRAM array 104 . This structure enables direct access to each buffer of the bidirectional data transmission circuit 106 from the outside.

Das in Fig. 70 gezeigte CDRAM weist eine Maskierungsschaltung 1436 und einen Din-Puffer 1434, die externen Daten DQ0 bis DQ3 und M0 bis M3 (oder D0 bis D3) in einer Eingabe/Ausgabeschaltung 1435 empfangen, sowie eine Hauptverstärkerschaltung 1438 zum Ausgeben von Daten an die Anschlüsse DQ0 bis DQ3 (oder Q0 bis Q3) auf. Die Datenausgabetaktung an die Hauptverstärkerschaltung 1438 von der Eingabe/Ausgabeschaltung 1435 wird durch das externe Ausgabeaktivierungssignal G# festgelegt, und die Dateneingabe/Ausgabetaktung wird durch ein DQ-Steuersignal DQC festgelegt.The CDRAM shown in Fig. 70 has a mask circuit 1436 and a Din buffer 1434 that receive external data DQ0 to DQ3 and M0 to M3 (or D0 to D3) in an input / output circuit 1435 , and a main amplifier circuit 1438 for outputting data to the connections DQ0 to DQ3 (or Q0 to Q3). The data output clock to the main amplifier circuit 1438 from the input / output circuit 1435 is set by the external output enable signal G #, and the data input / output clock is set by a DQ control signal DQC.

Das DQ-Steuersignal DQC steuert nur die Aktivierung/Deaktivierung der Eingabe/Ausgabeschaltung 1435. Liegt das DQ-Steuersignal DQC auf "H", wird die Eingabe/Ausgabeschaltung aktiviert. Liegt das DQ-Steuersignal DQC auf "L" werden der Din-Puffer 1434, die Maskierungsschaltung 1436 und die Hauptverstärkerschaltung 1438 deaktiviert. In der gemeinsamen DQ-Anordnung wird durch das Schreibaktivierungssignal WE# festgelegt, ob die Din- Pufferschaltung 1434 oder die Hauptverstärkerschaltung 1438 aktiviert werden soll.The DQ control signal DQC controls only the activation / deactivation of the input / output circuit 1435 . If the DQ control signal DQC is "H", the input / output circuit is activated. If the DQ control signal DQC is "L", the Din buffer 1434 , the masking circuit 1436 and the main amplifier circuit 1438 are deactivated. In the common DQ arrangement, the write activation signal WE # determines whether the Din buffer circuit 1434 or the main amplifier circuit 1438 is to be activated.

Im CDRAM, das in Fig. 70 dargestellt ist, wird das Chipauswahlsignal CS# einer K-Puffertaktsignal- Erzeugungsschaltung 1424 zugeführt. Die K-Puffertaktsignal- Erzeugungsschaltung 1424 empfängt auch ein externes Master- Taktsignal K. Das Chipauswahlsignal CS# steuert nur den Betrieb des DRAM-Feldes, den Betrieb des SRAM-Feldes, die Datenübertragung zwischen dem DRAM-Feld und den SRAM-Feld, die Datenübertragung zwischen der Datenübertragungsschaltung und dem DRAM-Feld sowie die Datenübertragung zwischen der Datenübertragungsschaltung 106 und dem SRAM-Feld. Die anderen Strukturen stimmen im wesentlichen mit denen überein, mit in Fig. 1 gezeigt sind. Das der SRAM-Steuerschaltung 143 zugeführte Steuertaktsignal wird jedoch als Steuertaktsignal CC0# bzw. CC1# bezeichnet. Mit der veränderten Bezeichnung dieser Signale haben sich auch die Arten der Datenübertragung verändert. Der Datenübertragungsvorgang wird später im Detail beschrieben.In the CDRAM shown in Fig. 70, the chip select signal CS # is supplied to a K buffer clock signal generating circuit 1424 . The K-buffer clock signal generation circuit 1424 also receives an external master clock signal K. The chip select signal CS # controls only the operation of the DRAM field, the operation of the SRAM field, the data transfer between the DRAM field and the SRAM field Data transmission between the data transmission circuit and the DRAM field and the data transmission between the data transmission circuit 106 and the SRAM field. The other structures are essentially the same as those shown in FIG. 1. However, the control clock signal supplied to the SRAM control circuit 143 is referred to as the control clock signal CC0 # or CC1 #. With the changed designation of these signals, the types of data transmission have also changed. The data transfer process will be described in detail later.

Auch im Fig. 70 dargestellten CDRAM werden Speicherzellenblöcke (16 Bits) auf einmal in einem DRAM-Feld 102 (einem Speicherabschnitt) durch den Spaltenblockdekoder 112 ausgewählt. Im SRAM-Feld 104 werden 16 Bits an Speicherzellen mit einer Zeile verbunden. Entsprechend weist die bidirektionale Datenübertragungsschaltung Übertragungsgatterpuffer mit 16 Bits auf. Es wird die Funktion der DQ-Steuerung DQC beschrieben. Also in FIG. 70, CDRAM is selected to have memory cell blocks (16 bits) selected at once in a DRAM array 102 (a memory section) by column block decoder 112 . In SRAM field 104 , 16 bits of memory cells are connected on one row. Correspondingly, the bidirectional data transmission circuit has transmission gate buffers with 16 bits. The function of the DQ control DQC is described.

[DQ-Steuerung][DQ control]

Fig. 71 zeigt eine spezielle Struktur der K-Puffertaktsignal- Schaltung und der Markierungsschaltung, die in Fig. 70 dargestellt sind. Im CDRAM nach Fig. 70 wird die Aktivierung/Deaktivierung der DRAM-Steuerschaltung 128 und der SRAM-Steuerschaltung 432 vom Chipauswahlsignal CS# gesteuert. Im CDRAM von Fig. 1 wird nur die SRAM-Steuerschaltung 132 vom Chipaktivierungssignal E# gesteuert. Daher arbeitet der Steuersignalpuffer (eine Schaltung zum Verriegeln externer Steuersignale), der in der DRAM-Steuerschaltung 128 enthalten ist, nur in Abhängigkeit vom DRAM-Master-Taktsignal DQ, wie in Fig. 31 dargestellt ist. Bei dem in Fig. 70 gezeigten DRAM übernehmen sowohl die DRAM-Steuerschaltung als auch die SRAM- Steuerschaltung die angelegten Daten entsprechend dem Master- Taktsignal K und dem Chipauswahlsignal CS#. In Fig. 71 sind die SRAM-Steuerschaltung und die DRAM-Steuerschaltung als Steuerschaltung 1452 dargestellt. FIG. 71 shows a specific structure of the K buffer clock signal circuit and the marker circuit shown in FIG. 70. In the CDRAM shown in Fig. 70, the activation / deactivation of the DRAM control circuit 128 and the SRAM control circuit 432 is controlled by the chip select signal CS #. In the CDRAM of FIG. 1, only the SRAM control circuit 132 is controlled by the chip activation signal E #. Therefore, the control signal buffer (a circuit for locking external control signals) included in the DRAM control circuit 128 operates only in response to the DRAM master clock signal DQ, as shown in FIG. 31. In the DRAM shown in FIG. 70, both the DRAM control circuit and the SRAM control circuit take over the applied data in accordance with the master clock signal K and the chip selection signal CS #. In Fig. 71, the SRAM control circuit and the DRAM control circuit are shown as a control circuit 1452nd

Wie in Fig. 71 gezeigt ist, weist die K-Puffertaktungsschaltung 1424 einen K-Puffer 1460, der das Master-Taktsignal K empfängt, zum Erzeugen eines internen Taktsignals und einen CS-Puffer 1462, der von einem internen Taktsignal K-Puffer abhängig ist, zum Übernehmen des Chipauswahlsignals CS# auf. Die Maskierungsschaltung 1450 (die sich auf die Maskierungsschaltung 126 und 130 bezieht, die in Fig. 70 dargestellt sind) weist ein Schieberegister 1464, das vom internen Taktsignalen K-Puffer 1460 abhängig ist, zum Ausgeben des Taktmaskierungssignals CM mit einer Verzögerung von einem Taktzyklus und ein Auswahlgatter 1466 zum selektiven Durchlassen des internen Taktsignals vom K- Puffer 1460 zum Erzeugen des Master-Taktsignals Ki entsprechend den Maskierungsdaten vom Schieberegister 1464 auf. Wenn sich bei dieser zweiten Ausführungsform der Maskierungswert CM auf "L" befindet, wird die Erzeugung des internen Master-Taktsignals Ki gesperrt.As shown in Fig. 71, the K buffer clock circuit 1424 includes a K buffer 1460 , which receives the master clock signal K, for generating an internal clock signal and a CS buffer 1462 which is dependent on an internal clock signal K buffer , to accept the chip selection signal CS #. The mask circuit 1450 (referring to the mask circuits 126 and 130 shown in Fig. 70) has a shift register 1464 , which is dependent on the internal clock signals K buffer 1460 , for outputting the clock mask signal CM with a delay of one clock cycle and a selection gate 1466 for selectively passing the internal clock signal from the K buffer 1460 to generate the master clock signal Ki in accordance with the masking data from the shift register 1464 . In this second embodiment, when the mask value CM is at "L", the generation of the internal master clock signal Ki is inhibited.

Die Steuerschaltung 1452 wird aktiviert, wenn sie das interne Chipauswahlsignal CS vom CS-Puffer 1462 an ihrem Aktivierungseingang INA empfängt. Die Steuerschaltung 1452 arbeitet entsprechend dem Master-Taktsignal Ki von der Maskierungsschaltung 1450, wenn sie sich im aktiven Zustand befindet. Liegt das Chipauswahlsignal CS auf einem inaktiven Pegel "H", ist das CDRAM daher nicht ausgewählt und die Steuerschaltung 1452 ist deaktiviert.The control circuit 1452 is activated when it receives the internal chip selection signal CS from the CS buffer 1462 at its activation input INA. The control circuit 1452 operates in accordance with the master clock signal Ki from the mask circuit 1450 when it is in the active state. Therefore, when the chip select signal CS is at an inactive level "H", the CDRAM is not selected and the control circuit 1452 is deactivated.

Fig. 72 zeigt eine Struktur für die Steuerschaltung 1452. Das Ausgabeaktivierungssignal G# wird asynchron zum Master- Taktsignal K erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt kann das DQ- Steuersignal DQC asynchron zum Master-Taktsignal K erzeugt werden. Fig. 72 shows a structure for the control circuit 1452nd The output activation signal G # is generated asynchronously to the master clock signal K. At this time, the DQ control signal DQC can be generated asynchronously to the master clock signal K.

Die Aktivierung/Deaktivierung der DRAM-Steuerschaltung und der SRAM-Steuerschaltung wird durch das Chipauswahlsignal CS gesteuert. Die externen Steuertaktsignale RAS#, CAS#, DTD#, CC0#, CC1#, DQC und WE# werden entsprechend dem Master- Taktsignal K und dem Chipauswahlsignal CS übernommen. Daher stimmt die Struktur der Pufferschaltung, die die externen Steuersignale übernimmt, mit der von Fig. 6 überein. Daher ist der Steuersignalpuffer 1480 dargestellt, der Puffer zum Übernehmen der externen Steuertaktsignale darstellt. Das Steuertaktsignal ΦE# stellt die externen Steuersignale dar.The activation / deactivation of the DRAM control circuit and the SRAM control circuit is controlled by the chip selection signal CS. The external control clock signals RAS #, CAS #, DTD #, CC0 #, CC1 #, DQC and WE # are taken over in accordance with the master clock signal K and the chip selection signal CS. Therefore, the structure of the buffer circuit that takes over the external control signals is the same as that of FIG. 6. Therefore, the control signal buffer 1480 is shown, which represents buffers for accepting the external control clock signals. The control clock signal ΦE # represents the external control signals.

Wie in Fig. 72 gezeigt ist, weist die Steuerschaltung 1452 einen Steuersignalpuffer 1480, der vom Master-Taktsignal K und dem Chipauswahl CS# abhängig ist, zum Übernehmen des externen Steuertaktsignals ΦE und eine Steuersignal-Erzeugungsschaltung 1482, die vom Chipauswahlsignal CS und dem Master-Taktsignal Ki abhängig ist, zum Erzeugen der notwendigen Steuersignale in Übereinstimmung mit einer Zustandskombination der Steuersignale, die vom Steuersignalpuffer 1480 angelegt werden, auf.As shown in FIG. 72, the control circuit 1452 has a control signal buffer 1480 , which is dependent on the master clock signal K and the chip selection CS #, for taking over the external control clock signal ΦE and a control signal generation circuit 1482 which is based on the chip selection signal CS and the master Clock signal Ki is dependent on for generating the necessary control signals in accordance with a state combination of the control signals which are applied by the control signal buffer 1480 .

Der DRAM-Adreßpuffer 108 weist dieselbe Struktur wie in Fig. 31 dargestellt auf, und der SRAM-Adreßpuffer 116 hat dieselbe Struktur wie in Fig. 6 gezeigt ist (außer, daß das Chipauswahlsignal CS anstelle des Chipaktivierungssignals I angelegt wird). Die Strukturen des K-Puffers und des CS-Puffers sind dieselben, wie diejenigen, die in Fig. 7 gezeigt sind. Wie in den Fig. 71 und 72 dargestellt ist, wird die Steuerschaltung 1452 deaktiviert, wenn sich das Chipauswahlsignal CS auf "H" befindet, und daher wird kein interner Betrieb ausgeführt. Dieser Zustand betrifft nicht die Signalzustände des Taktmaskierungssignals CM. Genauer gesagt wird die Steuerschaltung 1452 deaktiviert, wenn das Chipauswahlsignal CS auf "H" liegt, und zwar unabhängig davon, ob das Master- Taktsignal Ki angelegt ist oder nicht.The DRAM address buffer 108 has the same structure as shown in Fig. 31, and the SRAM address buffer 116 has the same structure as shown in Fig. 6 (except that the chip select signal CS is applied in place of the chip enable signal I). The structures of the K buffer and the CS buffer are the same as those shown in Fig. 7. As shown in Figs. 71 and 72, the control circuit 1452 is deactivated when the chip select signal CS is "H", and therefore no internal operation is performed. This state does not affect the signal states of the clock mask signal CM. More specifically, the control circuit 1452 is deactivated when the chip select signal CS is "H" regardless of whether the master clock signal Ki is applied or not.

Liegt das Taktmaskierungssignal CM auf "L", wird im nächsten Zyklus das Master-Taktsignal Ki nicht erzeugt. Wie aus der in Fig. 72 dargestellten Struktur ersichtlich ist, wird in der Steuerschaltung 1452 kein neues externes Steuersignal ΦE# übernommen, wenn das Taktmaskierungssignal CM einen Pegel "L" erreicht, wird im nächsten Zyklus daher kein Master-Taktsignal Ki erzeugt, und daher wird in der Steuerschaltung 1452 der Zustand des vorherigen Zyklus beibehalten. Liegt das Chipauswahlsignal CS im vorherigen Zyklus auf "H", befindet sich genauer gesagt die Steuerschaltung 1452 in einem inaktiven Zustand. Zu diesem Zeitpunkt wird die Steuerschaltung 1452 im Zustand des vorherigen Zyklus gehalten, selbst wenn sich das Chipauswahlsignal CS zum aktiven Pegel "L" ändert, weil kein Master-Taktsignal Ki angelegt ist. Das CDRAM tritt nämlich in den Stromsparmodus ein (sowohl der DRAM-Abschnitt als auch der SRAM-Abschnitt).If the clock mask signal CM is at "L", the master clock signal Ki is not generated in the next cycle. As can be seen from the structure shown in Fig. 72, no new external control signal ΦE # is adopted in the control circuit 1452 , so when the clock mask signal CM reaches a level "L", no master clock signal Ki is generated in the next cycle, and therefore the state of the previous cycle is maintained in control circuit 1452 . Specifically, if the chip select signal CS is "H" in the previous cycle, the control circuit 1452 is in an inactive state. At this time, the control circuit 1452 is kept in the state of the previous cycle even if the chip select signal CS changes to the active level "L" because no master clock signal Ki is applied. Namely, the CDRAM enters the power saving mode (both the DRAM section and the SRAM section).

Befindet sich das Chipaktivierungssignal CS im vorherigen Zyklus auf dem aktiven Pegel "L" und erreicht das Taktmaskierungssignal CM im gegenwärtigen Zyklus den Pegel "L", wird kein Master- Taktsignal Ki angelegt, selbst wenn das Chipauswahlsignal CS# im nächsten Taktzyklus auf einen inaktiven Pegel "H" eingestellt wird. Daher werden auch in diesem Zyklus die im vorherigen Zyklus ausgegebenen Daten weiter ausgegeben.The chip activation signal CS is in the previous cycle at the active level "L" and reaches the clock mask signal CM in the current cycle level "L", no master Clock signal Ki applied even if the chip selection signal CS # im next clock cycle set to an inactive level "H" becomes. Therefore, this cycle will be the same as in the previous one Cycle output data continues to be output.

Fig. 73 zeigt eine Struktur zum Steuern des Betriebs der Eingabe/Ausgabeschaltung 1435 von Fig. 70. Wie in Fig. 73 dargestellt ist, weist die Eingabe/Ausgabesteuerschaltung einen G-Puffer 1492, der das Ausgabeaktivierungssignal G# asynchron zum Taktsignal K übernimmt, zum Erzeugen eines internen Ausgabeaktivierungssignals, und einen DQC-Puffer 1490, der vom Chipauswahlsignal CS und dem internen Master-Taktsignal Ki abhängig ist, zum Übernehmen des externen DQ-Steuersignals DQC# zum Erzeugen des internen DQ-Steuersignals DQC auf. Als DQC- Puffer 1490 kann eine Struktur verwendet werden, bei der ähnlich wie das Ausgabeaktivierungssignal G# das DQ-Steuersignal DQC# asynchron zum Mastern-Taktsignal K zum Erzeugen des internen DQ- Steuersignals übernommen wird. Fig. 73 shows a structure for controlling the operation of the input / output circuit 1435 of Fig. 70. As shown in Fig. 73, the input / output control circuit has a G buffer 1492 , which takes the output enable signal G # asynchronously to the clock signal K, for Generating an internal output enable signal, and a DQC buffer 1490 , which is dependent on the chip select signal CS and the internal master clock signal Ki, for accepting the external DQ control signal DQC # for generating the internal DQ control signal DQC. A structure can be used as the DQC buffer 1490 , in which, like the output activation signal G #, the DQ control signal DQC # is adopted asynchronously to the master clock signal K for generating the internal DQ control signal.

Die Eingabe/Ausgabeschaltung 1435 weist einen Din-Puffer 1434, dessen Aktivierung/Deaktivierung in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal vom DQC-Puffer 1490 gesteuert wird, und eine Gatterschaltung 1494, die das interne DQ-Steuersignal DQC, das interne Ausgabeaktivierungssignal G und das Chipauswahlsignal CS zur Aktivierung/Deaktivierung der Hauptverstärkerschaltung 1438 empfängt, auf. Wenn das DQ-Steuersignal DQC den Pegel "H", das Ausgabeaktivierungssignal G den Pegel "L" und das Chipauswahlsignal CS den Pegel "L" erreichen, aktiviert die Gatterschaltung 1494 die Hauptverstärkerschaltung 1438. Liegt das Chipauswahlsignal CS auf "H", wird die Hauptverstärkerschaltung 1438 in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt. Sie wird auch dann in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt, wenn das DQ-Steuersignal DQC auf "L" liegt.The input / output circuit 1435 has a Din buffer 1434 , the activation / deactivation of which is controlled in dependence on an output signal from the DQC buffer 1490 , and a gate circuit 1494 , the internal DQ control signal DQC, the internal output activation signal G and the chip selection signal CS for activation / deactivation of the main amplifier circuit 1438 receives. When the DQ control signal DQC reaches the "H" level, the output enable signal G reaches the "L" level and the chip select signal CS reaches the "L" level, the gate circuit 1494 activates the main amplifier circuit 1438 . When the chip select signal CS is "H", the main amplifier circuit 1438 is placed in a high output impedance state. It is put in a high output impedance state even when the DQ control signal DQC is "L".

Der Din-Puffer 1434 wird durch das interne DQ-Steuersignal DQC vom DQC-Puffer 1490 aktiviert/deaktiviert. Ob Schreibdaten erzeugt werden sollen oder nicht wird durch das interne Schreibbestimmungssignal ΦW festgelegt. Genauer gesagt erzeugt der Din-Puffer 1434 genau dann die internen Schreibdaten, wenn das DQ-Steuersignal DQC auf "H" liegt und das Datenschreibbestimmungssignal ΦW aktiviert ist.The Din buffer 1434 is activated / deactivated by the internal DQ control signal DQC from the DQC buffer 1490 . The internal write determination signal ΦW determines whether or not write data should be generated. Specifically, the Din buffer 1434 generates the internal write data when the DQ control signal DQC is "H" and the data write determination signal ΦW is activated.

Fig. 74 zeigt eine Steuerfolge der Ausgangszustände durch das Ausgabeaktivierungssignal, das DQ-Steuersignal und das Chipauswahlsignal. Wie in Fig. 74 dargestellt ist, liegt im ersten Zyklus des Master-Taktsignals K das Chipauswahlsignal CS# auf "H" und der erste Zyklus ist ein NOP-Zyklus (kein Betrieb). Die DRAM-Steuerschaltung und die SRAM-Steuerschaltung arbeiten nicht, und der Ausgang wird in einen Zustand hoher Impedanz versetzt. Fig. 74 shows a control sequence of output states by the output enable signal, the DQ control signal and the chip select signal. As shown in Fig. 74, in the first cycle of the master clock signal K, the chip select signal CS # is at "H" and the first cycle is a NOP cycle (no operation). The DRAM control circuit and the SRAM control circuit do not operate and the output is placed in a high impedance state.

Im zweiten Zyklus des Master-Taktsignals K, wenn das Chipauswahlsignal CS# auf "L"-Feld, das Ausgabeaktivierungssignal G# auf "L" und das DQ-Steuersignal DQC auf "H" liegen, wird ein Datenlesevorgang ausgeführt (der ausgeführte Vorgang wird durch die Kombination der Zustände der anderen Steuersignale festgelegt; deren Betrieb wird nicht hier, sondern später im Detail beschrieben) und der Wert Q1 wird ausgegeben.In the second cycle of the master clock signal K, if that Chip selection signal CS # on "L" field, that Output enable signal G # at "L" and the DQ control signal DQC is at "H", a data read operation is performed (the operation is performed by combining the states of the other control signals set; whose operation is not here but later described in detail) and the value Q1 is spent.

Im dritten Zyklus des Master-Taktsignals K, wenn das Chipauswahlsignal CS# erneut den Pegel "H" erreicht, wird der NOP-Modus festgelegt und das CDRAM arbeitet nicht. Daher wird es erneut in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt.In the third cycle of the master clock signal K, if that Chip selection signal CS # again reaches level "H", the NOP mode set and the CDRAM does not work. Hence it will again placed in a high output impedance state.

Im vierten Zyklus des Master-Taktsignals, wenn das Chipauswahlsignal CS# erneut den Pegel "L" erreicht, wird in Übereinstimmung mit der Adresse As, die zu diesem Zeitpunkt angelegt wird, ein Datenlesevorgang ausgeführt, und der Lesewert Q2 wird ausgegeben.In the fourth cycle of the master clock signal, if that Chip selection signal CS # again reaches level "L", is in Correspondence with the address As at that time is created, a data read is carried out, and the read value Q2 is issued.

Im fünften Zyklus des Master-Taktsignals K, selbst wenn sowohl das Chipauswahlsignal CS# als auch das Ausgabeaktivierungssignal G# beide auf "L" liegen, arbeitet die Eingabe/Ausgabeschaltung nicht, weil das DQ-Steuersignal DQC auf "L" liegt. Daher besteht in diesem Zyklus ein Zustand hoher Ausgangsimpedanz.In the fifth cycle of the master clock signal K, even if both the chip selection signal CS # as well as the output activation signal G # are both at "L", the input / output circuit operates not because the DQ control signal DQC is at "L". Therefore there is a state of high output impedance in this cycle.

Wenn im sechsten Zyklus das Chipauswahlsignal CS# auf "L" eingestellt wird, wird das DQ-Steuersignal DQC auf "H" eingestellt und das Ausgabeaktivierungssignal G# wird in diesem Zyklus auf "H" angehoben. Der Ausgang wird in Abhängigkeit vom Anstieg des Ausgabeaktivierungssignals G# in einen Zustand hoher Impedanz versetzt. Entsprechend dem Anstieg des Ausgabeaktivierungssignals G# wird für eine kurze Zeitspanne ein stabilisierter oder nicht stabilisierter Wert ausgegeben. If the chip selection signal CS # is at "L" in the sixth cycle is set, the DQ control signal DQC is set to "H" is set and the output activation signal G # is in this Cycle raised to "H". The output is dependent on Rise of the output enable signal G # to a high state Impedance offset. According to the increase in Output enable signal G # turns on for a short period of time stabilized or non-stabilized value output  

Weil das Chipauswahlsignal CS# und das DQ-Steuersignal DQ getrennt zugeführt werden, kann wie oben beschrieben nur die Dateneingabe/Ausgabe vom DQ-Steuersignal DQC gesteuert werden, während im CDRAM ein interner Betrieb ausgeführt wird. Eine Speichererweiterung und ein Bank-Umschalten des Cache-DRAM kann einfach implementiert werden und der Freiheitsgrad der Bank- Struktur kann vergrößert werden. Dieses Beispiel wird nun beschrieben.Because the chip select signal CS # and the DQ control signal DQ can be fed separately, as described above, only that Data input / output are controlled by the DQ control signal DQC, while an internal operation is carried out in the CDRAM. A Memory expansion and bank switching of the cache DRAM can easily implemented and the degree of freedom of banking Structure can be enlarged. This example will now described.

[Änderung der Speicherstruktur durch die DQ-Steuerung][Change of the memory structure by the DQ control]

Fig. 75 zeigt ein Beispiel der Struktur eines Speichersystems für eine CPU als externer Verarbeitungseinheit, die Daten mit einer Breite von 32 Bits benötigt. Wie in Fig. 75 dargestellt ist, sind CDRAMs CDR#0 bis CDR#7, die jeweils eine Eingabe/Ausgabe von Daten auf der Basis von 4 Bits ausführen mit einem 32-Bit-Datenbus 1002 verbunden. Die Eingabe/Ausgabe der CDRAMs CDR#0 und CDR#1 werden von dem DQ-Steuersignal DQC-0 gesteuert. Die Dateneingabe/Ausgabe der CDRAMs CDR#2 und CDR#3 werden vom DQ-Steuersignal DQC-1 gesteuert. Die Dateneingabe/Ausgabe der CDRAMs CDR#4 und CDR#5 werden vom DQ- Steuersignal DQC-2 gesteuert. Die Dateneingabe/Ausgabe der CDRAMs CDR#6 und CDR#7 wird vom DQ-Steuersignal DQC-3 gesteuert. Fig. 75 shows an example of the structure of a memory system for a CPU as an external processing unit that requires data with a width of 32 bits. As shown in FIG. 75, CDRAMs CDR # 0 to CDR # 7, each performing 4-bit data input / output, are connected to a 32-bit data bus 1002 . The input / output of the CDRAMs CDR # 0 and CDR # 1 are controlled by the DQ control signal DQC-0. The data input / output of the CDRAMs CDR # 2 and CDR # 3 are controlled by the DQ control signal DQC-1. The data input / output of the CDRAMs CDR # 4 and CDR # 5 are controlled by the DQ control signal DQC-2. The data input / output of the CDRAMs CDR # 6 and CDR # 7 is controlled by the DQ control signal DQC-3.

Nicht nur das Chipauswahlsignal CS#, sondern auch andere Steuersignale werden gemeinsam an die CDRAMs CDR#0 bis CDR#7 angelegt. In Fig. 75 ist das Chipauswahlsignal CS# nur als Repräsentant dargestellt. Im Speichersystem, das in Fig. 75 gezeigt ist, wird der Speicher Byte-weise gesteuert. Der Grund dafür ist, daß die Daten durch 8-Bit-Einheiten gebildet werden, wenn ein Wert 32 Bits umfaßt. Wenn die DQ-Steuersignale DQC-0 bis DQC-3 gleichzeitig aktiviert werden, wird daher eine Eingabe/Ausgabe von Daten zu 32 Bits ausgeführt, und wenn ein DQ-Steuersignal DQC-i aktiviert wird, kann ein Wert zu 8 Bits erhalten werden. Daher können Werte mit 8 Bits, Werte mit 16 Bits und Werte mit 32 Bits auf einfache Weise als Ausgabewerte erreicht werden. In diesem Fall wird das Chipauswahlsignal CS# gemeinsam an alle CDRAM CDR#0 bis CDR#7 angelegt, und es wird ein Betrieb darin ausgeführt. Daher kann eine Dateneingabe/Ausgabe mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden, indem nur die DQ-Steuersignale DQC-0 bis DQC-3 gesteuert werden. Diese Struktur ermöglicht eine einfache Änderung der Speichersystemstruktur, wenn der Datenbus 16 Bits, 32 Bits oder sogar 64 Bits umfaßt.Not only the chip selection signal CS #, but also other control signals are jointly applied to the CDRAMs CDR # 0 to CDR # 7. In Fig. 75, the chip select signal CS # is only shown as a representative. In the memory system shown in Fig. 75, the memory is controlled byte by byte. This is because the data is 8-bit units when a value is 32 bits. Therefore, when the DQ control signals DQC-0 to DQC-3 are activated at the same time, input / output of data of 32 bits is carried out, and when a DQ control signal DQC-i is activated, a value of 8 bits can be obtained. Therefore, values with 8 bits, values with 16 bits and values with 32 bits can be easily achieved as output values. In this case, the chip select signal CS # is commonly applied to all CDRAM CDR # 0 to CDR # 7, and an operation is carried out therein. Therefore, data input / output can be carried out at high speed by controlling only the DQ control signals DQC-0 to DQC-3. This structure enables the memory system structure to be easily changed if the data bus comprises 16 bits, 32 bits or even 64 bits.

Wenn die Breite des Datenbus fest ist, wird allgemein häufig eine Bank-Struktur benutzt, um die Speicherkapazität zu erhöhen. Das Umschalten der Bank-Strukturen kann einfach ausgeführt werden. Im folgenden wird ein Bank-Umschalten unter Verwendung des DQ-Steuersignals beschrieben.When the width of the data bus is fixed, it becomes common a bank structure is used to increase the storage capacity. Switching the bank structures can be done easily become. The following is a bank switch using of the DQ control signal described.

Unter Bezugnahme auf Fig. 76 wird angenommen, daß ein Speichersystem durch Verwenden von 8 CDRAMs mit jeweils 4M * 4 Bits oder mit jeweils 4 Speicherebenen mit einer jeweiligen Speicherkapazität von 4 Megabits gebildet wird. Wie im Fall der Fig. 75 bilden 2 CDRAMs ein Set und die Eingabe/Ausgabesteuerung wird Byte-weise ausgeführt.Referring to Fig. 76, it is assumed that a memory system is formed by using 8 CDRAMs each with 4M * 4 bits or with 4 memory layers each with a storage capacity of 4 megabits. As in the case of Fig. 75, 2 CDRAMs form a set and the input / output control is carried out byte by byte.

Wie in Fig. 75 dargestellt ist, werden in diesem Fall 256 Sets im Cache (SRAM) gespeichert, wobei jedes Set einen Block zu 32 Bits * 16 Bits aufweist, weil ein CDRAM eine * 4-Bit-Struktur hat. Das führt insgesamt zu 4 (Bits) * 8 (CDRAMs) = 32 Bits, und es sind 16 Bits an Speicherzellen mit einer Zeile des SRAM- Feldes verbunden. Wie auch bei der Struktur des Hauptspeichers (DRAM-Feldes) sind in diesem Fall Blöcke (16 Bits) mit einer Breite von 32 Bits für eine Page angeordnet. Die Anzahl der Pages beträgt 4 KPages, weil sie der Anzahl von Wortleitungen entspricht. Eine Page umfaßt 64 Blöcke. Es wird angenommen, daß ein Speichersystem mit der doppelten Speicherkapazität, das heißt 32 Megabits, durch Verwenden des Speichersystems mit der oben beschriebenen Struktur gebildet wird.In this case, as shown in Fig. 75, 256 sets are cached (SRAM), each set having a block of 32 bits * 16 bits because a CDRAM has a * 4-bit structure. This results in a total of 4 (bits) * 8 (CDRAMs) = 32 bits, and 16 bits of memory cells are connected to one row of the SRAM field. As with the structure of the main memory (DRAM field), blocks (16 bits) with a width of 32 bits are arranged for one page in this case. The number of pages is 4 KPages because it corresponds to the number of word lines. One page has 64 blocks. It is believed that a memory system with twice the storage capacity, i.e. 32 megabits, is formed by using the memory system having the structure described above.

Fig. 78 zeigt ein Beispiel der Speichersystemarchitektur. Wie in Fig. 78 dargestellt ist, werden durch das Chipauswahlsignal CS#0 CDRAMs CDR#0 bis CDR#7 und durch das Chipauswahlsignal CS# die CDRAMs CDR#8 bis CDR#15 ausgewählt. Die Dateneingabe/Ausgabe der CDRAMs CDR#0, CDR#1, CDR#8 und CDR#9 wird durch das selbe DQ- Steuersignal DQC-0 angesteuert. In ähnlicher Weise wird ein gemeinsames DQ-Steuersignal DQC an die CDRAMs angelegt, die in vertikaler Richtung der Zeichnung angeordnet sind. Fig. 78 shows an example of the storage system architecture. As shown in Fig. 78 can be selected by the chip select signal CS # 0 CDRAMs CDR # 0 to # 7, and CDR by the chip select signal CS # is the CDRAMs CDR # 8 to CDR # 15. The data input / output of the CDRAMs CDR # 0, CDR # 1, CDR # 8 and CDR # 9 is controlled by the same DQ control signal DQC-0. Similarly, a common DQ control signal DQC is applied to the CDRAMs arranged in the vertical direction of the drawing.

Bei der in Fig. 78 dargestellten Speichersystemarchitektur, werden die CDRAMs CDR#0 bis CDR#7 oder die CDRAMs CDR#8 bis CDR#15 ausgewählt und betrieben. Daher arbeiten von den 16 CDRAMs, das heißt von den CDRAMs CDR#0 bis CDR#15 stets 8. Das ist die Hälfte aller CDRAMs, die im Speichersystem vorhanden sind, und daher kann die Leistungsaufnahme vermindert werden.In the memory system architecture shown in Fig. 78, the CDRAMs CDR # 0 to CDR # 7 or the CDRAMs CDR # 8 to CDR # 15 are selected and operated. Therefore, of the 16 CDRAMs, ie CDRAMs CDR # 0 to CDR # 15, always work 8. This is half of all CDRAMs that are present in the memory system and therefore the power consumption can be reduced.

Wie in Fig. 79 gezeigt ist, wird die Blockgröße jedoch nicht verändert, obwohl die Anzahl der Sets des Cache vergrößert wird. Wie in Fig. 79 gezeigt ist, kann genauer gesagt der Cache CAC#1 eine Datenübertragung mit dem Hauptspeicher MEM#1 ausführen, und der Cache CAC#2 kann nur mit dem Hauptspeicher MEM#2 eine Datenübertragung ausführen. Der Grund dafür ist, daß die Datenübertragung nur zwischen dem entsprechenden Cache und dem Hauptspeicher ausgeführt werden kann.As shown in Fig. 79, however, the block size is not changed even though the number of sets of the cache is increased. More specifically, as shown in Fig. 79, the cache CAC # 1 can perform data transfer with the main memory MEM # 1, and the cache CAC # 2 can perform data transfer with the main memory MEM # 2 only. The reason for this is that the data transfer can only be carried out between the corresponding cache and the main memory.

Fig. 80 zeigt ein weiteres Beispiel für ein Speichersystem, das das DQ-Steuersignal verwendet. Wie in Fig. 80 gezeigt ist, weist das Speichersystem 16 CDRAMs CDR#0 bis CDR#15 auf. Im Speichersystem nach Fig. 80 werden zwei Arten von DQ- Steuersignalen DQC, das heißt DQ0 und DQ1 verwendet. Wenn diese zwei DQ-Steuersignale DQC0 und DQC1 beide aktiviert sind, wird das entsprechende CDRAM in den aktiven Eingabe/Ausgabezustand versetzt. Für die CDRAMs CDR#0 bis CDR#7 wird das zweite DQ- Steuersignal DQC1-0 gemeinsam zugeführt. Für die CDRAMs CDR#8 bis CDR#15 wird ein zweites DQ-Steuersignal DQC1-1 gemeinsam zugeführt. Figure 80 shows another example of a memory system using the DQ control signal. As shown in Fig. 80, the memory system 16 has CDRAMs CDR # 0 to CDR # 15. In the memory system of FIG. 80, two kinds of control signals DQ DQC, i.e., DQ0 and DQ1 used. When these two DQ control signals DQC0 and DQC1 are both activated, the corresponding CDRAM is put into the active input / output state. For the CDRAMs CDR # 0 to CDR # 7, the second DQ control signal DQC1-0 is supplied together. For the CDRAMs CDR # 8 to CDR # 15, a second DQ control signal DQC1-1 is supplied together.

Für die CDRAMs CDR#0, CDR#1, CDR#8 und CDR#9 wird das erste DQ- Steuersignal DQC0-0 angelegt. Für die CDRAMs CDR#2, CDR#3, CDR#10 und CDR#11 wird das erste DQ-Steuersignal DQC0-1 zugeführt. In ähnlicher Weise wird für die CDRAMs CDR#4, CDR#5, CDR#12 und CDR#13 das DQ-Steuersignal DQC0-2 angelegt, und für die CDRAMs CDR#6, CDR#7, CDR#14, CDR#15 wird das DQ-Steuersignal DQC0-3 zugeführt. For the CDRAMs CDR # 0, CDR # 1, CDR # 8 and CDR # 9, the first DQ Control signal DQC0-0 applied. For CDRAMs CDR # 2, CDR # 3, CDR # 10 and CDR # 11 becomes the first DQ control signal DQC0-1 fed. Similarly, for CDRAMs CDR # 4, CDR # 5, CDR # 12 and CDR # 13 the DQ control signal DQC0-2 applied, and for CDRAMs CDR # 6, CDR # 7, CDR # 14, CDR # 15 becomes the DQ control signal DQC0-3 fed.  

Für die CDRAMs CDR#0 bis CDR#15 wird das Chipauswahlsignal CS# gemeinsam zugeführt. In ähnlicher Weise werden andere Steuertaktsignale gemeinsam an die CDRAMs CDR#0 bis CDR#15 angelegt (nicht dargestellt).For the CDRAMs CDR # 0 to CDR # 15, the chip selection signal CS # fed together. Similarly others Control clock signals common to CDRAMs CDR # 0 to CDR # 15 created (not shown).

Bei der Struktur des Speichersystems, das in Fig. 80 gezeigt ist, wird die Aktivierung/Deaktivierung (Auswahl/Nicht-Auswahl) der CDRAMs CDR#0 bis CDR#15 zusammen vom Chipauswahlsignal CS# gesteuert. Von den DQ-Steuersignalen DQC0 und DQC1 wird die Dateneingabe/Ausgabe gesteuert. Wenn das Chipauswahlsignal CS aktiviert wird, wird in den CDRAMs CDR#0 bis CDR#15 allgemein ein Treiben des DRAM-Feldes, ein Treiben des SRAM-Feldes und eine interne Datenübertragung ausgeführt. Daher beträgt die Blockgröße des Cache das zweifache von derjenigen der Struktur, die in Fig. 79 dargestellt ist. Der halbe Bereich des verdoppelten Cache-Blocks wird vom zweiten DQ-Steuersignal DQC1 (DQC1-0 und DQC1-1) gesteuert.In the structure of the memory system shown in Fig. 80, the activation / deactivation (selection / non-selection) of the CDRAMs CDR # 0 to CDR # 15 is controlled together by the chip selection signal CS #. The data input / output is controlled by the DQ control signals DQC0 and DQC1. When the chip select signal CS is activated, driving of the DRAM field, driving of the SRAM field and internal data transmission are generally carried out in the CDRAMs CDR # 0 to CDR # 15. Therefore, the block size of the cache is twice that of the structure shown in Fig. 79. Half of the area of the doubled cache block is controlled by the second DQ control signal DQC1 (DQC1-0 and DQC1-1).

Weil nur die Dateneingabe/Ausgabe vom DQ-Steuersignal gesteuert wird, wie in den Fig. 78 bis 81 gezeigt ist, kann beim Bank­ umschalten ein Ausgangszustand hoher Impedanz realisiert werden, während das CDRAM intern arbeitet, und es kann die Eingabe von Daten gesperrt werden, so daß eine fehlerhafte Dateneingabe/Ausgabe bei der Bank-Umschaltung verhindert werden kann.Since only the data input / output is controlled by the DQ control signal as shown in Figs. 78 to 81, a high impedance output state can be realized in bank switching while the CDRAM is operating internally, and data input can be inhibited , so that erroneous data input / output during bank switching can be prevented.

Wenn das Bank-Umschalten durch Verwenden von zwei Arten von DQ- Steuersignalen ausgeführt wird, wie in Fig. 80 gezeigt ist, wird nur die Dateneingabe/Ausgabe vom DQ-Steuersignal gesteuert, und es wird ein interner Betrieb des CDRAM ausgeführt. Daher kann die Dateneingabe/Ausgabe beim Bank-Umschalten schneller ausgeführt werden.When the bank switching is carried out using two kinds of DQ control signals as shown in Fig. 80, only the data input / output is controlled by the DQ control signal, and an internal operation of the CDRAM is carried out. Therefore, data input / output can be performed faster when switching banks.

Fig. 82 zeigt eine Struktur zum Realisieren des Speichersystems nach Fig. 80. Wie in Fig. 82 dargestellt ist, ist eine Gatterschaltung 1100, die das erste DQ-Steuersignal DQC0 und ein zweites DQ-Steuersignal DQC1 empfängt, gebildet. Die Gatterschaltung 1100 kann der nachfolgenden Stufe des DQC- Puffers in der Struktur nach Fig. 73 oder in der vorherigen Stufe des DQC-Puffers gebildet sein. Wenn sowohl das erste als auch das zweite DQ-Steuersignal DQC0 und DQC1 den aktiven Zustand "H" erreichen, aktiviert die Gatterschaltung 1100 das DQ-Steuersignal und legt es an die Gatterschaltung 1494, die in Fig. 73 gezeigt ist, und an den Din-Puffer 1494 an. Durch Verwenden der Gatterschaltung, die in Fig. 82 dargestellt ist, kann auf einfache Weise ein Umschalten des Puffers und die Vergrößerung des Speichers realisiert werden. Fig. 82 shows a structure for realizing the memory system of Fig. 80. As shown in Fig. 82, a gate circuit 1100 which receives the first DQ control signal DQC0 and a second DQ control signal DQC1 is formed. Gate circuit 1100 may be formed at the subsequent stage of the DQC buffer in the structure of FIG. 73 or at the previous stage of the DQC buffer. When both the first and second DQ control signals DQC0 and DQC1 reach the active "H" state, the gate circuit 1100 activates the DQ control signal and applies it to the gate circuit 1494 shown in FIG. 73 and to the Din Buffer 1494 . By using the gate circuit shown in Fig. 82, the buffer can be easily switched and the memory enlarged.

[Allgemeine funktionale Struktur][General functional structure]

Fig. 83 zeigt die funktionale Struktur des CDRAMs nach der zweiten Ausführungsform. Wie in Fig. 83 dargestellt ist, weist das DRAM-Feld DRA eine Speicherkapazität von 4K Zeilen * 64 Spalten * 16 Blöcken * 4(IO) auf. In einem Block sind 64 Spalten von DRAM-Bitleitungspaaren angeordnet und eine Spalte wird in einem Block ausgewählt. Fig. 83 shows the functional structure of the CDRAM according to the second embodiment. As shown in Fig. 83, the DRAM array DRA has a memory capacity of 4K rows * 64 columns * 16 blocks * 4 (IO). 64 columns of DRAM bit line pairs are arranged in one block and one column is selected in one block.

Das SRAM-Feld SRA weist eine Speicherkapazität von 256 Zeilen * 16 Spalten * 4(IO) auf. Im SRAM-Feld wird eine Zeile ausgewählt, und die Datenübertragung kann zwischen der einen ausgewählten Zeile zu 16 Bits und 16 Bits (1 Bit von jedem Block) die im DRAM-Feld ausgewählt sind, ausgeführt werden.The SRAM field SRA has a memory capacity of 256 rows * 16 columns * 4 (IO). A row is selected in the SRAM field, and data transfer can be performed between the selected row of 16 bits and 16 bits (1 bit of each block) selected in the DRAM field.

Der Spaltendekoder COLD wählt aus dem Lesedaten-Transferpuffer DTBR (16 Bits * 4(IO)) aus, und überträgt die Lesedaten über die IO-Schaltung IOC an den Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ. Der Spaltendekoder COLD überträgt ferner die 4 Bits an Daten, die von der IO-Schaltung IOC zugeführt werden, an die entsprechenden 4 Bits des Schreibdaten-Transferpuffers DTBW (16 Bits * 4(IO)). Der Spaltendekoder COLD schreibt ferner 4 Datenbits von der IO- Schaltung IOC in 4 Bits an Speicherzellen des SRAM-Feldes SRA, wenn ein Datenschreiben ausgeführt wird. Wie später beschrieben wird, weist der Spaltendekoder COLD ferner die Funktion auf, 16 * 4 Bits an Daten, die im Lesedaten-Transferpuffer DTBR gespeichert sind, zum Schreibdaten-Transferpuffer DTBW zu übertragen (die Struktur wird später beschrieben). Die DRAM- Steuerschaltung 128 (siehe Fig. 70) steuert die Datenübertragung vom DRAM-Feld DRA zum Lesedaten-Transferpuffer DTBR und den Datenübertragungsvorgang vom Schreibdaten-Transferpuffer DTBW zum DRAM-Feld DRA. Ein Betriebsmodus, bei dem zum Zeitpunkt der Datenübertragung vom Schreibdaten-Transferpuffer DTBW zum DRAM- Feld Daten gleichzeitig zum Lesedaten-Transferpuffer DTBR übertragen werden, ist neu geschaffen, wie später beschrieben wird. Auch diese Datenübertragung wird von der DRAM- Steuerschaltung 128 gesteuert.The column decoder COLD selects DTBR (16 bits * 4 (IO)) from the read data transfer buffer and transmits the read data to the data input / output terminal DQ via the IO circuit IOC. The column decoder COLD also transmits the 4 bits of data supplied from the IO circuit IOC to the corresponding 4 bits of the write data transfer buffer DTBW (16 bits * 4 (IO)). The column decoder COLD also writes 4 data bits from the IO circuit IOC in 4 bits to memory cells of the SRAM field SRA when data writing is carried out. As will be described later, the column decoder COLD also has the function of transferring 16 * 4 bits of data stored in the read data transfer buffer DTBR to the write data transfer buffer DTBW (the structure will be described later). The DRAM control circuit 128 (see FIG. 70) controls the data transfer from the DRAM field DRA to the read data transfer buffer DTBR and the data transfer process from the write data transfer buffer DTBW to the DRAM field DRA. An operating mode in which data is transferred simultaneously to the read data transfer buffer DTBR at the time of data transfer from the write data transfer buffer DTBW to the DRAM field is newly created, as will be described later. This data transmission is also controlled by the DRAM control circuit 128 .

Die SRAM-Steuerschaltung 1432 (siehe Fig. 70) steuert das Datenlesen vom SRAM-Feld SRA zum Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ, das Datenschreiben vom Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ zum SRAM-Feld SRA, die Datenübertragung vom Lesedaten-Transferpuffer DTBR zum SRAM-Feld SRA, die Datenübertragung vom SRAM-Feld SRA zum Schreibdaten-Transferpuffer DTBW, das Datenschreiben vom Eingabe/Ausgabeanschluß DQ zum Schreibdaten-Transferpuffer DTBW, das Datenlesen vom Lesedaten-Transferpuffer DTBR zum Eingabe/Ausgabeanschluß DQ, das Datenschreiben vom Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ zum SRAM-Feld SRA und zum Schreibdaten-Transferpuffer DTBW sowie das Datenlesen vom Lesedaten-Transferpuffer DTBR zum Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ und die Datenübertragung zum SRAM-Feld SRA.The SRAM control circuit 1432 (see Fig. 70) controls the data reading from the SRAM field SRA to the data input / output terminal DQ, the data writing from the data input / output terminal DQ to the SRAM field SRA, the data transfer from the read data transfer buffer DTBR to the SRAM field SRA , the data transfer from the SRAM field SRA to the write data transfer buffer DTBW, the data write from the input / output port DQ to the write data transfer buffer DTBW, the data read from the read data transfer buffer DTBR to the input / output port DQ, the data write from the data input / output port DQ to the SRAM Field SRA and to the write data transfer buffer DTBW as well as reading data from the read data transfer buffer DTBR to the data input / output terminal DQ and data transfer to the SRAM field SRA.

Fig. 84 zeigt eine genauere Struktur des Datenübertragungsbereichs. In Fig. 84 sind diejenigen Abschnitte dargestellt, die zu einem Paar globaler IO-Leitungen GIO und einem Paar von SRAM-Bitleitungen SBL gehören. Der Din-Puffer 1634 und ein Hauptverstärker 1638 führen eine Eingabe/Ausgabe von einem Bit an Daten aus. Fig. 84 shows a more detailed structure of the data transfer portion. In Fig. 84, those portions are shown, which to a pair of global IO lines GIO and a pair of SRAM bit lines SBL belong. Din buffer 1634 and main amplifier 1638 perform one bit input / output of data.

Wie in Fig. 84 dargestellt ist, weist ein Pfad für die Datenübertragung zum DRAM-Feld eine Schreibdaten- Übertragungsschaltung 1620 mit einem Schreibdaten-Transferpuffer zum Verriegeln und Übertragen von Daten, die zum DRAM-Feld übertragen werden sollen, und einem Maskierungsregister zum Maskieren dieses Übertragungsvorgangs sowie einen Selektor 1615 zum Auswählen von entweder den Schreibdaten vom Din-Puffer 1634 oder der Daten vom ersten Leseverstärker 1612, der später beschrieben wird, entsprechend dem Betriebsmodus, um die ausgewählten Daten an die Schreibdaten-Übertragunsschaltung 1620 anzulegen, auf.As shown in Fig. 84, a path for data transfer to the DRAM array includes a write data transfer circuit 1620 having a write data transfer buffer for latching and transferring data to be transferred to the DRAM array and a masking register for masking it Transfer operation and a selector 1615 for selecting either the write data from the Din buffer 1634 or the data from the first sense amplifier 1612 , which will be described later, according to the operating mode to apply the selected data to the write data transmission circuit 1620 .

Der Selektor 1615 wird in Abhängigkeit vom Signal ΦBW im Pufferschreibmodus (ein Betriebsmodus, in dem externe Schreibdaten in die Schreibdaten-Übertragungsschaltung 1620 geschrieben werden) aktiviert, und in Abhängigkeit vom Auswahlsignal vom Spaltendekoder 1616 überträgt der Selektor 1615 die Schreibdaten vom Din-Puffer 1634 zur Schreibdaten- Übertragungsschaltung 1620.The selector 1615 is activated in response to the signal ΦBW in the buffer write mode (an operation mode in which external write data is written in the write data transmission circuit 1620 ), and in response to the selection signal from the column decoder 1616 , the selector 1615 transfers the write data from the Din buffer 1634 to Write data transfer circuit 1620 .

Beim Datenübertragungsvorgang vom SRAM-Feld zum Schreibdaten- Transferpuffer oder beim Betriebsmodus zum Speichern von Daten vom Lesedaten-Transferpuffer DTBR, der später beschrieben wird, überträgt der Selektor 1615 die angelegten Daten an die Schreibdaten-Übertragungsschaltung 1620 in Abhängigkeit vom Signal ΦDW. Die Schreibdaten-Übertragungsschaltung 1620 verriegelt die angelegten Daten in Abhängigkeit von den Signalen ΦDW und ΦBW, und überträgt die angelegten Daten an das globale IO-Leitungspaar GIO in Abhängigkeit vom Übertragungsbestimmungssignal ΦDBT.In the data transfer process from the SRAM field to the write data transfer buffer or in the operating mode for storing data from the read data transfer buffer DTBR, which will be described later, the selector 1615 transfers the applied data to the write data transfer circuit 1620 in response to the signal ΦDW. The write data transmission circuit 1620 locks the applied data in response to the signals ΦDW and ΦBW, and transmits the applied data to the global IO line pair GIO in response to the transmission determination signal ΦDBT.

Der Pfad zum Übertragen von Daten vom DRAM-Feld weist eine Lesedaten-Übertragungsschaltung 1610 zum Verriegeln und Ausgeben der Daten auf dem globalen IO-Leitungspaar GIO und eine SBL- Treiberschaltung 1611, die die Daten von der Lesedaten- Übertragungsschaltung 1610 empfängt, zum Übertragen der Daten an das SRAM-Bitleitungspaar SBL in Abhängigkeit vom Signal ΦBR auf. Die Lesedaten-Übertragungsschaltung 1610 verriegelt die angelegten Daten und überträgt sie dann in Abhängigkeit vom Signal ΦBR. Daher umfaßt das Signal ΦBR das Latch- Bestimmungssignal und das Übertragungsbestimmungssignal. Der Verriegelungsvorgang wird unter der Steuerung der DRAM- Steuerschaltung ausgeführt, während das Übertragungsbestimmungssignal unter der Steuerung der SRAM- Steuerschaltung erzeugt wird. In Fig. 84 sind beide Signale, das heißt, das Latch-Bestimmungssignal und das Übertragungsbestimmungssignal zusammengefaßt als ein Steuersignal ΦDR bezeichnet. The path for transferring data from the DRAM array includes a read data transfer circuit 1610 for latching and outputting the data on the global IO line pair GIO and an SBL driver circuit 1611 receiving the data from the read data transfer circuit 1610 for transferring the data Data to the SRAM bit line pair SBL depending on the signal ΦBR. The read data transmission circuit 1610 locks the applied data and then transmits it in response to the signal ΦBR. Therefore, the signal ΦBR includes the latch determination signal and the transmission determination signal. The locking operation is carried out under the control of the DRAM control circuit while the transmission determination signal is generated under the control of the SRAM control circuit. In Fig. 84, both signals, that is, the latch determination signal and the transmission determination signal are collectively referred to as a control signal ΦDR.

Der Pfad zum Lesen von Daten weist einen Sektor 1613 zum Auswählen von entweder den Daten von der Lesedaten- Übertragungsschaltung 1610 oder den Daten auf dem SRAM- Bitleitungspaar SBL, einen ersten Leseverstärker 1612 zum Verstärken der Daten vom Selektor 1613 und einen zweiten Leseverstärker 1614 zum weiteren Verstärken der Ausgabe vom Leseverstärker 1612 auf. Der zweite Leseverstärker 1614 wird nur dann aktiviert, wenn ein Auswahlsignal vom Spaltendekoder 1616 zugeführt wird, und er führt einen Verstärkungsvorgang aus. Im nicht-ausgewählten Zustand befindet sich der Ausgang des Verstärkers 1614 in einem Zustand hoher Impedanz. Wenn Daten vom Selektor 1613 angelegt werden, führt der erste Leseverstärker 1612 stets einen Verstärkungsvorgang aus.The path for reading data includes a sector 1613 for selecting either the data from the read data transmission circuit 1610 or the data on the SRAM bit line pair SBL, a first sense amplifier 1612 for amplifying the data from the selector 1613 and a second sense amplifier 1614 for another Amplify the output from sense amplifier 1612 . The second sense amplifier 1614 is activated only when a selection signal is supplied from the column decoder 1616 and performs an amplification process. In the unselected state, the output of amplifier 1614 is in a high impedance state. When data is applied from the selector 1613 , the first sense amplifier 1612 always performs an amplification process.

Der Selektor 1613 wählt die Daten auf der SRAM-Bitleitung SBL in Abhängigkeit vom Signal ΦBWT im Pufferschreibtransfermodus aus (Datenübertragung vom SRAM-Feld zur Schreibdaten- Übertragungsschaltung 1624). Der Selektor 1613 wählt Daten von der Lesedaten-Übertragungsschaltung 1610 in Abhängigkeit vom Signal ΦDX im Pufferlesemodus (zum Lesen von Daten, die in der Lesedaten-Übertragungsschaltung 1610 (DTBR) gespeichert sind, nach außerhalb der Vorrichtung) und im zweiten Übertragungsmodus (einem Betriebsmodus zum Übertragen von Daten, die in der Lesedaten-Übertragungsschaltung 1610 gespeichert sind, zur Schreibdaten-Übertragungsschaltung 1620, die später beschrieben wird) aus.The selector 1613 selects the data on the SRAM bit line SBL depending on the signal ΦBWT in the buffer write transfer mode (data transfer from the SRAM field to the write data transfer circuit 1624 ). The selector 1613 selects data from the read data transfer circuit 1610 depending on the signal ΦDX in the buffer read mode (for reading data stored in the read data transfer circuit 1610 (DTBR) outside the device) and in the second transfer mode (an operation mode for Transferring data stored in the read data transfer circuit 1610 to the write data transfer circuit 1620 (described later).

Im SRAM-Lesemodus zum Lesen von Daten auf der SRAM-Bitleitung SBL wählt der Selektor 1613 die Daten auf der SRAM-Bitleitung SBL in Abhängigkeit vom Signal ΦR aus.In the SRAM read mode for reading data on the SRAM bit line SBL, the selector 1613 selects the data on the SRAM bit line SBL depending on the signal SignalR.

Die Schreibtreiberschaltung 1618 verstärkt die vom Din-Puffer 1634 angelegten Daten und überträgt sie in Abhängigkeit vom Ausgangssignal vom Spaltendekoder 1616 in das SRAM- Bitleitungspaar SBL. Der Spaltendekoder 1616 wird aktiviert, wenn ein Bit aus dem Spaltenblock ausgewählt wird (einem Block von Speicherzellen zu 16 Bits, die gleichzeitig ausgewählt werden), der einen Spaltenblock darstellt, der den Spaltenblockdekoder von Fig. 70 darstellt.The write driver circuit 1618 amplifies the data applied by the Din buffer 1634 and transfers it in dependence on the output signal from the column decoder 1616 into the SRAM bit line pair SBL. Column decoder 1616 is activated when a bit is selected from the column block (a block of 16-bit memory cells that are selected simultaneously) that represents a column block that represents the column block decoder of FIG. 70.

Wie in Fig. 84 gezeigt ist, werden sowohl der Schreibtreiber 1618 als auch der zweite Leseverstärker 1614 vom Ausgangssignal des Spaltendekoders 1616 getrieben. Die Schreibtreiberschaltung 1618 wird im Betriebsmodus zum Schreiben von Daten in das SRAM- Feld aktiviert, während der zweite Leseverstärker 1614 im Datenlesebetrieb aktiviert wird. Ob sie im jeweiligen Betriebsmodus auch tatsächlich aktiviert werden, wird durch das Ausgangssignal des Spaltendekoders 1616 festgelegt. Es wird nun der Betrieb des CDRAM nach der zweiten Ausführungsform beschrieben.As shown in Fig. 84, both the write driver 1618 and the second sense amplifier 1614 are driven by the output of the column decoder 1616 . The write driver circuit 1618 is activated in the operating mode for writing data into the SRAM field, while the second sense amplifier 1614 is activated in the data read mode. The output signal of the column decoder 1616 determines whether they are actually activated in the respective operating mode. The operation of the CDRAM according to the second embodiment will now be described.

Fig. 85 zeigt in einer Tabelle die Zustände externer Steuersignale zum Realisieren von Vorgängen, die die SRAM- Steuerschaltung des CDRAM nach der zweiten Ausführungsform betreffen sowie die zu diesem Zeitpunkt realisierten Vorgänge. Die realisierten Vorgänge sind dieselben wie die für die erste Ausführungsform. Der Unterschied besteht darin, daß bei der zweiten Ausführungsform externe Steuertaktsignale CC0# und CC1# verwendet werden, und daß die Logik des Taktmaskierungssignals CMs# invertiert ist, so daß der SRAM-Stromsparmodus und der Datenaussetzzustand (kontinuierliche Eingabe/Ausgabe derselben Daten) im nächsten Zyklus ausgeführt wird, wenn das Maskierungssignal CMs auf "L" liegt. FIG. 85 shows in a table the states of external control signals for realizing processes which relate to the SRAM control circuit of the CDRAM according to the second embodiment, and the processes implemented at this time. The processes implemented are the same as those for the first embodiment. The difference is that external control clock signals CC0 # and CC1 # are used in the second embodiment, and the logic of the clock mask signal CMs # is inverted so that the SRAM power save mode and the data suspend state (continuous input / output of the same data) are next Cycle is executed when the mask signal CMs is at "L".

Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß das Chipauswahlsignal CS# und das DQ-Steuersignal DQC hinzugefügt worden sind. Liegt das Chipauswahlsignal CS# auf "H", wird der Ausgang in einen Zustand hoher Impedanz (Hi-Z) versetzt, und sowohl der DRAM-Abschnitt als auch der SRAM-Abschnitt des CDRAM sind stillgelegt.Another difference is that the Chip selection signal CS # and the DQ control signal DQC added have been. If the chip selection signal CS # is at "H", the Output placed in a high impedance (Hi-Z) state, and both the DRAM section and the SRAM section of the CDRAM are closed.

Liegt das SRAM-Taktmaskierungssignal CMs# auf "L", wird der SRAM-Stromsparmodus festgelegt, die Übertragung des Taktsignals wird gesperrt, und der interne Zustand wird beibehalten. Das führt zu einem Datenaussetzzustand. If the SRAM clock mask signal CMs # is at "L", the SRAM power saving mode set the transmission of the clock signal is locked and the internal state is maintained. The leads to a data suspend condition.  

Liegt das Chipauswahlsignal CS# auf "L" und ist das SRAM- Taktmaskierungssignal CMs# auf "H", befindet sich das CDRAM in einem ausgewählten Zustand, und das Master-Taktsignal wird an die SRAM-Steuerschaltung angelegt. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß das Chipauswahlsignal CS# und das Taktmaskierungssignal CMs# auf "L" bzw. "H" liegen.If the chip selection signal CS # is at "L" and the SRAM Clock mask signal CMs # at "H", the CDRAM is in a selected state and the master clock signal turns on the SRAM control circuit is applied. In the following description it is assumed that the chip selection signal CS # and Clock mask signal CMs # are at "L" or "H".

Wenn die Steuertaktsignale CC0# und CC1# beide auf "H" liegen, ist der SRAM-Sperrmodus festgelegt, und der Ausgang wird in einen Zustand hoher Impedanz versetzt. Intern wird ein Betrieb ausgeführt. In diesem Fall kann das DQ-Steuersignal DQC in einem beliebigen Zustand sein.When the control clock signals CC0 # and CC1 # are both "H", the SRAM lock mode is set and the output is set to placed in a high impedance state. Internally there is a company executed. In this case, the DQ control signal DQC can be in one any state.

[Besondere Betriebsmodi][Special operating modes] [SRAM-Lesemodus][SRAM read mode]

Wird das Steuertaktsignal CC1# auf "L" eingestellt und werden das Steuertaktsignal CC0# sowie das Schreibaktivierungssignal WE# auf "H" gesetzt, ist der SRAM-Lesemodus festgelegt. Im SRAM- Feld werden Daten ausgewählt. Wenn zu diesem Zeitpunkt das DQ- Steuersignal DQC auf "H" eingestellt wird, werden Daten ausgegeben, die aus dem SRAM-Feld gelesen werden. Fig. 86 zeigt den Datenfluß im SRAM-Lesemodus. Wie in Fig. 86 dargestellt ist, wird im SRAM-Lesemodus eine Zeile im SRAM-Feld 104 ausgewählt, die Daten der Speicherzellen, die mit dieser Zeile verbunden sind, werden vom ersten Leseverstärker 1512 verstärkt und dann zum zweiten Leseverstärker 1514 übertragen. Der Spaltendekoder 1516 wählt eines der 16 Bits aus (wenn 4 IOs vorhanden sind) und aktiviert den entsprechenden zweiten Leseverstärker 1514. Die ausgewählten 4 Bits (wenn der IO-Abschnitt eine 4-Bit-Struktur aufweist; dasselbe gilt für die folgende Beschreibung) werden vom zweiten Leseverstärker 1514 verstärkt und zur Hauptverstärkerschaltung 1438 übertragen. Liegt das DQ- Steuersignal DQC auf "H", wird die Hauptverstärkerschaltung 1438 aktiviert, und die Lesedaten werden zum Eingabe/Ausgabeanschluß DQ übertragen (Fig. 86 zeigt einen Zustand, in dem die gemeinsame DQ-Anordnung als Dateneingabe/Ausgabestruktur ausgewählt ist; dasselbe gilt für die folgende Beschreibung). Wenn das DQ-Steuersignal DQC in diesem Zustand auf dem "L"-Pegel liegt, arbeitet die Hauptverstärkerschaltung 1438 nicht, und der Betrieb ist ähnlich dem SRAM-Sperrmodus.If the control clock signal CC1 # is set to "L" and the control clock signal CC0 # and the write activation signal WE # are set to "H", the SRAM read mode is set. Data is selected in the SRAM field. At this time, when the DQ control signal DQC is set to "H", data is read out which is read from the SRAM field. Fig. 86 shows the data flow in the SRAM read mode. As shown in FIG. 86, in the SRAM read mode, a row is selected in the SRAM array 104 , the data of the memory cells connected to this row are amplified by the first sense amplifier 1512 and then transmitted to the second sense amplifier 1514 . Column decoder 1516 selects one of the 16 bits (if there are 4 IOs) and activates the corresponding second sense amplifier 1514 . The selected 4 bits (if the IO section has a 4-bit structure; the same applies to the following description) are amplified by the second sense amplifier 1514 and transmitted to the main amplifier circuit 1438 . When the DQ control signal DQC is "H", the main amplifier circuit 1438 is activated and the read data is transferred to the input / output terminal DQ ( Fig. 86 shows a state in which the common DQ arrangement is selected as the data input / output structure; the same applies to the following description). When the DQ control signal DQC is at the "L" level in this state, the main amplifier circuit 1438 does not operate and the operation is similar to the SRAM disable mode.

[SRAM-Schreibmodus][SRAM write mode]

Wenn das Steuertaktsignal CC0# auf "H" eingestellt ist, und das Steuertaktsignal CC1# sowie das Schreibaktivierungssignal WE# auf "L" eingestellt sind, wird der SRAM-Schreibmodus festgelegt. Liegt das DQ-Steuersignal DQC auf "H", werden die zu diesem Zeitpunkt angelegten externen Daten übernommen und es werden interne Schreibdaten erzeugt. Die erzeugten internen Schreibdaten werden entsprechend den RAM-Adreßbits As0 bis As11, die zu diesem Zeitpunkt zugeführt werden, in die ausgewählten Speicherzellen geschrieben.When the control clock signal CC0 # is set to "H", and that Control clock signal CC1 # and the write activation signal WE # are set to "L", the SRAM write mode is set. If the DQ control signal DQC is at "H", they become this External data created at the time and it will be internal write data generated. The internal generated Write data is corresponding to the RAM address bits As0 to As11 that are being fed at that time into the selected memory cells.

Wie in Fig. 87 dargestellt ist, werden die im SRAM-Schreibmodus dem DQ-Ausgabeanschluß zugeführten Daten über den Din-Puffer 1434 an die Schreibtreiberschaltung 1518 angelegt. Die Schreibtreiberschaltung 1518 schreibt die angelegten Daten in Abhängigkeit vom Spaltenauswahlsignal vom Spaltendekoder 1516 in die entsprechende Speicherzelle des SRAM-Feldes 104.As shown in Fig. 87, the data supplied to the DQ output terminal in the SRAM write mode is applied to the write driver circuit 1518 via the Din buffer 1434 . The write driver circuit 1518 writes the applied data depending on the column selection signal from the column decoder 1516 into the corresponding memory cell of the SRAM field 104 .

[Pufferlesetransfermodus][Buffer Read Transfer Mode]

Wenn sowohl das Steuertaktsignal CC0# als auch das DQ- Steuersignal DQC auf "L" eingestellt sind, und das Steuertaktsignal CC1# sowie das Schreibaktivierungssignal WE# auf "H" gesetzt sind, wird der Pufferlesetransfermodus festgelegt. Das DQ-Steuersignal DQC wird auf "L" eingestellt, um einen Ausgangszustand hoher Impedanz zu realisieren und eine fehlerhafte Ausgabe der Daten zu vermeiden, die von der Lesetransferpufferschaltung übertragen werden.If both the control clock signal CC0 # and the DQ- Control signal DQC are set to "L", and that Control clock signal CC1 # and the write activation signal WE # are set to "H", the buffer read transfer mode fixed. The DQ control signal DQC is set to "L" to to realize an initial state of high impedance and a to avoid erroneous output of the data by the Read transfer buffer circuit are transferred.

Für die Daten gilt, daß die im Lesedaten-Transferpuffer (DTBR) verriegelten Daten gleichzeitig zum SRAM-Feld übertragen werden. In diesem Fall werden die SRAM-Adreßbits As4 bis As11 als SRAM- Zeilenadresse verwendet und es wird ein Zeilenauswahlvorgang ausgeführt.For the data, the data in the read data transfer buffer (DTBR) locked data are simultaneously transmitted to the SRAM field. In this case, the SRAM address bits As4 to As11 are  Row address is used and it becomes a row selection process executed.

Wie in Fig. 88 dargestellt ist, werden im Pufferlesetransfermodus 16 Bits an Daten der Lesedaten-Transferpufferschaltung (DTBR) gleichzeitig zur ausgewählten Zeile des SRAM-Feldes 104 übertragen. In Fig. 85 bedeutet die Angabe "benutzt", daß die darin verriegelten Daten benutzt werden. Die Angabe "laden/benutzen" bedeutet, daß die Daten verriegelt und benutzt werden.As shown in Fig. 88, in the buffer read transfer mode, 16 bits of data of the read data transfer buffer circuit (DTBR) are simultaneously transferred to the selected row of the SRAM array 104 . In Fig. 85, "used" means that the data locked therein is used. The indication "load / use" means that the data is locked and used.

[Pufferschreibtransfermodus][Buffer Write Transfer Mode]

Wird das Steuertaktsignal CC1# auf "H" eingestellt, und werden das Steuertaktsignal CC0#, das Schreibaktivierungssignal WE# sowie das DQ-Steuersignal DQC auf "L" eingestellt, wird der Pufferschreibtransfermodus festgelegt. In diesem Fall werden Daten vom SRAM-Feld zur Lesedaten-Transferpufferschaltung übertragen. Wie später im Detail beschrieben wird, weisen die Schreibdaten-Transferpufferschaltung und die Maskierungsregisterschaltung beide eine Zwischen-Latch-Schaltung auf und haben eine zweistufige Latch-Schaltungsstruktur. Im Pufferschreibtransfermodus werden Daten vom SRAM-Feld im Zwischen-Latch, das in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung gebildet ist, gespeichert. In gleicher Weise werden in der Maskierungsregisterschaltung die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters alle zurückgestellt. Die SRAM- Adreßbits As4 bis As11 werden als SRAM-Zeilenadresse übernommen, im SRAM-Feld wird ein Zeilenauswahlvorgang ausgeführt und die Daten der Speicherzellen der ausgewählten Zeile werden zur Schreibdaten-Transferpufferschaltung übertragen.The control clock signal CC1 # is set to "H", and will the control clock signal CC0 #, the write activation signal WE # and the DQ control signal DQC is set to "L", the Buffer write transfer mode set. In this case Data from the SRAM field to the read data transfer buffer circuit transfer. As will be described in detail later, the Write data transfer buffer circuit and the Masking register circuit both an intermediate latch and have a two-stage latch circuit structure. in the Buffer write transfer mode is data from the SRAM field in the Intermediate latch that is in the write data transfer buffer circuit is formed, saved. In the same way, in the Masking register circuit the masking data of the Intermediate mask registers all reset. The SRAM Address bits As4 to As11 are adopted as SRAM row addresses, a row selection process is carried out in the SRAM field and the Data of the memory cells of the selected row become Transfer write data transfer buffer circuit.

Wie in Fig. 89 dargestellt ist, werden im Pufferschreib- Transfermodus die Daten der Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile des SRAM-Feldes 104 verbunden sind, vom ersten Leseverstärker 1512 verstärkt und dann in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung 1520 gespeichert (genauer gesagt im darin gebildeten Zwischenregister). As shown in Fig. 89, in the buffer write transfer mode, the data of the memory cells connected to the selected row of the SRAM array 104 are amplified by the first sense amplifier 1512 and then stored in the write data transfer buffer circuit 1520 (more specifically, therein formed intermediate register).

[Pufferlesetransfer- und Lesemodus][Buffer Read Transfer and Read Mode]

Wenn das Steuertaktsignal CC0# auf "L" eingestellt ist, und das Steuertaktsignal CC1#, das Schreibaktivierungssignal WE# sowie das DQ-Steuersignal DQC auf "H" gesetzt sind, wird der Pufferlesetransfer- und Lesemodus festgelegt. In diesem Fall werden die Daten, die im Lesedaten-Transferpuffer gespeichert sind, zum SRAM-Feld übertragen und es werden Daten extern übergeben. In diesem Fall werden alle SRAM-Adreßbits As0 bis As11 benutzt. Wie aus Fig. 85 ersichtlich ist, stimmt der Pufferlesetransfermodus mit dem Pufferlesetransfer- und Lesemodus überein, außer daß sich der Zustand des DQ- Steuersignals DQC unterscheidet. Zu diesem Zeitpunkt kann nicht nur die Eingabe/Ausgabeschaltung, sondern auch die Aktivierung/Deaktivierung des Spaltendekoders vom DQ- Steuersignal DQC gesteuert werden.When the control clock signal CC0 # is set to "L" and the control clock signal CC1 #, the write enable signal WE # and the DQ control signal DQC are set to "H", the buffer read transfer and read modes are set. In this case, the data stored in the read data transfer buffer is transferred to the SRAM field and data is transferred externally. In this case, all SRAM address bits As0 to As11 are used. As is apparent from Fig. 85, the buffer read transfer mode to the read mode and Pufferlesetransfer- coincides, except that the state of the control signal DQ DQC differs. At this time, not only the input / output circuit, but also the activation / deactivation of the column decoder can be controlled by the DQ control signal DQC.

Wie in Fig. 90 gezeigt ist, werden im Pufferlesetransfer- und Lesemodus 16 Bits an Daten von der Lesedaten- Transferpufferschaltung 1510 zur ausgewählten Zeile des SRAM- Feldes 104 übertragen, und es wird ein Datenbit (genauer gesagt 4 Bits, weil 4 IOs existieren), die vom Spaltendekoder 1516 ausgewählt worden sind, über die ersten und zweiten Leseverstärker 1512 und 1514 zum Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ übertragen.As shown in Fig. 90, in the buffer read transfer and read mode, 16 bits of data are transferred from the read data transfer buffer circuit 1510 to the selected row of the SRAM array 104 , and it becomes a data bit (more specifically, 4 bits because there are 4 IOs). which have been selected by the column decoder 1516 are transmitted to the data input / output terminal DQ via the first and second sense amplifiers 1512 and 1514 .

[Pufferschreibtransfer- und Schreibmodus][Buffer Write Transfer and Write Mode]

Wenn das Steuertaktsignal CC0# und das Schreibaktivierungssignal WE# auf "L" eingestellt sind und das Steuertaktsignal CC1# sowie das DQ-Steuersignal DQC auf "H" gesetzt sind, wird der Pufferschreibtransfer- und Schreibmodus festgelegt. In diesem Modus werden extern angelegte Schreibdaten in eine entsprechende Speicherzelle des SRAM-Feldes geschrieben und die geschriebenen Daten werden auch in das entsprechende Register geschrieben, das in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung gebildet ist. Auch in diesem Fall werden in der Schreibdaten- Transferpufferschaltung die Daten einer Zeile, mit der die Speicherzellen verbunden sind, die diesem Datenschreiben unterliegen, zum Zwischenregister übertragen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Maskierungsdaten des Maskierungsregisters alle zurückgesetzt.When the control clock signal CC0 # and the write enable signal WE # are set to "L" and the control clock signal CC1 # as well the DQ control signal DQC is set to "H", the Buffer write transfer and write mode set. In this Mode are externally created write data in a corresponding Memory cell of the SRAM field written and the written ones Data is also written to the corresponding register, the is formed in the write data transfer buffer circuit. Also in this case the write data Transfer buffer circuit the data of a line with which the  Memory cells are connected that write this data subject to transfer to the intermediate register. To this At that time, the masking data of the masking register all reset.

Wie in Fig. 91 dargestellt ist, werden genauer gesagt die Daten, die an den Dateneingabeanschluß DQ angelegt sind, dem Din-Puffer 1434 zugeführt, die Schreibtreiberschaltung 1518 wird entsprechend einem Spaltenauswahlsignal vom Spaltendekoder 1516 aktiviert und schreibt die Daten in eine entsprechende Speicherzelle des SRAM-Feldes.More specifically, as shown in Fig. 91, the data applied to the data input terminal DQ is supplied to the Din buffer 1434 , the write driver circuit 1518 is activated in accordance with a column selection signal from the column decoder 1516 and writes the data to a corresponding memory cell of the SRAM Field.

Die Daten einer Zeile von Speicherzellen der ausgewählten Zeile, die die Speicherzelle enthält, die dem Datenschreiben unterworfen wurde, werden über den ersten Leseverstärker 1512 zur Schreibdaten-Transferpufferschaltung 1520 übertragen. Fig. 91 zeigt die Schreibdaten, wie sie über die Schreibtreiberschaltung 1518 zur entsprechenden Speicherzelle des SRAM-Feldes geschrieben wurden, und dann werden die Daten einer Zeile von Speicherzellen über den ersten Leseverstärker 1512 zur Schreibdaten-Transferpufferschaltung 1520 übertragen. Parallel zum Datenschreiben in die Speicherzelle des SRAM-Feldes 104 durch die Schreibtreiberschaltung 1518 können jedoch die Daten der Speicherzelle der ausgewählten Zeile im SRAM-Feld 104 über den ersten Leseverstärker 1520 zur Schreibdaten- Transferpufferschaltung 1520 übertragen werden, und in dieser Schreibdaten-Transferpufferschaltung 1520 kann ein Datenschreiben in das entsprechende Register zur gleichen Zeit wie der Schreibtreiberschaltung 1518 ausgeführt werden.The data of a row of memory cells of the selected row, which contains the memory cell which has been subjected to data writing, are transmitted to the write data transfer buffer circuit 1520 via the first sense amplifier 1512 . Fig. 91 shows the write data as it was written to the corresponding memory cell of the SRAM array via the write driver circuit 1518 , and then the data of one row of memory cells is transferred to the write data transfer buffer circuit 1520 via the first sense amplifier 1512 . In parallel to the data writing into the memory cell of the SRAM array 104 through write driver circuit 1518, however, the data of the memory cell may be transmitted 1520 to the write data transfer buffer circuit 1520, the selected row in the SRAM array 104 through the first sense amplifier, and in this write data transfer buffer circuit 1520 may data writing to the corresponding register is performed at the same time as the write driver circuit 1518 .

Bei dieser Struktur ist der Spaltendekoder 1516 so dargestellt, daß er nur die Schreibtreiberschaltung 1518 und den zweiten Leseverstärker 1514 treibt. Der Spaltendekoder 1516 weist jedoch eine Funktion zum Auswählen von Registern auf, die in der Latch- Datenübertragungs-Pufferschaltung 1520 gebildet sind.In this structure, column decoder 1516 is shown to drive only write driver circuit 1518 and second sense amplifier 1514 . The column decoder 1516 , however, has a function of selecting registers formed in the latch data transfer buffer circuit 1520 .

Im Pufferschreibtransfer- und Schreibmodus wird der Pufferschreibtransfervorgang nur ausgeführt, wenn das DQ- Steuersignal DQC auf "L" eingestellt ist. In buffer write transfer and write mode, the Buffer write transfer operation only performed if the DQ Control signal DQC is set to "L".  

[Pufferlesemodus][Buffer Read Mode]

Wenn die Steuertaktsignale CC0# und CC1# beide auf "L" und das Steueraktivierungssignal WE# sowie das DQ-Steuersignal DQC auf "H" gesetzt sind, wird der Pufferlesemodus festgelegt. Im Pufferlesemodus werden Daten in der Lesedaten- Transferpufferschaltung entsprechend den SRAM-Adreßbits (Blockadresse) As0 bis As3 ausgewählt, und die ausgewählten Daten werden ausgegeben. Wenn in diesem Fall das DQ-Steuersignal DQC auf "L" gesetzt wird, wird kein Datenlesen ausgeführt, und der SRAM-Sperrmodus wird eingestellt.When the control clock signals CC0 # and CC1 # are both at "L" and that Control activation signal WE # and the DQ control signal DQC "H" are set, the buffer read mode is set. in the Buffer read mode, data in the read data Transfer buffer circuit according to the SRAM address bits (Block address) As0 to As3 selected, and the selected ones Data are output. If in this case the DQ control signal DQC is set to "L", no data reading is carried out, and the SRAM lock mode is set.

Im Pufferlesemodus werden Daten von der Lesedaten- Transferpufferschaltung 1510 vom ersten Leseverstärker 1512 verstärkt, und dann wird ein entsprechender zweiter Leseverstärker nur entsprechend dem Spaltenauswahlsignal vom Spaltendekoder 1516 aktiviert, das Ausgangssignal des aktivierten zweiten Leseverstärkers wird zur Hauptverstärkerschaltung 1438 übertragen, und dann werden Lesedaten von der Hauptverstärkerschaltung 1438 zum Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ übertragen, wie in Fig. 92 gezeigt ist.In the buffer read mode, data from the read data transfer buffer circuit 1510 is amplified by the first sense amplifier 1512 , and then a corresponding second sense amplifier is activated only in accordance with the column selection signal from the column decoder 1516 , the output signal of the activated second sense amplifier is transmitted to the main amplifier circuit 1438 , and then read data is transmitted from the Main amplifier circuit 1438 is transferred to the data input / output terminal DQ as shown in FIG. 92.

[Pufferschreibmodus][Buffer write mode]

Wenn die Steuertaktsignale CC0# und CC1# sowie das Schreibaktivierungssignal WE# auf "L" eingestellt sind, und das DQ-Steuersignal DQC auf "H" gesetzt ist, wird der Pufferschreibmodus festgelegt. In diesem Fall werden entsprechende Register der Schreibdaten-Transferpufferschaltung entsprechend den Blockadreßbits As0 bis As3 ausgewählt, und ein externer Wert wird in das ausgewählte Register geschrieben. In diesem Fall werden in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung nur diejenigen Maskierungsdaten zurückgesetzt, die dem Register entsprechen, das einem Datenschreiben unterworfen wird.If the control clock signals CC0 # and CC1 # as well as that Write enable signal WE # are set to "L", and that DQ control signal DQC is set to "H", the Buffer write mode set. In this case corresponding registers of the write data transfer buffer circuit selected according to the block address bits As0 to As3, and a external value is written to the selected register. In in this case, in the write data transfer buffer circuit only those masking data reset that the register correspond, which is subject to data writing.

Wie in Fig. 93 dargestellt ist, wird genauer gesagt dem Pufferschreibmodus durch ein Spaltenauswahlsignal vom Spaltendekoder 1516 (dessen Pfad ist nicht dargestellt) ein entsprechendes Register in der Schreibdaten- Transferpufferschaltung 1520 ausgewählt, und ein Schreibwert vom Din-Puffer 1434 wird in das ausgewählt Register geschrieben.More specifically, as shown in Fig. 93, the buffer write mode is selected by a column selection signal from the column decoder 1516 (whose path is not shown) in the write data transfer buffer circuit 1520 , and a write value from the Din buffer 1434 is selected in the selected register written.

In der Tabelle von Fig. 85 sind die Steuersignale, die zum Betrieb des DRAM-Feldes gehören, und der Zustand der DRAM- Adresse nicht dargestellt. Das SRAM-Feld und das DRAM-Feld werden unabhängig voneinander getrieben. Daher sind in der Tabelle nach Fig. 85 die Zustände der Steuersignale, die den Betrieb des DRAMs betreffen, und der Zustand der SRAM-Adressen beliebig angegeben.In the table of Fig. 85, the control signals associated with the operation of the DRAM array and the state of the DRAM address are not shown. The SRAM field and the DRAM field are driven independently of one another. Therefore, the states of the control signals relating to the operation of the DRAM and the state of the SRAM addresses are arbitrarily specified in the table according to FIG. 85.

Fig. 94 zeigt in einer Tabelle die Betriebsmodi des DRAM-Feldes, die Zustände der Steuersignale und die Zustände der Datenübertragungspuffer zu diesem Zeitpunkt. Wie in Fig. 94 gezeigt ist, betrifft der Betrieb des DRAM-Feldabschnitts den Betrieb des SRAM-Abschnitts und die Dateneingabe/Ausgabe nicht. Daher können die Zustände der Steuersignale CC0#, CC1#, WE# und DQC, die zum SRAM gehören, in einem beliebigen Zustand sein. Daher sind die Zustände dieser Steuersignale nicht dargestellt. Fig. 94 is a table showing the operating modes of the DRAM array, the states of the control signals and the states of the data transmission buffer at that time. As shown in Fig. 94, the operation of the DRAM array section does not affect the operation of the SRAM section and data input / output. Therefore, the states of the control signals CC0 #, CC1 #, WE # and DQC belonging to the SRAM can be in any state. The states of these control signals are therefore not shown.

[DRAM-Stromsparmodus][DRAM power saving mode]

Liegt das DRAM-Taktmaskierungssignal CMd# im vorherigen Zyklus auf "L", tritt das DRAM-Feld in den DRAM-Stromsparmodus ein, und behält den Zustand bei, der im vorherigen Zyklus festgelegt war. Das Chipauswahlsignal CS# wird dazu benutzt, den SRAM-Abschnitt und den DRAM-Abschnitt daran zu hindern, einen neuen Betriebszustand einzunehmen.Is the DRAM clock mask signal CMd # in the previous cycle at "L", the DRAM array enters the DRAM power save mode, and maintains the state that was set in the previous cycle. The chip selection signal CS # is used for the SRAM section and prevent the DRAM section from creating a new one Operating state.

Bei der ersten Ausführungsform wird das Chipaktivierungssignal E# nur dem SRAM-Steuerabschnitt zugeführt, und es wird nicht im DRAM-Abschnitt verwendet. Bei der zweiten Ausführungsform wird das Chipauswahlsignal CS# auch an den DRAM-Steuerabschnitt angelegt. Wenn das Chipauswahlsignal CS# in den inaktiven Zustand "H" versetzt ist, nimmt das DRAM den NOP-Modus (kein Betrieb) ein, in dem kein Vorgang ausgeführt wird. Daher setzt bei der in Fig. 71 dargestellten Struktur das interne Chipauswahlsignal CS, das den Eingang ENA der Steuerschaltung 1452 zugeführt wird, die Steuerschaltung 1452 zurück, und es wird zum Steuern des Aktiv/Inaktivzustands verwendet.In the first embodiment, the chip activation signal E # is only supplied to the SRAM control section and is not used in the DRAM section. In the second embodiment, the chip select signal CS # is also applied to the DRAM control section. When the chip select signal CS # is set to the inactive state "H", the DRAM enters the NOP mode (no operation) in which no operation is carried out. Therefore, in the structure shown in Fig. 71, the internal chip select signal CS supplied to the input ENA of the control circuit 1452 resets the control circuit 1452 and is used to control the active / inactive state.

Es kann eine Struktur verwendet werden, bei der das Chipauswahlsignal CS# dem K-Puffer 1424 (siehe Fig. 74) zugeführt wird, und falls das Chipauswahlsignal CS# auf "H" liegt, kann das Master-Taktsignal K nicht an die DRAM- Steuerschaltung 128 und die SRAM-Steuerschaltung 1432 angelegt werden. Wenn das Chipauswahlsignal CS auf "H" ist, wird in der Steuerschaltung das Übernehmen eines neuen Steuersignals gesperrt.A structure can be used in which the chip selection signal CS # is supplied to the K buffer 1424 (see FIG. 74), and if the chip selection signal CS # is "H", the master clock signal K cannot be applied to the DRAM- Control circuit 128 and the SRAM control circuit 1432 are applied. If the chip selection signal CS is "H", the acceptance of a new control signal is blocked in the control circuit.

[DRAM-NOP-Modus][DRAM NOP mode]

Liegt das Chipauswahlsignal CS# auf "L" (in der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß diese Bedingung erfüllt ist) und ist das Taktmaskierungssignal CMd# im vorherigen Zyklus auf "H" (diese Bedingung gilt auch für die folgende Beschreibung) und sind sowohl das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# als auch das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# auf "H", wird der NOP-Modus des DRAM (DNOP-Modus) festgelegt. In diesem Fall wird im DRAM-Feld der Zustand des vorherigen Zyklus beibehalten, und es wird kein neuer Vorgang ausgeführt. Dieser Modus wird verwendet, um den DRAM-Abschnitt daran zu hindern, einen neuen Betriebsmodus einzunehmen. Ist im vorherigen Zyklus ein bestimmter Betriebsmodus festgelegt worden und ist der DRAM-NOP-Modus eingestellt, wird in diesem Zustand intern der im vorherigen Zyklus festgelegte Vorgang ausgeführt.If the chip selection signal CS # is at "L" (in the following Description assumes that this condition is met) and the clock mask signal CMd # is on in the previous cycle "H" (this condition also applies to the following description) and are both the row address strobe signal RAS # and that Column address strobe signal CAS # at "H", the NOP mode of the DRAM (DNOP mode) set. In this case, the DRAM field the state of the previous cycle is maintained and there is no new operation executed. This mode is used to control the DRAM section to prevent a new operating mode to take. Is a specific one in the previous cycle Operating mode has been set and is the DRAM-NOP mode is set in this state internally that in the previous one Cycle specified operation executed.

[DRAM-Lesetransfermodus][DRAM Read Transfer Mode]

Wenn das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# und das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTB# beide auf "H" eingestellt sind, und das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# auf "L" gesetzt ist, wird der DRAM-Lesetransfermodus festgelegt. Im DRAM-Lesetransfermodus werden im DRAM-Feld die Adreßbits Ad4 bis Ad9 als Spaltenblockadresse verwendet, und es wird ein Speicherzellenblock (Spaltenblock) vom Blockdekoder 112 ausgewählt, der in Fig. 70 dargestellt ist. Die Daten des ausgewählten Spaltenblocks (Speicherzellenblocks) werden zur Lesedaten-Transferpufferschaltung übertragen.When the row address strobe signal RAS # and the data transfer determination signal DTB # are both set to "H" and the column address strobe signal CAS # is set to "L", the DRAM read transfer mode is set. In the DRAM read transfer mode, the address bits Ad4 to Ad9 in the DRAM field are used as the column block address, and a memory cell block (column block) is selected by the block decoder 112 , which is shown in Fig. 70. The data of the selected column block (memory cell block) is transferred to the read data transfer buffer circuit.

Wie in Fig. 95 gezeigt ist, wird genauer gesagt der ausgewählte Spaltenblock (ein Speicherzellenblock oder ein Datenblock) im DRAM-Feld 102 ausgewählt, und der ausgewählte Spaltenblock wird zur Lesedaten-Transferpufferschaltung 1510 übertragen und dort verriegelt.More specifically, as shown in Fig. 95, the selected column block (a memory cell block or a data block) is selected in the DRAM array 102 and the selected column block is transferred to the read data transfer buffer circuit 1510 and latched there.

[DRAM-Aktivmodus][DRAM active mode]

Wenn das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# auf "L" eingestellt ist, und sowohl das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# als auch das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# auf "H" gesetzt sind, wird der DRAM-Aktivmodus festgelegt. In diesem Modus werden die zu diesem Zeitpunkt angelegten Adreßbits Ad0 bis Ad11 als DRAM- Zeilenadresse übernommen, und im DRAM-Feld wird entsprechend der Zeilenadresse ein Zeilenauswahlvorgang ausgeführt. Der DRAM- Aktivmodus behält den Zeilenauswahlzustand bei, bis der DRAM- Vorlademodus festgelegt wird, der im folgenden beschrieben wird. Durch Verwenden des DRAM-Aktivmodus kann der Leseverstärker des DRAM in den Datenverriegelungszustand versetzt werden, indem eine Datenübertragung unter Verwendung des Page-Mode implementiert werden kann (wie bei der ersten Ausführungsform).When the row address strobe signal RAS # is set to "L", and both the column address strobe signal CAS # and that Data transfer determination signal DTD # are set to "H", the DRAM active mode is set. In this mode the at this time address bits Ad0 to Ad11 as DRAM Row address is taken over, and in the DRAM field the Row address performed a row selection. The DRAM Active mode maintains the row selection state until the DRAM Pre-charge mode is set, which is described below. By using the DRAM active mode, the sense amplifier of the DRAM can be put into the data lock state by a data transmission using the page mode can be implemented (as in the first embodiment).

[DRAM-Vorlademodus][DRAM preload mode]

Wenn das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# und das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# beide auf "L" eingestellt sind, und das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# auf "H" gesetzt ist, wird der DRAM-Vorlademodus festgelegt. In diesem Modus wird eine im DRAM-Feld ausgewählte Wortleitung in den nicht-ausgewählten Zustand verändert, und das DRAM kehrt zum Anfangszustand zurück (Bereitschaftszustand). Wenn im DRAM-Feld eine andere Zeile ausgewählt werden soll, ist es notwendig, zwischen dem DRAM-Aktivmodus und dem folgenden DRAM-Aktivmodus den DRAM-Vorlademodus auszuführen. If the row address strobe signal RAS # and that Data transfer determination signal DTD # both at "L" are set, and the column address strobe signal CAS # is at "H" the DRAM precharge mode is set. In this Mode is a word line selected in the DRAM field in the unselected state changes, and the DRAM returns to Initial state back (standby state). If in the DRAM field another line should be selected, it is necessary between the DRAM active mode and the following DRAM active mode to execute the DRAM precharge mode.  

[Selbstauffrischungsmodus][Self-refresh mode]

Wenn die Adreßabtastsignale RAS# und CAS# beide auf "L" eingestellt sind, und das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# auf "H" gesetzt ist, wird im DRAM-Abschnitt der Selbstauffrischungsmodus festgelegt. In diesem Modus wird von einem Adreßzähler (in Fig. 70 nicht explizit dargestellt), der im DRAM gebildet ist, eine Auffrischungsadresse erzeugt, und die Speicherzellendaten werden entsprechend der Auffrischungsadresse aufgefrischt. Wie bei der ersten Ausführungsform ist die Ausführung des DRAM-Vorlademodus notwendig, um den Selbstauffrischungsmodus abzuschließen. Die zu diesem Zeitpunkt angelegte DRAM-Adresse kann als Auffrischungsadresse verwendet werden.When the address strobe signals RAS # and CAS # are both set to "L" and the data transfer designation signal DTD # is set to "H", the self-refresh mode is set in the DRAM section. In this mode, a refresh address is generated from an address counter (not explicitly shown in Fig. 70) formed in the DRAM, and the memory cell data is refreshed according to the refresh address. As with the first embodiment, execution of the DRAM precharge mode is necessary to complete the self-refresh mode. The DRAM address created at this time can be used as a refresh address.

[Datenübertragungsvorgang von der Schreibdaten-Transferpufferschaltung zum DRAM-Feld][Data transfer operation from the write data transfer buffer circuit to the DRAM array]

Es gibt vier verschiedene Arten von Datenübertragungsvorgängen von der Schreibdaten-Transferpufferschaltung zum DRAM-Feld. Die Datenübertragung von der Schreibdaten-Transferpufferschaltung zum DRAM-Feld wird durch Einstellen des Zeilenadreß- Abtastsignals RAS# auf "H" und durch Einstellen des Spaltenadreß-Abtastsignals CAS# sowie dessen Datenübertragungs- Bestimmungssignals DTD# auf "L" festgelegt. In diesem Zustand werden die zu diesem Zeitpunkt zugeführten Adreßbits Ad4 bis Ad9 an den Blockdekoder 112 (siehe Fig. 70) angelegt, und es wird eine Datenübertragung bezüglich des Spaltenblocks (Speicherzellenblock oder Datenblock), der im DRAM-Feld ausgewählt ist, durchgeführt. Es gibt vier verschiedene Datenübertragungsmodi. Diese vier Datenübertragungsmodi werden im folgenden beschrieben.There are four different types of data transfers from the write data transfer buffer circuit to the DRAM array. Data transfer from the write data transfer buffer circuit to the DRAM array is determined by setting the row address strobe signal RAS # to "H" and by setting the column address strobe signal CAS # and its data transfer designation signal DTD # to "L". In this state, the address bits Ad4 to Ad9 supplied at this time are applied to the block decoder 112 (see Fig. 70), and data transfer is performed on the column block (memory cell block or data block) selected in the DRAM field. There are four different data transfer modes. These four data transfer modes are described below.

Fig. 96 zeigt die Zustände der Steuersignale im DRAM- Schreibtransfermodus (der zusammengefaßt die vier Datenübertragungsmodi angibt). Im ersten Zyklus des Master- Taktsignals K wird mit der ansteigenden Flanke das Zeilenadreß- Abtastsignal RAS# auf "L" eingestellt und der DRAM-Aktivmodus festgelegt. Die zu diesem Zeitpunkt zugeführten Adreßbits Ad0 bis Ad11 werden als DRAM-Zeilenadresse übernommen, und im DRAM- Feld wird ein Zeilenauswahlvorgang durchgeführt. Nachdem eine vorbestimmte Latenzzeit (Anzahl von Taktzyklen, die notwendig sind, um ein Abfallen des Spaltenadreß-Abtastsignals CAS# zu ermöglichen) verstrichen ist, werden im vierten Zyklus des Master-Taktsignals K das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# und das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# beide auf "L" eingestellt. Folglich wird der DRAM-Schreibtransfermodus (DWT- Modus) festgelegt. Im Schreibtransfermodus wird im DRAM-Feld ein Vorgang zum Auswählen eines Spaltenblocks (ein Block von Speicherzellen oder ein Datenblock) durchgeführt. Ad4 bis Ad11 werden als Adresse verwendet. Die verbleibenden niederwertigen Adreßbits Ad0 bis Ad3 werden als Befehle zum Festlegen der Art des Schreibtransfermodus verwendet. Fig. 96 shows the states of the control signals in the DRAM write transfer mode (which summarizes the four data transfer modes). In the first cycle of the master clock signal K, the row address scanning signal RAS # is set to "L" with the rising edge and the DRAM active mode is defined. The address bits Ad0 to Ad11 supplied at this time are adopted as the DRAM row address, and a row selection process is carried out in the DRAM field. After a predetermined latency (number of clock cycles necessary to allow the column address strobe signal CAS # to drop) has elapsed, in the fourth cycle of the master clock signal K the column address strobe signal CAS # and the data transfer determination signal DTD # are both set to "L". As a result, the DRAM write transfer mode (DWT mode) is set. In write transfer mode, an operation for selecting a column block (a block of memory cells or a data block) is performed in the DRAM field. Ad4 to Ad11 are used as addresses. The remaining low-order address bits Ad0 to Ad3 are used as commands for specifying the type of write transfer mode.

In der Tabelle von Fig. 94 ist ein Zustand dargestellt, in dem nur die niedrigen Adreßbits Ad0 bis Ad1 verwendet werden. Die verbleibenden Adreßbits Ad2 und Ad3 sind für eine zukünftige Erweiterung reserviert. Bei einer Struktur, bei der ein Befehlswert zum Festlegen des DRAM-Schreibtransfermodus gleichzeitig mit der DRAM-Spaltenblockadresse beim Abfallen des Spaltenadreß-Abtastsignals CAS# angelegt wird, ist es unnötig, einen separaten Anschluß für die Datenübertragungsfestlegung zu bilden. Dadurch kann die Chipfläche vermindert werden.In the table of FIG. 94 shows a state, only the low address bits Ad0 to be used in the Ad1. The remaining address bits Ad2 and Ad3 are reserved for future expansion. In a structure in which a command value for setting the DRAM write transfer mode is applied simultaneously with the DRAM column block address when the column address strobe signal CAS # falls, it is unnecessary to form a separate terminal for data transfer setting. This can reduce the chip area.

Die externen Steuervorrichtungen können auch Daten auf einfache Weise erzeugen, die für die Schreibtransfer-Modusfestlegung notwendig sind, so daß die Steuerung des Gesamtsystems vereinfacht wird. Das wird vor der detaillierten Beschreibung des Schreibtransfermodus erläutert.The external control devices can also perform data on simple Generate ways for write transfer mode setting are necessary so that the control of the overall system is simplified. That will be before the detailed description of the write transfer mode explained.

Fig. 79 zeigt ein Beispiel für ein Datenverarbeitungssystem, das ein CDRAM verwendet. Wie in Fig. 79 gezeigt ist, weist das Datenverarbeitungssystem eine CPU 2002 als externe Verarbeitungseinheit zum Ausführen der notwendigen Datenverarbeitungen, ein CDRAM 2000, das als Hauptspeicher und Cache-Speicher wirkt, einen Cache-Controller 2004, der den Betriebsmodus und andere Dinge des CDRAMs 2000 festlegt, ein SRAM-Adreß-Latch 2006, das die SRAM-Adresse A0 bis A11 von der CPU 2002 verriegelt, ein Zeilen-Latch 2008, das die Adresse A10 bis A21 von der CPU 2002 als DRAM-Zeilenadresse verriegelt, ein Spalten-Latch 2010 zum Verriegeln der Adressen A4 bis A9 von der CPU 2002 als DRAM-Spaltenblockadresse und einen Multiplexer 2014 zum Multiplexen der Adressen vom Zeilen-Latch 2008 und Spalten- Latch 2010, um das Ergebnis an das CDRAM 2000 anzulegen, auf. Der Multiplexer 2014 legt die Adresse vom Spalten-Latch 2010 und die Befehlsdaten vom Befehls-Latch 2012 gleichzeitig an das CDRAM an. Fig. 79 shows an example of a data processing system that uses a CDRAM. As shown in Fig. 79, the data processing system includes a CPU 2002 as an external processing unit for performing the necessary data processing, a CDRAM 2000 , which acts as main memory and cache memory, a cache controller 2004 , which controls the mode of operation and other things of the CDRAM 2000 specifies an SRAM address latch 2006 , which locks the SRAM address A0 to A11 from the CPU 2002 , a row latch 2008 , which locks the address A10 to A21 from the CPU 2002 as a DRAM row address, a column Latch 2010 for locking the addresses A4 to A9 from the CPU 2002 as a DRAM column block address and a multiplexer 2014 for multiplexing the addresses from the row latch 2008 and column latch 2010 to apply the result to the CDRAM 2000 . The multiplexer 2014 simultaneously applies the address from the column latch 2010 and the command data from the command latch 2012 to the CDRAM.

Der Cache-Controller 2004 weist einen Schaltungsabschnitt zum Ermitteln eines Cache-Fehltreffers/Cache-Treffers in Übereinstimmung mit der Cache-Adresse A0 bis A11 von der CPU 2002 zum Erzeugen eines Steuersignals entsprechend dem Ermittlungsergebnis auf. Die SRAM-Adreßbits As0 bis As11 des CDRAM 2000 werden vom Latch 2006 erzeugt. Die DRAM Adreßbits Ad0 bis Ad11 des CDRAM 2000 werden vom Multiplexer 2014 erzeugt.The cache controller 2004 has a circuit section for detecting a cache miss in accordance with the cache address A0 to A11 by the CPU 2002 for generating a control signal according to the determination result. The SRAM address bits As0 to As11 of the CDRAM 2000 are generated by the Latch 2006 . The DRAM address bits Ad0 to Ad11 of the CDRAM 2000 are generated by the multiplexer 2014 .

Bei der in Fig. 97 gezeigten Adreßstruktur werden die von der CPU 2002 angelegten Adreßbits A12 bis A21 als Tag-Adresse des Cache verwendet. Die CPU Adreßbits A10 und A11 werden als Wegadresse (Way-Adresse) benutzt. Die CPU-Adreßbits A4 bis A9 werden als Set-Adresse verwendet. Die CPU-Adreßbits A0 bis A3 werden als Blockadresse benutzt. Die CPU-Adreßbits A22 bis A31 (für den Fall, daß die Adresse 32 umfaßt) werden als Chipauswahladresse verwendet. Die in Fig. 97 dargestellte Adressenanordnung zeigt nämlich eine Struktur, bei der eine 4- wege-set-assoziative Abbildung zwischen Cache und Hauptspeicher implementiert ist.In the address structure shown in Fig. 97, the address bits A12 to A21 created by the CPU 2002 are used as the tag address of the cache. The CPU address bits A10 and A11 are used as the way address. The CPU address bits A4 to A9 are used as the set address. The CPU address bits A0 to A3 are used as block addresses. The CPU address bits A22 to A31 (in the case that the address includes 32) are used as the chip select address. Namely, the address arrangement shown in Fig. 97 shows a structure in which a 4-way set associative mapping between cache and main memory is implemented.

Der Cache-Controller 2004 dekodiert eine nicht gezeigte Chipauswahladresse und erzeugt ein Chipauswahlsignal (oder ein Chipaktivierungssignal (im Fall der ersten Ausführungsform)).The cache controller 2004 decodes a chip selection address, not shown, and generates a chip selection signal (or a chip activation signal (in the case of the first embodiment)).

Bei der in Fig. 97 dargestellten Struktur kann der Multiplexer 2014 die DRAM-Spaltenadresse und die Befehlsdaten für den Schreibdaten-Transfermodus zur gleichen Zeit erzeugen. Daher kann die Art des Schreibtransfermodus ohne Beeinflussung der Arbeitsgeschwindigkeit festgelegt werden. Ferner wird dieses Steuerverfahren auf einfache Weise als Verfahren zum Erzeugen der Befehlsdaten zum Identifizieren der Art des Schreibtransfermodus verwendet.In the structure shown in Fig. 97, the multiplexer 2014 can generate the DRAM column address and the command data for the write data transfer mode at the same time. Therefore, the type of write transfer mode can be set without affecting the working speed. Furthermore, this control method is easily used as a method for generating the command data for identifying the type of the write transfer mode.

Nun wird der Betrieb der jeweiligen Schreibtransfermodi beschrieben.Now the operation of the respective write transfer modes described.

[DRAM-Schreibtransfermodus 1][DRAM Write Transfer Mode 1]

Dieser Modus wird festgelegt durch Einstellen der Adreßbits Ad0 und Ad1 auf "0", die gleichzeitig mit der DRAM-Spaltenadresse zugeführt werden. In diesem Modus werden Daten vom Zwischenregister in den Schreibdaten-Transferpuffer DTBW geladen, und die geladenen Daten werden zum DRAM-Feld übertragen. Synchron zur Datenübertragung vom Zwischenregister der Schreibdaten-Transferpufferschaltung zum Datentransferpuffer DTBW werden Maskierungsdaten des Zwischenregisters zum Maskierungsregister in der Übertragungsmaskierungsschaltung übertragen und dieser Datentransfer wird maskiert. In diesem Modus werden die Maskierungsdaten des Zwischenregisters nach dem Abschluß der Datenübertragung eingestellt.This mode is determined by setting the address bits Ad0 and Ad1 to "0", which coincides with the DRAM column address be fed. In this mode, data from the Intermediate register in the write data transfer buffer DTBW loaded, and the loaded data becomes the DRAM field transfer. Synchronous with data transfer from the intermediate register the write data transfer buffer circuit to the data transfer buffer DTBW become masking data of the intermediate register Masking register in the transmission masking circuit transferred and this data transfer is masked. In this The masking data of the intermediate register after the mode Completion of data transfer set.

Hier werden das Zwischenregister 142 der Schreibdaten- Transferpufferschaltung und der Schreibdaten-Transferpuffer DTBW in Fig. 70 durch die Bezugszeichen 142 bzw. 144 dargestellt. Für die Maskierungsregisterschaltung ist das Zwischenregister nicht dargestellt. Die detaillierte Struktur wird später beschrieben. Zum einfacheren Verständnis des Datenübertragungsvorgangs ist in dieser Beschreibung die Struktur vereinfacht.Here, the intermediate register 142 of the write data transfer buffer circuit and the write data transfer buffer DTBW are shown in Fig. 70 by reference numerals 142 and 144 , respectively. The intermediate register is not shown for the masking register circuit. The detailed structure will be described later. In this description, the structure is simplified for easier understanding of the data transmission process.

Wie in Fig. 98 dargestellt ist, werden im DRAM- Schreibtransfermodus 1 Daten vom Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) 1520 zum DRAM-Feld 102 übertragen. Im DRAM-Feld 102 ist ein Spaltenblock (ein Speicherzellenblock oder ein Datenblock) ausgewählt worden, und die Daten werden auf einmal in den ausgewählten Spaltenblock geschrieben.As shown in FIG. 98, in the DRAM write transfer mode 1, data is transferred from the write data transfer buffer (DTBW) 1520 to the DRAM array 102 . In the DRAM field 102 , a column block (a memory cell block or a data block) has been selected and the data is written to the selected column block at once.

[DRAM-Schreibtransferlesemodus][DRAM Write Transfer Read Mode]

Dieser Modus wird durch Einstellen der Adreßbits Ad0 und Ad1 auf "1" bzw. "0" eingestellt. In diesem Modus werden Daten der Schreibtransferpufferschaltung (DTBW) sowohl zum ausgewählten Spaltenblock des DRAM-Feldes als auch zur Lesedaten- Transferpufferschaltung übertragen. Die Daten vom Spaltenblock, der diejenige Speicherzelle enthält, die einem Datenschreiben unterworfen worden ist, werden zur Lesedaten- Transferpufferschaltung (DTBR) übertragen. Folglich kann in einem Cache-Fehltreffer-Schreibvorgang von dieser Lesedaten- Transferpufferschaltung ein Lesen von Daten ausgeführt werden, wenn im nächsten Zyklus derselbe Block festgelegt wird, und weil die Daten von der Lesedaten-Transferpufferschaltung (DTBR) zum SRAM-Feld 104 geschrieben werden können, kann der Inhalt des SRAM-Feldes 104, auf das erfolglos zugegriffen wurde, neu geschrieben werden. Daher kann die Verzögerung bei einem Cache- Fehltreffer vermindert werden, und es kann ein CDRAM gebildet werden, das mit hoher Geschwindigkeit arbeitet.This mode is set by setting the address bits Ad0 and Ad1 to "1" and "0", respectively. In this mode, data from the write transfer buffer circuit (DTBW) is transferred both to the selected column block of the DRAM array and to the read data transfer buffer circuit. The data from the column block containing the memory cell that has been subjected to data writing is transferred to the read data transfer buffer circuit (DTBR). Thus, in a cache miss write from this read data transfer buffer circuit, reading data can be performed if the same block is set in the next cycle and because the data can be written from the read data transfer buffer circuit (DTBR) to the SRAM array 104 , the contents of the SRAM field 104 that was accessed unsuccessfully can be rewritten. Therefore, the cache miss delay can be reduced and a CDRAM that operates at high speed can be formed.

Wie in Fig. 99 dargestellt ist, werden genauer gesagt im DRAM- Schreibtransfermodus 1/Lesemodus Daten von der Schreibdaten- Transferpufferschaltung (DTBW) 1520 zum ausgewählten Spaltenblock des DRAM-Feldes 102 übertragen (ein Maskierungsvorgang entsprechend den Maskierungsdaten im Maskierungsregister wird ausgeführt) und die Daten dieses ausgewählten Spaltenblocks des DRAM-Feldes 102 werden zur Lesedaten-Transferpufferschaltung (DTBR) 1510 übertragen.More specifically, as shown in Fig. 99, in the DRAM write transfer mode 1 / read mode, data is transferred from the write data transfer buffer circuit (DTBW) 1520 to the selected column block of the DRAM array 102 (a masking operation corresponding to the masking data in the masking register is performed) and that Data from this selected column block of DRAM array 102 is transferred to read data transfer buffer circuit (DTBR) 1510 .

[DRAM-Schreibtransfermodus 2)[DRAM write transfer mode 2)

Dieser Modus wird festgelegt durch Einstellen der Spaltenblock- Adreßbits Ad0 und Ad1 auf "0" bzw. "1". In diesem Betriebsmodus wird eine Datenübertragung von der Schreibdaten- Transferpufferschaltung (DTBW) zum ausgewählten Spaltenblock des DRAM-Feldes ausgeführt. In diesem Fall wird in der Schreibtransfer-Pufferschaltung keine Datenübertragung vom Zwischenregister zum Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) durchgeführt. Dasselbe gilt für das Maskierungsregister. This mode is determined by setting the column block Address bits Ad0 and Ad1 at "0" and "1", respectively. In this operating mode a data transfer from the write data Transfer buffer circuit (DTBW) to the selected column block of the DRAM field executed. In this case, the Write transfer buffer circuit no data transfer from Intermediate register to the write data transfer buffer (DTBW) carried out. The same applies to the masking register.  

Der Schreibdaten-Transferpufferschaltung wird das Zwischenregister vom Pufferregisterabschnitt abgetrennt, der die Daten zum DRAM-Feld überträgt. Wenn der DRAM- Schreibtransfermodus 2 wiederholt ausgeführt wird, werden dieselben Daten zum DRAM-Feld übertragen. Wenn der Spaltenblock im DRAM-Feld im Page-Mode ausgewählt wird, können die Daten im DRAM-Feld durch denselben Wert mit hoher Geschwindigkeit überschrieben werden. Daher kann ein sogenanntes "Füllen" (Ausmalen in einer Farbe) in einer Grafikanwendung mit hoher Geschwindigkeit implementiert werden. Der Datenübertragungsvorgang stimmt im wesentlichen mit dem überein, der in Fig. 98 dargestellt ist. Der einzige Unterschied besteht darin, ob der selbe Wert übertragen wird oder nicht.The write data transfer buffer circuit separates the intermediate register from the buffer register section which transfers the data to the DRAM array. When the DRAM write transfer mode 2 is repeatedly executed, the same data is transferred to the DRAM field. If the column block in the DRAM field is selected in page mode, the data in the DRAM field can be overwritten by the same value at high speed. Therefore, so-called "fill" (coloring in one color) can be implemented at high speed in a graphics application. The data transfer process is essentially the same as that shown in FIG. 98. The only difference is whether the same value is transferred or not.

[DRAM-Schreibtransfermodus 2 /Lesemodus][DRAM write transfer mode 2 / read mode]

Dieser Modus wird festgelegt durch Einstellen der Adreßbits Ad0 und Ad1 auf "1". In diesem Betriebsmodus wird zusätzlich zum DRAM-Schreibtransfermodus 2 ein Vorgang zum Übertragen von Daten des ausgewählten Spaltenblocks des DRAM-Feldes zur Lesedaten- Transferpufferschaltung (DTBR) durchgeführt. Auch in diesem Betriebsmodus kann ein "Füllen" mit hoher Geschwindigkeit realisiert werden. Entsprechend kann man ein CDRAM erhalten, das sehr effektiv ist für Grafikanwendungen.This mode is determined by setting the address bits Ad0 and Ad1 to "1". In this operating mode, in addition to DRAM write transfer mode 2 an operation for transferring data the selected column block of the DRAM field for read data Transfer buffer circuit (DTBR) performed. Also in this Operating mode can be a "filling" at high speed will be realized. Accordingly, one can obtain a CDRAM that is very effective for graphics applications.

[Allgemeiner Datenübertragungsvorgang][General data transfer process]

Fig. 100 zeigt ein Signaldiagramm einer Datenübertragungsfolge vom DRAM-Feld zur Lesedaten-Transferpufferschaltung. Die Datenübertragung vom DRAM-Feld zur Lesedaten- Transferpufferschaltung wird unter Bezugnahme auf Fig. 100 beschrieben. Fig. 100 shows a signal diagram of a data transmission sequence from the DRAM array to the read data transfer buffer circuit. Data transfer from the DRAM array to the read data transfer buffer circuit will be described with reference to FIG. 100.

Im ersten Zyklus des Master-Taktsignals K, wenn das Zeilenadreß- Abtastsignal RAS# auf "L" eingestellt ist, und das Spaltenadreß- Abtastsignal CAS# sowie das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# auf "H" gesetzt sind, wird der DRAM-Aktivmodus ACT festgelegt. Im DRAM-Abschnitt werden die zu diesem Zeitpunkt angelegten Adreßbits Ad0 bis Ad11 als Zeilenadresse verwendet, und es wird ein Zeilenauswahlvorgang durchgeführt.In the first cycle of the master clock signal K when the row address Sampling signal RAS # is set to "L", and the column address Sampling signal CAS # and the data transmission determination signal DTD # are set to "H", the DRAM active mode ACT fixed. In the DRAM section at that time  created address bits Ad0 to Ad11 are used as row addresses, and a row selection process is performed.

Im Zyklus nach dem Verstreichen der RAS-CAS-Verzögerung tRCD, das heißt, im vierten Zyklus des Master-Taktsignals K wenn das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# auf "L" eingestellt wird, und das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# sowie das Datenübertragungs- Bestimmungssignal DTD# auf "H" gesetzt sind, wird der DRAM- Lesetransfermodus (DRT) festgelegt. Im DRAM-Feld wird ein Spaltenblock (ein Speicherzellenblock oder ein Datenblock) der ausgewählten Zeile unter Verwendung der als Spaltenblockadresse (C1) angelegten Adresse ausgewählt, und die Daten des ausgewählten Spaltenblocks werden zur Lesedaten- Transferpufferschaltung übertragen. Hier wird eine Latenz von drei Taktsignalzyklen angenommen.In the cycle after the RAS-CAS delay tRCD has elapsed, that is, in the fourth cycle of the master clock signal K if that Column address strobe signal CAS # is set to "L", and that Row address scan signal RAS # and the data transmission Determination signal DTD # are set to "H", the DRAM Read transfer mode (DRT) set. In the DRAM field is a Column block (a memory cell block or a data block) of the selected row using the as column block address (C1) selected address selected, and the data of the selected column blocks are used for read data Transfer buffer circuit. Here is a latency of assumed three clock signal cycles.

Die Latenz bedeutet die Anzahl von Taktsignalen, die notwendig sind, daß die neuen Daten von der Lesedaten- Transferpufferschaltung zum SRAM-Feld und/oder dem Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ übertragen werden, wie bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist. Diese Latenz kann als Zugriffszeit der Lesedaten- Transferpufferschaltung angesehen werden. Beträgt die Latenz n Taktzyklen, wird der (n-1)-te Zyklus in den "DTBR-Sperrzustand" versetzt. Genauer gesagt wird die Datenübertragung von der Lesedaten-Transferpufferschaltung gesperrt (in diesem Zyklus wird der Vorgang zum Zugreifen auf die Lesedaten- Transferpufferschaltung gesperrt).The latency means the number of clock signals that are necessary are that the new data from the read data Transfer buffer circuit to the SRAM field and / or the Data input / output port DQ are transmitted as before described in connection with the first embodiment has been. This latency can be seen as the access time of the read data Transfer buffer circuit can be viewed. Is the latency n Clock cycles, the (n-1) th cycle is in the "DTBR lock state" transferred. More specifically, the data transmission is carried out by the Read data transfer buffer circuit locked (in this cycle the process of accessing the read data Transfer buffer circuit blocked).

Im siebten Zyklus des Master-Taktsignals K werden die Daten der Lesedaten-Transferpufferschaltung stabilisiert, und in diesem Zyklus wird erneut der DRAM-Lesetransfermodus im DRAM-Abschnitt festgelegt. In derjenigen Zeile, die im ersten Zyklus des Master-Taktsignals K festgelegt worden ist, wird ein weiterer Spaltenblock entsprechend der Spaltenblockadresse (C2) ausgewählt, und nach dem Verstreichen der CAS-Latenz werden die Daten des neu ausgewählten Spaltenblocks (ein Speicherzellenblock oder Datenblock) zur Lesedaten- Transferpufferschaltung übertragen. In the seventh cycle of the master clock signal K, the data of the Read data transfer buffer circuit stabilized, and in this The DRAM read transfer mode in the DRAM section becomes cycle again fixed. In the line that is in the first cycle of the Master clock signal K has been set, another Column block corresponding to the column block address (C2) selected, and after the CAS latency has elapsed, the Data of the newly selected column block (a Memory cell block or data block) for read data Transfer buffer circuit.  

Im SRAM-Abschnitt werden im siebten Zyklus des Master- Taktsignals R die Steuertaktsignale CC0# und CC1# beide auf "L" eingestellt, und das Schreibaktivierungssignal WE# wird auf "H" gesetzt. Das DQ-Steuersignal DQC liegt auf "H" und die Dateneingabe/Ausgabe wird aktiviert. In diesem Zustand ist der Pufferlesemodus festgelegt, und der Spaltendekoder führt den Auswahlvorgang in Übereinstimmung mit den Adreßbits As0 bis As3 aus, die zu diesem Zeitpunkt angelegt sind, und er liest die entsprechenden Daten von den Werten, die in der Lesedaten- Transferpufferschaltung gespeichert sind. Genauer gesagt werden im achten Zyklus des Master-Taktsignals K die Daten B1 gelesen. Durch Ausführen des DRAM-Lesetransfermodus und durch Ausführen des Pufferlesemodus (BR) in einem Zyklus nach dem Verstreichen der Latenz können nämlich Lesedaten nach dem Verstreichen der Zeit tCAC ab der Festlegung des Pufferlesetransfermodus erhalten werden.In the SRAM section, in the seventh cycle of the master Clock signal R the control clock signals CC0 # and CC1 # both at "L" is set, and the write enable signal WE # is set to "H" set. The DQ control signal DQC is at "H" and Data input / output is activated. In this state it is Buffer read mode is set and the column decoder performs the Selection process in accordance with the address bits As0 to As3 from that point in time and it reads the corresponding data from the values that are in the read data Transfer buffer circuit are stored. To be more precise read data B1 in the eighth cycle of master clock signal K. By executing the DRAM read transfer mode and by executing the buffer read mode (BR) in one cycle after the elapse the latency can namely read data after the lapse of Time tCAC obtained from the determination of the buffer read transfer mode become.

Im zehnten Zyklus des Master-Taktsignals K werden die durch die Spaltenblockadresse (C2) ausgewählten Daten der Lesedaten- Transferpufferschaltung gespeichert. In diesem Zyklus wird erneut der Pufferlesemodus (BR) ausgeführt, und in jedem Taktzyklus werden die in der Lesedaten-Transferpufferschaltung gespeicherten Daten nacheinander gelesen (B2, B3, B4 und B5).In the tenth cycle of the master clock signal K through the Column block address (C2) selected data of the read data Transfer buffer circuit saved. In this cycle buffer read mode (BR) executed again, and in each Clock cycle become those in the read data transfer buffer circuit stored data read one after the other (B2, B3, B4 and B5).

Parallel zum Pufferlesemodusvorgang wird im zwölften Zyklus des Master-Taktsignals der DRAM-Lesetransfermodus erneut festgelegt, und nachdem drei Taktsignalzyklen verstrichen sind, sind die Daten der Lesedaten-Transferpufferschaltung stabilisiert. Im SRAM-Feldabschnitt wird in diesem vierzehnten Zyklus der Zugriff auf die Lesedaten-Transferpufferschaltung gesperrt, und daher wird die zu diesem Zeitpunkt angelegte SRAM-Adresse ignoriert (weil das die DTBR-Sperrzeit darstellt).Parallel to the buffer read mode process, the twelfth cycle of the Master clock signal of the DRAM read transfer mode redefined, and after three clock signal cycles have passed, those are Data of the read data transfer buffer circuit stabilized. in the SRAM field section becomes access in this fourteenth cycle locked to the read data transfer buffer circuit, and therefore the SRAM address created at this time is ignored (because that is the DTBR lockout time).

Im fünfzehnten Zyklus des Master-Taktsignals K wird erneut der Pufferlesemodus festgelegt, und die in der Lesedaten- Transferpufferschaltung (B6) gespeicherten Daten werden gelesen. In the fifteenth cycle of the master clock signal K, the Buffer read mode set, and those in the read data Transfer buffer circuit (B6) stored data are read.  

Im fünfzehnten Zyklus des Master-Taktsignals K werden das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# und das Datenübertragungs- Bestimmungssignal DTD# auf "L" eingestellt, und das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# wird auf "H" gesetzt. Damit wird der DRAM-Vorlademodus (PCG) festgelegt. Daher wird die Zeile, die im DRAM-Feld ausgewählt worden ist, in den nicht­ ausgewählten Zustand versetzt.In the fifteenth cycle of the master clock signal K, this will be Row address strobe signal RAS # and the data transmission Determination signal DTD # set to "L", and that Column address strobe signal CAS # is set to "H". So that will the DRAM preload mode (PCG) is set. So the line which has been selected in the DRAM field, in the not selected state.

Wie oben beschrieben worden ist, können durch die kombinierte Verwendung des DRAM-Lesetransfermodus und des Pufferlesemodus die Daten des DRAM-Feldes über die Lesedaten- Transferpufferschaltung gelesen werden, ohne das SRAM-Feld zu beeinflussen. Weil dieser Vorgang durch Verwenden des Page-Mode des DRAM ausgeführt werden kann (der DRAM-Aktivmodus wird fortgesetzt, bis ein DRAM-Vorlademodus ausgeführt wird), können die Daten mit hoher Geschwindigkeit gelesen werden.As has been described above, the combined Using DRAM read transfer mode and buffer read mode the data of the DRAM field via the read data Transfer buffer circuit can be read without the SRAM field too influence. Because this is done by using Page mode of the DRAM can be executed (the DRAM active mode continue until a DRAM precharge mode is executed) the data is read at high speed.

Fig. 101 zeigt ein Signaldiagramm der Datenübertragungsfolge von der Schreibdaten-Transferpufferschaltung zum DRAM-Feld. Unter Bezugnahme auf Fig. 101 wird der DRAM-Schreibtransfermodus zum Übertragen von Daten von der Schreibdaten- Transferpufferschaltung zum DRAM-Feld beschrieben. Fig. 101 shows a signal diagram of the data transfer sequence from the write data transfer buffer circuit to the DRAM array. Referring to Fig. 101, the DRAM write transfer mode for transferring data from the write data transfer buffer circuit to the DRAM array will be described.

Im ersten Zyklus des Master-Taktsignals K wird das Zeilenadreß- Abtastsignal RAS# auf "L" eingestellt, und das Spaltenadreß- Abtastsignal CAS# sowie das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# werden beide auf "H" gesetzt, so daß der DRAM-Aktivmodus (ACT) festgelegt wird. Im DRAM-Feld wird ein Zeilenauswahlvorgang durchgeführt.In the first cycle of the master clock signal K, the row address Sampling signal RAS # is set to "L", and the column address Sampling signal CAS # and the data transmission determination signal DTD # are both set to "H", making the DRAM active mode (ACT) is set. In the DRAM field is a Row selection process performed.

Im SRAM-Abschnitt wird im ersten bis vierten Zyklus des Master- Taktsignals K ein Pufferschreibvorgang (BW) ausgeführt, und im zweiten bis vierten Zyklus des Master-Taktsignals K werden die Daten B1 bis B4 nacheinander im Zwischenregister gespeichert, das in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung gebildet ist. Die Festlegung des Pufferschreibmodus (DBW) wird durch Einstellen der Taktsignale CC0# und CC1# sowie des Schreibaktivierungssignals WE# auf "L" und durch Setzen des DQ- Steuersignals DQC auf "H" ausgeführt. In the SRAM section, the first to fourth cycle of the master Clock signal K a buffer write (BW) executed, and in second to fourth cycle of the master clock signal K are the Data B1 to B4 are stored in succession in the intermediate register, which is formed in the write data transfer buffer circuit. The buffer write mode (DBW) is defined by Setting the clock signals CC0 # and CC1 # and the Write activation signal WE # to "L" and by setting the DQ Control signal DQC executed at "H".  

Im vierten Zyklus des Master-Taktsignals K wird durch Einstellen des Zeilenadreß-Abtastsignals RAS# auf "H" und durch Einstellen des Spaltenadreß-Abtastsignals CAS# sowie des Datenübertragungs- Bestimmungssignals DTD# auf "L" der DRAM-Schreibtransfermodus 1 (DWT1) festgelegt. Wenn der DRAM-Schreibtransfermodus 1 festgelegt ist, werden die im Zwischenregister gespeicherten Daten (B1 bis B4) zum Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) übertragen. Die zum Schreibtransferpuffer (DTBW) übertragenen Daten werden im Spaltenblock (einem Speicherzellenblock oder Datenblock) nach dem Verstreichen der Latenz (drei Taktzyklen) gespeichert, der im DRAM-Feld ausgewählt ist.In the fourth cycle of the master clock signal K is by setting the row address strobe signal RAS # to "H" and by setting of the column address scanning signal CAS # and of the data transmission Determination signal DTD # at "L" of the DRAM write transfer mode 1 (DWT1) set. When the DRAM write transfer mode 1 is set, the ones saved in the intermediate register are saved Data (B1 to B4) to the write data transfer buffer (DTBW) transfer. The transferred to the write transfer buffer (DTBW) Data is stored in the column block (a memory cell block or Data block) after the latency has passed (three clock cycles) saved in the DRAM field.

Wenn die Latenz verstrichen ist, das heißt, im siebten Zyklus des Master-Taktsignals K werden das Spaltenadreß-Abtastsignal CAS# und das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# erneut auf "L" und das Zeilenadreß-Abtastsignal RAS# auf "H" eingestellt. In diesem Modus wird durch Einstellen der SRAM-Adreßbits As0 bis As3, die zu diesem Zeitpunkt angelegt sind, als Befehlsdaten der DRAM-Schreibtransfermodus 2 (DWT2) festgelegt. Wenn der DRAM- Schreibtransfermodus 2 eingestellt ist, wird das Zwischenregister vom Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) getrennt, und es wird keine Datenübertragung vom Zwischenregister zum Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) durchgeführt. Die im Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) gespeicherten Daten werden nach dem Verstreichen der Latenz zum ausgewählten Spaltenblock des DRAM-Feldes übertragen.When the latency has passed, that is, in the seventh cycle of the master clock signal K become the column address strobe signal CAS # and the data transfer determination signal DTD # again "L" and the row address strobe signal RAS # are set to "H". In this mode, setting the SRAM address bits As0 to As3, which are created at this time, as command data of the DRAM write transfer mode 2 (DWT2) set. If the DRAM Write transfer mode 2 is set, it will Intermediate register from the write data transfer buffer (DTBW) disconnected, and there is no data transfer from Intermediate register to the write data transfer buffer (DTBW) carried out. The in the write data transfer buffer (DTBW) stored data will become after the latency has passed selected column block of the DRAM field.

Wie in Fig. 101 dargestellt ist, wird im DRAM- Schreibtransfermodus die Modusfestlegung entsprechend den DRAM- Adreßbits Ad0 bis Ad3 zum Zeitpunkt der DRAM- Schreibtransfermodusfestlegung durchgeführt. Daher kann der DRAM-Schreibtransfermodus eingestellt werden, ohne den Betrieb im SRAM-Abschnitt zu beeinflussen.As shown in Fig. 101, in the DRAM write transfer mode, the mode setting is made in accordance with the DRAM address bits Ad0 to Ad3 at the time of the DRAM write transfer mode setting. Therefore, the DRAM write transfer mode can be set without affecting the operation in the SRAM section.

Im zehnten Zyklus des Master-Taktsignals K wird erneut der Pufferschreibmodus (BW) festgelegt, und im zehnten bis zwölften Zyklus des Master-Taktsignals K werden Daten B5, B7 im Schreibdatenregister (Zwischenregister) gespeichert. In the tenth cycle of the master clock signal K, the Buffer write mode (BW) set, and in the tenth to twelfth Cycle of the master clock signal K, data B5, B7 in Write data register (intermediate register) stored.  

Im zwölften Zyklus des Master-Taktsignals wird erneut der DRAM- Schreibtransfermodus festgelegt, und die im Zwischenregister gespeicherten Daten B5 bis B7 werden zum Schreibdaten- Transferpuffer übertragen. Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Latenzzeit werden die neuen Daten B5 bis B7 im ausgewählten Spaltenblock des DRAM gespeichert. Im dreizehnten Zyklus des Master-Taktsignals K ist im SRAM-Abschnitt der Pufferschreibmodus (BW) festgelegt worden. Weil in diesem Zyklus jedoch Daten, die im Zwischenregister gespeichert sind, zum Schreibdaten-Transferpuffer übertragen werden, wird der Zugriff auf das Zwischenregister gesperrt. Daher wird der im dreizehnten Zyklus des Master-Taktsignals K festgelegte Pufferschreibmodus nicht ausgeführt.In the twelfth cycle of the master clock signal, the DRAM Write transfer mode set, and that in the intermediate register stored data B5 to B7 become the write data Transfer buffer transferred. After the passage of one predetermined latency, the new data B5 to B7 in selected column block of the DRAM. In the thirteenth Cycle of the master clock signal K is in the SRAM section Buffer write mode (BW) has been set. Because in this cycle however, data stored in the intermediate register for Write data transfer buffer are transferred, the access locked on the intermediate register. Therefore, the thirteenth Cycle of the master clock signal K set buffer write mode not executed.

Im fünfzehnten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der DRAM- Vorlademodus (PCC) eingestellt, und das DRAM-Feld kehrt zum Vorladezustand zurück.In the fifteenth cycle of the master clock signal K, the DRAM Precharge mode (PCC) is set and the DRAM field returns to Precharge status back.

Genauer gesagt kann im DRAM-Schreibtransfermodus die Datenübertragung des DRAM-Feldes nach Art einer Pipeline oder unabhängig vom Betrieb des SRAM-Abschnitts ausgeführt werden, weil ein Zwischenregister und ein Schreibdaten-Transferpuffer gebildet sind. Im Schreibtransfermodus 1 wird im ersten Zyklus das Zwischenregister mit dem Schreibdaten-Transferpuffer verbunden. Das Zwischenregister und der Schreibdaten- Transferpuffer werden mit dem Beginn des nächsten Zyklus voneinander getrennt. Zum Zeitpunkt dieser Trennung werden die Maskierungsdaten in den Maskierungsregisterschaltungen, die den Zwischenregistern entsprechen, alle gesetzt.More specifically, in DRAM write transfer mode Data transmission of the DRAM field in the manner of a pipeline or run independently of the operation of the SRAM section, because an intermediate register and a write data transfer buffer are formed. In write transfer mode 1 is in the first cycle the intermediate register with the write data transfer buffer connected. The intermediate register and the write data Transfer buffers start at the beginning of the next cycle separated from each other. At the time of this separation, the Masking data in the masking register circuits that the Intermediate registers correspond, all set.

Nach der Trennung des Zwischenregisters und des Schreibdaten- Transferpuffers können Daten vom SRAM-Feld oder von außen in das Zwischenregister geschrieben werden.After the separation of the intermediate register and the write data Transfer buffers can transfer data from the SRAM field or from the outside into the Intermediate registers are written.

Im DRAM-Schreibtransfermodus 2 werden das Zwischenregister und der Schreibdaten-Transferpuffer voneinander getrennt gehalten. Daher wird keine Datenübertragung vom Zwischenregister zum Schreibdaten-Transferpuffer ausgeführt und die im vorherigen Zyklus im Schreibdaten-Transferpuffer gespeicherten Daten werden zur ausgewählten Spalte des DRAM-Feldes übertragen.In DRAM write transfer mode 2, the intermediate register and the write data transfer buffer is kept separate. Therefore, no data transfer from the intermediate register to Write data transfer buffer executed and that in the previous  Cycle data stored in the write data transfer buffer transferred to the selected column of the DRAM field.

Im DRAM-Schreibtransfermodus ist zusätzlich zur Datenübertragung zum DRAM-Feld ein Übertragungsmodus zur Lesedaten- Transferpufferschaltung gebildet. Das ist nützlich, wenn es als Cache-Speicher verwendet wird.In DRAM write transfer mode is in addition to data transfer to the DRAM field a transmission mode for read data Transfer buffer circuit formed. This is useful if it is as Cache memory is used.

[Steuersystem für den Schreibtransfervorgang][Control system for the write transfer process]

Fig. 102 zeigt eine Struktur zum Steuern des DRAM- Schreibtransfervorgangs. Wie in Fig. 102 dargestellt ist, weist das Schreibtransfer-Steuersystem eine Schreibtransfer- Erfassungsschaltung 2110, die von einem internen DRAM-Master- Taktsignal DK, einem internen Zeilenadreß-Abtastsignal RAS, einem internen Spaltenadreß-Abtastsignal CAS und einem internen Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD abhängig ist, zum Erfassen der Festlegung des DRAM-Schreibtransfermodus, ein Befehlsregister 2112, das die zwei niederwertigen Bits Ad0 und Ad1 der zu diesem Zeitpunkt angelegten DRAM-Spaltenadresse speichert, wenn der DRAM-Schreibtransfermodus entsprechend den Signalen DK, RAS, CAS und DTD festgelegt ist, und eine Lesetransfer-Erfassungsschaltung 2114, die von den Signalen DK, RAS, CAS und DTD abhängig ist, zum Erfassen der Festlegung der Datenübertragung vom DRAM-Feld zur Lesedaten- Transferpufferschaltung 2106 auf. Die Schreibtransfer- Erfassungsschaltung 2110, das Befehlsregister 2112 und die Lesetransfer-Bestimmungsschaltung 2114 sind in der DRAM- Steuerschaltung 128 enthalten, die in Fig. 70 dargestellt ist. Das Befehlsregister 2110 ist so gezeigt, daß es nur die niederwertigen Adreßbits Ad0 und Ad1 empfängt. Es können auch die Adreßbits Ad0 bis Ad3 verwendet werden (um die Funktionalität zu erweitern). Fig. 102 shows a structure for controlling the DRAM write transfer operation. As shown in Fig. 102, the write transfer control system includes a write transfer detection circuit 2110 which is comprised of an internal DRAM master clock signal DK, an internal row address strobe signal RAS, an internal column address strobe signal CAS and an internal data transfer designation signal DTD is dependent, for detecting the determination of the DRAM write transfer mode, an instruction register 2112 which stores the two least significant bits Ad0 and Ad1 of the DRAM column address currently being applied when the DRAM write transfer mode is set in accordance with the signals DK, RAS, CAS and DTD and a read transfer detection circuit 2114 , which is dependent on the signals DK, RAS, CAS and DTD, for detecting the determination of the data transfer from the DRAM field to the read data transfer buffer circuit 2106 . Write transfer detection circuit 2110 , command register 2112 and read transfer determination circuit 2114 are included in DRAM control circuit 128 shown in FIG. 70. Instruction register 2110 is shown to receive only the low order address bits Ad0 and Ad1. Address bits Ad0 to Ad3 can also be used (to expand the functionality).

Wenn der DRAM-Schreibtransfermodus festgelegt ist, erzeugt die Lesetransfer-Erfassungsschaltung 2110 ein Signal ΦBW zum Festlegen der Datenübertragung vom Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) 2100 zum DRAM-Feld (was das globale IO-Leitungspaar GIO in Fig. 102 angibt) und ein Übertragungssignal ΦTBE zum Ausführen der Datenübertragung vom Zwischenregister 2104 zum Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) 2100, wenn der DRAM- Schreibtransfermodus festgelegt ist.When the DRAM write transfer mode is set, the read transfer detection circuit 2110 generates a signal ΦBW to set the data transfer from the write data transfer buffer (DTBW) 2100 to the DRAM field (which indicates the global IO line pair GIO in Fig. 102) and a transfer signal ΦTBE to perform data transfer from the intermediate register 2104 to the write data transfer buffer (DTBW) 2100 when the DRAM write transfer mode is set.

Das Steuersystem weist ferner eine Gatterschaltung 2116, die das Signal ΦTBE von der Schreibtransfer-Erfassungsschaltung 2110 und das Adreßbit Ad1 vom Befehlsregister 2112 empfängt und ein Transferbestimmungssignal erzeugt, wenn der DRAM- Schreibtransfermodus 1 festgelegt ist (indem eine Datenübertragung vom Zwischenregister zum Schreibdaten- Transferpuffer durchgeführt wird), eine Gatterschaltung 2118, die das Adreßbit Ad0 vom Befehlsregister 2112 und das Signal ΦTBE empfängt, zum Erzeugen des Moduserfassungssignals, wenn der Schreibtransfermodus mit der Datenübertragung zum Lesedaten- Transferpuffer (DTBR) 2106 festgelegt ist, eine Gatterschaltung 2120, die vom Lesetransfermodus-Bestimmungssignal ΦDRM von der Lesetransfer-Erfassungsschaltung 2114 und vom Ausgangssignal von der Gatterschaltung 2118 abhängig ist, zum Erzeugen eines Signals zum Festlegen der Datenübertragung vom DRAM-Feld zum Lesedaten-Transferpuffer, und eine Lesetransfer-Treiberschaltung 2112, die vom Ausgangssignal von der Gatterschaltung 2120 abhängig ist, zum Erzeugen eines Treibersignals ΦDR zum Treiben der Datenübertragung zum Lesedaten-Transferpuffer (DTBR) 206 auf. Wenn das Ausgangssignal der Gatterschaltung 2118 oder Lesetransfermodus-Erfassungssignal ΦDRM aktiviert wird, erzeugt die Lesetransfer-Treiberschaltung 2112 das Signal ΦDR zum Treiben der Datenübertragung zum Lesedaten-Transferpuffer (DTBR) 2106.The control system also includes a gate circuit 2116 which receives the ΦTBE signal from the write transfer detection circuit 2110 and the address bit Ad1 from the command register 2112 and generates a transfer designation signal when the DRAM write transfer mode 1 is set (by performing data transfer from the latch to the write data transfer buffer a gate circuit 2118 , which receives the address bit Ad0 from the command register 2112 and the signal ΦTBE, for generating the mode detection signal when the write transfer mode is set with the data transfer to the read data transfer buffer (DTBR) 2106 , a gate circuit 2120 which is selected by the read transfer mode Determination signal ΦDRM is dependent on the read transfer detection circuit 2114 and on the output signal from the gate circuit 2118 , for generating a signal for specifying the data transfer from the DRAM field to the read data transfer buffer, and a read transfer driver circuit 2112 , which from Output signal is dependent on the gate circuit 2120 to generate a driver signal ΦDR to drive the data transfer to the read data transfer buffer (DTBR) 206 . When the output signal of gate circuit 2118 or read transfer mode detection signal ΦDRM is activated, read transfer driver circuit 2112 generates signal ΦDR to drive data transfer to read data transfer buffer (DTBR) 2106 .

Zwischen dem Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) 2100 und dem Zwischenregister 2104 ist ein Übertragungsgatter 2102 gebildet. Das Übertragungsgatter 2102 überträgt in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Gatterschaltung 2116 das Ausgangssignal vom Zwischenregister 2104 zum Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) 2100.A transfer gate 2102 is formed between the write data transfer buffer (DTBW) 2100 and the intermediate register 2104 . The transfer gate 2102 transfers the output signal from the intermediate register 2104 to the write data transfer buffer (DTBW) 2100 depending on the output signal of the gate circuit 2116 .

Durch Verwenden der oben beschriebenen Struktur kann die Art des DRAM-Schreibtransfermodus erfaßt werden, und der Datenübertragungsvorgang kann exakt in Übereinstimmung mit dem erfaßten Betriebsmodus durchgeführt werden.By using the structure described above, the type of DRAM write transfer mode can be detected, and the  Data transfer process can be done exactly in accordance with the detected operating mode can be performed.

Es wird nun der Betrieb des DRAM-Schreibtransfermodus 2 beschrieben (mit einem Modus, in dem eine Datenübertragung zur Lesedaten-Transferpufferschaltung ausgeführt wird).Operation of the DRAM write transfer mode 2 will now take place described (with a mode in which a data transmission for Read data transfer buffer circuit is executed).

[DRAM-Schreibtransfermodus 2)[DRAM write transfer mode 2)

Wie in Fig. 103 gezeigt ist, wird angenommen, daß Daten entsprechend dem Pufferschreibmodus (BW) in die Schreibdaten- Transferpufferschaltung geschrieben werden, dann der Schreibtransfermodus 1 (DWT1) ausgeführt wird, und anschließend der DRAM-Schreibtransfermodus 2 (DWT2) mehrfach wiederholt wird. Die Festlegung der Art des DRAM-Schreibtransfermodus wird durch Festlegen des Werts der zwei niederwertigen Bits A0 und A1 (entsprechend Ad0 und Ad1) der DRAM-Adresse Ad im jeweiligen Modus durchgeführt.As shown in Fig. 103, it is assumed that data corresponding to the buffer write mode (BW) is written in the write data transfer buffer circuit, then the write transfer mode 1 (DWT1) is executed, and then the DRAM write transfer mode 2 (DWT2) is repeated several times . The type of DRAM write transfer mode is determined by setting the value of the two least significant bits A0 and A1 (corresponding to Ad0 and Ad1) of the DRAM address Ad in the respective mode.

Fig. 104A zeigt den Datenfluß im DWT1-Modus. Wie in Fig. 104A dargestellt ist, werden im DRAM-Schreibtransfermodus 1 16 Bits an Daten D1 bis D16, die im Zwischenregister gespeichert sind, zur Schreibdaten-Transferpufferschaltung (DTBW) übertragen. Gleichzeitig werden die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters im Maskierungsregister gespeichert, weil das Maskierungsregister eine ähnliche hierarchische Struktur wie das Zwischenregister aufweist. Die Daten D1 bis D16, die in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung (DTBW) gespeichert sind, werden entsprechend den Maskierungsdaten M1 bis M16, die im Maskierungsregister gespeichert sind, maskiert und zum Spaltenblock (schraffierter Bereich A) übertragen, der im DRAM-Feld ausgewählt ist. Die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters werden nach der Übertragung der Maskierungsdaten zum Maskierungsregister alle gesetzt, um die entsprechenden Maskierungsdaten zurückzustellen, wenn im Pufferschreibmodus (BW) nachfolgend Daten in das Zwischenregister geschrieben werden. Fig. 104A shows the data flow in DWT1 mode. As shown in Fig. 104A, in DRAM write transfer mode 1, 16 bits of data D1 to D16 stored in the intermediate register are transferred to the write data transfer buffer circuit (DTBW). At the same time, the masking data of the intermediate masking register are stored in the masking register because the masking register has a similar hierarchical structure to the intermediate register. The data D1 to D16 stored in the write data transfer buffer circuit (DTBW) are masked according to the masking data M1 to M16 stored in the masking register and transferred to the column block (hatched area A) selected in the DRAM field . The masking data of the intermediate masking register are all set after the transfer of the masking data to the masking register to reset the corresponding masking data when data is subsequently written to the intermediate register in the buffer write mode (BW).

Fig. 104B zeigt den Datenfluß im DRAM-Schreibtransfermodus 2. Im DRAM-Schreibtransfermodus 2 wird keine Datenübertragung vom Zwischenregister zur Schreibdaten-Transferpufferschaltung (DTBW) ausgeführt, wie in Fig. 104B gezeigt ist. Daher sind die in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung (DTBW) gespeicherten Daten die Daten, die im vorherigen Zyklus vom Zwischenregister übertragen worden sind. Im Maskierungsregister wird ebenfalls keine Übertragung der Maskierungsdaten vom Zwischenmaskierungsregister durchgeführt. Daher werden dieselben Daten wie im vorherigen Zyklus zu einem anderen Spaltenblock der ausgewählten Zeile im DRAM-Feld übertragen. Im DRAM-Feld werden dieselben Daten spaltenblockweise geschrieben. Fig. 104B shows the data flow in the DRAM write transfer mode 2. In the DRAM write transfer mode 2, no data transfer from the intermediate register to the write data transfer buffer circuit (DTBW) is carried out, as shown in Fig. 104B. Therefore, the data stored in the write data transfer buffer circuit (DTBW) is the data that was transferred from the intermediate register in the previous cycle. The masking data is also not transmitted in the masking register from the intermediate masking register. Therefore, the same data as in the previous cycle is transferred to another column block of the selected row in the DRAM field. The same data is written column-by-column in the DRAM field.

Durch wiederholtes Ausführen des in Fig. 104B dargestellten Vorgangs kann ein vorbestimmter Bereich B des Bildschirms CRT der Anzeigeeinheit durch dieselben Daten verändert werden, wie in Fig. 105 gezeigt ist. Damit kann der sogenannte "Füllvorgang" in einer Grafikanwendung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Die Struktur des Maskierungsregisters wird später im Detail beschrieben.By repeatedly executing the process shown in FIG. 104B, a predetermined area B of the CRT screen of the display unit can be changed by the same data as shown in FIG. 105. This enables the so-called "filling process" to be carried out at high speed in a graphics application. The structure of the masking register will be described later in detail.

Im DRAM-Schreibtransfermodus kann die Datenübertragung zum DRAM- Feld durch die Maskierungsdaten des Maskierungsregisters maskiert werden. Wenn die Daten des DRAM-Feldes durch externe Schreibdaten überschrieben werden sollen, ist es daher nicht notwendig, den Read-Write-Modus (Lese-Modifizieren-Schreiben- Modus) auszuführen, und daher kann der Inhalt des DRAM-Feldes mit hoher Geschwindigkeit verändert werden.In DRAM write transfer mode, data transfer to the DRAM Field through the masking data of the masking register be masked. If the data of the DRAM field by external It is therefore not necessary to overwrite write data necessary to use the read-write mode (read-modify-write Mode), and therefore the content of the DRAM field be changed at high speed.

Nach der Herstellung wird das CDRAM als einzelner Chip oder Bestandteil einer Schaltung geprüft, um zu ermitteln, ob es korrekt arbeitet. Genauer gesagt, wird wie in Fig. 106 gezeigt, ein Testmuster mit verschiedenen Mustern von einem Tester 2510 an das CDRAM 2500 angelegt. Es ist notwendig, zu ermitteln, ob das CDRAM 2500 normal arbeitet, indem man die Betriebszustände des CDRAM 2500 in Übereinstimmung mit dem Testmuster bestimmt. In diesem Fall sollte im Hinblick auf die Testzuverlässigkeit und die für den Test notwendige Zeit die Prüfung des CDRAM bevorzugterweise einfach ausgeführt werden. Im folgenden wird eine Struktur zum Vereinfachen des Tests beschrieben.Once manufactured, the CDRAM is tested as a single chip or part of a circuit to determine if it is working properly. More specifically, as shown in FIG. 106, a test pattern with various patterns is applied from a tester 2510 to the CDRAM 2500 . It is necessary to determine whether the CDRAM 2500 is operating normally by determining the operating states of the CDRAM 2500 in accordance with the test pattern. In this case, the test of the CDRAM should preferably be carried out simply in view of the test reliability and the time required for the test. A structure for simplifying the test is described below.

[Befehlsregister-Einstellmodus][Command register setting mode]

Der Befehlsregister-Einstellmodus (SCR-Zyklus) wird durch Einstellen des Zeilenadreß-Abtastsignals RAS#, des Spaltenadreß- Abtastsignals CAS# und des Datenübertragungs-Bestimmungssignals DTD# mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals K auf "L" festgelegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die DRAM-Adresse als Befehlswert verwendet. Die Befehlsdaten werden im Befehlsregister gespeichert, und die Einstellung der Latenz und der Ausgabemodi (Transparent, Register und Latch) sowie die CDRAM-Anschlußanordnung (IO-Struktur) wird ausgeführt. Bevorzugterweise sollten die Befehlsdaten vom Tester auf einfache Weise erzeugt werden können.The command register setting mode (SCR cycle) is through Setting the row address strobe signal RAS #, the column address Sampling signal CAS # and the data transfer determination signal DTD # with the rising edge of the master clock signal K. "L" set. At this time, the DRAM address is as Command value used. The command data are in the Command registers saved, and the setting of latency and the output modes (transparent, register and latch) as well as the CDRAM connector arrangement (IO structure) is executed. The command data from the tester should preferably be on can be generated easily.

Fig. 108 zeigt eine Struktur für das Befehlsregister im Befehlsregistereinstellzyklus. Unter der DRAM-Adresse Ad werden die niederwertigen neun Bits Ad0 bis Ad8 als Inhalt des Befehls angesehen und im Befehlsregister gespeichert. Das Adreßbit Ad9 wird als Bit verwendet, das die Aktivierung/Deaktivierung der Datenübertragung zur Lesedaten-Transferpufferschaltung im DRAM- Schreibtransfermodus angibt. Fig. 108 shows a structure for the command register in the command register setting cycle. Under the DRAM address Ad, the low-order nine bits Ad0 to Ad8 are regarded as the content of the command and stored in the command register. The address bit Ad9 is used as a bit which indicates the activation / deactivation of the data transfer to the read data transfer buffer circuit in the DRAM write transfer mode.

Das Adreßbit Ad10 wird dazu verwendet, anzugeben, ob der DRAM- Schreibtransfermodus einen DWT1-Modus oder DWT2-Modus umfaßt. Das Adreßbit Ad11 wird zum Einstellen/Rückstellen des Testmodus verwendet. Ist der Testmodus festgelegt, werden im DRAM- Schreibtransfermodus die Befehlsdaten Ad0 bis Ad3 eingestellt, diese Befehlsdaten werden aber zu diesem Zeitpunkt ignoriert.The address bit Ad10 is used to indicate whether the DRAM Write transfer mode includes a DWT1 mode or DWT2 mode. The address bit Ad11 is used to set / reset the test mode used. If the test mode is set, the DRAM Write transfer mode set the command data Ad0 to Ad3, however, this command data is ignored at this time.

Durch diese Struktur kann der Tester nur die Befehlsdaten erzeugen, indem die DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11 verwendet werden. Es ist nicht notwendig, gleichzeitig die DRAM- Spaltenblockadresse und die Befehlsdaten, die die Art des DRAM- Schreibtransfermodus angeben, anzulegen. Daher kann die Testerstruktur vereinfacht werden, das Einstellen der Befehlsdaten kann auf einfache Weise durchgeführt werden, und der Test kann mit hoher Zuverlässigkeit ausgeführt werden.With this structure, the tester can only view the command data generate using the DRAM address bits Ad0 to Ad11 become. It is not necessary to use the DRAM Column block address and the command data that specify the type of DRAM Specify write transfer mode to create. Therefore, the Tester structure can be simplified, the setting of  Command data can be carried out easily and the test can be carried out with high reliability.

Fig. 109 zeigt die Entsprechung zwischen den Befehlsdaten und dem DRAM-Schreibtransfermodus im Testmodus. Wie in Fig. 109 gezeigt ist, wird der Testmodus eingestellt, wenn im Befehlsregistereinstellmodus das Adreßbit Ad11 gleich "1" ("H") ist. Der Testmodus wird zurückgestellt, wenn es gleich "0" ist. Wenn der Testmodus eingestellt ist und die Adreßbits Ad10 und Ad9 beide gleich "0" sind, wird der DWT1-Modus festgelegt. Wenn die Adreßbits Ad10 und Ad9 gleich "0" bzw. "1" sind, wird der DWT1R-Modus eingestellt. Wenn die Adreßbits Ad10 und Ad9 gleich "1" bzw. "0" sind, wird der DWT2-Modus festgelegt. Sind die Adreßbits Ad10 und Ad9 beide gleich "1", wird der DWT2R-Modus festgelegt. Fig. 109 shows the correspondence between the command data and the DRAM write transfer mode in the test mode. As shown in Fig. 109, the test mode is set when the address bit Ad11 is "1"("H") in the command register setting mode. The test mode is reset when it is "0". When the test mode is set and the address bits Ad10 and Ad9 are both "0", the DWT1 mode is set. When the address bits Ad10 and Ad9 are "0" and "1", respectively, the DWT1R mode is set. If the address bits Ad10 and Ad9 are "1" and "0", respectively, the DWT2 mode is set. If the address bits Ad10 and Ad9 are both "1", the DWT2R mode is set.

Im Testmodus wird der Testmoduszustand beibehalten, bis der Selbstauffrischungsmodus ausgeführt wird oder entsprechend dem Befehlsregistereinstellmodus eine Testmodusrückstellung durchgeführt wird. Im Testmoduszustand wird eine Selbstauffrischung des DRAM-Feldes ausgeführt. Alternativ kann auch nur die Einstellung des Befehlsregisters im Befehlsregistereinstellzyklus durchgeführt werden.In test mode, the test mode state is maintained until the Self-refresh mode is running or according to that Command register setting mode a test mode reset is carried out. In the test mode state, a Self-refresh of the DRAM field carried out. Alternatively, you can even just the setting of the command register in Command register setting cycle can be performed.

Fig. 110 zeigt ein Beispiel für die Schaltungsstruktur zum Bestimmen des DRAM-Schreibtransfermodus in Übereinstimmung mit dem Einstellen/Rückstellen des Testmodus. Wie in Fig. 110 dargestellt ist, weist das Testmodus-Steuersystem einen S 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004337740 00004 99880CR- Modusdetektor 2600, der die internen Steuersignale RAS, CAS, DTD und das DRAM-Master-Taktsignal DK empfängt, zum Ermitteln, ob der Befehlsregister-Einstellmodus (SCR) festgelegt ist oder nicht, ein Befehlsregister 2602, das von der Erfassung des SCR- Modus durch die SCR-Moduserfassungsschaltung 2600 abhängig ist, zum Verriegeln der DRAM-Adresse Ad0 bis Ad11 als Befehlswert, und eine Testmodus-Erfassungsschaltung 2604, die die Daten entsprechend der Adresse Ad11 vom Befehlsregister 2602 empfängt, zum Ermitteln, ob der Testmodus festgelegt worden ist oder nicht, auf. Fig. 110 shows an example of the circuit structure for determining the DRAM write transfer mode in accordance with the setting / resetting the test mode. As shown in Fig. 110, the test mode control system has an S 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004337740 00004 99880CR mode detector 2600 which receives the internal control signals RAS, CAS, DTD and the DRAM master clock signal DK to determine whether the Command register setting mode (SCR) is set or not, a command register 2602 depending on the detection of the SCR mode by the SCR mode detection circuit 2600 for latching the DRAM address Ad0 to Ad11 as a command value, and a test mode detection circuit 2604 which receives the data corresponding to the address Ad11 from the command register 2602 to determine whether the test mode has been set or not.

Die SCR-Moduserfassungsschaltung 2600 ermittelt, daß der SCR- Modus festgelegt ist, wenn die Signale RAS, CAS und DTD mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals DK alle den Pegel "L" aufweisen. In Abhängigkeit von der SCR-Moduserfassung durch die SCR-Moduserfassungsschaltung 2600 verriegelt das Befehlsregister 2602 die DRAM-Adreßbits Ad0 bis Ad11, die zu diesem Zeitpunkt zugeführt werden. In Fig. 110 ist das Befehlsregister 2602 als einfache Latch-Schaltung dargestellt. Die DWT- Moduserfassungsschaltung 2110 und das Befehlsregister 2112 stimmen mit denen überein, die in Fig. 101 gezeigt sind, und sie stellen die Schaltung zum Erfassen der Art des DRAM- Schreibtransfermodus dar. Das Befehlsregister 2112 verriegelt in Abhängigkeit von der Erfassung des DWT-Modus durch die DWT- Moduserfassungsschaltung 2110 den Befehlswert, der die Art des DRAM-Schreibtransfermodus angibt.The SCR mode detection circuit 2600 determines that the SCR mode is set when the signals RAS, CAS and DTD are all at the "L" level with the rising edge of the master clock signal DK. In response to the SCR mode detection by the SCR mode detection circuit 2600 , the instruction register 2602 latches the DRAM address bits Ad0 through Ad11 that are being supplied at that time. In Fig. 110, the command register 2602 is shown as a simple latch circuit. The DWT mode detection circuit 2110 and the command register 2112 are the same as those shown in Fig. 101 and they are the circuit for detecting the type of the DRAM write transfer mode. The command register 2112 latches depending on the detection of the DWT mode through the DWT mode detection circuit 2110 the command value indicating the type of the DRAM write transfer mode.

Das Testmodus-Steuersystem weist ferner eine Auswahlgatterschaltung 2606, die vom Ausgangssignal von der Testmodus-Erfassungsschaltung 2604 abhängig ist zum Durchlassen von entweder den Adreßbits Ad9 und Ad10 vom Befehlsregister 2602 oder den Adreßbits Ad0 und Ad1 vom Befehlsregister 2112 auf (Hier stellen die internen Signale, die dieselben Bezugszeichen wie Adressen haben, die Befehlsdaten dar). Wenn die Testmodus- Erfassungsschaltung 2604 den Testmodus erfaßt, werden in der Auswahlgatterschaltung 2606 die Übertragungsgatter 2611 und 2613 durchgeschaltet und die Übertragungsgatter 2615 und 2617 gesperrt. Daher werden an die Gatterschaltungen 2116 und 2118, die in Fig. 102 dargestellt sind, die Adreßbits Ad10 und Ad9 übertragen. Wenn der Testmodus zurückgesetzt wird, erreicht das Ausgangssignal der Testmodus-Erfassungsschaltung 2604 den Pegel "L", die Übertragungsgatter 2611 und 2613 werden gesperrt und die Übertragungsgatter 2615 und 2617 schalten durch.The test mode control system further comprises a selection gate circuit 2606 which is dependent on the output signal from the test mode detection circuit 2604 for passing either the address bits Ad9 and AD10 from the command register 2602, or the address bits Ad0 and Ad1 from the command register 2112 (herein provide the internal signals, which have the same reference numerals as addresses which represent command data). When the test mode detection circuit 2604 detects the test mode, the transmission gates 2611 and 2613 are turned on in the selection gate circuit 2606 and the transmission gates 2615 and 2617 are disabled. Therefore, the address bits Ad10 and Ad9 are transmitted to the gate circuits 2116 and 2118 shown in Fig. 102. When the test mode is reset, the output of the test mode detection circuit 2604 becomes "L", the transmission gates 2611 and 2613 are inhibited , and the transmission gates 2615 and 2617 are turned on.

Wenn durch den SCR-Modus der Testmodusbetrieb festgelegt ist, wird der Testmodus beibehalten, bis der Selbstauffrischungsmodus (ARF-Modus) festgelegt wird, oder die Testmodusrückstellung (Einstellen des Bits Ad11 auf "0") wird durch erneutes Verwenden des SCR-Modus ausgeführt. Im Testmodusbetrieb wird daher das Ausgangssignal der Testmodus-Erfassungsschaltung 2604 auf "H" gehalten, der Befehlswert vom Befehlsdatenregister 2112 wird ignoriert, wenn der DRAM-Schreibtransfermodus festgelegt ist, und die beim Einstellen des SCR-Modus festgelegten Adreßbits Ad10 und Ad9 werden als Typidentifizierungsbits des DRAM- Schreibtransfermodus übertragen.When the test mode operation is set by the SCR mode, the test mode is maintained until the self-refresh mode (ARF mode) is set, or the test mode reset (setting the Ad11 bit to "0") is carried out by using the SCR mode again. Therefore, in the test mode operation, the output of the test mode detection circuit 2604 is kept "H", the command value from the command data register 2112 is ignored when the DRAM write transfer mode is set, and the address bits Ad10 and Ad9 set when the SCR mode is set are called the type identification bits of the Transfer DRAM write transfer mode.

Bei der in Fig. 110 gezeigten Struktur werden externe Adreßbits Ad0 bis Ad11 den Befehlsregistern 2602 und 2112 zugeführt. Weil im DRAM-Feld eine Selbstauffrischung ausgeführt wird, wenn der SCR-Modus festgelegt ist, kann der Fall auftreten, daß die Auffrischungsadresse als interne Adresse erzeugt wird, und die oben angeführten Signale werden zugeführt, um diesen Zustand zu verhindern. Weil die externen Adressen als Befehlsdaten übernommen werden, können die Befehlsdaten im Befehlsregister eingestellt werden, ohne den Betrieb des DRAM im aktiven Zustand des DRAM-Feldes zu beeinflussen (indem der DRAM-Aktivmodus ausgeführt wird).In the structure shown in Fig. 110, external address bits Ad0 to Ad11 are supplied to the instruction registers 2602 and 2112 . Because self-refresh is performed in the DRAM field when the SCR mode is set, the refresh address may be generated as an internal address and the above-mentioned signals are supplied to prevent this condition. Because the external addresses are adopted as command data, the command data can be set in the command register without affecting the operation of the DRAM when the DRAM field is active (by executing the DRAM active mode).

[Cache-Betrieb)[Cache operation)

Fig. 111 zeigt ein Beispiel für die Cache-Systemstruktur. Wie in Fig. 111 dargestellt ist, weist das Cache-System eine CPU 3000 als externer Verarbeitungseinheit, ein CDRAM 3200, das als Hauptspeicher und als Cache-Speicher dient, und eine Cache­ steuerschaltung 3100 zum Steuern des Zugriffes auf das CDRAM 3200 auf. Das CDRAM 3200 weist einen SRAM-Abschnitt 3210 und einen DRAM-Abschnitt 3230, die unabhängig voneinander getrieben werden, sowie eine bidirektionale Datenübertragungsschaltung (DTB) 3220 zum Ausführen einer Datenübertragung zwischen dem SRAM-Abschnitt 3210 und dem DRAM-Abschnitt 3230 und einer Datenausgabe nach außen auf. Fig. 111 shows an example for the cache system structure. As shown in Fig. 111, the cache system includes a CPU 3000 as an external processing unit, a CDRAM 3200 serving as a main memory and a cache memory, and a cache control circuit 3100 for controlling access to the CDRAM 3200 . The CDRAM 3200 has an SRAM section 3210 and a DRAM section 3230 that are driven independently, and a bidirectional data transfer circuit (DTB) 3220 for performing data transfer between the SRAM section 3210 and the DRAM section 3230 and data output outside on.

Die Cache-Steuerschaltung 3110 weist einen Dekoder 3102 zum Dekodieren einer Set-Adresse, die von der CPU 3000 angelegt wird, zum Erzeugen eines Signals zum Auswählen eines entsprechenden Set, einen Tag-Speicher 3106 zum Speichern einer Tag-Adresse für das jeweilige Set, einen Schreibindikatorbitspeicher 3104 zum Speichern, ob der Inhalt des SRAM-Abschnitts 3120 und des DRAM-Abschnitts 3230 entsprechend der Tag-Adresse im Tag-Speicher voneinander verschieden sind, einen Controller 3108, der die Chipauswahladresse und die Tag-Adresse von der CPU 3000 empfängt, zum Lesen der Tag-Adresse des Set, das vom Dekoder 3102 festgelegt wird, im Tag-Speicher 3106, zum Ermitteln, ob die Tag-Adressen miteinander übereinstimmen oder nicht, und zum Ermitteln, ob die Chipauswahladresse das CDRAM 3200 festlegt, und zum Erzeugen eines Steuersignals in Übereinstimmung mit dem Bestimmungsergebnis, und einem (Zurückschreib-)Selektor 3100 zum Speichern der Tag-Adresse von der CPU 3000 in den entsprechenden Set des Tag-Speichers 3106 bei einem Cache- Fehltreffer (wenn die Tag-Adresse nicht übereinstimmt) und zum Anlegen der internen Adresse, die aus dem Tag-Speicher 3106 gelesen wird, an das CDRAM 3200 auf.The cache control circuit 3110 has a decoder 3102 for decoding a set address which is applied by the CPU 3000 , for generating a signal for selecting a corresponding set, a tag memory 3106 for storing a tag address for the respective set, a write indicator bit memory 3104 for storing whether the contents of the SRAM section 3120 and the DRAM section 3230 are different from each other in accordance with the tag address in the tag memory, a controller 3108 which receives the chip selection address and the tag address from the CPU 3000 reading the tag address of the set set by decoder 3102 in tag memory 3106 , determining whether or not the tag addresses match, and determining whether the chip select address specifies CDRAM 3200 , and Generating a control signal in accordance with the determination result, and a (write-back) selector 3100 for storing the tag address from the CPU 3000 in the corresponding set of tag memory 3106 in the event of a cache miss (if the tag address does not match) and to apply to CDRAM 3200 the internal address read from tag memory 3106 .

Im CDRAM 3200 ermöglicht eine Zeile im SRAM-Abschnitt 3210 die Datenübertragung mit einem beliebigen Spaltenblock des DRAM- Abschnitts 3230. Daher kann ein gewünschter Abbildungstyp (Direktabbildung, set-assoziative und voll-assoziative Abbildung) ausgeführt werden.In CDRAM 3200 , a row in SRAM section 3210 enables data transmission with any column block of DRAM section 3230 . Therefore, a desired mapping type (direct mapping, set-associative and fully associative mapping) can be carried out.

Wie in Fig. 111 gezeigt ist, multiplext die Multiplexerschaltung 3300 die Zeilenadresse und die Spaltenadresse bei einem Zugriff auf den DRAM-Abschnitt 3230 und wählt eine der Adressen von der CPU 3000 und vom Selektor 3110 in der Cache-Steuerschaltung 3110 aus. Nun wird der Betrieb beschrieben.As shown in FIG. 111, the multiplexer circuit 3300 multiplexes the row address and the column address upon access to the DRAM section 3230 and selects one of the addresses from the CPU 3000 and the selector 3110 in the cache control circuit 3110 . The operation will now be described.

Im CDRAM 3200 kann im DRAM-Feld eine Zeile durch den DRAM- Aktivmodus (ACT-Modus) im ausgewählten Zustand gehalten werden. Die Daten der Speicherzellen, die mit dieser einen Zeile verbunden sind, werden vom DRAM-Leseverstärker verstärkt und verriegelt. Der DRAM-Leseverstärker wird in der vorliegenden Erfindung als Cache benutzt.In the CDRAM 3200 , a line can be kept in the selected state by the DRAM active mode (ACT mode) in the DRAM field. The data of the memory cells connected to this one row are amplified and locked by the DRAM sense amplifier. The DRAM sense amplifier is used as a cache in the present invention.

[Write-Back-Cache-System][Write-back cache system]

Im Write-Back-System (System mit Zurückschreibstrategie) wird der Inhalt des Cache-Speichers bei einem Cache-Fehltreffer in den Hauptspeicher übertragen. Genauer gesagt werden Daten vom SRAM-Abschnitt 3210 zum DRAM-Abschnitt 3230 übertragen (Rückschreibvorgang). Es gibt zwei verschiedene Arten, das CDRAM 3200 im Write-Back-Cache-Speicher anzusprechen. Genauer gesagt sind das (a) keine Zuweisung zum Zeitpunkt des Datenschreibens (Daten werden nicht in den SRAM-Abschnitt geschrieben) und (b) Daten werden bei einem Cache-Fehltreffer sowohl im Lese- als auch im Schreibbetrieb geschrieben (Zuweisung).In the write-back system (system with write-back strategy), the contents of the cache memory are transferred to the main memory in the event of a cache miss. More specifically, data is transferred from the SRAM section 3210 to the DRAM section 3230 (writeback). There are two different ways to address the CDRAM 3200 in the write-back cache. More specifically, this is (a) no assignment at the time of data write (data is not written to the SRAM section) and (b) data is written in both read and write operations in the event of a cache miss (assignment).

i) Modus ohne Zuweisungi) Unassigned mode

Unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme von Fig. 112 und 113 wird der Zugriff auf des CDRAM ohne Zuweisung beschrieben.Access to the CDRAM without assignment is described with reference to the flowcharts of Figs. 112 and 113.

Wenn eine Zugriffsanforderung von der CPU 3000 vorliegt (Schritt S2) wird ermittelt (Schritt S4), ob der Vorgang ein Datenlese- oder ein Datenschreibvorgang ist. Der in Fig. 111 gezeigte Controller 3108 ermittelt, ob eine Zugriffsanforderung vorliegt (Chipauswahlanschluß).If there is an access request from the CPU 3000 (step S2), it is determined (step S4) whether the process is a data read or a data write. The controller 3108 shown in Fig. 111 determines whether there is an access request (chip select port).

Wenn in Schritt S4 ermittelt worden ist, daß ein Datenlesevorgang vorliegt, dann wird festgestellt, ob die von der CPU 3000 angeforderten Daten im SRAM-Feld gespeichert sind oder nicht (Schritt S6). Wenn ermittelt wird, daß der von der CPU 3000 geforderte Wert im SRAM-Feld vorliegt (was durch eine Übereinstimmung, Nicht-Übereinstimmung zwischen der Tag-Adresse, die im externen Speicher der Cache-Steuerschaltung 3100 gespeichert ist, und der Tag-Adresse, die von der CPU 3000 angelegt wird, ermittelt wird), wird der SRAM-Lesemodus (SR- Zyklus) festgelegt (Schritt S7). Folglich wird im SRAM-Feld die Auswahl der Speicherzelle in Übereinstimmung mit der Blockadresse und dem Set von der CPU-Adresse durchgeführt. Die Daten der ausgewählten SRAM-Speicherzelle werden gelesen. Nach Schritt S7 kehrt der Vorgang zu Schritt S2 zurück.If it is determined in step S4 that there is a data read, it is determined whether or not the data requested by the CPU 3000 is stored in the SRAM field (step S6). If it is determined that the value requested by the CPU 3000 is in the SRAM field (due to a match, non-match between the tag address stored in the external memory of the cache control circuit 3100 and the tag address, established by the CPU 3000 is determined), the SRAM read mode (SR cycle) is determined (step S7). Consequently, in the SRAM field, the selection of the memory cell is made in accordance with the block address and the set of the CPU address. The data of the selected SRAM memory cell are read. After step S7, the process returns to step S2.

Wenn ermittelt worden ist, daß sich die von der CPU 3000 angeforderten Daten nicht im SRAM-Feld befinden (Cache- Fehltreffer), wird in Schritt S6 zunächst festgestellt, ob das Schreibindikatorbit gesetzt oder gelöscht ist (Schritt S8). Wenn das Schreibindikatorbit gelöscht ist, so bedeutet das, daß der Inhalt des Cache mit dem Inhalt des Hauptspeichers übereinstimmt. Die Änderung der Daten im SRAM-Feld ist bereits auf die Daten der Speicherzelle des DRAM-Feldes übertragen worden. In diesem Fall wird ermittelt, ob dieselbe Page angesprochen wird oder nicht. Genauer gesagt wird festgestellt, ob die CPU die Zeile bestimmt, die im DRAM-Feld ausgewählt worden ist (Schritt S10).If it has been determined that the data requested by the CPU 3000 is not in the SRAM field (cache miss), it is first determined in step S6 whether the write indicator bit is set or cleared (step S8). If the write indicator bit is cleared, it means that the content of the cache matches the content of the main memory. The change in the data in the SRAM field has already been transferred to the data in the memory cell of the DRAM field. In this case it is determined whether the same page is addressed or not. More specifically, it is determined whether the CPU determines the row that has been selected in the DRAM field (step S10).

Im DRAM-Feld wird diejenige Zeile stets im ausgewählten Zustand gehalten, die im vorherigen Zyklus ausgewählt worden ist. Weil ein Teil einer Set-Adresse und einer Tag-Adresse von der CPU oder eine CPU-Adresse einer DRAM-Zeilenadresse entspricht, wird durch Vergleichen der Adreßabschnitte ermittelt, ob auf dieselbe Page zugegriffen wird oder nicht. Dieser Vorgang wird im Controller 3108, der in Fig. 111 gezeigt ist, durchgeführt. Diejenige Zeile des DRAM, die sich im ausgewählten Zustand befindet, ist die Zeile, die entsprechend der Tag-Adresse im Tag-Speicher bei einem Cache-Fehltreffer in einem vorherigen Zyklus ausgewählt worden ist, oder die Zeile, die von der CPU- Adresse festgelegt ist. Nach dem Rückschreibvorgang kann entsprechend der CPU-Adresse eine neue Zeile ausgewählt werden. Alternativ kann diejenige Zeile in den ausgewählten Zustand versetzt werden, die entsprechend der Tag-Adresse ausgewählt ist. Beide Strukturen können verwendet werden.In the DRAM field, the line that was selected in the previous cycle is always kept in the selected state. Because part of a set address and a tag address from the CPU or a CPU address corresponds to a DRAM row address, it is determined by comparing the address sections whether the same page is accessed or not. This process is performed in controller 3108 shown in FIG. 111. The line of the DRAM that is in the selected state is the line that was selected in accordance with the tag address in the tag memory in the event of a cache miss in a previous cycle, or the line that is determined by the CPU address is. After the write-back process, a new line can be selected according to the CPU address. Alternatively, the line that is selected in accordance with the tag address can be set to the selected state. Both structures can be used.

Wenn im Schritt S10 festgestellt wird, daß nicht dieselbe Page angesprochen wird, das heißt, wenn ermittelt wird, daß eine andere Zeile des DRAM-Feldes festgelegt ist, wird der DRAM- Vorlademodus (PCG-Zyklus) ausgeführt (Schritt S12). Folglich wird die Zeile, die sich im ausgewählten Zustand befunden hat, in den nicht-ausgewählten Zustand versetzt.If it is determined in step S10 that the page is not the same is addressed, that is, if it is determined that a other line of the DRAM field is specified, the DRAM Precharge mode (PCG cycle) executed (step S12). Hence the line that was in the selected state put in the unselected state.

Anschließend wird ein DRAM-Aktivmodusvorgang (ACT-Zyklus) durchgeführt (Schritt S14). Folglich wird eine Zeile des DRAM- Feldes entsprechend der gegenwärtig angelegten CPU-Adresse in den ausgewählten Zustand versetzt, und die Daten der Speicherzellen, die mit der ausgewählten einen Zeile verbunden sind, werden erfaßt, verstärkt und vom DRAM-Leseverstärker verriegelt. Then a DRAM active mode process (ACT cycle) performed (step S14). As a result, one line of the DRAM Field corresponding to the currently created CPU address in the selected state, and the data of the Memory cells connected to the selected one row are detected, amplified and by the DRAM sense amplifier locked.  

Wenn in Schritt S10 festgestellt wird, daß auf dieselbe Page zugegriffen wird, oder wenn in Schritt S14 der DRAM-Aktivmodus ausgeführt wird, wird der DRAM-Lesetransfermodus (DRT-Zyklus) ausgeführt (Schritt S16). Folglich werden die Daten derjenigen Speicherzellen zur Lesedaten-Transferpufferschaltung übertragen, die mit der ausgewählten Zeile des DRAM-Feldes verbunden sind, das sich im von der Spaltenblockadresse festgelegten Spaltenblock befindet.If it is determined in step S10 that the same page is accessed, or if the DRAM active mode in step S14 is executed, the DRAM read transfer mode (DRT cycle) executed (step S16). Consequently, the data of those Transfer memory cells to the read data transfer buffer circuit, which are connected to the selected row of the DRAM field, that is determined by the column block address Column block is located.

Dann wird der Pufferlesetransfer/Lesemodus (DRT-Zyklus) ausgeführt (Schritt S18). In diesem Betriebsmodus werden die Daten, die im Lesedaten-Transferpuffer gespeichert sind, entsprechend der CPU-Adresse zur ausgewählten Zeile im SRAM-Feld übertragen, und Daten werden parallel zur Datenübertragung zum SRAM-Feld entsprechend der CPU-Adresse gelesen (Daten können direkt von der Lesedaten-Transferpufferschaltung gelesen werden).Then the buffer read transfer / read mode (DRT cycle) executed (step S18). In this operating mode, the Data stored in the read data transfer buffer corresponding to the CPU address for the selected line in the SRAM field transferred, and data is transferred in parallel to the data transfer to SRAM field read according to the CPU address (data can read directly from the read data transfer buffer circuit become).

Im Schritt S8 zeigt ein gesetztes Schreibindikatorbit an, daß der Inhalt des SRAM-Feldes und das entsprechende Set des DRAM- Feldes unterschiedlich sind. In diesem Fall wird der SRAM- Pufferschreibtransfermodus (BWT-Zyklus) ausgeführt (Schritt S9). Folglich werden die Daten der Speicherzellen der von der CPU- Adresse im SRAM-Feld ausgewählten Zeile zur Schreibdaten- Transferpufferschaltung übertragen. Dann wird wie im Schritt S10 ermittelt, ob auf dieselbe Page zugegriffen wird oder nicht (Schritt S11).In step S8, a set write indicator bit indicates that the content of the SRAM field and the corresponding set of the DRAM Field are different. In this case, the SRAM Buffer write transfer mode (BWT cycle) executed (step S9). As a result, the data of the memory cells of the CPU Address in the SRAM field selected line for write data Transfer buffer circuit. Then, as in step S10 determines whether the same page is accessed or not (Step S11).

Wenn in Schritt S11 festgestellt wird, daß nicht dieselbe Page angesprochen wird, werden nacheinander der DRAM-Vorlademodus (PTG-Zyklus) und der DRAM-Aktivmodus (ACT-Zyklus) durchgeführt (Schritte S13 und S15). Folglich wird im DRAM-Feld eine Zeilenauswahl entsprechend der gegenwärtig von der CPU angelegten Adresse ausgeführt, und die Daten der Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile verbunden sind, werden erfaßt, verstärkt und vom Leseverstärker verriegelt. Dann werden der DRAM-Lesetransfermodus (DRT-Zyklus) und der Pufferlesetransfer/Lesemodus (DRTR-Zyklus) durchgeführt (Schritte S17 und S19). Folglich können Daten selbst bei einem Cache-Fehltreffer oder einem Page-Fehltreffer mit hoher Geschwindigkeit gelesen werden.If it is determined in step S11 that the page is not the same is addressed, the DRAM precharge mode (PTG cycle) and the DRAM active mode (ACT cycle) (Steps S13 and S15). As a result, a Row selection according to the one currently selected by the CPU created address executed, and the data of the memory cells, which are connected to the selected line are recorded, amplified and locked by the sense amplifier. Then the DRAM read transfer mode (DRT cycle) and the Buffer read transfer / read mode (DRTR cycle) performed  (Steps S17 and S19). As a result, even with one Cache miss or a high page miss Read speed.

Dann wartet die Steuerung auf die nächste Zugriffsanforderung (Schritt S21). Es wird ermittelt, ob die nächste Zugriffsanforderung dieselbe Page betrifft oder nicht (Schritt S27). Die Ermittlung, ob auf dieselbe Page zugegriffen wird erfolgt folgendermaßen: Es wird ermittelt, ob die Zeile zu der die Speicherzellen mit den im Pufferschreibtransfermodus (BWT- Zyklus) im Schritt S9 in der Schreibdaten- Transferpufferschaltung gespeicherten Daten gehören, und die Zeile, die gegenwärtig im DRAM-Feld ausgewählt ist, dieselbe Zeile darstellen. Diese Ermittlung kann unter Verwendung der Tag-Adressen erfolgen. Wird in Schritt S23 festgestellt, daß auf dieselbe Page zugegriffen wird, wird der DRAM- Schreibtransfermodus 1 (DWT1-Zyklus) durchgeführt (S29). Daher werden die in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung gespeicherten Daten zur entsprechenden Stelle des DRAM-Feldes übertragen.Then the controller waits for the next access request (Step S21). It is determined whether the next Access request affects the same page or not (step S27). The determination of whether the same page is being accessed takes place as follows: It is determined whether the line to the the memory cells with those in the buffer write transfer mode (BWT- Cycle) in step S9 in the write data Transfer buffer circuit include stored data, and the The line currently selected in the DRAM field is the same Display line. This determination can be made using the Tag addresses are given. If it is determined in step S23 that the same page is accessed, the DRAM Write transfer mode 1 (DWT1 cycle) performed (S29). Therefore become those in the write data transfer buffer circuit stored data for the corresponding position of the DRAM field transfer.

Erfolgt der Zugriff nicht auf dieselbe Page, werden erneut der DRAM-Vorlademodus (PCG-Zyklus) und der DRAM-Aktivmodus (ACT- Zyklus) nacheinander ausgeführt (Schritte S25 und S27), und die Zeile des DRAM-Feldes, in der die in der Schreibdaten- Transferpufferschaltung abgelegten Daten gespeichert werden, in den ausgewählten Zustand versetzt. Nach Schritt S27 schreitet der Fluß zu Schritt S29 fort. Damit stimmt der Inhalt des Set im SRAM-Feld mit dem Inhalt des entsprechenden Set des DRAM-Feldes überein.If the same page is not accessed, the DRAM precharge mode (PCG cycle) and DRAM active mode (ACT- Cycle) carried out sequentially (steps S25 and S27), and the Line of the DRAM field in which the data Transfer buffer circuit stored data are stored in the selected state. After step S27 the flow advances to step S29. The content of the set in the SRAM field with the content of the corresponding set of the DRAM field match.

Nach den Schritten S18 und S29 kehrt der Fluß erneut zu Schritt S2 zurück, um auf den nächsten Zugriff zu warten.After steps S18 and S29, the flow returns to step S2 back to wait for the next access.

Wenn in Schritt S4 festgestellt wird, daß ein Datenschreibvorgang vorliegt, wird der in Fig. 113 dargestellte Steuerfluß durchgeführt. Ist ein Datenschreibvorgang festgelegt, wird zuerst ermittelt, ob die Speicherzelle im SRAM-Feld existiert, auf die die CPU zugreifen möchte (Schritt S30). Ist das der Fall, das heißt, bei einem Cache-Treffer, wird der SRAM- Schreibmodus (SW-Zyklus) ausgeführt (Schritt S32), und Daten werden entsprechend der CPU-Adresse in die entsprechende Speicherzelle des SRAM-Feldes geschrieben. Anschließend wird das entsprechende Schreibindikatorbit in der Steuerschaltung 3100 gesetzt. Folglich wird ein Zustand angezeigt, in dem der Inhalt des SRAM-Feldes und der Inhalt des entsprechenden Datenblocks des DRAM-Feldes voneinander verschieden sind (Schritt S34). Nach Abschluß von Schritt S34 kehrt die Steuerung zu Schritt S2 zurück, der in Fig. 112 gezeigt ist.If it is determined in step S4 that there is a data writing operation, the control flow shown in Fig. 113 is performed. If a data write operation is specified, it is first determined whether the memory cell in the SRAM field that the CPU wishes to access exists (step S30). If this is the case, that is to say in the case of a cache hit, the SRAM write mode (SW cycle) is executed (step S32), and data are written into the corresponding memory cell of the SRAM field in accordance with the CPU address. The corresponding write indicator bit is then set in the control circuit 3100 . As a result, a state is displayed in which the content of the SRAM field and the content of the corresponding data block of the DRAM field are different from each other (step S34). Upon completion of step S34, control returns to step S2 shown in FIG. 112.

Wird in Schritt S30 ermittelt, daß ein Cache-Fehltreffer vorliegt, wird der Pufferschreibmodus (GW-Zyklus) ausgeführt (Schritt S31). Folglich werden entsprechend der CPU-Adresse des SRAM Schreibdaten an die entsprechende Stelle der Schreibdaten- Transferpufferschaltung geschrieben. Mit der Verriegelung dieser Schreibdaten in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung hält der Steuerfluß an, um auf die nächste Zugriffsanforderung zu warten (Schritt S33). Erfolgt die nächste Zugriffsanforderung, wird ermittelt, ob diese Zugriffsanforderung eine Zeile betrifft, die sich gegenwärtig im DRAM-Feld in einem ausgewählten Zustand befindet (Schritt S35).It is determined in step S30 that a cache miss the buffer write mode (GW cycle) is executed (Step S31). Consequently, according to the CPU address of the SRAM write data to the corresponding position of the write data Transfer buffer circuit written. With locking this Holds write data in the write data transfer buffer circuit the control flow to move on to the next access request wait (step S33). If the next access request is made, it is determined whether this access request is a line concerns that are currently in the DRAM field in one selected state (step S35).

Wird festgestellt, daß die CPU einen Zugriff auf eine Zeile anfordert, die sich von der Zeile unterscheidet, die gegenwärtig im DRAM-Feld ausgewählt ist, werden die Schritt S37 und S39 ausgeführt, das DRAM-Feld wird vorgeladen und aktiviert, und eine Zeile entsprechend der CPU-Adresse wird in den ausgewählten Zustand versetzt. Anschließend wird der DRAM- Schreibtransfermodus (DWT-Zyklus) ausgeführt, und die Daten, die in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung gespeichert worden sind, werden an eine entsprechende Stelle der Zeile geschrieben, die gegenwärtig im DRAM-Feld ausgewählt ist (Schritt S41). Schritt S41 wird auch dann ausgeführt, wenn im Schritt S35 ermittelt wird, daß auf dieselbe Page zugegriffen werden soll. Nach Abschluß von Schritt S41 kehrt die Steuerung zu Schritt S2 zurück. It is found that the CPU has access to a line requests that is different from the line that is currently is selected in the DRAM field, steps S37 and S39 executed, the DRAM field is preloaded and activated, and a line corresponding to the CPU address is selected in the State shifted. Then the DRAM Write transfer mode (DWT cycle) executed, and the data that has been stored in the write data transfer buffer circuit are written to a corresponding position on the line, which is currently selected in the DRAM field (step S41). Step S41 is carried out even if in step S35 it is determined that the same page is to be accessed. Upon completion of step S41, control returns to step S2 back.  

Wie oben beschrieben worden ist, kann durch Verwenden der Leseverstärker des DRAM-Abschnitts als Cache das Datenschreiben/Lesen mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden, wenn die von der CPU angeforderten Daten einer Speicherzelle nicht im SRAM-Feld gespeichert, sondern vom Leseverstärker im DRAM-Feld verriegelt sind.As described above, by using the Sense amplifier of the DRAM section as a cache Data writing / reading performed at high speed if the data requested by the CPU is a Memory cell not stored in the SRAM field, but from Sense amplifiers are locked in the DRAM field.

Bei der Datenübertragung von der Schreibdaten- Transferpufferschaltung zum DRAM-Feld wird die Befehls-DWT (DWT1) kontinuierlich ausgeführt, solange die CPU dieselbe Zeile des DRAM-Feldes anspricht. Das ermöglicht ein Datenschreiben mit hoher Geschwindigkeit.When transferring data from the write data The transfer buffer circuit to the DRAM field becomes the command DWT (DWT1) run continuously as long as the CPU has the same line of the DRAM field. This enables data writing with high speed.

ii) Zuweisungsmodusii) assignment mode

Die Fig. 114 und 115 zeigen Flußdiagramme des Zugriffs auf den Cache-Speicher, wenn bei einem Cache-Fehltreffer in einem Cache­ speicher mit Rückschreibstrategie eine Zuweisung ausgeführt wird. Unter Bezugnahme auf die Fig. 114 und 115 wird der Zugriffsbetrieb des CDRAM beschrieben. Figs. 114 and 115 show flow charts of access to the cache memory when memory with write-back strategy, an assignment is performed on a cache miss in a cache. Referring to FIGS. 114 and 115, the access operation of the CDRAM will be described.

Fig. 114 zeigt ein Flußdiagramm des Betriebs beim Datenlesen. Der in Fig. 114 gezeigte Vorgangsfluß stimmt mit dem vorherigen Vorgangsfluß ohne Zuweisung überein, der in Fig. 112 gezeigt ist. Daher werden entsprechende Schritte durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und deren detaillierte Beschreibung wird hier nicht wiederholt. Fig. 114 shows a flowchart of the operation in data reading. The process flow shown in FIG. 114 matches the previous unassigned process flow shown in FIG. 112. Corresponding steps are therefore designated by the same reference numerals and their detailed description is not repeated here.

Fig. 115 zeigt ein Flußdiagramm des Datenschreibbetriebs mit Zuweisung in einem Cache-System mit Rückschreibstrategie. Im Datenschreibvorgang wird zuerst im S50 ermittelt, ob ein Cache- Treffer vorliegt oder nicht. Wird ein Cache-Treffer ermittelt, wird der SRAM-Schreibmodus (SW-Zyklus) ausgeführt (Schritt S51). In Übereinstimmung mit der CPU-Adresse werden Daten in die entsprechende Speicherzelle des SRAM-Feldes geschrieben. Anschließend wird in der Cache-Steuerschaltung 3100 das Schreibindikatorbit gesetzt, das dem von der CPU-Adresse Set entspricht (Schritt S51). Dann kehrt die Steuerfolge zu Schritt S2 zurück, der in Fig. 114 gezeigt ist. Fig. 115 shows a flow chart of data write operation with allocation in a cache system with write-back strategy. In the data writing process, it is first determined in S50 whether there is a cache hit or not. If a cache hit is detected, the SRAM write mode (SW cycle) is executed (step S51). In accordance with the CPU address, data is written into the corresponding memory cell of the SRAM field. Then, the write indicator bit corresponding to that of the CPU address set is set in the cache control circuit 3100 (step S51). Then the control sequence returns to step S2 shown in Fig. 114.

Wird in Schritt S50 festgestellt, daß der Zugriff einen Cache- Fehltreffer darstellt, wird der Pufferschreibmodus (BW-Zyklus) ausgeführt (Schritt S53). Dann wird ermittelt, ob die Zugriffsanforderung der CPU eine Speicherzelle in derjenigen Zeile bestimmt, die sich im DRAM-Feld gegenwärtig im ausgewählten Zustand befindet (Schritt S54). Wenn die CPU- Adresse nicht mit der Zeilenadresse der Zeile im DRAM-Feld übereinstimmt, die sich gegenwärtig im ausgewählten Zustand befindet, wird der DRAM-Vorlademodus (PTG-Zyklus) ausgeführt (Schritt S55). Dann wird in Übereinstimmung mit der CPU-Adresse der DRAM-Aktivmodus (ACT-Zyklus) durchgeführt (Schritt S56).If it is determined in step S50 that the access has a cache Represents miss hit, the buffer write mode (BW cycle) executed (step S53). Then it is determined whether the CPU access request one memory cell in one Line determines which is currently in the DRAM field in the selected state (step S54). If the CPU Address does not match the row address of the row in the DRAM field matches which is currently in the selected state the DRAM precharge mode (PTG cycle) is executed (Step S55). Then in accordance with the CPU address the DRAM active mode (ACT cycle) is performed (step S56).

Wird in Schritt S54 festgestellt, daß auf dieselbe Page zugegriffen wird, wird nach Schritt S56 der DRAM- Schreibtransfermodus 1/Lesemodus (DTW1R-Zyklus) ausgeführt (Schritt S57). Entsprechend werden die in der Schreibdaten- Transferpufferschaltung gespeicherten Daten an die entsprechende Spaltenblockposition in der ausgewählten Zeile des DRAM-Feldes geschrieben. Durch den Befehl DWT1R werden die Daten des ausgewählten Spaltenblocks gleichzeitig mit dem Datenschreiben in das DRAM-Feld zur Lesedaten-Transferpufferschaltung übertragen. Anschließend wird der Pufferlesetransfermodus (BRT- Zyklus) ausgeführt (Schritt S58). Folglich werden die zur Lesedaten-Transferpufferschaltung übertragenen Daten in der entsprechenden Zeile des SRAM-Feldes gespeichert. Somit werden die Schreibdaten sowohl im DRAM-Feld als auch im SRAM-Feld gespeichert.If it is determined in step S54 that the same page is accessed, after step S56 the DRAM Write transfer mode 1 / read mode (DTW1R cycle) executed (Step S57). The data in the write data Transfer buffer circuit stored data to the appropriate Column block position in the selected row of the DRAM field written. With the command DWT1R the data of the selected column blocks simultaneously with the data writing into the DRAM field for the read data transfer buffer circuit transfer. Then the buffer read transfer mode (BRT- Cycle) (step S58). Consequently, they become Read data transfer buffer circuit transferred data in the corresponding line of the SRAM field. So be the write data both in the DRAM field and in the SRAM field saved.

Anschließend wird ermittelt, ob das Schreibindikatorbit gesetzt oder gelöscht ist (Schritt S59). Ist das Schreibindikatorbit gelöscht, kehrt die Steuerung zu Schritt S2 zurück. Ist das Schreibindikatorbit gesetzt, wird der Pufferschreibtransfermodus (BWT-Zyklus) ausgeführt, und die Speicherzellendaten des SRAM, die von der CPU-Adresse festgelegt sind, werden zur Schreibdaten-Transferpufferschaltung übertragen (Schritt S60). Wenn die nächste Zugriffsanforderung anliegt (Schritt S61), wird ermittelt, ob die Daten, auf die die CPU in diesem Moment zugreifen möchte, in derjenigen Zeile vorhanden sind, die sich gegenwärtig im DRAM-Feld im ausgewählten Zustand befindet (Schritt S62). Es wird festgestellt, daß der Zugriff nicht auf dieselbe Page erfolgt, werden nacheinander der Vorlademodus (PCG-Zyklus) und der DRAM-Aktivmodus (Acc-Zyklus) durchgeführt (Schritte S63 und S64), und der Zeilenauswahlvorgang des DRAM- Feldes wird entsprechend der CPU-Adresse durchgeführt. Wird in Schritt S62 festgestellt, daß der Zugriff auf dieselbe Page erfolgt, oder nach Abschluß von Schritt S64, wird der DRAM- Schreibtransfermodus (DWT-Zyklus) ausgeführt. Entsprechend werden die in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung gespeicherten Daten zur entsprechenden Stelle der ausgewählten Zeile des DRAM-Feldes übertragen (Schritt S65). Durch den oben beschriebenen Betriebsmodus befindet sich im DRAM-Feld die Zeile entsprechend der CPU-Adresse ständig im ausgewählten Zustand, der DRAM-Leseverstärker kann als Pseudo-Cache bei einem Cache- Fehltreffer verwendet werden, und damit kann die Verschlechterung der Zugriffszeit bei einem Cache-Fehltreffer minimiert werden.It is then determined whether the write indicator bit is set or is deleted (step S59). Is the write indicator bit deleted, control returns to step S2. Is this Write indicator bit is set, the buffer write transfer mode (BWT cycle) executed, and the memory cell data of the SRAM, which are determined by the CPU address become the Transfer write data transfer buffer circuit (step S60). When the next access request is made (step S61), determines whether the data on which the CPU is at that moment want to access, exist in the line that is  is currently in the selected state in the DRAM field (Step S62). It is found that access is not on same page, the precharge mode will be successively (PCG cycle) and the DRAM active mode (Acc cycle) (Steps S63 and S64), and the row selection process of the DRAM Field is carried out according to the CPU address. Is in Step S62 determined that access to the same page or after completion of step S64, the DRAM Write transfer mode (DWT cycle) executed. Corresponding become those in the write data transfer buffer circuit stored data on the corresponding position of the selected Transfer line of the DRAM field (step S65). Through the above described operating mode is in the DRAM field the line according to the CPU address in the selected state, the DRAM sense amplifier can be used as a pseudo cache for a cache Missed hits are used, and thus the Access time worsened in the event of a cache miss be minimized.

[Durchschreibmodus][Carbon copy mode]

Im Durchschreibmodus (Write-Through-Modus) werden für den Fall, daß Daten in das SRAM-Feld geschrieben werden, die geschriebenen Daten stets in die entsprechende Speicherzelle des DRAM-Feldes geschrieben. In diesem Fall unterscheidet sich der Vorgangsfluß in Abhängigkeit vom Vorhandensein/nicht-Vorhandensein einer Zuweisen.In write-through mode, in the event that that data is written into the SRAM field, the written ones Data always in the corresponding memory cell of the DRAM field written. In this case, the process flow differs depending on the presence / absence of one To assign.

a) Durchschreibverfahren mit Zuweisunga) Copy procedure with assignment

Die Fig. 116 und 117 zeigen Flußdiagramme des Betriebs entsprechend dem Durchschreibverfahren, wenn eine Zuweisung ausgeführt wird. Unter Bezugnahme auf die Fig. 116 und 117 wird der Zugriff auf das CDRAM im Cache-Speichersystem beschrieben. Figs. 116 and 117 are flowcharts showing the operation according to the write-through method, when an assignment is carried out. Referring to FIGS. 116 and 117 access to the CDRAM in the cache memory system is described.

Zuerst wird unter Bezugnahme auf Fig. 116 der Datenlesevorgang beschrieben. First, the data reading operation will be described with reference to FIG. 116.

Liegt eine Zugriffsanforderung von der CPU vor (Schritt S70) wird ermittelt, ob die Zugriffsanforderung einen Datenlesevorgang oder Datenschreibvorgang darstellt (Schritt S72). Wird festgestellt, daß ein Datenlesevorgang vorliegt, wird ein Cache-Treffer/Fehltreffer ermittelt (Schritt S74). Bei einem Cache-Treffer wird der SRAM-Lesemodus (SR-Zyklus) ausgeführt, und die Daten der Speicherzelle, die von der CPU-Adresse im SRAM-Feld festgelegt ist, werden gelesen (Schritt S75). Nach Schritt S75 kehrt die Steuerung zu Schritt S70 zurück.If there is an access request from the CPU (step S70) it is determined whether the access request is a Represents data reading or writing (step S72). If it is determined that there is a data read, a cache hit / miss is determined (step S74). At a Cache hit, the SRAM read mode (SR cycle) is executed, and the data of the memory cell derived from the CPU address in the SRAM field is set to be read (step S75). To Step S75 returns control to step S70.

Bei einem Cache-Fehltreffer wird zunächst ermittelt, ob die CPU- Adresse stimmt, die im DRAM-Feld gegenwärtig im ausgewählten Zustand ist (Schritt S76). Wird ermittelt, daß die CPU diejenige Zeile des DRAM-Feldes festlegt, die gegenwärtig ausgewählt ist, dann wird der DRAM-Lesetransfermodus (DRT-Zyklus) durchgeführt (Schritt S78). Daher werden die Daten des Spaltenblocks, der von der CPU-Adresse im DRAM-Feld festgelegt wird, zur Lesedaten- Transferpufferschaltung übertragen. Wird in Schritt S76 ermittelt, daß die CPU-Adresse eine andere Zeile des DRAM-Feldes festlegt, werden der DRAM-Vorlademodus (PTG-Zyklus) und der DRAM-Aktivmodus (ACT-Zyklus) ausgeführt (Schritte S77 und S79). Im DRAM-Feld wird die von der CPU-Adresse festgelegte Zeile in den ausgewählten Zustand versetzt, und von den DRAM- Leseverstärkern werden die Daten der Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile verbunden sind, verriegelt. Nach Schritt S79 wird Schritt S78 ausgeführt, und der von der CPU-Adresse festgelegte Datenblock wird zur Lesedaten- Transferpufferschaltung übertragen.In the event of a cache miss, it is first determined whether the CPU Address is correct that is currently selected in the DRAM field in the State (step S76). It is determined that the CPU is the one Line of the DRAM field that is currently selected, then the DRAM read transfer mode (DRT cycle) is performed (Step S78). Therefore, the data of the column block that is from the CPU address is set in the DRAM field, for read data Transfer buffer circuit. In step S76 determines that the CPU address is another line of the DRAM field the DRAM precharge mode (PTG cycle) and the DRAM active mode (ACT cycle) executed (steps S77 and S79). In the DRAM field, the line specified by the CPU address is in the selected state, and the DRAM Sense amplifiers are the data of the memory cells that with the selected row are locked. After step S79 step S78 is executed, and that of the CPU address specified data block becomes the read data Transfer buffer circuit.

Dann wird der Pufferlesetransfer/Lesemodus (BRTR-Zyklus) ausgeführt (Schritt S80), die in der Lesedaten- Transferpufferschaltung gespeicherten Daten werden zur entsprechenden Stelle des SRAM-Feldes übertragen, und die von der CPU angeforderten Daten werden gelesen. Nach Abschluß von Schritt S80 kehrt der Steuerfluß zu Schritt S70 zurück.Then the buffer read transfer / read mode (BRTR cycle) executed (step S80), which in the read data Transfer buffer circuit stored data becomes corresponding position of the SRAM field transmitted, and that of data requested from the CPU are read. After completing In step S80, the control flow returns to step S70.

Wird in Schritt S72, der in Fig. 116 gezeigt ist, ermittelt, daß der Schreibmodus festgelegt ist, wird der in Fig. 117 dargestellte Vorgang durchgeführt. Zuerst wird ein Cache- Treffer/Fehltreffer ermittelt (Schritt S82). Wenn ein Cache- Treffer erfaßt wird, wird der Pufferschreibtransfer/Schreibmodus (BWTW-Zyklus) durchgeführt. Folglich werden externe Schreibdaten in die Speicherzelle des SRAM-Feldes, die von der CPU-Adresse festgelegt ist, und das entsprechende Register der Schreibdaten- Transferpufferschaltung geschrieben. In diesem Betriebsmodus werden in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung die Daten der Zeile, die im SRAM-Feld ausgewählt ist, und die Schreibdaten gespeichert.If it is determined in step S72 shown in FIG. 116 that the write mode is set, the process shown in FIG. 117 is performed. First, a cache hit / miss is determined (step S82). When a cache hit is detected, the buffer write transfer / write mode (BWTW cycle) is performed. As a result, external write data is written into the memory cell of the SRAM array specified by the CPU address and the corresponding register of the write data transfer buffer circuit. In this mode of operation, the data of the row selected in the SRAM field and the write data are stored in the write data transfer buffer circuit.

Wenn nach Schritt S74 die nächste Zugriffsanforderung angelegt wird (Schritt S86) wird ermittelt, ob diese Zugriffsanforderung diejenige Zeile des DRAM-Feldes festlegt, die sich im ausgewählten Zustand befindet (Schritt S88). Wird ermittelt, daß dieselbe Zeile festgelegt ist, das heißt, dieselbe Page ist festgelegt, wird der DRAM-Schreibtransfermodus (DWT-Zyklus) ausgeführt (Schritt S90). Folglich werden die in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung gespeicherten Daten zur ausgewählten Spalte des DRAM-Feldes (die von der CPU-Adresse festgelegt ist) übertragen.If the next access request is made after step S74 is determined (step S86) whether this access request defines the line of the DRAM field that is in the selected state (step S88). If it is determined that the same line is set, that is, the same page the DRAM write transfer mode (DWT cycle) executed (step S90). Consequently, those in the Write data transfer buffer circuit for stored data selected column of the DRAM field (that of the CPU address is fixed) transferred.

Wenn in Schritt S88 eine Zeile festgelegt ist, die sich von der ausgewählten Zeile des DRAM-Feldes unterscheidet, werden nacheinander der DRAM-Vorlademodus (PCG-Zyklus) und der DRAM- Aktivmodus (ACT-Zyklus) entsprechend der CPU-Adresse ausgeführt, um die von der CPU-Adresse festgelegte Zeile in den ausgewählten Zustand zu versetzen (Schritte S92 und S94). Durch Schritt S94 wird die Zeile entsprechend der CPU-Adresse im DRAM-Feld in den ausgewählten Zustand versetzt, die Daten der Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile verbunden sind, werden erfaßt, verstärkt und vom Leseverstärker verriegelt, der Steuerfluß kehrt zu Schritt S90 zurück, und der DRAM-Schreibtransfermodus wird ausgeführt.If a line is set in step S88 which is different from the selected row of the DRAM field is different the DRAM precharge mode (PCG cycle) and the DRAM Active mode (ACT cycle) executed according to the CPU address, by the line specified by the CPU address in the selected Set state (steps S92 and S94). Through step S94 the line corresponding to the CPU address in the DRAM field in the selected state, the data of the memory cells that connected to the selected line are recorded, amplified and locked by the sense amplifier, the control flow returns to step S90 and the DRAM write transfer mode is running.

Wird in Schritt S82 ermittelt, daß der Zugriff einen Cache- Fehltreffer darstellt, wird der Pufferschreibmodus (BW-Zyklus) ausgeführt (Schritt S81). Folglich werden externe Schreibdaten zum entsprechenden Puffer der Schreibdaten- Transferpufferschaltung geschrieben. Der Steuerfluß hält in diesem Zustand an, um auf die nächste Zugriffsanforderung zu warten. Wird die nächste Zugriffsanforderung angelegt (Schritt S83), wird in ähnlicher Weise wie in Schritt S88 ermittelt, ob dieselbe Page festgelegt ist oder nicht. Ist dieselbe Page festgelegt, wird der DRAM-Schreibtransfermodus 1 (DWT1-Zyklus) durchgeführt (Schritt S87). Daher werden die Schreibdaten, die in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung gespeichert worden sind, zur ausgewählten Spalte des DRAM-Feldes übertragen.If it is determined in step S82 that the access has a cache Represents miss hit, the buffer write mode (BW cycle) executed (step S81). As a result, external write data to the corresponding buffer of the write data Transfer buffer circuit written. The tax flow stops  this state to the next access request waiting. If the next access request is created (step S83), it is determined in a similar manner to step S88 whether the same page is set or not. Is the same page the DRAM write transfer mode 1 (DWT1 cycle) performed (step S87). Therefore, the write data that has been stored in the write data transfer buffer circuit are transferred to the selected column of the DRAM field.

Wird in Schritt S85 ermittelt, daß eine andere Page festgelegt ist, werden nacheinander der DRAM-Vorlademodus und der DRAM- Aktivmodus ausgeführt (Schritte S89 und S91), und die von der CPU-Adresse festgelegte Zeile wird im DRAM-Feld in den ausgewählten Zustand versetzt. Schließend wird Schritt S87 ausgeführt, und die in die Schreibdaten-Transferpufferschaltung geschriebenen Daten werden zur entsprechenden Stelle des DRAM- Feldes übertragen. Nach den Schritten S90 und S87 kehrt der Steuerfluß zu Schritt S70 zurück.It is determined in step S85 that another page is set the DRAM precharge mode and the DRAM Active mode executed (steps S89 and S91), and that of the CPU address specified line is in the DRAM field in the selected state. Step S87 closes and that into the write data transfer buffer circuit written data is sent to the corresponding location of the DRAM Field. After steps S90 and S87, the Control flow returns to step S70.

b) Durchschreibverfahren ohne Zuweisungb) Copy procedure without assignment

Die Fig. 118 und 119 zeigen Flußdiagramme des Zugriffsvorgangs des CDRAM ohne Zuweisung in einem Cache-Speicher mit Durchschreibstrategie. Unter Bezugnahme auf die Fig. 118 und 119 wird der Vorgangsfluß beschrieben. Fig. 118 zeigt den Vorgangsfluß im Datenlesebetrieb. Das ist derselbe Vorgang, wie beim Durchschreibverfahren mit Zuweisung, wie das in Fig. 116 gezeigt ist, und daher sind die entsprechenden Schritte durch dieselben Bezugszeichen angegeben und deren detaillierte Beschreibung wird hier nicht wiederholt. Figures 118 and 119 show flowcharts of the CDRAM's unassigned access operation in a write-through strategy cache. Described with reference to FIGS. 118 and 119, the Vorgangsfluß. Fig. 118 shows the process flow in the data reading operation. This is the same process as the write-through method with assignment as shown in Fig. 116, and therefore the corresponding steps are indicated by the same reference numerals and their detailed description is not repeated here.

Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 119 wird der Datenschreibvorgang mit Zuweisung nach dem Durchschreibverfahren beschrieben.Referring to the flowchart of Fig. 119, the write-through data write operation will be described.

In Schritt S100 wird ein Cache-Treffer/Fehltreffer ermittelt. Wird ein Cache-Treffer erfaßt, wird der Pufferschreibtransfermodus (BWTW-Zyklus) ausgeführt (Schritt S102). Durch diesen BWTW-Zyklus werden externe Schreibdaten in die entsprechende Speicherzelle des SRAM-Feldes geschrieben, und der Datenblock (eine Zeile) des SRAM, der die geschriebenen Daten enthält, wird in die Schreibdaten-Transferpufferschaltung geschrieben. In diesem Zustand wartet die Steuerung auf den nächsten Zugriff.A cache hit / miss is determined in step S100. If a cache hit is recorded, the Buffer write transfer mode (BWTW cycle) executed (step S102). With this BWTW cycle, external write data are stored in  the corresponding memory cell of the SRAM field is written, and the data block (one line) of the SRAM that contains the written ones Containing data is in the write data transfer buffer circuit written. In this state, the control waits for the next access.

Bei der nächsten Zugriffsanforderung (Schritt 104) wird ermittelt, ob die CPU-Adresse diejenige Zeile festlegt, die sich gegenwärtig im DRAM-Feld im ausgewählten Zustand befindet (Schritt 106). Legt die CPU-Adresse die ausgewählte Zeile im DRAM-Feld fest, wird der DRAM-Schreibtransfermodus (TWT-Zyklus) ausgeführt (Schritt S108). Folglich werden die in der Schreibdatentransferpufferschaltung gespeicherten Daten zum entsprechenden Spaltenblock der ausgewählten Zeile im DRAM-Feld übertragen.At the next access request (step 104) determines whether the CPU address specifies the line that is is currently in the selected state in the DRAM field (Step 106). The CPU address sets the selected line in the DRAM field is fixed, the DRAM write transfer mode (TWT cycle) executed (step S108). Consequently, those in the Write data transfer buffer circuit stored data for corresponding column block of the selected row in the DRAM field transfer.

Wird in Schritt S106 ermittelt, daß die CPU-Adresse nicht die ausgewählte Zeile des DRAM-Feldes festlegt, wird im DRAM-Feld der DRAM-Vorlademodus (PCG-Zyklus) ausgeführt, wobei das DRAM- Feld in den Vorladezustand zurückkehrt (Schritt S107). Dann wird unter Verwendung der CPU-Adresse der DRAM-Aktivmodus (ACT- Zyklus) ausgeführt, im DRAM-Feld wird eine Zeile ausgewählt, und die Daten der Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile verbunden sind, werden erfaßt, verstärkt und vom Leseverstärker verriegelt (Schritt S112). Anschließend wird Schritt S108 ausgeführt, und die in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung gespeicherten Daten werden zur entsprechenden Stelle der ausgewählten Zeile des DRAM übertragen.It is determined in step S106 that the CPU address is not the selected line of the DRAM field is set in the DRAM field the DRAM precharge mode (PCG cycle) is executed, the DRAM Field returns to the precharge state (step S107). Then it will be using the CPU address the DRAM active mode (ACT- Cycle), a line is selected in the DRAM field, and the data of the memory cells with the selected row connected, are detected, amplified and by the sense amplifier locked (step S112). Then step S108 and that in the write data transfer buffer circuit stored data will become the corresponding location of the selected line of the DRAM.

Wird in Schritt S100 erfaßt, daß ein Cache-Fehltreffer vorliegt, wird zuerst der Pufferschreibmodus (BW-Zyklus) ausgeführt, und externe Daten werden in die Schreibdaten-Transferpufferschaltung geschrieben (Schritt S101). Dann wird erfaßt, ob die CPU-Adresse diejenige Zeile festlegt, die im DRAM-Feld ausgewählt ist (Schritt S103). Ist das der Fall (das heißt, es wird auf dieselbe Page zugegriffen), wird der DRAM- Schreibtransfermodus 1/Lesemodus (DWT1R-Zyklus) durchgeführt (Schritt S105). Damit werden die in der Schreibdaten- Transferpufferschaltung gespeicherten Daten zur entsprechenden Stelle der ausgewählten Zeile im DRAM-Feld und ferner zur Lesedaten-Transferpufferschaltung übertragen.If it is detected in step S100 that there is a cache miss, the buffer write mode (BW cycle) is executed first, and external data is stored in the write data transfer buffer circuit written (step S101). Then it is detected whether the CPU address specifies the line that is selected in the DRAM field (Step S103). If so (that is, it will open up same page accessed), the DRAM Write transfer mode 1 / read mode (DWT1R cycle) carried out (Step S105). This means that the Transfer buffer circuit stored data for the corresponding  Place the selected line in the DRAM field and further to Transfer read data transfer buffer circuit.

Wird in Schritt S103 ermittelt, daß nicht dieselbe Page festgelegt ist, wird der DRAM-Vorlademodus (PCG-Zyklus) durchgeführt (Schritt S107), und dann wird in Übereinstimmung mit der CPU-Adresse der DRAM-Aktivmodus (ACT-Zyklus) ausgeführt (Schritt S109). Folglich wird im DRAM-Feld die von der CPU- Adresse festgelegte Page ausgewählt und der DWT1R-Zyklus ausgeführt (Schritt S105). Dann wird der Pufferlesetransfermodus (BRT-Zyklus) ausgeführt, und die Daten, die in der Lesedaten- Transferpufferschaltung gespeichert worden sind, werden zu derjenigen Zeile übertragen, die von der CPU-Adresse im SRAM- Feld festgelegt ist.If it is determined in step S103 that the same page the DRAM precharge mode (PCG cycle) performed (step S107), and then coincidence the DRAM active mode (ACT cycle) is executed with the CPU address (Step S109). As a result, the CPU Address specified page selected and the DWT1R cycle executed (step S105). Then the buffer read transfer mode (BRT cycle) executed, and the data contained in the read data Transfer buffer circuit have been saved too the line transferred from the CPU address in the SRAM Field is set.

Wie oben beschrieben worden ist, kann im Datenschreibbetrieb der Treffervorgang für eine andere Adresse schnell ausgeführt werden, wenn Daten in das SRAM-Feld oder die Schreibdaten- Transferpufferschaltung geschrieben werden. Das ermöglicht einen Zugriff mit hoher Geschwindigkeit.As described above, in data write mode, the Hit process for another address quickly if data is in the SRAM field or the write data Transfer buffer circuit can be written. That enables one Access at high speed.

[Detaillierte Struktur der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung][Detailed structure of the bidirectional data transmission circuit]

Fig. 120 zeigt die Struktur der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung. Wie in Fig. 120 dargestellt ist, weist die bidirektionale Datenübertragungsschaltung eine Schreibdatenübertragungsschaltung 3520 zum Übertragen von Daten zum DRAM-Abschnitt 3500 und eine Maskierungsschaltung 3530 zum Maskieren der Übertragung von Schreibdaten zur Schreibdatenübertragungsschaltung 3520 auf. die Schreibdatenübertragungsschaltung weist ein Zwischenschreibdatenregister TDTBW zum zeitweisen Speichern von Daten und eine Schreibdatentransferpuffer TDBW, der Daten vom Zwischenregister TDTBW empfängt, zum Übertragen der Daten zum DRAM-Abschnitt 3500 auf. Manchmal überträgt der Schreibdatentransferpuffer DTBW Daten auch zum Lesedatentransferpuffer DTBR. Fig. 120 shows the structure of the bidirectional data transmission circuit. As shown in FIG. 120, the bidirectional data transfer circuit has a write data transfer circuit 3520 for transferring data to the DRAM section 3500 and a masking circuit 3530 for masking the transfer of write data to the write data transfer circuit 3520 . the write data transfer circuit has an intermediate write data register TDTBW for temporarily storing data and a write data transfer buffer TDBW, which receives data from the intermediate register TDTBW, for transferring the data to the DRAM section 3500 . Sometimes the write data transfer buffer DTBW also transfers data to the read data transfer buffer DTBR.

Die Maskierungsschaltung 3530 weist ein Zwischenmaskierungsregister TNR, ein Master-Maskierungsregister MR, das die Maskierungsdaten vom Zwischenmaskierungsregister TMR empfängt, und eine Maskierungsgatterschaltung 3540, die die Maskierungsdaten vom Master-Maskierungsregister MR empfängt, zum Maskieren der Schreibdaten vom Schreibdatentransferpuffer DTBW auf. Nun wird der Betrieb zum Maskieren der Schreibdatenübertragung kurz beschrieben.The masking circuit 3530 has an intermediate masking register TNR, a master masking register MR which receives the masking data from the intermediate masking register TMR, and a masking gate circuit 3540 which receives the masking data from the master masking register MR for masking the write data from the write data transfer buffer DTBW. The operation for masking the write data transfer will now be briefly described.

Zuerst wird unter Bezugnahme auf Fig. 121 ein Vorgang beschrieben, wenn der Blockschreibmodus ausgeführt wird.First, an operation when the block write mode is executed will be described with reference to FIG. 121.

In diesem Fall werden extern angelegte Daten in ein entsprechendes Register des Zwischenregisters TDTBW entsprechend der Ausgabe vom Spaltendekoder geschrieben. Parallel zum Datenschreiben in das Zwischenregister TDTBW werden die Maskierungsdaten des entsprechenden Registers im Zwischenmaskierungsregister TMR zurückgesetzt. Die zurückgestellten Maskierungsdaten ermöglichen den Durchgang der Daten. Gesetzte Maskierungswerte sperren den Durchgang von Daten.In this case, externally created data are in a corresponding register of the intermediate register TDTBW accordingly the output written by the column decoder. Parallel to The data write to the intermediate register TDTBW Masking data of the corresponding register in the Intermediate mask register TMR reset. The deferred masking data allow passage of the Data. Set masking values block the passage of Data.

Unter Bezugnahme auf Fig. 122 wird der Schreibdatentransfervorgang zum DRAM-Feld beschrieben. Wenn der DRAM-Schreibtransfermodus 1 festgelegt ist, werden die im Zwischenregister TDTBW gespeicherten Daten zum Schreibdatentransferpuffer DTBW übertragen. Parallel zu dieser Übertragung werden die Maskierungswerte des Zwischenmaskierungsregisters TMR zum Master-Maskierungsregister MR und Daten zur Maskierungsgatterschaltung 3540 übertragen. Die Maskierungsgatterschaltung 3540 maskiert die Schreibdaten vom Schreibdatentransferpuffer DTBW entsprechend den angelegten Maskierungsdaten und überträgt sie zum DRAM-Feld.Referring to Fig. 122, the write data transfer process to the DRAM array will be described. When the DRAM write transfer mode 1 is set, the data stored in the intermediate register TDTBW is transferred to the write data transfer buffer DTBW. In parallel with this transfer, the mask values from the intermediate mask register TMR to the master mask register MR and data to the mask gate circuit 3540 are transferred. The mask gate circuit 3540 masks the write data from the write data transfer buffer DTBW in accordance with the applied mask data and transfers it to the DRAM field.

Die Datenübertragung von den Zwischenregistern TDTBW und TMR zu den entsprechenden Puffern DTBW und MR wird im ersten Zyklus nach der Festlegung der Datenübertragung ausgeführt. Am Ende des ersten Zyklus werden die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters TMR alle gesetzt. Ab dem nächsten Zyklus ist es möglich, Daten in die Schreibdatentransferschaltung (Zwischendatenregister) entsprechend dem Pufferschreibmodus zu schreiben. Weil das Maskierungsregister gebildet ist, ist es möglich, nur die erforderlichen Daten in das DRAM-Feld zu schreiben. Wenn Daten vom SRAM-Feld übertragen werden, werden die Maskierungsdaten im Zwischenmaskierungsregister alle zurückgesetzt. In diesem Fall werden die Daten des Schreibdatentransferpuffers alle zum DRAM- Feldabschnitt übertragen. Unter Bezugnahme auf die besonderen Signaldiagramme wird der Übertragungsvorgang der Schreibdaten beschrieben.The data transfer from the intermediate registers TDTBW and TMR too the corresponding buffers DTBW and MR will be in the first cycle after setting the data transfer. At the end of masking data of the first cycle Intermediate mask register TMR all set. From the next  It is possible to put data into the cycle Write data transfer circuit (intermediate data register) to write according to the buffer write mode. Because that Masking register is formed, it is possible to only the write the required data into the DRAM field. If data are transmitted from the SRAM field, the masking data in the Intermediate mask registers all reset. In this case the data of the write data transfer buffer are all transferred to the DRAM Transfer field section. Referring to the special Signal diagrams become the process of transferring the write data described.

Fig. 123 ist ein Signaldiagramm des Betriebs der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung, wenn vom SRAM-Feld übertragene Daten in das DRAM-Feld geschrieben werden. Wie in Fig. 123 gezeigt ist, wird im DRAM-Abschnitt im ersten Zyklus des Master- Taktsignals K der DRAM-Aktivmodus (ACT-Zyklus) ausgeführt. Folglich wird im DRAM-Feld ein Zeilenauswahlvorgang ausgeführt. Im SRAM-Feld wird der Pufferschreibtransfermodus (BWT-Zyklus) entsprechend den Bedingungen der Steuertaktsignale CC0#, CC1# und des Schreibaktivierungssignals WE# festgelegt. Folglich werden die Daten einer Zeile von Speicherzellen (16 Bits), die im SRAM-Feld ausgewählt ist, zum Zwischendatenregister übertragen (Wert 0 bis Wert 15). Im Datenübertragungszyklus vom SRAM-Feld zum Zwischendatenregister werden die Maskierungsdaten (Maskierung 1 bis Maskierung 15) des Zwischenmaskierungsregisters alle zurückgesetzt. Figure 123 is a signal diagram of the operation of the bidirectional data transfer circuit when data transferred from the SRAM array is written into the DRAM array. As shown in FIG. 123, the DRAM active mode (ACT cycle) is executed in the DRAM section in the first cycle of the master clock signal K. As a result, a row selection operation is performed in the DRAM field. In the SRAM field, the buffer write transfer mode (BWT cycle) is determined in accordance with the conditions of the control clock signals CC0 #, CC1 # and the write activation signal WE #. As a result, the data of one row of memory cells (16 bits) selected in the SRAM field is transferred to the intermediate data register (value 0 to value 15). In the data transfer cycle from the SRAM field to the intermediate data register, the masking data (masking 1 to masking 15) of the intermediate masking register are all reset.

Im vierten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der DRAM- Schreibtransfermodus 1 (DWT1-Zyklus) durch das Spaltenadreß- Abtastsignal CAS# und das Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD# festgelegt. Im DWT1-Zyklus werden die Daten (Wert 0 bis Wert 15), die im Zwischenregister gespeichert sind, zum Schreibdatentransferpuffer DTBW <0-15< (DTBW0-DTBW15) übertragen. Am Ende des ersten Zyklus des DWT1-Zyklus werden die Maskierungsdaten im Zwischenmaskierungsregister alle gesetzt. Ab dem fünften Zyklus des Master-Taktsignals K wird die Datenübertragung vom SRAM-Feld zum Zwischendatenregister möglich. In the fourth cycle of the master clock signal K, the DRAM Write transfer mode 1 (DWT1 cycle) through the column address Strobe signal CAS # and the data transfer designation signal DTD # set. In the DWT1 cycle, the data (value 0 to Value 15), which are stored in the intermediate register, for Write data transfer buffer DTBW <0-15 <(DTBW0-DTBW15) transfer. At the end of the first cycle of the DWT1 cycle, the Masking data in the intermediate masking register all set. From the fifth cycle of the master clock signal K is the Data transfer from the SRAM field to the intermediate data register possible.  

Nach dem Verstreichen der Latenz des DWT1-Zyklus, sind die Schreibdaten bereits vom Schreibdatentransferpuffer DTBW entsprechend der Maskierungsdaten zum DRAM-Feld übertragen worden. Im siebten Zyklus des Master-Taktsignals K wird erneut der BWT-Zyklus festgelegt, und die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters werden alle zurückgesetzt. Im achten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der DRAM- Schreibtransfermodus 2 (DWT2-Zyklus) festgelegt. In diesem Fall wird keine Datenübertragung zwischen dem Zwischendatenregister und dem Schreibdatentransferpuffer ausgeführt. Die im Schreibdatentransferpuffer gespeicherten Daten werden zum ausgewählten Speicherblock des DRAM-Feldes übertragen.After the latency of the DWT1 cycle has passed, those are Write data already from the write data transfer buffer DTBW transferred to the DRAM field according to the masking data been. In the seventh cycle of the master clock signal K is again the BWT cycle is set, and the masking data of the Intermediate mask registers are all reset. in the eighth cycle of the master clock signal K, the DRAM Write transfer mode 2 (DWT2 cycle) defined. In this case there is no data transfer between the intermediate data register and the write data transfer buffer. The in Write data transfer buffer stored data becomes selected memory block of the DRAM field.

Nach dem neunten Zyklus des Master-Taktsignals K wird der NOP- Modus (kein Vorgang) festgelegt, und der interne Zustand des CDRAM ändert sich nicht.After the ninth cycle of the master clock signal K, the NOP Mode (no operation) set, and the internal state of the CDRAM does not change.

Bei der Schreibdatenübertragung vom SRAM-Feld werden die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters alle zurückgesetzt. Demgegenüber werden bei der Datenübertragung vom Schreibdatentransferpuffer zum DRAM-Feld, das heißt, bei der Datenübertragung vom Zwischendatenregister zum Schreibdatentransferpuffer, die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters nach dem Abschluß dieses Zyklus (Taktsignalzyklus) alle gesetzt.When transferring write data from the SRAM field, the Masking data of the intermediate masking register all reset. In contrast, the data transmission from Write data transfer buffer to the DRAM field, that is, at the Data transfer from the intermediate data register to Write data transfer buffer, the masking data of the Intermediate mask register after the completion of this cycle (Clock signal cycle) all set.

Fig. 124 zeigt ein Signaldiagramm der Änderung der Maskierungsdaten, wenn der Pufferschreibmodus ausgeführt wird. Wie in Fig. 124 dargestellt ist, wird im ersten Taktsignalzyklus des Master-Taktsignals K der DRAM-Aktivmodus (ACT-Zyklus) ausgeführt. Demgegenüber wird im SRAM-Abschnitt der Blockschreibmodus (BW-Zyklus) durchgeführt, und extern angelegte Daten (Wert 0) werden in die entsprechenden Register des Zwischendatenregisters entsprechend den Adreßbits As0 bis As3 geschrieben. Parallel zum Datenschreiben werden die Maskierungsdaten (Maskierungswert 0) des entsprechenden Zwischenmaskierungsregisters zurückgesetzt. Anschließend können maximal 16 Datenbits wiederholt in das Zwischendatenregister geschrieben werden (das Zwischendatenregister und der Schreibdatentransferpuffer haben eine Breite von 16 Bits). Beim Schreiben der jeweiligen Daten werden die Maskierungsdaten des entsprechenden Zwischenmaskierungsregisters zurückgesetzt. Fig. 124 shows a signal diagram of the change in masking data when the buffer write mode is executed. As shown in FIG. 124, the DRAM active mode (ACT cycle) is executed in the first clock signal cycle of the master clock signal K. In contrast, the block write mode (BW cycle) is carried out in the SRAM section, and externally applied data (value 0) are written into the corresponding registers of the intermediate data register corresponding to the address bits As0 to As3. In parallel to data writing, the masking data (masking value 0) of the corresponding intermediate masking register are reset. A maximum of 16 data bits can then be repeatedly written to the intermediate data register (the intermediate data register and the write data transfer buffer have a width of 16 bits). When the respective data is written, the masking data of the corresponding intermediate masking register are reset.

Im vierten Zyklus des Master-Taktsignals K wird im DRAM- Abschnitt der DWT1-Zyklus erzeugt. Wenn dieser Betriebsmodus festgelegt ist, wird im ersten Zyklus (dem vierten Taktsignal- Zyklus des Master-Taktsignals K) eine Datenübertragung vom Zwischendatenregister zum Schreibdatentransferpuffer durchgeführt. Mit dem Abschluß des ersten Zyklus werden die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters alle gesetzt. Dann werden die Schreibdaten, die zum Schreibdatentransferpuffer übertragen worden sind, zum ausgewählten Speicherzellenblock des DRAM-Feldes übertragen. Nach der Datenübertragung vom Zwischendatenregister zum Schreibdatentransferpuffer, das heißt, im zweiten Zyklus des DWT1-Modus ist es möglich, Daten in das Zwischendatenregister zu schreiben. Wie in Fig. 124 dargestellt ist, wird ab dem fünften Zyklus des Master-Taktsignals K erneut der Pufferschreibvorgang (BW-Zyklus) ausgeführt. Parallel zum Datenschreiben werden die Maskierungsdaten des entsprechenden Zwischenmaskierungsregisters zurückgesetzt.In the fourth cycle of the master clock signal K, the DWT1 cycle is generated in the DRAM section. When this operating mode is set, data transfer from the intermediate data register to the write data transfer buffer is carried out in the first cycle (the fourth clock signal cycle of the master clock signal K). With the completion of the first cycle, the masking data of the intermediate masking register are all set. Then, the write data that has been transferred to the write data transfer buffer is transferred to the selected memory cell block of the DRAM array. After the data transfer from the intermediate data register to the write data transfer buffer, that is, in the second cycle of the DWT1 mode, it is possible to write data into the intermediate data register. As shown in Fig. 124, from the fifth cycle of the master clock signal K, the buffer write operation (BW cycle) is carried out again. In parallel to the data writing, the masking data of the corresponding intermediate masking register are reset.

Beim Ausführen des oben beschriebenen Vorgangs kann die Datenübertragung zum DRAM-Feld durch Übertragen der Maskierungsdaten auf sichere Weise maskiert werden. Weil die zweistufige Struktur des Zwischenregisters und Schreibdatentransferpuffers gebildet ist, ist es möglich, Schreibdaten von außen oder vom SRAM-Feld selbst während der Datenübertragung zum DRAM-Feld zu übergeben. Das ermöglicht einen Zugriff mit hoher Geschwindigkeit.When performing the above procedure, the Data transfer to the DRAM field by transferring the Masking data can be safely masked. Because the two - stage structure of the intermediate register and Write data transfer buffer is formed, it is possible Write data from outside or from the SRAM field itself during the Transfer data to the DRAM field. This allows access at high speed.

Fig. 125 zeigt die Struktur des Schreibdaten- Übertragungssystems. Wie in Fig. 125 dargestellt ist, weist die Schreibdaten-Transferpufferschaltung 3520 ein Zwischendatenregister 4002 und einen Schreibdatentransferpuffer 4004 auf. Das Zwischendatenregister 4002 und der Schreibdatentransferpuffer 4004 weisen beide die Struktur eines Inverter-Latch auf. Fig. 125 shows the structure of the write data transmission system. As shown in FIG. 125, the write data transfer buffer circuit 3520 has an intermediate data register 4002 and a write data transfer buffer 4004 . The intermediate data register 4002 and the write data transfer buffer 4004 both have the structure of an inverter latch.

Die Schreibdaten-Transferpufferschaltung 3520 weist ferner ein Transfergatter 4010, das ein Ausgangssignal /SSA des SRAM- Leseverstärkers empfängt, ein Transfergatter 4012, das in Abhängigkeit vom Pufferschreibtransfer-Aktivierungssignal WWTE durchschaltet, ein Transfergatter 4018, das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal SSA0 vom SRAM-Leseverstärker durchschaltet, ein Transfergatter 4020, das in Abhängigkeit vom Pufferschreibtransfer-Aktivierungssignal BWTE durchschaltet, sowie Transfergatter 4014 und 4016, die in Abhängigkeit vom Puffergatter-Schreibsignal DYW durchschalten, das im Pufferschreibmodus nur für das ausgewählte Register erzeugt wird, auf. Das Puffergatter-Schreibsignal DYW wird nur für dasjenige Register beim Datenschreiben erzeugt, das einem Datenschreiben unterworfen wird. Die Ausgangssignale SSA0 und /SSA0 des SRAM-Leseverstärkers entsprechen dem Ausgangssignal des ersten Leseverstärkers 1612, der in Fig. 84 gezeigt ist.The write data transfer buffer circuit 3520 further includes a transfer gate 4010 which receives an output signal / SSA of the SRAM sense amplifier, a transfer gate 4012 which switches on depending on the buffer write transfer activation signal WWTE, a transfer gate 4018 which depends on the output signal SSA0 from the SRAM sense amplifier , a transfer gate 4020 which switches in response to the buffer write transfer activation signal BWTE, and transfer gates 4014 and 4016 which switch in response to the buffer gate write signal DYW which is generated in the buffer write mode only for the selected register. The buffer gate write signal DYW is generated only for that register in data writing which is subjected to data writing. The output signals SSA0 and / SSA0 of the SRAM sense amplifier correspond to the output signal of the first sense amplifier 1612 shown in FIG. 84.

Die Transfergatter 4010 und 4012 sind in Reihe geschaltet. Wenn beide durchgeschaltet sind, setzten sie den Latch-Knoten /E des Zwischendatenregisters 4002 auf den Massepotentialpegel. Die Transfergatter 4018 und 4020 stellen den Latch-Knoten E des Zwischendatenregisters 4002 auf das Massepotential ein, wenn das Ausgangssignal SSA des SRAM-Leseverstärkers und das Pufferschreibtransfer-Aktivierungssignal BWTE beide den Pegel "H" erreichen. Die Ausgangssignale /SSA0 und SSA0 des Leseverstärkers sind komplementär zueinander. Wenn der Pufferschreibtransfermodus festgelegt ist, werden daher die Transfergatter 4012 und 4020 beide durchgeschaltet, und komplementäre Daten werden an den Latch-Knoten /E und E des Zwischendatenregisters 4002 verriegelt.The transfer gates 4010 and 4012 are connected in series. When both are turned on, they set the latch node / E of the intermediate data register 4002 to the ground potential level. The transfer gates 4018 and 4020 set the latch node E of the intermediate data register 4002 to the ground potential when the output signal SSA of the SRAM sense amplifier and the buffer write transfer activation signal BWTE both reach the "H" level. The output signals / SSA0 and SSA0 of the sense amplifier are complementary to one another. Therefore, when the buffer write transfer mode is set, the transfer gates 4012 and 4020 are both turned on and complementary data is latched to the latch nodes / E and E of the intermediate data register 4002 .

Wenn der Pufferschreibmodus festgelegt ist, wird das Puffergatter-Schreibsignal BYW nur für diejenigen Datenregister erzeugt, die einem Datenschreiben unterworfen werden. Damit werden die Gatter 4014 und 4016 durchgeschaltet, und die Daten auf den internen Schreibdatenleitungen DBW und /DBW werden vom Zwischendatenregister 4002 verriegelt. Komplementäre Daten werden zu den internen Schreibdatenleitungen DBW und /DBW übertragen.When the buffer write mode is set, the buffer gate write signal BYW is generated only for those data registers which are subjected to data write. The gates 4014 and 4016 are thereby switched through and the data on the internal write data lines DBW and / DBW are locked by the intermediate data register 4002 . Complementary data is transferred to the internal write data lines DBW and / DBW.

Die Schreibdaten-Transferpufferschaltung 3520 weist ferner ein Transfergatter 4022, das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Latch-Knotens /E des Zwischendatenregisters 4002 durchgeschaltet wird, ein Transfergatter 4004, das in Abhängigkeit vom DRAM- Schreibtransfer-Aktivierungssignal BWTE durchgeschaltet wird, ein Transfergatter 4026, das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Latch-Knotens E des Zwischendatenregisters 4002 durchgeschaltet wird, und ein Transfergatter 4024, das in Abhängigkeit vom DRAM-Schreibtransfer-Aktivierungssignal DWTE durchgeschaltet wird, auf. Die Transfergatter 4022 und 4023 sind in Reihe geschaltet. Sie übertragen Daten, die das Inverse der Daten darstellen, die am Latch-Knoten /E des Zwischenregisters 4002 verriegelt sind, zum Latch-Knoten /F des Schreibdaten- Transferpuffers 4004 in Abhängigkeit vom DRAM-Schreibtransfer- Aktivierungssignal DWTE. Die Transfergatter 4024 und 4026 sind in Reihe geschaltet und übertragen die Daten, die das Inverse der Daten am Latch-Knoten E des Zwischendatenregisters 4002 darstellen, zum Latch-Knoten F des Schreibdaten-Transferpuffers 4004 in Abhängigkeit vom DRAM-Schreibtransfer-Aktivierungssignal DWTE.The write data transfer buffer circuit 3520 further includes a transfer gate 4022, which is turned on in response to the output of the latch node / E of the intermediate data register 4002, a transfer gate 4004, which is switched in dependence on the DRAM write transfer enable signal BWTE, a transfer gate 4026, the is switched on depending on the output signal of the latch node E of the intermediate data register 4002 , and a transfer gate 4024 which is switched on depending on the DRAM write transfer activation signal DWTE. The transfer gates 4022 and 4023 are connected in series. They transfer data representing the inverse of the data locked at the latch node / E of the intermediate register 4002 to the latch node / F of the write data transfer buffer 4004 depending on the DRAM write transfer activation signal DWTE. The transfer gates 4024 and 4026 are connected in series and transfer the data, which represent the inverse of the data at the latch node E of the intermediate data register 4002 , to the latch node F of the write data transfer buffer 4004 in response to the DRAM write transfer activation signal DWTE.

Und die Maskierungsschaltung 3530 weist ein Zwischenmaskierungsregister 4006, ein Master-Maskierungsregister 4008 und eine Maskierungsgatterschaltung 3540 auf. Die Register 4006 und 4008 werden beide von Inverter-Latches gebildet.And the masking circuit 3530 has an intermediate masking register 4006 , a master masking register 4008 and a masking gate circuit 3540 . Registers 4006 and 4008 are both formed by inverter latches.

Die Maskierungsschaltung 3530 weist ferner ein Transfergatter 4028, das vom Puffergatter-Schreibsignal DYW abhängig ist, zum Einstellen des Latch-Knotens /G des Zwischenmaskierungsregisters 4006 auf das Massepotential, ein Transfergatter 4030, das vom Pufferschreibtransfer-Aktivierungssignal BWTE abhängig ist, zum Einstellen des Latch-Knotens /G des Zwischenmaskierungsregisters 4006 auf das Massepotential, ein Transfergatter 4032, das in Abhängigkeit vom Maskierungsregister-Einstellbefehl /MRS vom Befehlsregister durchgeschaltet wird, ein Transfergatter 4034, das in Abhängigkeit vom Puffergatter-Schreibsignal WYW durchgeschaltet wird, und ein Transfergatter 4036, das in Abhängigkeit vom DRAM-Schreibtransfer-Aktivierungssignal DWTE durchgeschaltet wird, auf.The masking circuit 3530 further comprises a transfer gate 4028 , which is dependent on the buffer gate write signal DYW, for setting the latch node / G of the intermediate masking register 4006 to the ground potential, a transfer gate 4030 , which is dependent on the buffer write transfer activation signal BWTE, for setting the latch -Node / G of the intermediate masking register 4006 to the ground potential, a transfer gate 4032 which is switched in response to the mask register setting command / MRS from the command register, a transfer gate 4034 which is switched in response to the buffer gate write signal WYW, and a transfer gate 4036 which is switched through depending on the DRAM write transfer activation signal DWTE.

Die Transfergatter 4032, 4034 und 4036 sind in Reihe geschaltet und schalten durch, wenn das dem jeweiligen Gatter zugeführte Signal den Pegel "L" erreicht. Sind die Gatter 4032, 4034 und 4036 alle durchgeschaltet, wird ein Signal mit Versorgungspotentialpegel zum Latch-Knoten /G des Zwischenmaskierungsregisters 4006 übertragen.The transfer gates 4032 , 4034 and 4036 are connected in series and switch through when the signal supplied to the respective gate reaches the "L" level. If the gates 4032 , 4034 and 4036 are all switched through, a signal with supply potential level is transmitted to the latch node / G of the intermediate masking register 4006 .

Die Maskierungsschaltung 3530 weist ferner ein Transfergatter 4037, das in Abhängigkeit vom Wert des Latch-Knotens /G des Zwischenmaskierungsregisters 4006 durchgeschaltet wird, ein Transfergatter 4039, das in Abhängigkeit vom DRAM- Schreibtransfer-Aktivierungssignal DWTE durchgeschaltet wird, ein Transfergatter 4040, das in Abhängigkeit vom Ausgangssignal am Latch-Knoten G des Zwischenmaskierungsregisters 4006 durchgeschaltet wird, und ein Transfergatter 4030, das in Abhängigkeit vom DRAM-Schreibtransfer-Aktivierungssignal DWTE durchgeschaltet wird, auf. Die Transfergatter 4037 und 4039 sind in Reihe geschaltet und übertragen ein Signal mit Massepotentialpegel an den Latch-Knoten /H des Master- Maskierungsregisters 4008, wenn beide durchgeschaltet sind.The masking circuit 3530 further comprises a transfer gate 4037 which is switched on depending on the value of the latch node / G of the intermediate masking register 4006 , a transfer gate 4039 which is switched on in response to the DRAM write transfer activation signal DWTE, and a transfer gate 4040 which is dependent on is switched through by the output signal at the latch node G of the intermediate masking register 4006 , and a transfer gate 4030 which is switched on in response to the DRAM write transfer activation signal DWTE. Transfer gates 4037 and 4039 are connected in series and transmit a ground potential signal to the latch node / H of master mask register 4008 when both are turned on.

Die Transfergatter 4038 und 4040 sind in Reihe geschaltet und übertragen ein Signal mit Pegel "L" (Massepotentialpegel) zum Latch-Knoten H des Maskierungsregister 4008, wenn beide durchgeschaltet sind. Das Zwischenmaskierungsregister 4006 wird gesetzt, wenn sein Maskierungsknoten /G auf "H" eingestellt ist, und es wird zurückgesetzt, wenn der Maskierungsknoten /G auf "L" liegt.The transfer gates 4038 and 4040 are connected in series and transmit a signal with level "L" (ground potential level) to the latch node H of the masking register 4008 when both are turned on. The intermediate mask register 4006 is set when its masking node / G is set to "H" and is reset when the masking node / G is at "L".

Die Maskierungsgatterschaltung 3540 weist eine 3-Eingangs- Gatterschaltung 4042, die das DRAM-Schreibdaten- Aktivierungssignal DWDE, das Ausgangssignal des Latch-Knotens /F des Schreibdatentransferpuffers 4004 und das Ausgangssignal des Latch-Knotens /H des Maskierungsregisters 4008 empfängt, eine Inverterschaltung 4046 zum Invertieren des Ausgangssignals der Gatterschaltung 4042, ein 3-Eingangs-Gatter 4044, das das DRAM- Schreibdaten-Aktivierungssignal DWDE, die verriegelten Daten am Latch-Knoten S des Schreibdaten-Transferpuffers 4004 und die verriegelten Daten am Latch-Knoten /H des Maskierungsregisters 4100 empfängt, sowie eine Inverterschaltung 4048 zum Invertieren des Ausgangssignals der Gatterschaltung 4044 auf.The masking gate circuit 3540 has a 3-input gate circuit 4042 which receives the DRAM write data activation signal DWDE, the output signal of the latch node / F of the write data transfer buffer 4004 and the output signal of the latch node / H of the masking register 4008 , an inverter circuit 4046 Inverting the output of gate circuit 4042 , a 3-input gate 4044 , the DRAM write data enable signal DWDE, the latched data at latch node S of write data transfer buffer 4004, and the latched data at latch node / H of masking register 4100 receives, and an inverter circuit 4048 for inverting the output signal of the gate circuit 4044 .

Die Gatterschaltung 4042 stellt ihr Ausgangssignal nur dann auf "L" ein, wenn ihre drei Eingänge alle "H" erreichen (sie stellt eine NAND-Schaltung dar). Die Gatterschaltung 4044 gibt nur dann ein Signal mit Pegel "L" ab, wenn ihre drei Eingänge alle auf "H" liegen.Gate circuit 4042 only sets its output signal to "L" when its three inputs all reach "H" (it represents a NAND circuit). The gate circuit 4044 only outputs a signal with level "L" if its three inputs are all at "H".

Zwischen der Maskierungsgatterschaltung 3540 und den globalen IO-Leitungen GIOa und /GIOa ist ein Schreibverstärker 3550 gebildet. Der Schreibverstärker 3550 weist n-Kanal MOS- Transistoren 4052 und 4054, die an ihren Gates das Ausgangssignal der Inverterschaltung 4046 empfangen, und n-Kanal MOS-Transistoren 4050 und 4056, die an ihren Gates das Ausgangssignal der Inverterschaltung 4048 empfangen, auf. Die Transistoren 4050 und 4054 sind zwischen dem Versorgungspotential und dem Massepotential in Reihe geschaltet, während die Transistoren 4052 und 4056 zwischen dem Versorgungspotential und dem Massepotential in Reihe geschaltet sind. Der Verbindungspunkt zwischen den Transistoren 4050 und 4054 ist mit der globalen IO-Leitung GIOa verbunden, während der Verbindungspunkt zwischen den Transistoren 4052 und 4056 mit der globalen IO-Leitung /GIOa verbunden ist.A write amplifier 3550 is formed between masking gate circuit 3540 and global IO lines GIOa and / GIOa. The write amplifier 3550 has n-channel MOS transistors 4052 and 4054 , which receive the output signal of the inverter circuit 4046 at their gates, and n-channel MOS transistors 4050 and 4056 , which receive the output signal of the inverter circuit 4048 at their gates. The transistors 4050 and 4054 are connected in series between the supply potential and the ground potential, while the transistors 4052 and 4056 are connected in series between the supply potential and the ground potential. The connection point between transistors 4050 and 4054 is connected to the global IO line GIOa, while the connection point between transistors 4052 and 4056 is connected to the global IO line / GIOa.

Nun wird der Betrieb kurz beschrieben. Wenn Schreibdaten vom SRAM-Feld übertragen werden sollen, wird das Puffergatter- Schreibsignal DYW nicht erzeugt, sondern im "L"-Zustand gehalten. Die Daten auf dem SRAM-Bitleitungspaar SBL werden vom SRAM-Leseverstärker verstärkt und zu den Gates der Transfergatter 4010 und 4016 übertragen. Es wird angenommen, daß das Leseverstärker-Ausgangssignal SSA0 auf "H" liegt. In diesem Fall wird das Transfergatter 4010 gesperrt und das Transfergatter 4018 durchgeschaltet. The operation will now be briefly described. When write data is to be transferred from the SRAM field, the buffer gate write signal DYW is not generated, but is kept in the "L" state. The data on the SRAM bit line pair SBL is amplified by the SRAM sense amplifier and transmitted to the gates of the transfer gates 4010 and 4016 . The sense amplifier output signal SSA0 is assumed to be "H". In this case, the transfer gate 4010 is blocked and the transfer gate 4018 is switched through.

Hat sich das Ausgangssignal des SRAM-Leseverstärkers stabilisiert, steigt das Pufferschreibtransfer- Aktivierungssignal BWTE auf "H" an, und die Transfergatter 4012 und 4020 werden durchgeschaltet. Weil das Transfergatter 4010 gesperrt und das Transfergatter 4018 durchgeschaltet ist, werden die Potentiale "L" sowie "H" zu den Latch-Knoten E bzw. /E des Zwischendatenregisters 4002 übertragen und dort verriegelt.When the output of the SRAM sense amplifier has stabilized, the buffer write transfer enable signal BWTE rises to "H" and the transfer gates 4012 and 4020 are turned on. Because the transfer gate 4010 is blocked and the transfer gate 4018 is switched through, the potentials “L” and “H” are transferred to the latch nodes E and / E of the intermediate data register 4002 and locked there.

In der Maskierungsschaltung 3530 schaltet das Transfergatter 4030 in Abhängigkeit vom Anstieg des Pufferschreibtransfer- Aktivierungssignals BWTE durch und die Potentiale an den Latch- Knoten /G und G des Zwischenmaskierungsregisters 4006 erreichen die Pegel "L" bzw. "H". Es wird angenommen, daß das Maskierungsregistereinstellbit /MRS auf "L" liegt. Die Transfergatter 4032, 4034 und 4036 sind durchgeschaltet. Wenn das Transfergatter 4030 in Abhängigkeit vom Pufferschreibtransfer-Aktivierungssignal DWTE durchschaltet, wird das Potential des Latch-Knotens /G geringfügig niedriger als das Potential am Latch-Knoten G. Dieses Absinken des Potentials wird vom Inverter im Zwischenmaskierungsregister 4006 verstärkt und entsprechend erreichen die Potentiale an den Latch-Knoten G und /G die Pegel "H" bzw. "L".In the masking circuit 3530 , the transfer gate 4030 switches on depending on the rise of the buffer write transfer activation signal BWTE and the potentials at the latch nodes / G and G of the intermediate masking register 4006 reach the levels "L" and "H", respectively. The mask register set bit / MRS is assumed to be "L". The transfer gates 4032 , 4034 and 4036 are switched through. When the transfer gate 4030 turns on in response to the buffer write transfer activation signal DWTE, the potential of the latch node / G becomes slightly lower than the potential at the latch node G. This drop in the potential is amplified by the inverter in the intermediate masking register 4006 and accordingly reaches the potentials the latch nodes G and / G the levels "H" and "L".

Durch die oben beschriebene Abfolge von Vorgängen werden bei der Datenübertragung vom SRAM-Feld zur Schreibdaten- Transferpufferschaltung die Maskierungsdaten im Zwischenmaskierungsregister 4006 synchron zur Datenübertragung zum Zwischendatenregister 4002 zurückgesetzt.The sequence of operations described above resets the masking data in the intermediate masking register 4006 in synchronism with the data transfer to the intermediate data register 4002 during the data transfer from the SRAM field to the write data transfer buffer circuit .

Im Pufferschreibmodus, das heißt, wenn externe Daten in die Schreibdaten-Transferpufferschaltung geschrieben werden sollen, wird das Puffergatter-Schreibsignal BYW nur für den entsprechenden Schreibdatentransferpuffer erzeugt. In diesem Fall werden externe Schreibdaten über die Transfergatter 4014 und 4016 zum Zwischendatenregister 4002 übertragen, während das entsprechende Zwischenmaskierungsregister 4006 zurückgesetzt wird. In the buffer write mode, that is, when external data is to be written into the write data transfer buffer circuit, the buffer gate write signal BYW is generated only for the corresponding write data transfer buffer. In this case, external write data is transferred to the intermediate data register 4002 via the transfer gates 4014 and 4016 , while the corresponding intermediate mask register 4006 is reset.

Um das DRAM-Schreibtransfer-Aktivierungssignal (DWTE), das die Datenübertragung vom Schreibdatentransferpuffer zum DRAM-Feld anzeigt, wird nun erzeugt (durch die Einstellung des DRAM- Schreibtransfermodus). Folglich schalten die Transfergatter 4023, 4024, 4039 und 4038 durch. Nun liegen die Potentiale an den Latch-Knoten E und /E des Zwischendatenregisters auf "L" bzw. "H" (das SRAM-Leseverstärkerausgangssignal SSA0 liegt auf "H"). Folglich schaltet das Transfergatter 4022 durch, das Transfergatter 4026 sperrt, und die Latch-Knoten F und /F des Datentransferpuffers 4004 erreichen die Pegel "H" bzw. "L".Around the DRAM write transfer enable signal (DWTE), which indicates the data transfer from the write data transfer buffer to the DRAM field, is now generated (by setting the DRAM write transfer mode). As a result, transfer gates 4023 , 4024 , 4039 and 4038 turn on. The potentials at the latch nodes E and / E of the intermediate data register are now at "L" and "H" (the SRAM sense amplifier output signal SSA0 is at "H"). As a result, transfer gate 4022 turns on, transfer gate 4026 blocks, and latch nodes F and / F of data transfer buffer 4004 reach levels "H" and "L", respectively.

Im Master-Maskierungsregister 4008 liegt das Potential des Latch-Knotens /G auf "L", das Transfergatter 4037 ist gesperrt und das Transfergatter 4040 durchgeschaltet. Daher liegen die Latch-Knoten H und /H auf "L" bzw. "H".In the master masking register 4008 , the potential of the latch node / G is at "L", the transfer gate 4037 is blocked and the transfer gate 4040 is turned on . Therefore, the latch nodes H and / H are at "L" and "H", respectively.

Während das DRAM-Schreibtransfer-Aktivierungssignal WRTE erzeugt wird, wird das Transfergatter 4036 gesperrt. Das Transfergatter 4030 ist ebenfalls gesperrt. Obwohl das Potential des Latch- Knotens /G des Zwischenmaskierungsregisters 4006 vom Inverter- Latch verriegelt ist, wird es während dieser Zeitspanne in einen elektrisch schwebenden Zustand versetzt. Wenn das DRAM- Schreibtransfer-Aktivierungssignal DWTE auf "L" abfällt, schaltet das Transfergatter 4036 durch, das Signal mit Versorgungspotentialpegel wird zum Latch-Knoten /G übertragen, und der im Zwischenmaskierungsregister 4006 gespeicherte Maskierungswert wird gesetzt (das Potential am Latch-Knoten /G liegt auf "H").Transfer gate 4036 is disabled while DRAM write transfer enable signal WRTE is being generated. The transfer gate 4030 is also locked. Although the potential of the latch node / G of the intermediate mask register 4006 is locked by the inverter latch, it is placed in an electrically floating state during this period. When the DRAM write transfer enable signal DWTE falls to "L", the transfer gate 4036 turns on, the supply potential level signal is transferred to the latch node / G, and the masking value stored in the intermediate masking register 4006 is set (the potential at the latch node / G is on "H").

Nach der Datenübertragung zum Schreibdatentransferpuffer 4004 und Master-Maskierungsregister 4008 wird das DRAM-Schreibdaten- Aktivierungssignal DWDE erzeugt. Folglich werden die im Schreibdatentransferpuffer 4004 gespeicherten Daten und die im Master-Maskierungsregister 4008 gespeicherten Maskierungsdaten an die Maskierungsgatterschaltung 3540 angelegt. Nun liegt das Potential am Latch-Knoten F des Schreibdatentransferpuffers 4004 auf "H" und das Potential am Latch-Knoten F ist auf "L". Das Potential am Latch-Knoten /H des Maskierungsregisters 4008 liegt auf "H". Folglich erreicht das Ausgangssignal der Gatterschaltung 4042 den Pegel "H" und das Ausgangssignal der Gatterschaltung 4044 den Pegel "L". Die Ausgangssignale der Schaltungen 4042 und 4044 werden von den Inverterschaltungen 4046 und 4048 invertiert. Folglich werden im Schreibtreiber (Verstärker) 3550 die Transistoren 4050 und 4056 durchgeschaltet und die Transistoren 4052 und 4054 gesperrt. Das Potential auf der globalen IO-Leitung GIOa erreicht den Pegel "H" und das Potential der globalen IO-Leitung /GIOa den Pegel "L".After data transfer to the write data transfer buffer 4004 and master mask register 4008 , the DRAM write data activation signal DWDE is generated. As a result, the data stored in the write data transfer buffer 4004 and the mask data stored in the master mask register 4008 are applied to the mask gate circuit 3540 . Now the potential at the latch node F of the write data transfer buffer 4004 is at "H" and the potential at the latch node F is at "L". The potential at the latch node / H of the masking register 4008 is "H". As a result, the output signal of the gate circuit 4042 reaches the "H" level and the output signal of the gate circuit 4044 reaches the "L" level. The output signals of circuits 4042 and 4044 are inverted by inverter circuits 4046 and 4048 . As a result, in the write driver (amplifier) 3550, the transistors 4050 and 4056 are turned on and the transistors 4052 and 4054 are blocked. The potential on the global IO line GIOa reaches level "H" and the potential on the global IO line / GIOa level "L".

Wenn das Potential am Latch-Knoten /H des Master- Maskierungsregisters 4008 auf "L" liegt, um die Datenübertragung zu maskieren, erreichen die Ausgangssignale der Gatterschaltungen 4042 und 4044 beide den Pegel "H" und die Ausgangssignale der Inverterschaltungen 4046 und 4048 den Pegel "L". Folglich werden die Transistoren 4050, 4052, 4054 und 4056 des Schreibverstärkers 3550 alle gesperrt, das Potential auf den globalen IO-Leitungen GIOa und /GIOa ändert sich nicht, und die Daten von der Schreibdaten-Transferpufferschaltung werden nicht übertragen.When the potential at the latch node / H of the master mask register 4008 is "L" to mask the data transfer, the outputs of the gate circuits 4042 and 4044 both reach the "H" level and the outputs of the inverter circuits 4046 and 4048 reach the level "L". As a result, transistors 4050 , 4052 , 4054 and 4056 of write amplifier 3550 are all blocked, the potential on global IO lines GIOa and / GIOa does not change, and the data from the write data transfer buffer circuit is not transferred.

Durch die oben beschriebene Folge von Vorgängen können Schreibdaten mit hoher Geschwindigkeit sicher übertragen werden. Nach der Datenübertragung vom Zwischenregister zum Schreibdatentransferpuffer werden die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters stets im gesetzten Zustand gehalten. Auch im Pufferschreibmodus werden nach der Datenübertragung zum Master-Maskierungsregister, das heißt, nach der Erzeugung des Signals BWTE, die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters 4006 im gesetzten Zustand gehalten. Die Signale dieser Vorgangsfolge sind in Fig. 126 dargestellt.The sequence of operations described above can securely transfer write data at high speed. After the data transfer from the intermediate register to the write data transfer buffer, the masking data of the intermediate masking register are always kept in the set state. Even in the buffer write mode, after the data transfer to the master masking register, that is to say after the BWTE signal has been generated, the masking data of the intermediate masking register 4006 are kept in the set state. The signals of this sequence of processes are shown in FIG. 126.

In Fig. 126 bezeichnet SWL die SRAM-Wortleitung, SBL das SRAM- Bitleitungspaar und DWL die DRAM-Wortleitung. Die gestrichelten Linien zeigen die Signale beim Pufferschreiben.In Fig. 126, SWL denotes the SRAM word line, SBL the SRAM bit line pair, and DWL the DRAM word line. The dashed lines show the signals when writing buffer.

Fig. 127 zeigt eine Struktur für die Lesedaten- Transferpufferschaltung. Wie in Fig. 127 dargestellt ist, weist die Lesedaten-Transferpufferschaltung Leseverstärker 5004 und 5008, die vom DRAM-Vorverstärkeraktivierungssignal DPAE abhängig sind, zum Verstärken des Potentials auf den globalen IO- Leitungen GIOa und /GIOa, einen Vorverstärker 5006 zum weiteren Verstärken der Daten, die von den Leseverstärkern 5004 und 5008 verstärkt worden sind, in Abhängigkeit vom DRAM- Vorverstärkeraktivierungssignal DPAE, ein Slave-Datenregister 5000 zum Verriegeln der Daten, die vom Vorverstärker 5006 verstärkt worden sind, und ein Mastern-Datenregister 5006 zum Empfangen der Daten, die im Slave-Datenregister 5000 gespeichert sind, in Abhängigkeit vom DRAM-Lesetransfer-Aktivierungssignal DRTE auf. Fig. 127 shows a structure for the read data transfer buffer circuit. As shown in FIG. 127, the read data transfer buffer circuit has sense amplifiers 5004 and 5008 , which are dependent on the DRAM preamplifier activation signal DPAE, for amplifying the potential on the global IO lines GIOa and / GIOa, a preamplifier 5006 for further amplifying the data which have been amplified by the sense amplifiers 5004 and 5008 in response to the DRAM preamplifier enable signal DPAE, a slave data register 5000 for latching the data which have been amplified by the preamplifier 5006 , and a master data register 5006 for receiving the data which are stored in the slave data register 5000 , depending on the DRAM read transfer activation signal DRTE.

Der Leseverstärker 5004 weist einen p-Kanal MOS-Transistor 5040, der an seinem Gate das Signal auf der globalen IO-Leitung GIOa empfängt, einen n-Kanal MOS-Transistor 5044, der an seinem Gate das Signal auf der globalen IO-Leitung GIOa empfängt, und einen n-Kanal MOS-Transistor 5040, der in Abhängigkeit vom DRAM- Vorverstärkeraktivierungssignal DPAE leitend wird, auf. Die Transistoren 5040, 5052 und 5044 sind zwischen dem Versorgungspotential und dem Massepotential in Reihe geschaltet. Vom Verbindungsknoten zwischen den Transistoren 5040 und 5042 wird ein verstärktes Ausgangssignal abgegeben.The sense amplifier 5004 has a p-channel MOS transistor 5040 , which receives the signal on the global IO line GIOa at its gate, an n-channel MOS transistor 5044 , which receives the signal on the global IO line GIOa at its gate receives, and an n-channel MOS transistor 5040 , which becomes conductive in response to the DRAM preamplifier activation signal DPAE. The transistors 5040 , 5052 and 5044 are connected in series between the supply potential and the ground potential. An amplified output signal is emitted from the connection node between transistors 5040 and 5042 .

Der Leseverstärker 5008 weist einen p-Kanal MOS-Transistor 5041 und einen n-Kanal MOS-Transistor 5045, die an ihren Gates das Signal auf der globalen IO-Leitung /GIOa empfangen, und einen n- Kanal MOS-Transistor 5043, der in Abhängigkeit vom DRAM- Vorverstärkeraktivierungssignal DPAE durchschaltet, auf. Die Transistoren 5041, 5043 und 5045 sind zwischen dem Versorgungspotential und dem Massepotential in Reihe geschaltet. Das Signal auf der globalen IO-Leitung /GIOa, das verstärkt wird, wird vom Verbindungsknoten zwischen den Transistoren 5041 und 5043 als Ausgangssignal abgegeben.The sense amplifier 5008 has a p-channel MOS transistor 5041 and an n-channel MOS transistor 5045 , which receive the signal on the global IO line / GIOa at their gates, and an n-channel MOS transistor 5043 , which in FIG Depends on the DRAM preamplifier activation signal DPAE. The transistors 5041 , 5043 and 5045 are connected in series between the supply potential and the ground potential. The signal on the global IO line / GIOa that is amplified is output by the connection node between transistors 5041 and 5043 .

Der Vorverstärker 5006 weist p-Kanal MOS-Transistoren 5060 und 5062, die zwischen dem Versorgungspotential und einem Knoten J parallel geschaltet sind, und p-Kanal MOS-Transistoren 5064 und 5066, die zwischen dem Versorgungspotential und einem Knoten /J parallel geschaltet sind, auf. Die Transistoren 5060 und 5066 empfangen an ihren Gates das DRAM- Vorverstärkeraktivierungssignal DPAE. Das Gate des Transistors 5062 ist mit dem Knoten /J und das Gate des Transistors 5064 mit dem Knoten J verbunden.The preamplifier 5006 has p-channel MOS transistors 5060 and 5062 , which are connected in parallel between the supply potential and a node J, and p-channel MOS transistors 5064 and 5066 , which are connected in parallel between the supply potential and a node / J, on. Transistors 5060 and 5066 receive the DRAM preamplifier enable signal DPAE at their gates. The gate of transistor 5062 is connected to node / J and the gate of transistor 5064 is connected to node J.

Das Slave-Datenregister 5000 weist die Struktur eines Inverter- Latch auf. Die p-Kanal MOS-Transistoren 5068 und 5070 sind zwischen den Ausgabeknoten J und /J des Vorverstärkers 5006 und den Latch-Knoten N und /N des Slave-Datenregisters 5000 gebildet und werden selektiv in Abhängigkeit vom Signalpotential von den Knoten J und /J durchgeschaltet, um das Versorgungspotential zu den Knoten N und /N zu übertragen.The slave data register 5000 has the structure of an inverter latch. The p-channel MOS transistors 5068 and 5070 are formed between the output nodes J and / J of the preamplifier 5006 and the latch nodes N and / N of the slave data register 5000 and are selectively dependent on the signal potential of the nodes J and / J switched through to transmit the supply potential to the nodes N and / N.

Für das Slave-Datenregister 5000 sind n-Kanal MOS-Transistoren 5072 und 5074, die in Abhängigkeit vom DRAM- Vorverstärkeraktivierungssignal DPAE durchgeschaltet werden, und n-Kanal MOS-Transistoren 5076 und 5078, die an ihren Gates die Signale an den Knoten J und /J empfangen, gebildet. Die Transistoren 5072 und 5076 sind zwischen dem Latch-Knoten N des Slave-Datenregisters 5000 und dem Massepotential in Reihe geschaltet. Die Transistoren 5074 und 5078 sind zwischen dem Latch-Knoten /N und dem Massepotential in Reihe geschaltet.For the slave data register 5000 are n-channel MOS transistors 5072 and 5074 , which are switched on in response to the DRAM preamplifier activation signal DPAE, and n-channel MOS transistors 5076 and 5078 , which have the signals at their gates at nodes J and / J received, educated. The transistors 5072 and 5076 are connected in series between the latch node N of the slave data register 5000 and the ground potential. The transistors 5074 and 5078 are connected in series between the latch node / N and the ground potential.

Das Maskierungsdatenregister 5002 weist die Struktur eines Inverter-Latch auf. Für das Maskierungsdatenregister 5002 sind n-Kanal MOS-Transistoren 5080 und 5082, die in Abhängigkeit vom DRAM-Lesetransfer-Aktivierungssignal DRPE durchgeschaltet werden, und n-Kanal MOS-Transistoren 5084 und 5086, die an ihren Gates die Signale an den Latch-Knoten N und /N des Slave- Datenregisters 5000 empfangen, gebildet. Und die Transistoren 5080 und 5084 sind zwischen dem Latch-Knoten N des Master- Datenregisters 5002 und dem Massepotential in Reihe geschaltet. Die Transistoren 5082 und 5086 sind zwischen dem Latch-Knoten /N und dem Massepotential in Reihe geschaltet.The mask data register 5002 has the structure of an inverter latch. For masking data register 5002 are n-channel MOS transistors 5080 and 5082 , which are turned on in response to the DRAM read transfer activation signal DRPE, and n-channel MOS transistors 5084 and 5086 , which have the signals at their gates at the latch nodes N and / N of the slave data register 5000 received, formed. And transistors 5080 and 5084 are connected in series between the latch node N of the master data register 5002 and the ground potential. The transistors 5082 and 5086 are connected in series between the latch node / N and the ground potential.

Die Lesedaten-Transferpufferschaltung weist ferner Inverterschaltungen 5052 und 5054 zum Invertieren und Verstärken der Potentiale an den Latch-Knoten N bzw. /N des Maskierungsdatenregisters 5002 und Transfergatter 5058 und 5056, die vom Pufferlesetransfer-Aktivierungssignal abhängig sind, zum Übertragen der Ausgangssignale der Inverterschaltungen 5052 und 5054 zu den SRAM-Bitleitungen SBLa und /SBLa auf. Die Signale an den Latch-Knoten N und /N des Master-Datenregisters 5002 werden über einen Selektor (1013), der in Fig. 84 gezeigt ist, und Signalleitungen Buf und /Buf zum ersten Leseverstärker übertragen. Die Signalleitungen Buf und /Buf bilden einen Pfad zum Lesen von Daten vom Lesedatentransferpuffer im Pufferlesemodus.The read data transfer buffer circuit further comprises inverter circuits 5052 and 5054 for inverting and amplifying the potentials at the latch nodes N and / N of the masking data register 5002 and transfer gates 5058 and 5056 , which are dependent on the buffer read transfer activation signal, for transmitting the output signals of the inverter circuits 5052 and 5054 to the SRAM bit lines SBLa and / SBLa. The signals at the latch nodes N and / N of the master data register 5002 are transmitted to the first sense amplifier via a selector ( 1013 ) shown in FIG. 84 and signal lines Buf and / Buf. The signal lines Buf and / Buf form a path for reading data from the read data transfer buffer in the buffer read mode.

Der Betrieb wird nun beschrieben. Wenn der DRAM- Lesetransfermodus festgelegt ist, werden eine Zeile und ein Speicherzellenblock im DRAM-Feld ausgewählt, und entsprechend den von der DRAM-Speicherzelle gelesenen Daten ändern sich die Signalpotentiale auf den globalen IO-Leitungen GIOa und /GIOa.The operation will now be described. If the DRAM Read transfer mode is set to one line and one Memory cell block selected in the DRAM field, and accordingly the data read from the DRAM memory cell change Signal potentials on the global IO lines GIOa and / GIOa.

Wenn anschließend das DRAM-Vorverstärkeraktivierungssignal DTAE erzeugt wird, werden die Leseverstärker 5004 und 5008 sowie der Vorverstärker 5006 aktiviert. Es wird angenommen, daß das Signalpotential auf der globalen IO-Leitung GIOa auf "H" liegt, während das Signalpotential auf der globalen IO-Leitung /GIOa auf "L" ist. In diesem Fall sind die Potentiale an den Knoten J und /J gleich "L" bzw. "H". Das zu den Knoten J und /J übertragene Signalpotential wird von den Transistoren 5062 und 5064 mit hoher Geschwindigkeit verstärkt. Die Transistoren 5060 und 5066 sind in Abhängigkeit vom DRAM- Vorverstärkeraktivierungssignal DPAE gesperrt worden. Die Transistoren 5060 und 5066 werden zum Vorladen der Knoten J und /J auf das Versorgungspotential verwendet. Die Transistoren 5062 und 5064 haben die Aufgabe, die Knoten J und /J im Vorladezustand auf demselben Potential zu halten (wenn das DRAM- Vorverstärkeraktivierungssignal auf "L" liegt).When the DRAM preamplifier activation signal DTAE is subsequently generated, the sense amplifiers 5004 and 5008 and the preamplifier 5006 are activated. It is assumed that the signal potential on the global IO line GIOa is "H", while the signal potential on the global IO line / GIOa is "L". In this case, the potentials at nodes J and / J are "L" and "H", respectively. The signal potential transmitted to nodes J and / J is amplified by transistors 5062 and 5064 at high speed. Transistors 5060 and 5066 have been disabled in response to the DRAM preamplifier enable signal DPAE. Transistors 5060 and 5066 are used to precharge nodes J and / J to the supply potential. Transistors 5062 and 5064 serve to keep nodes J and / J precharged at the same potential (when the DRAM preamplifier enable signal is "L").

Das zu den Knoten J und /J übertragene Signal wird über die Transistoren 5068, 5070, 5076, 5078, 5072 und 5074 zum Slave- Datenregister 5000 übertragen. Die Transistoren 5072 und 5074 sind in Abhängigkeit vom DRAM-Vorverstärkeraktivierungssignal DPAE durchgeschaltet worden. The signal transmitted to nodes J and / J is transmitted to the slave data register 5000 via transistors 5068 , 5070 , 5076 , 5078 , 5072 and 5074 . Transistors 5072 and 5074 have been turned on in response to the DRAM preamplifier enable signal DPAE.

Nun liegt das Potential des Knotens J auf "L" und das Potential des Knotens /J auf "H". Daher sind die Transistoren 5068 und 5078 durchgeschaltet und die Transistoren 5070 und 5076 sperren. Daher liegen die Potentiale an den Latch-Knoten N und /N des Slave-Datenregisters 5000 auf "H" bzw. "L". Durch die Abfolge dieser Vorgänge wird die Datenübertragung zum Slave- Datenregister in der Lesedaten-Transferpufferschaltung abgeschlossen.Now the potential of node J is at "L" and the potential of node / J is at "H". Therefore, transistors 5068 and 5078 are on and transistors 5070 and 5076 are off . Therefore, the potentials at the latch nodes N and / N of the slave data register 5000 are "H" and "L", respectively. The sequence of these operations completes the data transfer to the slave data register in the read data transfer buffer circuit.

Anschließend wird das DRAM-Lesetransfer-Aktivierungssignal erzeugt. Folglich schalten die Transistoren 5080 und 5082 durch, und die an den Latch-Knoten N und /N des Slave-Datenregisters 5000 gespeicherten Daten werden zu den Latch-Knoten N und /N des Master-Datenregisters 5002 übertragen. Weil das Potential am Latch-Knoten N auf "H" liegt, schaltet der Transistor 5084 durch und der Transistor 5086 sperrt. Folglich erreichen die Signalpotentiale an den Latch-Knoten N und /N die Pegel "L" bzw. "H". Durch die Abfolge dieser Vorgänge wird das Speichern von Daten im Master-Datenregister 5002 in der Lesedaten- Transferpufferschaltung abgeschlossen. Die Signalpotentiale an den Latch-Knoten N und /N können über die Signalleitungen Buf und /Buf gelesen werden. Genauer gesagt können nach dem Verstreichen der Latenzzeit die im Lesedatentransferpuffer gespeicherten Daten durch einen Pufferlesemodusvorgang mit hoher Geschwindigkeit gelesen werden.The DRAM read transfer activation signal is then generated. As a result, transistors 5080 and 5082 turn on, and the data stored at latch nodes N and / N of slave data register 5000 is transferred to latch nodes N and / N of master data register 5002 . Because the potential at the latch node N is "H", the transistor 5084 switches on and the transistor 5086 blocks. As a result, the signal potentials at latch nodes N and / N reach levels "L" and "H", respectively. The sequence of these operations completes the storage of data in the master data register 5002 in the read data transfer buffer circuit. The signal potentials at the latch nodes N and / N can be read via the signal lines Buf and / Buf. More specifically, after the latency has passed, the data stored in the read data transfer buffer can be read at high speed by a buffer read mode operation.

Zum Zeitpunkt der Datenübertragung zum SRAM-Feld wird das Pufferlesetransfer-Aktivierungssignal BRTE erzeugt. Folglich werden die Ausgangssignale der Inverterschaltungen 5052 und 5054 über die Gatter 5058 und 5056 zu den SRAM-Bitleitungen SBLa und /SBLa übertragen. Bei der in Fig. 127 gezeigten Struktur können die Inverterschaltungen 5052 und 5054 den Aufbau einer 3- Zustands-lnverterschaltung haben, die in Abhängigkeit vom Pufferlesetransfer-Aktivierungssignal BRTE aktiviert wird.At the time of data transfer to the SRAM field, the buffer read transfer activation signal BRTE is generated. As a result, the output signals of the inverter circuits 5052 and 5054 are transmitted to the SRAM bit lines SBLa and / SBLa via the gates 5058 and 5056 . In the structure shown in Fig. 127, the inverter circuits 5052 and 5054 can have the structure of a 3-state inverter circuit which is activated in response to the buffer read transfer activation signal BRTE.

Fig. 128 zeigt ein Signaldiagramm der Lesedaten- Transferpufferschaltung, die in Fig. 127 dargestellt ist. In Fig. 127 sind die globalen IO-Leitungen GIOa und /GIOa so dargestellt, daß sie auf ein Zwischenpotential (Vcc/2; Vcc stellt den Versorgungspegel dar) vorgeladen sind. Diese Leitungen können auch auf den Pegel des Versorgungspotentials vorgeladen werden, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 128 angedeutet ist. In Fig. 128 ist das Vorladepotential der SRAM- Bitleitung SBLa und /SBLa als Zwischenpotential dargestellt. Auch in diesem Fall können die Leitungen auf den Pegel der Versorgungsspannung vorgeladen werden, indem man eine Klemmschaltung verwendet, wie das durch die gestrichelte Linie gezeigt ist. Die Zeitspanne, während der die DRAM-Bitleitung im ausgewählten Zustand gehalten wird, kann durch die Latenz bestimmt sein. Die Taktung der Erzeugung des Signals DWDE wird durch die Latenz festgelegt. Die Erzeugungszeitspanne des Signals DPAE kann durch das Master-Taktsignal festgelegt werden. Dasselbe gilt für die Signale des Diagramms nach Fig. 126. FIG. 128 shows a signal diagram of the read data transfer buffer circuit shown in FIG. 127. The global IO lines GIOa and / GIOa are shown in FIG. 127 in such a way that they are precharged to an intermediate potential (Vcc / 2; Vcc represents the supply level). These lines can also be precharged to the level of the supply potential, as indicated by the dashed line in FIG. 128. In Fig. 128, the precharge potential of the SRAM bit line SBLa and / SBLa is shown as an intermediate potential. In this case too, the lines can be precharged to the level of the supply voltage using a clamp circuit, as shown by the dashed line. The length of time that the DRAM bit line is held in the selected state can be determined by the latency. The timing of the generation of the DWDE signal is determined by the latency. The generation period of the DPAE signal can be determined by the master clock signal. The same applies to the signals of the diagram according to FIG. 126.

Weil die Lesedaten-Transferpufferschaltung ebenfalls die 2- stufige-Latch-Schaltungsstruktur mit Slave-Datenregister und Master-Datenregister aufweist, kann die Datenübertragung sicher ausgeführt werden und die Latenzsteuerung (Steuerung der Zeitspanne, die notwendig ist, damit stabile Daten beim SRAM- Feld oder dem Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ erscheinen) kann auf einfache Weise und sicher durchgeführt werden.Because the read data transfer buffer circuit also the 2- stage latch circuit structure with slave data register and Master data register, data transmission can be secure be executed and the latency control (control of the Time span that is necessary for stable data in the SRAM Field or the data input / output connector DQ may appear) be carried out easily and safely.

Fig. 129 zeigt eine Schaltungsstruktur zum Ausführen der Steuerung, die die Datenübertragung betrifft. Wie in Fig. 129 gezeigt ist, erzeugt die SRAM-Steuerschaltung 6000 ein Signal BWT, das von den internen Steuertaktsignalen CC0, CC1 und dem Schreibaktivierungssignal WE abhängig ist, Festlegen des Datenschreibmodus für die Schreibdaten-Transferpufferschaltung, ein Signal BRT, das einen Vorgang zum Lesen von Daten aus der Lesedaten-Transferpufferschaltung für den Dateneingabe/Ausgabeanschluß (oder das SRAM-Feld) und ein Signal W/R, das angibt, ob ein Datenschreiben oder Datenlesen ausgeführt werden soll. Die SRAM-Treiberschaltung 6006 erzeugt die notwendigen Steuersignale, nämlich das Pufferschreibtransfer-Aktivierungssignal BWTE, das Pufferlesetransfer-Aktivierungssignal BRTE und ähnliche Signale in Abhängigkeit von den Signalen BWT und BRT, und führt das Treiben des Leseverstärkers und die Auswahl einer Zeile im SRAM- Feld aus. Fig. 129 shows a circuit structure for executing control related to data transfer. As shown in Fig. 129, the SRAM control circuit 6000 generates a BWT signal that is dependent on the internal control clock signals CC0, CC1 and the write enable signal WE, setting the data write mode for the write data transfer buffer circuit, a signal BRT, which is an operation for Reading data from the read data transfer buffer circuit for the data input / output port (or the SRAM array) and a signal W / R indicating whether data writing or reading is to be performed. The SRAM driver circuit 6006 generates the necessary control signals, namely the buffer write transfer enable signal BWTE, the buffer read transfer enable signal BRTE and similar signals in response to the BWT and BRT signals, and drives the sense amplifier and selects a row in the SRAM field .

Der Spaltendecoder 6002 decodiert die Blockadreßbits As0 bis As3 und erzeugt ein Signal zum Auswählen einer entsprechenden Bitstelle. Die Gatterschaltung 6004 erzeugt in Abhängigkeit vom Signal W/R von der SRAM-Steuerschaltung 6000, das den Dateneingabe/Ausgabevorgang festlegt, und dem invertierten Signal des Maskierungsaktivierungssignals M und das Puffergatter-Schreibsignal BYW, indem selektiv ein Bitauswahlsignal vom Spaltendecoder 6002 durchgelassen wird. Die Gatterschaltung 6004 läßt das Ausgangssignal des Spaltendecoders 6002 als Puffergatter-Schreibsignal BYW nur dann durch, wenn ein Datenschreiben festgelegt ist (im BW-Modus). Das Bitauswahlsignal RYW vom Spaltendecoder 6002 wird auch zur Bitauswahl des Datenausgabesystems verwendet.Column decoder 6002 decodes block address bits As0 to As3 and generates a signal to select a corresponding bit position. The gate circuit 6004 generates, in response to the W / R signal from the SRAM control circuit 6000 which specifies the data input / output operation, and the inverted signal of the mask activation signal M and the buffer gate write signal BYW by selectively passing a bit selection signal from the column decoder 6002 . The gate circuit 6004 allows the output of the column decoder 6002 as a buffer gate write signal BYW through only when data writing is set (in the BW mode). The bit selection signal RYW from the column decoder 6002 is also used for the bit selection of the data output system.

Es kann eine Struktur verwenden, bei der der Spaltendecoder 6002 nur dann aktiviert wird, wenn ein Betriebsmodus zum Ausführen einer Dateneingabe/Ausgabe mit der Umgebung, wie zum Beispiel der SRAM-Lesemodus, des SRAM-Schreibmodus, der Pufferlesemodus, der Pufferschreibmodus etc. unter der Steuerung der SRAM- Steuerschaltung 6000 ausgeführt wird. In der SRAM- Treiberschaltung 6002 wird das Master-Taktsignal K angelegt, weil eine Struktur benutzt wird, bei der das Übertragungssteuersignal in Abhängigkeit vom Taktsignal zum Zeitpunkt der Datenübertragung erzeugt wird. Diese Struktur bewirkt eine Latenzsteuerung. Die Länge der Latenz wird vorher im Befehlsregister eingestellt.It can use a structure in which the column decoder 6002 is activated only when an operation mode for performing data input / output with the environment such as the SRAM read mode, the SRAM write mode, the buffer read mode, the buffer write mode, etc. under control of the SRAM control circuit 6000 is executed. In the SRAM driver circuit 6002 , the master clock signal K is applied because a structure is used in which the transmission control signal is generated depending on the clock signal at the time of data transmission. This structure effects latency control. The length of the latency is set beforehand in the command register.

Die DRAM-Steuerschaltung 6008 ermittelt den festgelegten Modus in Übereinstimmung mit dem Master-Taktsignal K, dem Zeilenadreß- Abtastsignal RAS, dem Spaltenadreß-Abtastsignal CAS und dem Datenübertragungs-Bestimmungssignal DTD und erzeugt ein Signal DWT, das den DRAM-Schreibtransfermodus anzeigt, ein Signal DRT, das den DRAM-Lesetransfermodus angibt, etc. Sind der DWT1-Modus und der DWT2-Modus festgelegt, werden die Signale DWT und DRT beide erzeugt. In Abhängigkeit von den Signalen DWT und DRT erzeugt die DRAM-Treiberschaltung 6009 die notwendigen Signale, das heißt, das DRAM-Vorverstärker-Aktivierungssignal DTAE, das DRAM-Lesetransfer-Aktivierungssignal DRTE, das DRAM- Schreibtransfer-Aktivierungssignal DWTE und das DRAM- Schreibdaten-Aktivierungssignal DWDE. Die DRAM-Treiberschaltung 6009 treibt auch die Zeilen- und Spaltenauswahl des DRAM-Feldes (sie hebt nämlich das Potential der ausgewählten Wortleitung an, treibt den DRAM-Leseverstärker etc.).The DRAM control circuit 6008 determines the set mode in accordance with the master clock signal K, the row address strobe signal RAS, the column address strobe signal CAS and the data transfer determination signal DTD and generates a signal DWT indicating the DRAM write transfer mode DRT, which indicates the DRAM read transfer mode, etc. If the DWT1 mode and the DWT2 mode are set, the signals DWT and DRT are both generated. Depending on the signals DWT and DRT, the DRAM driver circuit 6009 generates the necessary signals, that is to say the DRAM preamplifier activation signal DTAE, the DRAM read transfer activation signal DRTE, the DRAM write transfer activation signal DWTE and the DRAM write data Activation signal DWDE. The DRAM driver circuit 6009 also drives the row and column selection of the DRAM array (namely, it raises the potential of the selected word line, drives the DRAM sense amplifier, etc.).

Das Maskierungsregister-Einstellsignal /MRS, das in Fig. 125 gezeigt ist, wird im Befehlsregister-Einstellzyklus im Befehlsregister eingestellt. Das invertierte Maskierungsaktiverungssignal /M, das in Fig. 129 dargestellt ist, wird beim Datenschreiben von den Maskierungsaktivierungsanschlüssen N0 bis N3 angelegt.The mask register setting signal / MRS shown in Fig. 125 is set in the command register setting cycle in the command register. The inverted mask activation signal / M shown in Fig. 129 is applied from the mask activation terminals N0 to N3 when data is written.

[Ausführungsform 3]Embodiment 3 [Anschlußanordnung und Definition der Signale][Connection arrangement and definition of the signals]

Fig. 130 zeigt die Anschlußanordnung des CDRAM nach der dritten Ausführungsform. Wie in Fig. 130 gezeigt ist, ist das CDRAM in einem Gehäuse mit 70 Anschlüssen und 400 mil TSOP (Typ II) untergebracht. Das Gehäuse weist einen Anschlußabstand von 0,65 mm und eine Gehäuselänge von 23,49 mm auf. Die Signaleingabe/Ausgabe kann mit einer LVTTL-Peripherie ausgeführt werden. Der LVTTL-Pegel ist niedriger als der gewöhnliche TTL- Pegel. Das CDRAM kann direkt mit einer TTL-kompatiblen Vorrichtung verbunden werden. Das CDRAM kann direkt mit einer externen Datenverarbeitungseinheit, wie zum Beispiel einer CPU, verbunden werden. Genauer gesagt weist das CDRAM einen Controller zum Bestimmen eines Cache-Treffers/Fehltreffers auf, wie später beschrieben wird. Fig. 130 shows the connection arrangement of the CDRAM according to the third embodiment. As shown in Fig. 130, the CDRAM is housed in a 70 port, 400 mil TSOP (Type II) package. The housing has a connection distance of 0.65 mm and a housing length of 23.49 mm. The signal input / output can be carried out with an LVTTL periphery. The LVTTL level is lower than the ordinary TTL level. The CDRAM can be connected directly to a TTL compatible device. The CDRAM can be connected directly to an external data processing unit, such as a CPU. More specifically, the CDRAM has a controller for determining a cache hit / miss, as will be described later.

Das Master-Taktsignal TLQ wird dem Anschluß mit der Nummer 27 zugeführt. Das CDRAM übernimmt die externen Signale synchron zum Master-Taktsignal CLK und die Taktfrequenzen der internen Vorgänge wird vom Master-Taktsignal bestimmt. Die Anschlüsse mit den Nummern 11, 13, 14, 16, 19, 21, 22, 24, 47, 49, 50, 52, 55, 57, 58 und 60 werden aus Dateneingabe/Ausgabeanschlüsse DQ0 bis DQ15 verwendet. Beispielsweise weist das CDRAM ein dynamisches Speicherfeld mit einer Speicherkapazität von 220 Worten * 16 Bits und ein statisches RAM mit einer 210 Worte * 16 Bit- Struktur auf.The master clock signal TLQ is fed to the connection with the number 27. The CDRAM takes over the external signals synchronously to the master clock signal CLK and the clock frequencies of the internal processes are determined by the master clock signal. The ports numbered 11, 13, 14, 16, 19, 21, 22, 24, 47, 49, 50, 52, 55, 57, 58 and 60 are used from data input / output ports DQ0 to DQ15. For example, the CDRAM has a dynamic memory field with a storage capacity of 2 20 words * 16 bits and a static RAM with a 2 10 words * 16 bit structure.

Die Adreßsignalbits A0 bis A21 werden den Anschlüssen mit den Nummern 2 bis 5, 37 bis 45 und 61 bis 69 zugeführt. Die Adreßsignalbits A0 bis A21 umfassen eine Speicheradresse und eine Bank-Adresse zum Bestimmen des SRAM-Feldes oder DRAM- Feldes. Wenn das Speichersystem unter Verwenden einer Mehrzahl von CDRAMs gebildet wird, kann das Speichersystem maximal in vier Banks unterteilt werden. Weist es eine 1-Bank-Struktur auf, werden die Adreßsignalbits A0 bis A19 als Speicheradresse verwendet, und die Adreßsignalbits A20 und A21 werden nicht verwendet.The address signal bits A0 to A21 are the connections with the Numbers 2 to 5, 37 to 45 and 61 to 69 are fed. The Address signal bits A0 to A21 include a memory address and a bank address to determine the SRAM field or DRAM Field. If the storage system is using a plurality is formed by CDRAMs, the memory system can be in four banks can be divided. If it has a 1-bank structure, the address signal bits A0 to A19 become the memory address is used and the address signal bits A20 and A21 are not used.

Beträgt die Bank-Anzahl gleich 2k werden die Adreßsignalbits A0 bis A7 und A9 bis A20 als Speicheradresse verwendet, während das Adreßsignalbit A8 als Bank-Adresse benutzt wird. In diesem Fall wird das Adreßsignalbit A21 nicht verwendet. Ist die Bank-Anzahl gleich 4, werden die Adreßsignalbits A0 bis A7 und A10 bis A21 als Speicheradresse benutzt, und die Adreßsingale A8 und A9 werden als Bank-Adresse verwendet.If the number of banks is 2k, the address signal bits become A0 to A7 and A9 to A20 are used as the memory address while the Address signal bit A8 is used as the bank address. In this case the address signal bit A21 is not used. Is the number of banks equal to 4, the address signal bits A0 to A7 and A10 to A21 used as the memory address, and the address signals A8 and A9 are used as bank address.

Die Byteaktivierungssignale BE0# und BE1# werden jeweils den Anschlüssen mit den Nummern 28 und 29 zugeführt. Das Byteaktivierungssignal BE0# steuert die niederwertigen Bytes (DQ0 bis DQ7) und das Byteaktivierungssignal BE1# die höherwertigen Bytes (DQ8 bis DQ15), wenn ein Datenschreiben ausgeführt wird. Beim Datenlesen werden die Byteaktivierungssignale BE0# und BE1# ignoriert und alle 16 Bits von Anschlüssen DQ0 bis DQ15 werden getrieben.The byte activation signals BE0 # and BE1 # become the Connections with the numbers 28 and 29 fed. The Byte activation signal BE0 # controls the least significant bytes (DQ0 to DQ7) and the byte activation signal BE1 # die higher order bytes (DQ8 to DQ15) when writing data is performed. When reading data, the Byte activation signals BE0 # and BE1 # ignored and all 16 bits are driven by connections DQ0 to DQ15.

Dem Anschluß mit der Nummer 6 wird ein Adreßstatussignal ADS# zugeführt. Das Adreßstatussignal ADS# entspricht dem Chipaktivierungssignal E# der ersten Ausführungsform. Befindet sich dieses Signal ADS# im aktiven Zustand (auf dem "L"-Pegel in der folgenden Ausführungsform) mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK werden das externe Steuersignal und die Adressen übernommen, und das CDRAM tritt in den Datenübertragungszyklus zum Übertragen von Daten zwischen dem SRAM-Feld und dem DRAM-Feld ein.The connection with the number 6 is an address status signal ADS # fed. The address status signal ADS # corresponds to this Chip activation signal E # of the first embodiment. Located this signal ADS # in the active state (at the "L" level in the following embodiment) with the rising edge of the Master clock signal CLK are the external control signal and  Addresses taken over, and the CDRAM enters the Data transfer cycle for transferring data between the SRAM field and the DRAM field.

Ein Speicher/IO-Signal M/IO#, das dem Anschluß mit der Nummer 8 zugeführt wird, das Schreib/Lesesignal W/R#, das an den Anschluß mit der Nummer 9 angelegt wird, und das Daten/Code-Signal D/C#, das dem Anschluß mit der Nummer 7 zugeführt wird, legen die Art des Vorgangs entsprechend ihren Kombinationen fest. Diese Signale M/IO#, D/C# und W/R# werden übernommen, wenn das Adreßstatussignal ADS# aktiv ist.A memory / IO signal M / IO #, which is the connection with the number 8 is supplied, the read / write signal W / R #, which is connected to the terminal with the number 9 and the data / code signal D / C #, which is fed to the connection with number 7, Art of the process according to their combinations. This Signals M / IO #, D / C # and W / R # are accepted if that Address status signal ADS # is active.

i) M/IO# gleich D/C# gleich W/R# gleich 0 (gleich "L") Keine Reaktion und warten auf den nächsten Adreßzyklus.i) M / IO # equals D / C # equals W / R # equals 0 (equals "L") No reaction and wait for the next address cycle.

ii) M/IO# gleich D/C# gleich 0 und W/R# gleich 1 (gleich "H") Auch in diesem Fall keine Reaktion und warten auf den nächsten Adreßzyklus.ii) M / IO # equals D / C # equals 0 and W / R # equals 1 (equals "H") In this case too, no reaction and wait for the next one Address cycle.

iii) M/IO# gleich W/R# gleich 0 und D/C# gleich 1 In diesem Fall wird der Inhalt des Befehlsregisters gelesen (zu den Dateneingabe/Ausgabeanschlüssen).iii) M / IO # is W / R # is 0 and D / C # is 1 In this case the content of the command register is read (to the data input / output connections).

iv) M/IO# gleich 0 und D/C# gleich W/R# gleich 1 In diesem Fall werden vorbestimmte Werte in das Befehlsregister geschrieben und ein bestimmter Betriebsmodus wird festgelegt.iv) M / IO # is 0 and D / C # is W / R # is 1 In this case, predetermined values are in the command register written and a certain operating mode is determined.

v) M/IO# gleich 1 und D/C# gleich W/R# gleich 0 In diesem Fall wird ein Code, wie zum Beispiel ein Befehl, aus dem Speicher gelesen.v) M / IO # is 1 and D / C # is W / R # is 0 In this case, a code, such as a command, is made out read the memory.

vi) M/IO# gleich W/R# gleich 1 und D/C# gleich 0 In diesem Fall erfolgt keine Reaktion und der Zyklus kehrt zum Adreßzyklus Ca zurück, um auf eine Zugriffsanforderung zu warten.vi) M / IO # is W / R # is 1 and D / C # is 0 In this case there is no reaction and the cycle returns to Address cycle Ca back to one Wait for access request.

vii) M/IO# gleich D/C# gleich 1 und W/R# gleich 0 In diesem Fall werden Daten aus dem Speicher gelesen.vii) M / IO # is D / C # is 1 and W / R # is 0 In this case, data is read from the memory.

viii) M/IO# gleich D/C# gleich W/R# gleich 1 In diesem Fall werden Daten in den Speicher geschrieben.viii) M / IO # equals D / C # equals W / R # equals 1 In this case, data is written into the memory.

Das Signal ADC1/CME# wird an den Anschluß mit der Nummer 32 angelegt. Das Signal CME# ist ein Befehlsregister- Aktivierungssignal. Wenn der Befehlsregister-Lesebefehl oder der Befehlsregister-Schreibbefehl zugeführt wird und dieses Signal im nächsten Zyklus aktiviert wird, wird ein Lesen oder Schreiben des Inhalts im Befehlsregister ausgeführt. Wenn der Befehlsregister-Lesebefehl oder der Befehlsregister- Schreibbefehl zugeführt wird, liegt das Befehlsregister- Aktivierungssignal genauer gesagt CME# auf "H" und es wird im nächsten Zyklus in den aktiven Zustand "L" versetzt. Das Signal ADC1 ist ein Adreßsteuersignal und gibt eine Bank-Adresse an.The ADC1 / CME # signal is sent to the port number 32 created. The signal CME # is a command register Activation signal. If the command register read command or the Command register write command is supplied and this signal  Read or write is activated in the next cycle the content in the command register. If the Command register read command or the command register Write command is supplied, the command register Activation signal more specifically CME # to "H" and it is in the next cycle set to the active state "L". The signal ADC1 is an address control signal and indicates a bank address.

Ein Blockendesignal (Burst-Last-Signal) BLAST# wird dem Anschluß mit der Nummer 31 zugeführt. Diese Blockendesignal BLAST# gibt den letzten der Datenübertragungszyklen der CPU an. Es gibt nämlich an, daß beim Lesen oder Schreiben von Daten vom bzw. zum Speicher und beim Datenschreiben in das Befehlsregister der letzte Wert übergeben wird. Wird das Signal BLAST# aktiviert, ist der nächste Zyklus der Adreßzyklus Ta, um auf die nächste Adressenangabe zu warten.A block end signal (burst load signal) BLAST # becomes the terminal fed with the number 31. This block end signal BLAST # gives the last of the data transfer cycles of the CPU. There is namely, that when reading or writing data from or to Memory and when writing data to the command register of the last value is passed. If the BLAST # signal is activated, the next cycle is the address cycle Ta to go to the next Address details to wait.

Dem Anschluß mit der Nummer 30 wird ein Datenhalte/Schlafsignal DH#/SB# zugeführt. Im Datenzyklus Td, dem Datenwartezyklus Tdw oder dem Datenhaltezyklus Tdh (die Zyklen werden später beschrieben) wird das Signal DH#/SB# als Datenhaltesignal DH# verwendet und steuert den Ausgabepuffer. Wenn das Datenhaltesignal DH# aktiviert wird, tritt das CDRAM in den Datenhaltezyklus Tdh ein und hält die Ausgabedaten bis zum Ende des Taktsignalzyklus.The connection with the number 30 becomes a data hold / sleep signal DH # / SB # supplied. In the data cycle Td, the data waiting cycle Tdw or the data hold cycle Tdh (the cycles become later ) the signal DH # / SB # is used as a data hold signal DH # uses and controls the output buffer. If that Data hold signal DH # is activated, the CDRAM enters the Data holding cycle Tdh and holds the output data until the end the clock signal cycle.

Im Adreßzyklus Ta wird dieses Signal als Schlafsignal SP# verwendet und steuert den Schlafmodus. Bleibt das Schlafsignal SP# für 32 Taktsignalzyklen fortlaufend aktiv, tritt das CDRAM in einen Schlafzyklus Ts ein. Im Schlafzyklus Ts wird das Schlafsignal SP# als asynchrones Signal behandelt, das nicht mit dem Taktsignal synchronisiert ist.In the address cycle Ta, this signal is called the sleep signal SP # uses and controls sleep mode. That leaves the sleep signal SP # continuously active for 32 clock signal cycles, the CDRAM occurs into a sleep cycle Ts. In the sleep cycle Ts it becomes Sleep signal SP # treated as an asynchronous signal that is not with the clock signal is synchronized.

Dem Anschluß mit der Nummer 34 wird das Rückstellsignal RST# zugeführt. Das Rückstellsignal RST# setzt das CDRAM zurück. Beim Rückstellvorgang stellt das CDRAM (i) die Werte in allen Befehlsregistern auf Standardwerte ein, (ii) beginnt die Initialisierung des DRAM-Feldes und (iii) stellt das gültige Bit des Tag-Speichers zurück. Das Rückstellsignal RST# wird asynchron zum Master-Taktsignal CLK übernommen. Wenn die Signale DS# und SB# aktiv sind, wird das Rückstellsignal RST# ignoriert. Ein Signal ADC0/REF# wird dem Anschluß mit der Nummer 33 zugeführt. Das Auffrischungssignal REF# gibt den Selbstauffrischungszyklus an. Das Signal REF# gilt als Eingabesignal oder als Ausgabesignal (die Struktur wird später im Detail beschrieben). Ob das Signal REF# als Ausgabesignal oder als Eingabesignal verwendet wird, wird durch das Befehlsregister festgelegt. Wenn das Auffrischungssignal REF# als Eingangssignal eingestellt ist, wird dieses Signal mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK abgetastet, und der Selbstauffrischungsmodus beginnt mit dem nächsten Taktsignalzyklus. Ist das Auffrischungssignal REF# als Ausgabesignal eingestellt, wird das Signal REF# durch einen internen Auffrischungszeitgeber gesteuert und synchron zum Master-Taktsignal CLK ausgegeben. Das Auffrischungssignal REF# in diesem Ausgabezustand steuert andere CDRAMs im Speichersystem, deren Auffrischungssignal REF# als Eingabesignal eingestellt ist. Daher kann das CDRAM-Speichersystem die Auffrischung synchron mit einem darin gebildeten CDRAM ausführen, und somit kann während des Normalbetriebs eine Selbstauffrischung ausgeführt werden, wie später beschrieben wird.The connection with the number 34 is the reset signal RST # fed. The reset signal RST # resets the CDRAM. At the Reset process, the CDRAM (i) resets the values in all Command registers to default values, (ii) begins Initialization of the DRAM field and (iii) represents the valid bit of the tag memory back. The reset signal RST # is  adopted asynchronously to the master clock signal CLK. If the signals If DS # and SB # are active, the reset signal RST # is ignored. A signal ADC0 / REF # is given to the connector with number 33 fed. The refresh signal REF # gives the Self-refresh cycle. The signal REF # is considered Input signal or as an output signal (the structure will later described in detail). Whether the signal REF # as an output signal or is used as an input signal is replaced by the Command register set. When the refresh signal REF # is set as the input signal, this signal is used with the rising edge of the master clock signal CLK sampled, and the self-refresh mode starts with the next one Clock signal cycle. Is the refresh signal REF # as Output signal, the signal REF # is set by a internal refresh timer controlled and in sync with Master clock signal CLK output. The refresh signal REF # in this output state controls other CDRAMs in the Storage system, whose refresh signal REF # as an input signal is set. Therefore, the CDRAM memory system can Refresh in synchronism with a CDRAM formed in it execute, and thus during normal operation Self-refresh can be performed as described later becomes.

Das Signal ADC0 gibt die Bank-Adresse an. Das Signal ADC0 wird zusammen mit dem Adreßsteuersignal ADC1, das oben beschrieben ist, abgetastet, wenn das Signal ADS# aktiviert ist.The signal ADC0 indicates the bank address. The signal ADC0 is together with the address control signal ADC1 described above is sampled when the ADS # signal is activated.

Die oben angeführten Signale stellen alle Eingangssignale an das CDRAM dar (außer wenn das Auffrischungssignal REF# in den Ausgabezustand versetzt ist). Das CDRAM weist einen darin gebildeten Controller auf und umfaßt ein Ausgabesignal, um den Zustand des internen Betriebs einer äußeren Einheit mitzuteilen.The signals above provide all input signals to the CDRAM (except when the refresh signal REF # in the Output state is offset). The CDRAM has one in it formed controller and includes an output signal to the Communicate the state of internal operation of an external unit.

Das Blockbereitschaftssignal BRDY wird am Anschluß mit der Nr. 26 ausgegeben. Das Blockabschlußsignal BRDY# zeigt an, daß im CDRAM der Datenübertragungszyklus abgeschlossen worden ist und daß das CDRAM angesprochen werden kann. The block ready signal BRDY is connected to the connection with the no. 26 issued. The block completion signal BRDY # indicates that in the CDRAM the data transfer cycle has been completed and that the CDRAM can be addressed.  

Ein Signal LNE#/KEN# wird vom Anschluß mit der Nummer 10 abgegeben. Das Cache-Aktivierungssignal KEN# zeigt an, daß im CDRAM ein Datenübertragungszyklus ausgeführt wird und Daten in der CPU zwischengespeichert werden können. Genauer gesagt wird angezeigt, daß die externe CPU die angesprochenen Daten in einem darin gebildeten internen Cache speichern kann. Wenn Daten in einem Bereich gelesen werden sollen, der für einen Cache nicht verfügbar ist (das CDRAM weist einen Bereich auf, der nicht als Cache verwendet werden kann, und einen Bereich, der als Cache verwendet werden kann, wie später beschrieben wird), ist mindestens ein Wartezyklus notwendig, um dieses Signal zu deaktivieren.A signal LNE # / KEN # is from the connection with the number 10 submitted. The cache activation signal KEN # indicates that in the CDRAM is performing a data transfer cycle and data in the CPU can be cached. More specifically said displayed that the external CPU the addressed data in a can store the internal cache formed in it. If data in an area to be read that is not for a cache is available (the CDRAM has an area that is not as Cache can be used, and an area called cache can be used as will be described later) at least one waiting cycle is necessary for this signal to be deactivate.

Ein Aktivierungssignal für einen lokalen Speicher LME# gibt an, daß das CDRAM ausgewählt worden ist. Dieses Aktivierungssignal wird als Treffersignal oder als Busrichtungs-Steuersignal verwendet.An activation signal for a local memory LME # indicates that the CDRAM has been selected. This activation signal is used as a hit signal or as a bus direction control signal used.

[Interne Struktur][Internal structure]

Fig. 131 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die interne Struktur des CDRAM nach der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Wie in Fig. 131 gezeigt ist, weist ein CDRAM 7000 eine externe Steuereinheit 3100 auf, die in Fig. 111 dargestellt ist. Genauer gesagt weist das CDRAM 7000 ein DRAM-Feld 7001, ein SRAM-Feld 7002, eine bidirektionale Datenübertragungsschaltung (DTB) 7003 zum Übertragen von Daten zwischen dem DRAM-Feld 7001 und dem SRAM-Feld 7002, eine Adreßpuffer/Verarbeitungsschaltung 7004, die externe Adreßsignalbits A0 bis A21 übernimmt und sie zum Erzeugen interner Adreßsignale verarbeitet, einen Zeilenadreßpuffer 7006, der die internen Adreßsignalbits A8 bis A19 von der Adreßpuffer/Verarbeitungsschaltung 7004 empfängt, einen Zeilendecoder 7008, der die vom Zeilenadreßpuffer 7006 ausgegebenen Adressen decodiert, um eine Zeile im DRAM-Feld 7001 auszuwählen, einen Spaltenadreßpuffer 7030, der die Adreßsignalbits A0 bis A7 von der Adreßpuffer/Verarbeitungsschaltung 7004 empfängt, zum Erzeugen interner Spaltenadressen, eine Latch-Schaltung 7032 zum Verriegeln der internen Spaltenadreßsignale vom Spaltenadreßpuffer 7030 und einen Spaltendecoder 7034, der die Adreßsignale von der Latch-Schaltung 7032 decodiert, um einen entsprechenden Spaltenblock im DRAM-Feld 7001 in einen ausgewählten Zustand zu versetzen, auf. Fig. 131 is a block diagram schematically illustrating the internal structure of the CDRAM according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 131, a CDRAM 7000 has an external control unit 3100 , which is shown in FIG. 111. More specifically, the CDRAM 7000 has a DRAM array 7001 , an SRAM array 7002 , a bidirectional data transfer circuit (DTB) 7003 for transferring data between the DRAM array 7001 and the SRAM array 7002 , an address buffer / processing circuit 7004 , the external one Address signal bits A0 through A21 and processes them to generate internal address signals, a row address buffer 7006 which receives the internal address signal bits A8 through A19 from the address buffer / processing circuit 7004 , a row decoder 7008 which decodes the addresses output from the row address buffer 7006 by one row in the DRAM Field 7001 , a column address buffer 7030 that receives address signal bits A0 through A7 from address buffer / processing circuit 7004 for generating internal column addresses, a latch circuit 7032 for latching internal column address signals from column address buffer 7030, and a column decoder 7034 that receives the address signals the latch circuit 7032 decoded to put a corresponding column block in DRAM array 7001 in a selected state.

Das CDRAM 7000 weist ferner einen Tag-Speicher (DG) 7036 zum speichern der Adressen von Daten, die im SRAM-Feld 7002 abgelegt sind, das heißt, die Tag-Adresse, eine Bestimmungsschaltung 7038 zum Vergleichen der Adreßsignalbits A10 bis A19 von der Adreßpuffer/Verarbeitungsschaltung 7004 mit der Tag-Adresse des Tag-Speichers 7036 zum Ermitteln eines Cache- Treffers/Fehltreffers, eine Bestimmungsschaltung 7020 zum Vergleichen der internen Zeilenadresse, die vom Zeilenadreßpuffer 7006 verriegelt ist, mit den Adreßsignalbits A8 bis A19 von der Adreßpuffer/Verarbeitungsschaltung 7004 zum Ermitteln eines Page-Treffers/Fehltreffer, einer Rückkehradresse-Latch-Schaltung 7024 zum Speichern der Tag- Adresse vom Tag-Speicher 7036 im Fall eines Cache-Fehltreffers, und einem DRAM-Steuer- und Cache/Auffrischungssteuerabschnitt 7026 zum Ausführen verschiedener erforderlicher Steuervorgänge in Abhängigkeit von der Page-Treffer/Fehltreffer- und Cache- Treffer/Fehltreffer-Angabe durch verschiedene externe Steuersignale und den Bestimmungsschaltungen zum Erzeugen externer Steuersignale LME#/KEN# und BRDY# auf.The CDRAM 7000 further includes a tag memory (DG) 7036 for storing the addresses of data stored in the SRAM field 7002 , that is, the tag address, a determination circuit 7038 for comparing the address signal bits A10 to A19 from the address buffer / Processing circuit 7004 with the tag address of the tag memory 7036 for determining a cache hit / miss, a determination circuit 7020 for comparing the internal row address which is locked by the row address buffer 7006 , with the address signal bits A8 to A19 from the address buffer / processing circuit 7004 for detecting a page hit / miss, a return address latch 7024 for storing the tag address from the tag memory 7036 in the event of a cache miss, and a DRAM control and cache / refresh control section 7026 for performing various necessary control operations depending on the page hit / miss hit and cache hit / miss hit by various external control signals and the determination circuits for generating external control signals LME # / KEN # and BRDY #.

Der DRAM-Steuer- und Cache/Auffrischungssteuerabschnitt 7026 steuert das Treiben des DRAM-Feldes 7001, das Treiben des SRAM- Feldes 7002, den Übertragungsvorgang der bidirektionalen Übertragungsschaltung (DTB) 7003 und den Vorgang der Änderung der Latch-Daten der Latch-Schaltungen 7008 und 7032. Bei einem Cache-Fehltreffer und einem Page-Treffer wird die in der Latch- Schaltung 7032 verriegelte Adresse zur Adresse verändert, die vom Spaltenadreßpuffer 7030 zugeführt wird. Bei einem Cache- Fehltreffer und einem Page-Fehltreffer wird die in den Latch- Schaltungen 7008 und 7032 gehaltene Adresse verändert. Die in der Latch-Schaltung 7008 verriegelte Adresse wird in die Rückkehradresse verändert, die zu diesem Zeitpunkt von der Rückkehradresse-Latch-Schaltung 7024 angelegt wird (zum Zweck des Zurückschreibens). In ähnlicher Weise werden die in der Latch-Schaltung 7032 verriegelten Daten vom Adreßsignal ersetzt, das von der Rückkehradresse-Latch-Schaltung 7024 verriegelt wird (beim Zurückschreiben). Der Zeilendecoder 7008 hat die Funktion, die angelegte Adresse zu verriegeln. Folglich ist im DRAM-Feld 7001 eine Zeile stets im ausgewählten Zustand, wodurch die Leseverstärker des DRAM-Feldes 7001 als Quasi-Page benutzt werden können und ferner eine Page-Note-Übertragung ermöglicht. Weil die Latch-Schaltung 7032 gebildet ist, kann bei der Page­ Note-Übertragung die Datenübertragung durch Auswählen des DRAM- Spaltenblocks ausgeführt werden, und es kann auch ein schneller Rückschreibvorgang ausgeführt werden.The DRAM control and cache / refresh control section 7026 controls the driving of the DRAM array 7001 , the driving of the SRAM array 7002 , the transfer operation of the bidirectional transfer circuit (DTB) 7003, and the operation of changing the latch data of the latch circuits 7008 and 7032 . In the event of a cache miss and a page hit, the address latched in latch 7032 is changed to the address supplied by column address buffer 7030 . In the event of a cache miss and a page miss, the address held in latches 7008 and 7032 is changed. The address latched in latch 7008 is changed to the return address that is currently being applied by return address latch 7024 (for the purpose of writing back). Similarly, the data latched in latch 7032 is replaced by the address signal latched by return address latch 7024 (when writing back). The line decoder 7008 has the function of locking the created address. Consequently, one line in the DRAM field 7001 is always in the selected state, as a result of which the sense amplifiers of the DRAM field 7001 can be used as a quasi-page and furthermore enables page-note transmission. Since the latch circuit 7032 is formed, in the page note transfer, the data transfer can be carried out by selecting the DRAM column block, and a fast write-back operation can also be performed.

Obwohl es im Zusammenhang mit der obigen Anschlußanordnung nicht im Detail beschrieben worden ist, gibt es für das Versorgungspotential Vcc und das Massepotential Vss Versorgungsspannungsanschlüsse VccQ und Massepotentialanschlüsse VssQ, die nur vom Dateneingabe/Ausgabeabschnitt im mittleren Bereich des Chips benutzt werden. In Fig. 131 sind Versorgungsspannungsanschlüsse VccQ (0 bis 3) und Massepotentialanschlüsse VssQ (0 bis 3) zwischen den Datenanschlüssen und der Versorgungsspannung Vcc sowie dem Massepotential Vss, die den anderen Schaltungsabschnitten zugeführt werden, dargestellt.Although it has not been described in detail in connection with the above terminal arrangement, there are supply voltage terminals VccQ and ground potential terminals VssQ for the supply potential Vcc and the ground potential Vss, which are used only by the data input / output section in the central region of the chip. Fig. 131 shows supply voltage terminals VccQ (0 to 3) and ground potential terminals VssQ (0 to 3) between the data terminals and the supply voltage Vcc and the ground potential Vss, which are supplied to the other circuit sections.

Der DRAM-Steuer- und Cache/Auffrischungssteuerabschnitt 7026 tastet externe Steuersignale mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK ab und führt die notwendige Betriebssteuerung entsprechend der Kombination dieser Signalzustände aus. Ferner führt er den erforderlichen Datenübertragungsvorgang und die Änderung der Latch-Adressen entsprechend dem Cache-Treffersignal und dem Page-Treffersignal von den Erfassungsschaltungen 7038 und 7020 aus.The DRAM control and cache / refresh control section 7026 samples external control signals with the rising edge of the master clock signal CLK and performs the necessary operation control according to the combination of these signal states. It also carries out the necessary data transfer operation and the change of the latch addresses in accordance with the cache hit signal and the page hit signal from the detection circuits 7038 and 7020 .

Weil ein Tag-Speicher 7036 zum Speichern der Tag-Adresse im CDRAM gebildet ist, und die Schaltungen zum Ermitteln eines Cache-Treffers/Fehltreffers und Page-Treffers/Fehltreffers intern gebildet sind, kann auf einfache Weise ein Speichersystem mit einer gewünschten Bank-Struktur geschaffen werden. Der Betrieb bei einem Treffer/Fehltreffer kann mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden.Because a tag memory 7036 is formed for storing the tag address in the CDRAM and the circuits for determining a cache hit / miss and page hit / miss are built internally, a memory system with a desired bank structure can easily be created be created. The hit / miss operation can be performed at high speed.

[Befehlsarten][Command types]

Wie oben beschrieben worden ist, übernimmt das CDRAM verschiedene externe Steuersignale mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK (tastet sie ab) und führt den notwendigen Betrieb entsprechend den Zuständen der externen Steuersignale aus. Diese externen Steuersignale werden alle von einer externen Datenverarbeitungseinheit, wie zum Beispiel einer CPU, angelegt. Daher weist der in Fig. 131 gezeigte DRAM-Steuer- Cache-Auffrischungssteuerabschnitt 7026 eine Funktion zum Decodieren von Befehlen, die von der externen CPU zugeführt werden, und zum Steuern der notwendigen Vorgänge auf.As described above, the CDRAM takes various external control signals with the rising edge of the master clock signal CLK (samples them) and performs the necessary operation according to the states of the external control signals. These external control signals are all applied by an external data processing unit, such as a CPU. Therefore, the DRAM control cache refresh control section 7026 shown in Fig. 131 has a function of decoding instructions supplied from the external CPU and controlling the necessary operations.

Fig. 132 und 133 zeigen verschiedene Befehle und die Zustände der externen Steuersignale zu diesem Zeitpunkt. In den Fig. 132 und 133 gibt das Bezugszeichen "V" den Zustand "gültig", das Bezugszeichen "X" den Zustand "unwichtig", das Bezugszeichen "L" den "logisch niedrigen Pegel" und das Bezugszeichen "H" den "logisch hohen Pegel" an. Ferner bezeichnen die Bezugszeichen "Hi-Z" den "Zustand hoher Impedanz", "DIS" den "Deaktivierungszustand" und "INA" den "Aktivierungszustand". Im Befehlsregisterlesemodus CNRR und Befehlsregisterschaltmodus CNRW werden im Dateneingabe/Ausgabeabschnitt DQ die Dateneingabe/Ausgabeanschlüsse DQ0 bis DQ7 verwendet, und die anderen Dateneingabe/Ausgabeanschlüsse DQ8 bis DQ15 werden in den Zustand hoher Impedanz versetzt. Am Eingabe/Ausgabeanschluß DQ gibt das Bezugszeichen "RD" die Lesedaten an, während das Bezugszeichen "WD" die Schreibdaten anzeigt. Figures 132 and 133 show various commands and the states of the external control signals at this time. In Figs. 132 and 133, the reference character "V" is the status "valid", the reference character "X" to state "not important", reference symbol "L" to logic "low level", and the reference character "H" to "logically high level ". Furthermore, the reference symbols "Hi-Z" denote the "high impedance state", "DIS" the "deactivation state" and "INA" the "activation state". In the command register read mode CNRR and command register switch mode CNRW, in the data input / output section DQ, the data input / output ports DQ0 to DQ7 are used, and the other data input / output ports DQ8 to DQ15 are set in the high impedance state. At the input / output terminal DQ, the reference symbol "RD" indicates the read data, while the reference symbol "WD" indicates the write data.

Ferner bezeichnet ein Shadow-RAM einen Bereich, der als Shadow- Tabelle verfügbar ist, zum Beispiel zum Bilden einer Adreßkonversionstabelle zum Umwandeln virtueller Speicheradressen in reelle Speicheradressen. Damit kann auf einfache Weise ein virtueller Adreßraum gebildet werden.Furthermore, a shadow RAM designates an area which is called shadow Table is available, for example to form a Address conversion table for converting virtual Memory addresses in real memory addresses. With that, on a simple way to create a virtual address space.

Im folgenden werden verschiedene Vorgänge beschrieben. Various operations are described below.  

[Lesemodus (Blockmodus, Cache-Modus)][Read mode (block mode, cache mode)]

Der Lesebefehl (Block, Cache) wird festgelegt, wenn die Signale N/IO# und D/C# auf "H" und das Signal W/R# auf "L" eingestellt sind, wenn das Adreßstatussignal ADS# abfällt. Wie in Fig. 134 dargestellt ist, werden bei diesem Betriebsmodus die Ausgabedaten DOUT stabilisiert und nacheinander synchron dem Anstieg des Master-Taktsignal CLK ab dem nächsten Taktsignalzyklus ausgegeben. Wenn das Signal BLAST# auf "L" abfällt, was den Abschluß des Blocklesemodus anzeigt, wird der Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ ab dem nächsten Taktsignalzyklus (wenn der nächste Zyklus ein Adreßzyklus ist) in den Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt. In diesem Zustand sind zum Zeitpunkt der Datenausgabe das Lokalspeicher-Aktivierungssignal LME#, das Cache-Aktivierungssignal KEN# und das Blockabschlußsignal BRDY# auf "L" eingestellt.The read command (block, cache) is set when the N / IO # and D / C # signals are set to "H" and the W / R # signal is set to "L" when the address status signal ADS # drops. As shown in Fig. 134, in this mode of operation, the output data DOUT is stabilized and sequentially output in synchronism with the rise of the master clock signal CLK from the next clock signal cycle. When the BLAST # signal drops to "L", indicating the completion of the block read mode, the data input / output terminal DQ is placed in the high output impedance state from the next clock signal cycle (when the next cycle is an address cycle). In this state, the local memory activation signal LME #, the cache activation signal KEN # and the block completion signal BRDY # are set to "L" at the time of the data output.

Der in Fig. 134 dargestellte Zyklus Ta stellt einen Vorbereitungszyklus für den Dateneingabe/Ausgabezyklus dar, und eine externe Adresse wird mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK im Datenhaltezyklus oder dem nächsten Datenzyklus abgetastet.The cycle Ta shown in Fig. 134 represents a preparation cycle for the data input / output cycle, and an external address is sampled with the rising edge of the master clock signal CLK in the data hold cycle or the next data cycle.

Wenn das Adreßstatussignal ADS# aktiviert ist und das Speicher/IO-Signal M/IO# auf "H" liegt, tritt das CDRAM in den Datenzyklus Td ein. In diesem Datenzyklus Td führt das CDRAM eine Dateneingabe/Ausgabe aus. Wenn das CDRAM in den Datenzyklus Td eintritt, behält das CDRAM diesen Zustand bei, bis das Blockabschlußsignal BLAST# aktiviert wird. Wird das Signal BLAST# zugeführt, werden im nächsten Zyklus die Signale LME# und BRDY auf "H" und das Signal KEN# auf "L" eingestellt, um der CPU ungültige Daten anzuzeigen.If the address status signal ADS # is activated and that Memory / IO signal M / IO # is "H", the CDRAM enters the Data cycle Td on. The CDRAM leads in this data cycle Td a data input / output. When the CDRAM in the data cycle Td occurs, the CDRAM maintains this state until the Block completion signal BLAST # is activated. Will the signal BLAST # fed, the signals LME # and BRDY set to "H" and the signal KEN # set to "L" to the CPU display invalid data.

Das Lokalspeicher-Aktivierungssignal LME# und das Blockbereitschaftssignal BRDY# werden in einen Zustand entsprechend hoher Impedanz versetzt, nachdem sie einmal auf "H" gesetzt worden sind, während sie inaktiviert wurden, während das Cache-Aktivierungssignal KEN# direkt vom aktiven Zustand zu einem Zustand entsprechend hoher Impedanz wechselt. Der Grund dafür ist, daß die externen Signalleitungen für das Lokalspeicher-Aktivierungssignal LME# und das Blockbereitschaftssignal BRDY# auf "H" gezogen werden, und weil es, wie später beschrieben wird, notwendig ist, den "H"-Pegel durch Treiben einer Anzahl von Signalleitungen mit hoher Geschwindigkeit beizubehalten. Das Cache-Aktivierungssignal KEN# wird auf dem "L"-Pegel in einen Zustand entsprechend hoher Impedanz versetzt. Damit wird die Ermittlung eines Cache- Treffers/Fehltreffers mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt. Cache-bare/nicht-cache-bare Daten werden in der CPU mit einer Verzögerung von einem Zyklus ermittelt.The local memory activation signal LME # and that Block ready signal BRDY # are in a state correspondingly high impedance after having once moved to "H" have been placed while inactivated while the Cache activation signal KEN # directly from the active state  changes in a state corresponding to high impedance. The reason is that the external signal lines for the Local memory activation signal LME # and that Block ready signal BRDY # are pulled to "H" and because as will be described later, the "H" level is necessary by driving a number of signal lines with high Maintain speed. The cache activation signal KEN # becomes high at the "L" level Impedance offset. The determination of a cache Hit / miss hit executed at high speed. Cacheable / non-cacheable data is stored in the CPU with a One cycle delay detected.

Der Blockmodus bedeutet einen Betriebsmodus, in dem aufeinanderfolgende Adressen nacheinander angesprochen werden, und wenn eine Adresse zugeführt wird, wird auf die Speicherzellen mit den darauffolgenden Adreßpositionen nacheinander zugegriffen.The block mode means an operating mode in which successive addresses are addressed one after the other, and when an address is supplied, the Memory cells with the subsequent address positions accessed sequentially.

[Lesemodus (Blockmodus, nicht-cache-bar)][Read mode (block mode, non-cache-bar)]

Wie in Fig. 135 gezeigt ist, wird in diesem Betriebsmodus ähnlich wie beim Betrieb der in Fig. 134 dargestellt ist, der Lesebefehl im Taktsignalzyklus 1 angelegt. Weil jedoch der Wert, auf den der Zugriff durch die externe CPU stattfinden soll, nicht im Cache-Speicher existiert, werden Daten gelesen, die vom DRAM-Feld übertragen werden. Daher steigt im Zyklus TDW das Cache-Aktivierungssignal KEN# auf "H" an, um einen Cache- Fehltreffer anzuzeigen, und der externen CPU mitzuteilen, daß der Wert nicht in den Cache übertragen werden soll. Weil zu diesem Zeitpunkt keine gültigen Daten übertragen werden, steigt auch das Blockbereitschaftssignal BRDY# auf "H" an. Wenn die erforderlichen Daten alle vorbereitet sind, das heißt, ab dem Taktsignalzyklus 3 werden Daten nacheinander als Ausgabe bereitgestellt. Weil zu diesem Zeitpunkt die Ausgabedaten DOUT den Wert darstellen, der nicht im Cache-Bereich liegt, fällt das Cache-Aktivierungssignal KEN# ab dem nächsten Zyklus, das heißt, ab dem Zyklus 4, auf "L" ab. Das Blockbereitschaftssignal BRDY# fällt auf "L" ab, um anzuzeigen, daß gültige Daten im Blockmodus ab dem anfänglichen Ausgabewert ausgegeben werden.As shown in FIG. 135, in this mode of operation, similar to the operation shown in FIG. 134, the read command is applied in the clock signal cycle 1. However, because the value to be accessed by the external CPU does not exist in the cache, data is read that is transferred from the DRAM field. Therefore, in the TDW cycle, the cache enable signal KEN # rises to "H" to indicate a cache miss and to notify the external CPU that the value should not be cached. Because no valid data is being transmitted at this time, the block ready signal BRDY # also rises to "H". When the required data are all prepared, that is, from the clock signal cycle 3, data are provided in succession as output. At this time, because the output data DOUT represents the value that is not in the cache area, the cache activation signal KEN # falls to "L" from the next cycle, that is, from cycle 4. The block ready signal BRDY # drops to "L" to indicate that valid data is output in block mode from the initial output value.

Der Zyklus Tdw im Taktsignalzyklus 1 zeigt einen Datenwartezyklus an, was bedeutet, daß die Steuerung warten muß, bis alle notwendigen Daten bereitstehen.The cycle Tdw in the clock signal cycle 1 shows one Data waiting cycle, which means that the controller must wait, until all the necessary data is available.

[Lesemodus (kein Blockmodus, cache-bar)][Read mode (no block mode, cache-bar)]

Wie in Fig. 136 dargestellt ist, wird in diesem Betriebsmodus keine Datenübertragung (zur CPU) im Blockmodus ausgeführt. Ähnlich zu den Betriebsmodi, die in den Fig. 134 und 135 gezeigt sind, wird in Abhängigkeit vom Abfallen des Adreßstatussignals ADS# eine externe Adresse übernommen. Im nächsten Datenzyklus Td wird das Blockabschlußsignal BLAST# auf "L" eingestellt. Folglich wird dargestellt, daß ein Datenwort angesprochen wurde. Der Dateneingabe/Ausgabeanschluß DQ tritt im nächsten Zyklus vom Adreßzyklus Ta in den Datenzyklus Td ein. Um zu diesem Zeitpunkt anzuzeigen, daß der Ausgabewert Dout einen gültigen Wert darstellt, fallen das Lokalspeicher-Aktivierungssignal LME# und das Blockbereitschaftssignal BRDY# beide auf "L" und weil ein Cache-Treffer vorlag, fällt auch das Cache-Aktivierungssignal KEN# auf "L" ab.As shown in Fig. 136, in this mode of operation, no data transfer (to the CPU) is performed in the block mode. Similar to the modes of operation shown in FIGS . 134 and 135, an external address is adopted depending on the drop in the address status signal ADS #. In the next data cycle Td, the block completion signal BLAST # is set to "L". It is therefore shown that a data word has been addressed. The data input / output terminal DQ enters the data cycle Td in the next cycle from the address cycle Ta. In order to indicate at this point in time that the output value Dout represents a valid value, the local memory activation signal LME # and the block ready signal BRDY # both fall to "L" and because of a cache hit the cache activation signal KEN # also falls to " L ".

[Lesemodus (kein Blockmodus, cache-bar, Datenhaltemodus)][Read mode (no block mode, cache-bar, data hold mode)]

Wie in Fig. 137 dargestellt ist, wird bei diesem Betriebsmodus der Lesebefehl im Zyklus 1 zugeführt. Weil der Lesebefehl angelegt wird, werden im nächsten Taktsignalzyklus 2 gültige Daten ausgegeben (Cache-Treffer). Weil kein Blockzugriff stattfindet, fällt das Blockabschlußsignal BLAST# im Zyklus 2 auf "L" ab.As shown in Fig. 137, the read command is supplied in cycle 1 in this mode of operation. Because the read command is applied, 2 valid data are output in the next clock signal cycle (cache hits). Because there is no block access, the block completion signal BLAST # falls to "L" in cycle 2.

Das Datenhalte/Schlafsignal DH#/SP# wird für mindestens 30 T- Zyklusperioden auf "L" gehalten. Damit wird der Datenhaltemodus festgelegt, und die im Zyklus 2 ausgegebenen Daten DOUT werden in diesem Zustand gehalten. Die Ausgabedaten werden einen Taktsignalzyklus, nachdem das Datenhalte/Schlafsignal DH#/SP# den inaktiven Zustand "H" erreicht hat, in einen Zustand entsprechend hoher Impedanz versetzt.The data hold / sleep signal DH # / SP # is used for at least 30 T Cycle periods kept at "L". This turns the data hold mode and the data output in cycle 2 will be DOUT kept in this state. The output data becomes one Clock signal cycle after the data hold / sleep signal DH # / SP #  has reached the inactive state "H" into a state correspondingly high impedance.

[Lesemodus (kein Blockmodus, nicht-cache-bar)][Read mode (no block mode, non-cache-bar)]

Wie in Fig. 138 dargestellt ist, wird in diesem Betriebsmodus der Lesebefehl i 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004337740 00004 99880n Zyklus 1 zugeführt. Weil ein Zugriff auf den nicht-cache-baren Bereich ausgeführt wird, werden zu diesem Zeitpunkt Speicherzellendaten vom Hauptspeicher, das heißt, dem DRAM-Feld ausgegeben. Daher tritt er in Zyklus 2 in den Datenwartezyklus Tdw ein, und der Ausgabewert DQ ist ein ungültiger Wert. Im Zyklus 3 werden gültige Daten DOUT ausgegeben. Weil der Zugriff im Nicht-Blockmodus stattfindet, fällt das Blockabschlußsignal BLAST# auf "L" und damit ist das Lesen eines Datenworts abgeschlossen.As shown in FIG. 138, the read command i 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004337740 00004 99880n cycle 1 is supplied in this operating mode. At this time, because access to the non-cacheable area is being performed, memory cell data is output from the main memory, that is, the DRAM array. Therefore, in cycle 2, it enters the data wait cycle Tdw and the output value DQ is an invalid value. Valid data DOUT is output in cycle 3. Because the access takes place in the non-block mode, the block completion signal BLAST # falls to "L" and reading of a data word is completed.

Im nächsten Zyklus 4 wird das Blockabschlußsignal BLAST# auf "H" angehoben, und ein neuer Lesebefehl wird zugeführt. Es werden gültige Werte DOUT im Zyklus 6 ausgegeben. Weil auch zu diesem Zeitpunkt der Zugriff nicht als Blockmodus ausgeführt wird, wird das Blockabschlußsignal BLAST# auf "L" eingestellt. Mit dem Zugriff auf den jeweiligen Wert erreicht das Lokalspeicher- Aktivierungssignal LME# den Pegel "L", und das Blockbereitschaftssignal BRDY# liegt nur in demjenigen Zyklus, in dem die gültigen Daten ausgegeben werden, auf "L". Aufgrund des nicht-cache-baren Datenlesevorgangs, nimmt das Cache- Aktivierungssignal KEN# für beide Ausgabewerte den Pegel "H" an.In the next cycle 4, the block completion signal BLAST # is set to "H" raised and a new read command is fed. It will valid values DOUT output in cycle 6. Because also to this When the access is not run in block mode the block completion signal BLAST # is set to "L". With the The local memory access to the respective value Activation signal LME # the level "L", and that Block ready signal BRDY # is only in the cycle in which the valid data is output, to "L". Because of of the non-cacheable data read process, the cache Activation signal KEN # for both output values at level "H".

[Lesemodus (kein Blockmodus, nicht-cache-bar, Haltemodus)][Read mode (no block mode, non-cache-bar, hold mode)]

Wie in Fig. 139 gezeigt ist, wird in diesem Betriebsmodus ein Lesebefehl zugeführt. Im Zyklus 2 tritt der Datenwartezyklus Tdw in den Datenzyklus Td ein, und es werden gültige Daten ab dem Zyklus 3 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird das Blockabschlußsignal BLAST# auf "L" eingestellt und ein Datenwort ausgegeben. Gleichzeitig werden durch Einstellen des Datenhalte/Schlafmodussignals DH#/SP# auf "L" für mindestens 30 T (T ist ein Taktsignalzyklus) die gültigen Daten kontinuierlich als Ausgabewerte ausgegeben. Das Cache-Aktivierungssignal KEN# erreicht den Pegel "H", wenn nach der Ausgabe der gültigen Daten der nächste Taktsignalzyklus eintritt.As shown in Fig. 139, a read command is supplied in this mode of operation. In cycle 2, the data waiting cycle Tdw enters the data cycle Td, and valid data from cycle 3 onwards are output. At this time, the block completion signal BLAST # is set to "L" and a data word is output. At the same time, by setting the data hold / sleep mode signal DH # / SP # to "L" for at least 30 T (T is a clock signal cycle), the valid data are continuously output as output values. The cache activation signal KEN # reaches the "H" level when the next clock signal cycle occurs after the valid data has been output.

[Fehltreffer-Lesemodus (Blockmodus, cache-bar)][Missed reading mode (block mode, cache-bar)]

Wie in Fig. 140 dargestellt ist, wird zuerst ein Lesebefehl angelegt. Bei einem Cache-Fehltreffer werden die gültigen Daten nicht im nächsten Taktsignalzyklus ausgegeben. Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Anzahl von Taktsignalzyklen (die durch die Latenz festgelegt ist und später beschrieben wird) wird der gültige Wert DOUT ausgegeben. Mit dem Abfall des Blockabschlußsignals BLAST# auf "L" wird der Ausgang nach der Ausgabe des letzten Ausgabewertes in den Zustand hoher Impedanz versetzt. Das Cache-Aktivierungssignal KEN# wird auf "L" eingestellt, um anzuzeigen, daß ein cache-barer Wert vorliegt.As shown in Fig. 140, a read command is first applied. In the event of a cache miss, the valid data is not output in the next clock cycle. After a predetermined number of clock signal cycles have elapsed (which is determined by the latency and will be described later), the valid value DOUT is output. When the block termination signal BLAST # falls to "L", the output is put into the high impedance state after the output of the last output value. The cache enable signal KEN # is set to "L" to indicate that there is a cacheable value.

[Fehltreffer-Lesemodus (kein Blockmodus, cache-bar)][Miss hit read mode (no block mode, cache bar)]

Wie in Fig. 131 gezeigt ist, werden nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne gültige Werte DOUT ausgegeben, wenn ein Lesebefehl angelegt wird und der Zugriff einen Cache-Fehltreffer verursacht. Durch das Blockabschlußsignal BLAST# wird der Adreßzyklus Ta eingenommen, nachdem ein Wort ausgegeben wurde. Weil erneut ein Cache-Fehltreffer auftritt, tritt das CDRAM in den Datenwartezyklus Tdw ein, und nach einer vorbestimmten Zeitspanne werden gültige Daten ausgegeben.As shown in Fig. 131, after a lapse of a predetermined period of time, valid DOUT values are output when a read command is issued and the access causes a cache miss. The block complete signal BLAST # assumes the address cycle Ta after a word has been output. Because a cache miss occurs again, the CDRAM enters the data wait cycle Tdw, and after a predetermined period of time, valid data is output.

[Fehltreffer-Lesemodus (kein Blockmodus, cache-bar, Haltemodus)][Missed reading mode (no block mode, cache-bar, hold mode)]

Wie in Fig. 142 gezeigt ist, wird zunächst ein cache-barer Lesebefehl zugeführt, und falls ein Cache-Fehltreffer auftritt, wird eine Datenübertragung ausgeführt. In diesem Fall werden gültige Daten nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne ausgegeben. Weil der Wert cache-bar ist, erreicht das Cache-Aktivierungssignal KEN# mit dem Übergang vom Datenwartezyklus Tdw zum Datenzyklus Td den Pegel "L". Das Blockbereitschaftssignal BRDY# erreicht den Pegel "L" nur dann, wenn gültige Daten ausgegeben werden. Wird das Signal DH#/SP# für eine vorbestimmte Zeitspanne von maximal 30 T auf "L" gehalten, tritt das CDRAM in den Datenhaltemodus ein, so daß die gültigen Daten gehalten werden. Wird das Signal DH#/SP# auf "H" angehoben, wird der Ausgabewert im nächsten Taktsignalzyklus in einen Zustand entsprechend hoher Ausgangsimpedanz versetzt.As shown in Fig. 142, a cacheable read command is first supplied, and if a cache miss occurs, data transfer is performed. In this case, valid data is output after a predetermined period of time has passed. Because the value is cache-bar, the cache activation signal KEN # reaches the level "L" with the transition from the data wait cycle Tdw to the data cycle Td. The block ready signal BRDY # only reaches level "L" when valid data is output. If the signal DH # / SP # is held at "L" for a predetermined period of time of a maximum of 30 T, the CDRAM enters the data hold mode so that the valid data is held. If the signal DH # / SP # is raised to "H", the output value in the next clock signal cycle is brought into a state of correspondingly high output impedance.

[Schreibmodus (Blockmodus)][Write mode (block mode)]

Wie in Fig. 143 dargestellt ist, wird im Adreßzyklus Ta das Adreßstatussignal ADS# auf "L" eingestellt, und die Signale M/IO#, T/C# und W/R# werden auf "H" gesetzt, so daß der Datenschreibmodus festgelegt ist. Hier ist es unwichtig, ob der Datenschreibvorgang cache-bar oder nicht-cache-bar ist. In beiden Fällen werden die Daten in das SRAM-Feld oder die Datenübertragungsschaltung geschrieben, und daher werden die gültigen Daten DIN zum selben Zeitpunkt übernommen und erfolgreich geschrieben. Das Cache-Aktivierungssignal KEN# erreicht den Pegel "L", der angibt, daß die Cache-Daten in der CPU erfolgreich geschrieben werden. Erreicht das Blockabschlußsignal BLAST# den Pegel "L", wird der Zustand hoher Impedanz eingestellt, nachdem das Lokalspeicher- Aktivierungssignal LME# und das Blockbereitschaftssignal BRDY# mit dem Anstieg des nächsten Master-Taktsignals CLK beide auf "H" ansteigen. Das Cache-Aktivierungssignal KEN# wird in einen Zustand entsprechend hoher Impedanz ausgehend vom Zustand "L" eingestellt. Wie in dieser Figur gezeigt ist, werden Daten ab der Adresse ADD, die im Zyklus 1 zugeführt wird, aufeinanderfolgend zu benachbarten Adressen geschrieben.As shown in Fig. 143, in the address cycle Ta, the address status signal ADS # is set to "L", and the signals M / IO #, T / C # and W / R # are set to "H", so that the data write mode is set is. It is not important here whether the data write process is cache-bar or non-cache-bar. In both cases, the data is written into the SRAM field or the data transmission circuit, and therefore the valid data DIN is accepted at the same time and written successfully. The cache enable signal KEN # reaches the "L" level, which indicates that the cache data is successfully written in the CPU. If the block termination signal BLAST # reaches the "L" level, the high impedance state is set after the local memory activation signal LME # and the block ready signal BRDY # both rise to "H" with the rise of the next master clock signal CLK. The cache activation signal KEN # is set in a state corresponding to high impedance starting from the state "L". As shown in this figure, data from the address ADD supplied in cycle 1 is successively written to neighboring addresses.

[Schreibmodus (kein Blockmodus)][Write mode (no block mode)]

Wie in Fig. 144 gezeigt ist, wird im Zyklus 1 ein Schreibbefehl zugeführt. Weil er keinen Blockmodus darstellt, fällt das Blockabschlußsignal BLAST# auf "L" ab, wenn die gültigen Daten im nächsten Taktsignalzyklus übernommen werden. Damit steigen das Lokalspeicher-Aktivierungssignal LME# und das Blockbereitschaftssignal BRDY# beide auf "H" an, und zusammen mit dem Cache-Aktivierungssignal KEN# werden sie im nächsten Taktsignalzyklus in einen Zustand entsprechend hoher Impedanz versetzt. As shown in Fig. 144, a write command is supplied in cycle 1. Because it is not a block mode, the block completion signal BLAST # drops to "L" when the valid data is taken over in the next clock cycle. As a result, the local memory activation signal LME # and the block ready signal BRDY # both rise to "H", and together with the cache activation signal KEN # they are brought into a state of correspondingly high impedance in the next clock signal cycle.

[Fehltreffer-Schreibmodus (Blockmodus)][Miss Write Mode (Block Mode)]

Wie in Fig. 145 dargestellt ist, wird zuerst ein Schreibbefehl angelegt. Aufgrund des Cache-Fehltreffers beginnt der Datenschreibvorgang jedoch nicht, bevor die Daten der Speicherzelle der geforderten Adresse im Cache abgelegt sind. Nach dem Ende dieser Wartezeit werden die Daten nacheinander geschrieben. In diesem Fall wird der Zeitpunkt des Beginns des Datenschreibens durch die Latenz festgelegt, die später beschrieben wird.As shown in Fig. 145, a write command is first applied. However, due to the cache miss, the data write process does not begin until the data of the memory cell of the requested address is cached. After the end of this waiting time, the data are written one after the other. In this case, the time of starting data writing is determined by the latency, which will be described later.

Wenn das Blockabschlußsignal BLAST# den Pegel "L" erreicht hat, ist der Blockschreibvorgang abschlossen.When the block completion signal BLAST # has reached "L" level, the block write process has been completed.

[Fehltreffer-Schreibmodus (kein Blockmodus)][Miss Write Mode (No Block Mode)]

Wie in Fig. 146 gezeigt ist, wird im Zyklus 1, das heißt im Adreßzyklus Ta, ein Schreibbefehl angelegt. Bei einem Cache- Fehltreffer ist nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne (im zweiten Taktsignalzyklus in Fig. 146) die geforderte Speicherzelle in den ausgewählten Zustand versetzt worden, was ein Datenschreiben ermöglicht. Wenn der gültige Wert geschrieben wird, erreichen die externen Steuersignale LME#, KEN# und BRDY# den Pegel "L".As shown in Fig. 146, a write command is applied in cycle 1, that is, in address cycle Ta. In the event of a cache miss, after a predetermined period of time has elapsed (in the second clock signal cycle in FIG. 146), the requested memory cell has been set to the selected state, which enables data writing. When the valid value is written, the external control signals LME #, KEN # and BRDY # reach the level "L".

[Initialisierung beim Einschalten][Initialization when switching on]

Wie in Fig. 147 dargestellt ist, erreicht das Rückstellsignal RST# beim Einschalten den Pegel "L". in Fig. 147 ist eine Betriebsfolge zum Einstellen des CDRAM in den Betriebszustand ausgehend vom Schlafzyklus Ts als Beispiel gezeigt. Der Schlafzyklus Ts stellt einen Betriebszyklus dar, in dem der Betrieb einer jeden Schaltung mit Ausnahme der internen Speicherzellenauffrischungsschaltung der internen Spannungserzeugungsschaltung angehalten ist. Das erlaubt die Verminderung der Leistungsaufnahme. Das interne Master- Taktsignal wird nicht erzeugt und die Eingabesignale werden nicht übernommen, das heißt die Eingabesignale werden nicht abgetastet.As shown in Fig. 147, the reset signal RST # reaches the "L" level when turned on. FIG. 147 shows an operation sequence for setting the CDRAM in the operating state based on the sleep cycle Ts as an example. The sleep cycle Ts represents an operating cycle in which the operation of each circuit except the internal memory cell refresh circuit of the internal voltage generating circuit is stopped. This allows the power consumption to be reduced. The internal master clock signal is not generated and the input signals are not accepted, that is, the input signals are not sampled.

Dann wird ein Initialisierungszyklus Ti ausgeführt. In diesem Initialisierungszyklus wird das Rückstellsignal RST# auf den Aktivzustand "L" eingestellt, und das Signal DH#/SP# wird auf "H" gesetzt. Durch Halten des Signals DH#/SP# auf dem inaktiven Pegel "H" für mindestens 15 T Perioden wird im CDRAM die Initialisierung ausgeführt. In diesem Initialisierungsvorgang werden die Werte der oben beschriebenen Befehlsregister initialisiert, das DRAM wird initialisiert und die in der bidirektionalen Übertragungsschaltung gehaltenen Daten werden ebenfalls initialisiert. Der erste Zugriff ist nicht erlaubt, bis mindestens 100T Perioden ab dem Beginn des Initialisierungszyklus Ti verstrichen sind. Dadurch wird sichergestellt, daß die internen Schaltungen in den Anfangszustand zurückkehren.Then an initialization cycle Ti is carried out. In this Initialization cycle, the reset signal RST # on the Active state "L" set, and the signal DH # / SP # goes to "H" set. By holding the signal DH # / SP # on the inactive Level "H" for at least 15 T periods is the CDRAM Initialization carried out. In this initialization process become the values of the command registers described above initialized, the DRAM is initialized and the in the bidirectional transmission circuit held data also initialized. The first access is not allowed up to at least 100T periods from the beginning of the Initialization cycle Ti have passed. This will ensured that the internal circuits in the Return to the initial state.

[CPU-Rückstellung (CDRAM wird nicht zurückgesetzt)][CPU reset (CDRAM is not reset)]

Wie in Fig. 148 dargestellt ist, wird zum Zeitpunkt der CPU- Rückstellung das Rückstellsignal RST# auf dem aktiven Zustand "L" gehalten, wenn eine Initialisierung mit einer Rückstellung der CPU und ohne Rückstellung des CDRAMs ausgeführt wird. In diesem Zustand wird das Signal DH#/SP# auf "L" gehalten, um eine Initialisierung sicher zu vermeiden. Wenn die Rückstellung der CPU freigegeben wird, steigt das Rückstellsignal RST# auf "H" an. Anschließend wird das Signal DH#/SP# auf den inaktiven Pegel "H" angehoben.As shown in Fig. 148, at the time of the CPU reset, the reset signal RST # is kept in the active state "L" when initialization is performed with a reset of the CPU and without a reset of the CDRAM. In this state, the signal DH # / SP # is kept at "L" in order to safely avoid initialization. When the reset of the CPU is released, the reset signal RST # rises to "H". Then the signal DH # / SP # is raised to the inactive level "H".

Zu diesem Zeitpunkt ist im Initialisierungszyklus Ti, das heißt, wenn die Rückstellung CPU freigegeben ist, das Umschalten des Signals DH#/SP# gesperrt, das heißt, es ist unmöglich, dieses Signal einmal auf "H" einzustellen, und dann dieses Signal auf "L" zu senken, wenn das Rückstellsignal RST# auf "H" ansteigt. Dadurch wird die Initialisierung des CDRAM verhindert. Der Betrieb beim Verlassen des Schlafmodus ist hierzu identisch. At this time, Ti is in the initialization cycle, that is, when the CPU reset is enabled, switching the Signal DH # / SP # locked, that is, it is impossible to do this Set the signal to "H" once, and then set this signal to Lower "L" when the reset signal RST # rises to "H". This prevents the CDRAM from being initialized. Of the Operation when leaving sleep mode is identical to this.  

[Einstellen des Schlafmodus][Setting the sleep mode]

Wie in Fig. 149 gezeigt ist, werden zum Einstellen des Schlafmodus das Rückstellsignal RST# und das Auffrischungssignal REF# beide auf "H" sowie das Datenhalte/Schlafmodussignal DH#/SP# auf "L" eingestellt. Wird das Signal DH#/SP# für mindestens 32 T Perioden auf "L" gehalten, tritt das CDRAM in den Schlafmodus ein. In diesem Zustand wird kein interner Vorgang ausgeführt und nur der Selbstauffrischungsbetrieb ist aktiv.As shown in FIG. 149, to set the sleep mode, the reset signal RST # and the refresh signal REF # are both set to "H" and the data hold / sleep mode signal DH # / SP # to "L". If the signal DH # / SP # is kept at "L" for at least 32 T periods, the CDRAM enters the sleep mode. In this state, no internal operation is carried out and only the self-refresh operation is active.

[Rückkehr aus dem Schlafmodus][Return from sleep mode]

Um den Schlafmodus zu verlassen, werden das Rückstellsignal RST# und das Auffrischungssignal REF# beide auf "L" eingestellt sowie das auf "L" befindliche Signal DH#/SP# auf "H" angehoben, wie in Fig. 150 dargestellt ist. Das Umschalten des Signals DH#/SP# beim Ansteigen ist gesperrt. Dadurch wird die Initialisierung des CDRAM verhindert. Der erste Zugriff ist nicht erlaubt, bis mindestens 15 T Perioden verstrichen sind, seit die Signale DH#/SP#, RST# und REF# alle auf "H" eingestellt worden sind, um die internen Schaltungen sicher in einen Betriebszustand zu versetzen.To exit the sleep mode, the reset signal RST # and the refresh signal REF # are both set to "L" and the signal DH # / SP # which is at "L" is raised to "H", as shown in FIG. 150. Switching the signal DH # / SP # when rising is blocked. This prevents the CDRAM from being initialized. The first access is not allowed until at least 15 T periods have passed since the signals DH # / SP #, RST # and REF # were all set to "H" in order to safely put the internal circuits into an operating state.

[Befehlsregisterlese/Schreibmodus][Command register read / write mode]

Der Betriebsmodus zum Ansprechen des Befehlsregisters umfaßt einen "Befehlsregister-Indexeinstell"-Befehl CMIS, einen "Befehlsregisterlese"-Befehl CMRR zum Lesen von Daten des Befehlsregisters und einen "Befehlsregisterschreib"-Befehl CMR zum Schreiben von Daten in das Befehlsregister. Der Befehlsindex dient zur Identifizierung der Mehrzahl der gebildeten Befehlsregister. Das Lesen/Schreiben des Befehlsregisters wird später zusammen mit der Struktur und dem Betrieb des Befehlsregisters im Detail beschrieben.The operating mode for addressing the command register includes a "command register index set" command CMIS, one "Command register read" command CMRR for reading data from the Command register and a "command register write" command CMR for writing data to the command register. The command index serves to identify the majority of the educated Command register. The read / write of the command register will later along with the structure and operation of the Command register described in detail.

Ob auf die Daten oder auf einen Index zugegriffen wird, wird durch das in Fig. 151 dargestellte Adreßbit A0 festgelegt. Das Adreßstatussignal ADS# und das Signal M/IO# werden beide auf "L" eingestellt. Ob ein Datenlesen oder Datenschreiben ausgeführt werden soll, wird durch das Signal W/R# festgelegt. Wenn der Registerindex eingestellt werden soll, kann das Signal W/R# auf "H" oder "L" liegen.Whether the data or an index is accessed is determined by the address bit A0 shown in Fig. 151. The address status signal ADS # and the signal M / IO # are both set to "L". The W / R # signal determines whether data reading or data writing is to be carried out. If the register index is to be set, the signal W / R # can be "H" or "L".

Im nächsten Zyklus wird das Befehlsregister-Aktivierungssignal CNE# auf "L" eingestellt. Folglich wird ein Zugriff auf das Befehlsregister ausgeführt. Nachdem das Befehlsregister- Aktivierungssignal CME auf den aktiven Zustand "L" eingestellt worden ist, wird ein Datenschreiben/Lesen in das und aus dem Befehlsregister ausgeführt.In the next cycle, the command register enable signal CNE # set to "L". Consequently, access to the Command register executed. After the command register Activation signal CME set to the active state "L" data writing / reading into and out of Command register executed.

Fig. 152 zeigt in einer Tabelle den Zustandsübergang der verschiedenen Zyklen. Der Zyklus Tc1 stellt einen Befehlszyklus 1 dar, der eingestellt wird, wenn das Adreßstatussignal ADS# aktiviert wird und das Signal M/IO auf "L" liegt. Nach diesem Zyklus Tc1 wird das Befehlsregister-Aktivierungssignal CME# überwacht. Als Ergebnis dieser Überwachung tritt das CDRAM in den Tc2-Zyklus ein, wenn das Signal CME# aktiviert ist. Befindet sich das Signal CME# zu diesem Zeitpunkt im inaktiven Zustand, kehrt das CDRAM zum Adreßzyklus Ta zurück. FIG. 152 is a table showing the state transition of the different cycles. The cycle Tc1 represents a command cycle 1 which is set when the address status signal ADS # is activated and the signal M / IO is at "L". After this cycle Tc1, the command register activation signal CME # is monitored. As a result of this monitoring, the CDRAM enters the Tc2 cycle when the CME # signal is activated. If the signal CME # is inactive at this point in time, the CDRAM returns to the address cycle Ta.

Der zweite Befehlszyklus Tc2 wird nach dem oben beschriebenen ersten Befehlszyklus Tc1 ausgeführt. In diesem Zyklus wird ein Schreiben oder Lesen in das bzw. aus dem Befehlsregister durchgeführt. Zu diesem Zeitpunkt ist der anzusprechende Befehl vom Befehlsregister-Indexeinstellbefehl festgelegt worden. Zum Einstellen des Befehlsregisterindex wird eine Adresse verwendet. Die Signalbedingungen für die jeweiligen Zustandsübergänge lauten folgendermaßen.The second command cycle Tc2 is after that described above executed first command cycle Tc1. In this cycle a Write or read to or from the command register carried out. At this point the command to be addressed is set by the command register index setting command. To the An address is used to set the command register index. The signal conditions for the respective state transitions are as follows.

A: (Übergang vom Adreßzyklus Ta zum Datenzyklus Td): Dieser Übergang wird realisiert, wenn das Signal ADS# im aktiven Zustand ist, das Signal M/IO# auf "H" liegt, die Vorrichtung im ausgewählten Zustand ist, das Rückstellsignal RST# im inaktiven Zustand ist und das Blockbereitschaftssignal BRDY# im aktiven Zustand ist. A: (transition from address cycle Ta to data cycle Td): This Transition is realized when the ADS # signal is active State is, the signal M / IO # is "H", the device in the selected state, the reset signal RST # is inactive State is and the block ready signal BRDY # in the active Condition is.  

B: Dieser Zustand zeigt einen Übergang vom Adreßzyklus Ta zum Datenwartezyklus Tdw. Er wird ausgeführt, wenn das Signal ADS# im aktiven Zustand ist, das Signal M/IO# auf "H" liegt, die Vorrichtung im ausgewählten Zustand ist, das Rückstellsignal RST# im inaktiven Zustand ist, und das Signal BRDY# im inaktiven Zustand ist.B: This state shows a transition from the address cycle Ta to Data waiting cycle Tdw. It is executed when the ADS # signal is in the active state, the signal M / IO # is at "H", which Device in the selected state, the reset signal RST # is inactive and the signal BRDY # is inactive Condition is.

C: Dieser Zustandsübergang zeigt den Übergang vom Datenwartezyklus Tdw zum Datenzyklus Td. Er wird ausgeführt, wenn das Signal DH# im inaktiven Zustand, das Rückstellsignal RST# im inaktiven Zustand und das Signal BRDY# im aktiven Zustand ist.C: This state transition shows the transition from Data wait cycle Tdw for data cycle Td. He is running if the signal DH # is inactive, the reset signal RST # in the inactive state and the signal BRDY # in the active Condition is.

D: Dieser Zustandsübergang wiederholt den Datenzyklus Td. Dieser Zustand wird realisiert, wenn das Datenhaltesignal DH# im inaktiven Zustand, das Blockabschlußsignal BLAST# im inaktiven Zustand, das Rückstellsignal RST# im inaktiven Zustand und das Blockbereitschaftssignal BRDY# im aktiven Zustand ist.D: This state transition repeats the data cycle Td. This State is realized when the data hold signal DH # in inactive state, the block completion signal BLAST # in the inactive State, the reset signal RST # in the inactive state and that Block ready signal BRDY # is in the active state.

E: Der Übergang vom Datenzyklus Td zum Datenwartezyklus Tdw wird ausgeführt, wenn das Signal DH# im inaktiven Zustand, das Blockabschlußsignal BLAST# im inaktiven Zustand, das Rückstellsignal RST# im inaktiven Zustand und das Signal BRDY# im inaktiven Zustand ist.E: The transition from the data cycle Td to the data waiting cycle Tdw executed when the signal DH # is inactive, that Block completion signal BLAST # in the inactive state Reset signal RST # in the inactive state and the signal BRDY # is inactive.

F: Die Fortsetzung des Datenwartezyklus Tdw wird realisiert, wenn sich die Signale DH#, RST# und BRDY# alle im inaktiven Zustand befinden.Q: The continuation of the data waiting cycle Tdw is realized when the signals DH #, RST # and BRDY # are all inactive Condition.

G: Die Rückkehr vom Datenzyklus Td zum Adreßzyklus Ta wird ausgeführt, wenn die Signale DH# und RST# beide im inaktiven Zustand sind und das Blockabschlußsignal BLAST# den aktiven Zustand erreicht.G: The return from the data cycle Td to the address cycle Ta becomes executed when the signals DH # and RST # are both inactive Are state and the block completion signal BLAST # the active Condition reached.

H: Der Übergang vom Datenzyklus Tdw zum Datenhaltezyklus Tdh wird ausgeführt, wenn das Datenhaltesignal DH# aktiviert wird und das Rückstellsignal RST# im inaktiven Zustand ist. H: The transition from the data cycle Tdw to the data holding cycle Tdh is executed when the data hold signal DH # is activated and the reset signal RST # is in the inactive state.  

I: Der Übergang vom Datenhaltezyklus Tdh zum Datenzyklus Td wird ausgeführt, wenn die Signale DH#, BLAST# und RST# alle im inaktiven Zustand sind und das Blockbereitschaftssignal BRDY# im aktiven Zustand ist.I: The transition from the data holding cycle Tdh to the data cycle Td executed when the signals DH #, BLAST # and RST # are all in the are inactive and the block ready signal BRDY # im active state.

J: Der Übergang vom Datenhaltezyklus Tdh zum Datenwartezyklus Tdw wird ausgeführt, wenn die Signale DH#, BLAST#, RST# und BRDY# alle im inaktiven Zustand sind.J: The transition from the data holding cycle Tdh to the data waiting cycle Tdw is executed when the signals DH #, BLAST #, RST # and BRDY # are all inactive.

K: Der Übergang vom Datenhaltezyklus Tdh zum Adreßzyklus Ta wird ausgeführt, wenn die Signale DH#, RST# beide im inaktiven Zustand sind und das Blockabschlußsignal BLAST# aktiviert wird.K: The transition from the data hold cycle Tdh to the address cycle Ta executed when the signals DH #, RST # are both inactive State and the block completion signal BLAST # is activated.

L: Der Übergang vom Adreßzyklus Ta zum ersten Befehlszyklus Tc1 wird durch Einstellen des Adreßstatussignals ADS# auf den aktiven Zustand, Einstellen des Speicher/IO-Signals M/IO# auf "L" und durch Einstellen des Rückstellsignals RST# auf den inaktiven Zustand durchgeführt.L: The transition from the address cycle Ta to the first command cycle Tc1 is set to the by setting the address status signal ADS # active state, setting the memory / IO signal M / IO # to "L" and by setting the reset signal RST # to performed inactive state.

M: Der Übergang vom ersten Befehlszyklus Tc1 zum zweiten Befehlszyklus Tc2 wird durch Einstellen des Befehlsregister- Aktivierungssignals CME# auf den aktiven Zustand und durch Einstellen des Rückstellsignals RST# auf den inaktiven Zustand realisiert.M: The transition from the first command cycle Tc1 to the second Command cycle Tc2 is set by setting the command register Activation signal CME # to the active state and through Setting the reset signal RST # to the inactive state realized.

N: Der Übergang vom ersten Befehlszyklus Tc1 zum Adreßzyklus Ta wird durch Deaktivierung der Signale CME#, RST# ausgeführt.N: The transition from the first command cycle Tc1 to the address cycle Ta is carried out by deactivating the signals CME #, RST #.

O: Der Übergang vom zweiten Befehlszyklus Tc2 zum Adreßzyklus Ta wird ausgeführt, wenn das Rückstellsignal RST# in den inaktiven Zustand versetzt wird.O: The transition from the second command cycle Tc2 to the address cycle Ta is executed when the reset signal RST # in the inactive State is moved.

P: Der Adreßzyklus Ta wird beibehalten, wenn das Adreßstatussignal ADS# und das Rückstellsignal RST# beide in den inaktiven Zustand versetzt werden.P: The address cycle Ta is maintained if that Address status signal ADS # and the reset signal RST # both in the inactive state.

Q: Der Übergang von verschiedenen Zyklen zum Initialisierungszyklus Ti wird durch Einstellen des Rückstellsignals RST# auf den aktiven Zustand realisiert. Q: The transition from different cycles to Initialization cycle Ti is set by the Reset signal RST # realized in the active state.  

R: Der Übergang vom Initialisierungszyklus Ti zum Adreßzyklus Ta wird durch Einstellen des Rückstellsignals RST# in den inaktiven Zustand realisiert.R: The transition from the initialization cycle Ti to the address cycle Ta is set inactive by setting the reset signal RST # Condition realized.

S: Der Übergang vom Adreßzyklus Ta zum Schlafzyklus Ts wird realisiert, wenn das Schlafmodussignal SP# aktiviert und das Rückstellsignal RST# deaktiviert wird. Zu diesem Zeitpunkt muß das Signal SP# für mindestens 32 T Taktsignalperioden auf dem aktiven Zustand gehalten werden.S: The transition from the address cycle Ta to the sleep cycle Ts becomes realized when the sleep mode signal activates SP # and that Reset signal RST # is deactivated. At this point in time the signal SP # for at least 32 T clock signal periods on the be kept in an active state.

T: Der Schlafzyklus Ts wird beibehalten, wenn das Schlafmodussignal SP# im aktiven Zustand ist. Das Schlafmodussignal SP# wird asynchron zum Taktsignal abgetastet.T: The sleep cycle Ts is maintained if that Sleep mode signal SP # is in the active state. The Sleep mode signal SP # is sampled asynchronously to the clock signal.

U: Die Rückkehr vom Schlafzyklus Ts zum Adreßzyklus Ta wird realisiert, wenn das Schlafmodussignal SP# deaktiviert wird. Wenn der Schlafmodus verlassen wird, um einen Zugriff zu ermöglichen, sind mindestens 15 T Perioden ab dem Zeitpunkt, wenn das Schlafmodussignal SP# deaktiviert wird, erforderlich.U: The return from the sleep cycle Ts to the address cycle Ta becomes realized when the sleep mode signal SP # is deactivated. When sleep mode is exited to access allow are at least 15 T periods from when the sleep mode signal SP # is deactivated, required.

[Befehlsregister][Command register]

Die Fig. 153A und 153B zeigen in einer Tabelle Wahrheitswerte von Steuersignalen zum Ausführen eines Lesens/Schreibens von Daten des Befehlsregisters und die Vorgänge der jeweiligen Zyklen. Figs. 153A and 153B show truth values of control signals for executing read / write data of the command register and the operations of the respective cycles in a table.

Wie in Fig. 153A dargestellt ist, wird der Befehlsregister- Zugriffszyklus unter Verwendung der Signale M/IO#, D/C#, W/R# und CME# sowie des Adreßsignalbit A0 realisiert. Das zeigen im Detail die Zustände der jeweiligen Steuersignale im Signaldiagramm nach Fig. 151. Wenn das Befehlsregister angesprochen wird, wird das Signal D/C# auf "1" eingestellt und das Signal M/IO# wird auf "L" gesetzt. Ist das Befehlsregister- Aktivierungssignal CME# auf "L" eingestellt, wird das Signal, das im vorherigen Taktsignalzyklus angelegt worden ist übernommen und der festgelegte Vorgang wird ausgeführt. Liegt das Adreßsignalbit A0 auf 0 wird der Befehlsregister- Indexeinstellzyklus CMIS festgelegt. Ist das Adreßsignalbit A0 gleich 1 und liegt das Schreib/Lesesignal W/R# auf 0 wird der Befehlsregister-Lesezyklus CMRR eingestellt. Ist das Adreßsignal A0 gleich 1 und das Schreib/Lesesignal W/R# auf "1" wird der Befehlsregister-Schreibzyklus CMRW festgelegt.As shown in Fig. 153A, the instruction register access cycle is implemented using the M / IO #, D / C #, W / R # and CME # signals as well as the address signal bit A0. This shows in detail the states of the respective control signals in the signal diagram according to FIG. 151. When the command register is addressed, the signal D / C # is set to "1" and the signal M / IO # is set to "L". If the command register activation signal CME # is set to "L", the signal which was applied in the previous clock signal cycle is accepted and the specified process is carried out. If the address signal bit A0 is 0, the command register index setting cycle CMIS is set. If the address signal bit A0 is 1 and the write / read signal W / R # is at 0, the command register read cycle CMRR is set. If the address signal A0 is 1 and the write / read signal W / R # is "1", the command register write cycle CMRW is set.

Ist das Befehlsregister-Aktivierungssignal CME# gleich "1" arbeitet das Befehlsregister überhaupt nicht.If the command register activation signal CME # is "1" the command register does not work at all.

Wie in 153B dargestellt ist, werden nacheinander ein Befehlsregister-Indexeinstellzyklus CMIS und der Befehlsregister-Schreibzyklus CMRW ausgeführt, wenn Daten in das Befehlsregister geschrieben werden sollen, das heißt, wenn ein vorbestimmter Modus eingestellt werden soll. Durch den Befehlsregister-Indexeinstellzyklus CMIS wird unter den Befehlsregister Indizes 00H bis 1CH entsprechend dem Wert an den Eingabe/Ausgabeanschlüssen DQ0 bis DQ7 ein Befehlsregister ausgewählt. Die den Befehlsregister nachgestellten Indizes 00H bis 1CH sind in hexadezimaler Notation angegeben.As shown in Fig. 153B, one by one Command register index setting cycle CMIS and the Command register write cycle CMRW executed when data is in the Command registers are to be written, that is, if a predetermined mode should be set. By the Command register index setting cycle CMIS is among the Command register indices 00H to 1CH according to the value to the Input / output terminals DQ0 to DQ7 a command register selected. The indices 00H that follow the command register to 1CH are given in hexadecimal notation.

Im Befehlsregister-Schreibzyklus CMRW wird ein den Dateneingabe/Ausgabeanschlüssen DQ0 bis DQ7 zugeführter Wert zum ausgewählten Registerindex geschrieben. Durch Wiederholen des oben beschriebenen Vorgangs kann ein Datenschreiben für jedes erforderliche Befehlsregister ausgeführt werden.In the command register write cycle CMRW a Data input / output terminals DQ0 to DQ7 supplied value at selected register index. By repeating the The process described above can write data for each required command registers are executed.

Wenn im Befehlsregister gespeicherte Daten gelesen werden sollen, werden der Befehlsregister-Indexeinstellzyklus CMIS und der Befehlsregister-Lesezyklus CMRR ausgeführt. Folglich werden die gespeicherten Daten des ausgewählten Befehlsregisterindex gelesen. Wenn alle erforderlichen Inhalte der Befehlsregister gelesen werden sollen, wird der oben beschriebene Vorgang wiederholt.When reading data stored in the command register the instruction register index setting cycle CMIS and the instruction register read cycle CMRR executed. Consequently, be the stored data of the selected command register index read. If all the required contents of the command register should be read, the process described above repeated.

[Befehlsregisterindex 00H][Command register index 00H]

Wie in Fig. 154 dargestellt ist, weist das Befehlsregister mit Index 00H eine Breite von 8 Bit auf. Bit 7 wird zum Einstellen des Eingabeanschlußes oder des Ausgabeanschlußes des Selbstauffrischungs-Steueranschlußes REF# verwendet, der später beschrieben wird. Wird das Bit 7 auf 0 eingestellt, arbeitet der REF#-Anschluß als Signaleingabeanschluß. Ist Bit 7 gleich 1, wird der REF#-Anschluß als Signalausgabeanschluß verwendet. Ist dieses Bit 7 gleich "1", wird der Zustand des REF#-Anschlußes durch einen eingebauten Auffrischungszeitgeber gesteuert. Wenn der REF#-Anschluß als Ausgabeanschluß wirkt, wird nämlich vom internen Auffrischungszeitgeber ein Auffrischungsanforderungssignal erzeugt.As shown in Fig. 154, the command register with index 00H is 8 bits wide. Bit 7 is used to set the input terminal or the output terminal of the self-refresh control terminal REF #, which will be described later. If bit 7 is set to 0, the REF # connector works as a signal input connector. If bit 7 is 1, the REF # connector is used as the signal output connector. If this bit 7 is "1", the state of the REF # connector is controlled by a built-in refresh timer. That is, when the REF # terminal acts as an output terminal, a refresh request signal is generated by the internal refresh timer.

Bit 6 wird benutzt, um den Cache-Betrieb bei einem Schreibtreffer festzulegen. Das Bit stellt nämlich ein, ob ein Rückschreiben bei einem Schreibtreffer ausgeführt werden soll oder nicht.Bit 6 is used to cache operation at a To set write hits. The bit sets whether a Write back if a write hit is to be carried out or not.

Bit 5 wird dazu verwendet, den Cache-Betrieb bei einem Schreib- Fehltreffer festzulegen, nämlich, ob eine Zuweisung ausgeführt werden soll oder nicht.Bit 5 is used to cache operation during a write To set a miss, namely whether an assignment was made to be or not.

Die Bits 3 und 4 werden zum Einstellen des Auffrischungsintervalls verwendet. Das Auffrischungsintervall wird entsprechend der Frequenz des Master-Taktsignals und des Betriebsmodus (Schlafmodus etc.) auf einen geeigneten Wert eingestellt.Bits 3 and 4 are used to set the Refresh interval used. The refresh interval is determined according to the frequency of the master clock signal and the Operating mode (sleep mode etc.) to a suitable value set.

Bit 2 wird zum Festlegen der Busgröße verwendet. Die Busgröße wird zum Festlegen einer Shadow-RAM-Adresse verwendet, die später beschrieben wird. Für die Busgröße sind ein 32-Bit-Bus und 64-Bit-Bus vorbereitet.Bit 2 is used to set the bus size. The bus size is used to set a shadow RAM address that will be described later. For the bus size are a 32 bit bus and 64-bit bus prepared.

Die Bits 0 und 1 werden zum Festlegen der Anzahl von Speicher- Banks verwendet. Die Adressierungsarchitektur ändert sich entsprechend der Anzahl von Speicher-Banks.Bits 0 and 1 are used to determine the number of memory Banks used. The addressing architecture is changing according to the number of memory banks.

[Index 01H][Index 01H]

Fig. 155 zeigt die Struktur des Befehlsregisters mit dem Index 01H. in der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß jedes Befehlsregister eine Breite von 8 Bit aufweist. Die Bits 5 bis 7 werden zum Einstellen der Frequenz des Master-Taktsignals verwendet. Als Frequenz sind 33 MHz, 40 MHz, 50 MHz und 66 MHz verfügbar. Fig. 155 shows the structure of the command register with the index 01H. in the following description it is assumed that each instruction register is 8 bits wide. Bits 5 through 7 are used to set the frequency of the master clock signal. 33 MHz, 40 MHz, 50 MHz and 66 MHz are available as frequencies.

Die Bits 2 bis 4 werden zum Einstellen der Anzahl von Wartezyklen verwendet. Sie stellen nämlich die Wartezeit bis zur Ausgabe gültiger Daten im Zugriffszyklus ein. Wenn ein Vorgang ohne Wartezyklus vorliegt, werden Daten im nächsten Zyklus ausgegeben, im Zugriffszyklus. Die Bits 2, 3 und 4 stellen den Wartezustand für den Blockzyklus, den Schreibzyklus bzw. den Lesezyklus ein. Die Bits 0 und 1 stellen die Blocklänge und den Blocktyp ein. Für die Blocklänge ist 4 als Standard vorbereitet. Der Blocktyp umfaßt einen Interleave-Typ (Verzahnungstyp), in dem verschiedene Daten abwechselnd angelegt werden, und einen sequentiellen Typ, in den dieselbe Verarbeitungsvorrichtung zugreift. Die Verzahnungsart wird verwendet, wenn eine Bildverarbeitungsvorrichtung und die CPU im Bildverarbeitungssystem abwechselnd zugreifen. Das wird später beschreiben.Bits 2 through 4 are used to set the number of Wait cycles used. You set the waiting time until Output of valid data in the access cycle. If an operation without a waiting cycle, data will be in the next cycle issued, in the access cycle. Bits 2, 3 and 4 represent the Wait state for the block cycle, the write cycle or the Reading cycle. Bits 0 and 1 represent the block length and the Block type. 4 is prepared as standard for the block length. The block type includes an interleave type, in which different data are created alternately, and one sequential type in which the same processing device accesses. The gear type is used if one Image processing device and the CPU in Alternately access image processing system. That will be later describe.

[Indizes 02 bis 03H][Indices 02 to 03H]

Die Struktur der Befehlsregister mit den Indizes 02 bis 03H ist in Fig. 156 dargestellt. Die Befehlsregister mit den Indizes 02H und 03H werden zum Einstellen des nicht-cache-baren Bereichs verwendet. Der nicht-cache-bare Bereich bedeutet einen DRAM- Feldbereich, für den die Daten des DRAM-Feldes nicht im SRAM- Feld als Cache gespeichert werden, sondern für die die CPU das DRAM-Feld direkt anspricht.The structure of the command registers with the indices 02 to 03H is shown in Fig. 156. The command registers with the indices 02H and 03H are used to set the non-cacheable area. The non-cacheable area means a DRAM field area for which the data of the DRAM field are not stored as a cache in the SRAM field, but for which the CPU directly addresses the DRAM field.

Bit 7 des Befehlsregisters mit Index 02H wird zum Festlegen verwendet, ober der CPU-Adreßbereich (0C0000 bis 0C7FFh) cache- bar oder nicht-cache-bar sein soll. Die Bits 4 bis 6 des Befehlsregisters mit Index 02H werden zum Festlegen der Größe des nicht-cache-baren Speicherblocks verwendet. 64 kBit, 128 kBit, 256 kBit und 512 kBit sind als Blockgröße verfügbar.Bit 7 of the command register with index 02H is used for setting used, above the CPU address area (0C0000 to 0C7FFh) cache should be bar or non-cache-bar. Bits 4 to 6 of the Command registers with index 02H are used to set the size of the non-cacheable memory block. 64 kbit, 128 kBit, 256 kBit and 512 kBit are available as block sizes.

Die Bits 0 bis 3 des Befehlsregisters mit Index 02H und die Datenbits 0 bis 7 des Befehlsregisters mit Index 03H werden zum Festlegen der Startadresse des nicht-cache-baren Speicherblocks verwendet. Hier wird entsprechend der Busgröße, die durch Bit 2 des Index 002 nach Fig. 154 festgelegt ist, die CDRAM- Adreßarchitektur verändert. Die Startadresse des nicht-cache- baren Speicherblocks, die durch das Befehlsregister mit den Indizes 02 und 03H eingestellt ist, entspricht der Befehlsregisteradresse, die bezüglich Bit 2 des Befehlsregisters mit Index 00H beschrieben worden ist.Bits 0 to 3 of the command register with index 02H and data bits 0 to 7 of the command register with index 03H are used to determine the start address of the non-cacheable memory block. Here, the CDRAM address architecture is changed in accordance with the bus size, which is defined by bit 2 of index 002 according to FIG. 154. The start address of the non-cacheable memory block, which is set by the command register with the indices 02 and 03H, corresponds to the command register address which has been described with respect to bit 2 of the command register with index 00H.

[Indizes 04H bis 05H][Indices 04H to 05H]

Die Struktur der Befehlsregister mit den Indizes 04H bis 05H ist in Fig. 157 dargestellt. Die Befehlsregister der Indizes 04H und 05H werden zum Einstellen des nicht-cache-baren Bereichs verwendet. In den Befehlsregistern mit den Indizes 02H und 03H wird der nicht-cache-bare Bereich durch die Adreßsignalbits A21 bis A14 (oder A20 bis A13) festgelegt. Dieser Bereich kann beliebig im CPU-Adreßbereich 0C000 bis 0C7FFFh eingestellt werden. Die Befehlsregister mit den Indizes 04H und 05H, die in Fig. 157 gezeigt sind, können den nicht-cache-baren Bereich in einem beliebigen Bereich festlegen. Die Bits 4 bis 6 des Befehlsregisters mit Index 04H werden zum Festlegen der Größe des nicht-cache-baren Speicherblocks verwendet. Die Bits 0 bis 3 des Befehlsregisters mit Index 04H und die Bits 0 bis 7 des Index 05H werden zum Festlegen der Startadresse des nicht-cache- baren Speicherblocks verwendet. In diesem Fall wird der nicht- cache-bare Bereich der durch die Indizes 04H und 05H festgelegt ist, durch die Adreßsignalbits A14 bis A21 (oder A13 bis A20) bestimmt.The structure of the command registers with the indices 04H to 05H is shown in Fig. 157. The command registers of indices 04H and 05H are used to set the non-cacheable area. In the instruction registers with the indices 02H and 03H, the non-cacheable area is defined by the address signal bits A21 to A14 (or A20 to A13). This area can be set as desired in the CPU address area 0C000 to 0C7FFFh. The command registers with the indices 04H and 05H shown in Fig. 157 can set the non-cacheable area in any area. Bits 4 through 6 of the command register with index 04H are used to determine the size of the non-cacheable memory block. Bits 0 to 3 of the command register with index 04H and bits 0 to 7 of index 05H are used to determine the start address of the non-cacheable memory block. In this case, the non-cacheable area defined by the indices 04H and 05H is determined by the address signal bits A14 to A21 (or A13 to A20).

[Indizes 06H bis 07H][Indices 06H to 07H]

Die Struktur der Indizes 06H bis 07H ist in Fig. 158 dargestellt. Wie in Fig. 158 gezeigt ist, werden die Befehlsregister mit den Indizes 06H und 07H zum Festlegen des Testmodus verwendet. Der unterstützte Testmodus weist einen Auffrischungszählertest und einen Testmodus, in dem alle Adreßbereiche als nicht-cache-barer Bereich konfiguriert werden, auf. Der Auffrischungszählertest ist ein Testmodus, in dem ermittelt wird, ob der Zähler zum Erzeugen der Auffrischungsadresse für den Auffrischungsvorgang des DRAM- Feldes normal arbeitet oder nicht. Der Adreßbereich wird insgesamt nicht-cache-bar gemacht, um zu prüfen, ob die Speicherzellen des DRAM-Feldes defekt sind oder nicht. Das Befehlsregister mit Index 07H ist für zukünftige Funktionserweiterungen reserviert.The structure of the indices 06H to 07H is shown in Fig. 158. As shown in Fig. 158, the command registers with indexes 06H and 07H are used to set the test mode. The supported test mode has a refresh counter test and a test mode in which all address areas are configured as a non-cacheable area. The refresh counter test is a test mode in which it is determined whether or not the counter for generating the refresh address for the refresh operation of the DRAM array operates normally. The address area is made entirely non-cacheable in order to check whether the memory cells of the DRAM field are defective or not. The command register with index 07H is reserved for future functional expansions.

[Indizes 10H bis 1CH][Indices 10H to 1CH]

Die Befehlsregister mit den Indizes 10H bis 1CH werden zur Steuerung des Lesens/Schreibens des Shadow-RAM-Bereichs verwendet, wie in den Fig. 159 und 160 gezeigt ist. Der CPU- Adreßbereich 0DC00h bis 0FFFFh ist als Shadow-RAM-Bereich vorbereitet. Der CPU-Adreßbereich ist dem jeweiligen Index zugeordnet. Das Aktivieren/Deaktivieren des Lesens/Schreibens des jeweiligen CPU-Adreßbereichs wird durch die Werte der Bits W und R im Befehlsregisterindex eingestellt.The command registers with the indices 10H to 1CH are used to control the read / write of the shadow RAM area as shown in Figs. 159 and 160. The CPU address area 0DC00h to 0FFFFh is prepared as a shadow RAM area. The CPU address area is assigned to the respective index. The activation / deactivation of reading / writing of the respective CPU address area is set by the values of bits W and R in the command register index.

[Lese/Schreiblatenz][Read / write latency]

Die Anzahl von Taktzyklen, die zum Lesen oder Schreiben eines gültigen Wertes nach dem Zugriff notwendig sind, das heißt, in die Latenz ist in Fig. 161 dargestellt. Der Frequenzbefehl wird durch die Bits 5 bis 7 des Registers mit Index 01H eingestellt, das oben unter Bezugnahme auf Fig. 155 beschrieben wurde. Die Länge der Latenz wird entsprechend der jeweiligen Taktfrequenz eingestellt. Im Lesebetrieb werden Daten im Taktsignalzyklus nach dem Zugriff ausgegeben, wenn ein Treffer vorliegt, und anschließend werden Daten nacheinander in jedem Taktsignalzyklus ausgegeben. Bei einem Cache-Fehltreffer ist eine vorbestimmte Anzahl von Taktzyklen notwendig, bis gültige Daten ausgegeben werden.The number of clock cycles required to read or write a valid value after access, that is, into latency, is shown in Fig. 161. The frequency instruction is set by bits 5 through 7 of the index 01H register described above with reference to FIG. 155. The length of the latency is set according to the respective clock frequency. In read mode, data is output in the clock signal cycle after access when there is a hit, and then data is output in succession in each clock signal cycle. In the event of a cache miss, a predetermined number of clock cycles are required before valid data is output.

"Nicht-überschrieben" und "überschrieben" zeigt den gelöschten bzw. gesetzten Zustand des Schreibindikatorbits an. Ob die im SRAM-Cache gespeicherten Daten von den Daten der entsprechenden Speicherzelle des DRAM-Feldes verschieden sind, wird nämlich dadurch angegeben. Wenn das Schreibindikatorbit gesetzt ist und dadurch den überschriebenen Zustand anzeigt, muß der Inhalt des SRAM-Feldes in das DRAM-Feld zurückgeschrieben werden. Parallel zum externen Zugriff wird im CDRAM eine Datenübertragung zwischen dem SRAM-Feld und dem DRAM-Feld ausgeführt (siehe Page- Mode-Übertragung und Rückschreibmodus, die oben beschrieben worden sind). Die Anzahl von Taktzyklen, die für diese Datenübertragung notwendig sind, sind in Fig. 161 in Klammern () angegeben. Wenn weiter Fehltreffervorgänge auftreten, ist es notwendig, auf den Abschluß des vorangegangenen Fehltrefferzugriffs zu warten."Not overwritten" and "overwritten" indicates the deleted or set state of the write indicator bit. This is because it indicates whether the data stored in the SRAM cache is different from the data of the corresponding memory cell of the DRAM field. If the write indicator bit is set, indicating the overwritten state, the contents of the SRAM field must be written back to the DRAM field. In parallel to the external access, data transmission between the SRAM field and the DRAM field is carried out in the CDRAM (see page mode transmission and write-back mode, which have been described above). The number of clock cycles required for this data transfer is given in brackets () in Fig. 161. If misses continue to occur, it is necessary to wait for the previous miss access to complete.

Im Schreibbetrieb ist die Latenz stets gleich, und zwar unabhängig davon, ob der Zugriff zu einem Cache-Treffer oder Cache-Fehltreffer führt, weil die Daten direkt zum Datenübertragungsgatter geschrieben werden.The latency is always the same in write mode regardless of whether access to a cache hit or Cache miss results because the data goes straight to Data transmission gates are written.

[Einstell/Haltezeit][Set / hold time]

Im CDRAM wird die Dateneingabe/Ausgabe synchron zum Master- Taktsignal CLK ausgeführt. Daher werden die Einstellzeit und die Haltezeit des Eingabesignals bezüglich der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK entworfen.In CDRAM, data input / output is synchronized with the master Clock signal CLK executed. Therefore, the response time and the Hold time of the input signal with respect to the rising edge of the master clock signal CLK.

Fig. 162 zeigt die Einstellzeit und die Haltezeit der Eingangssignale. Fig. 163 zeigt die stabilisierten Zustände des Ausgangssignals. Das Ausgangssignal wird nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne ab dem Anstieg des Master- Taktsignals CLK gültig, und wird nach einer vorbestimmten Zeitspanne ab dem Anstieg des Master-Taktsignals CLK ungültig. Fig. 162 shows the response time and the hold time of the input signals. Fig. 163 shows the stabilized states of the output signal. The output signal becomes valid after a lapse of a predetermined period from the rise of the master clock signal CLK, and becomes invalid after a predetermined period of time from the rise of the master clock signal CLK.

[Ausgabeschaltung][Output circuit]

Wie in Fig. 164 dargestellt ist, wird im allgemeinen eine Mehrzahl von CDRAMs verwendet, um ein Speichersystem zu bilden. Wie in Fig. 164 gezeigt ist, sind CDRAMs CR00 bis CR33 in 4 Zeilen * 4 Spalten angeordnet, die 4 Banks bilden. Die Bank #0 wird von den CDRAMs CR00 bis CR03, die Bank #1 von den CDRAMs CR10 bis CR13, die Bank #2 von den CDRAMs CR20 bis CR23 und die Bank #3 von den CDRAMs CR30 bis CR33 gebildet. Jedes der CDRAMs weist einen 8-Bit-Bus 7501 auf (7501 bezeichnet allgemein die Bezugszeichen 7501a bis 7501b).As shown in Fig. 164, a plurality of CDRAMs are generally used to form a memory system. As shown in Fig. 164, CDRAMs CR00 to CR33 are arranged in 4 rows * 4 columns that form 4 banks. Bank # 0 is formed by CDRAMs CR00 to CR03, bank # 1 by CDRAMs CR10 to CR13, bank # 2 by CDRAMs CR20 to CR23 and bank # 3 by CDRAMs CR30 to CR33. Each of the CDRAMs has an 8-bit bus 7501 ( 7501 generally denotes the reference numerals 7501 a to 7501 b).

Die 8 Bit-Datenbusse 7501a bis 7501d sind mit 32-Bit-Datenbus 7501e verbunden. Die CDRAMs sind jeweils mit einem Steuerbus 7500 verbunden (7500 bezeichnet allgemein die Bezugszeichen 7500a bis 7500e). Die Steuerbusse 7500a bis 7500d sind mit einem Hauptsteuerbus 7500e verbunden.The 8 bit data buses 7501 a to 7501 d are connected to 32 bit data bus 7501 e. The CDRAMs are each connected to a control bus 7500 ( 7500 generally denotes the reference numerals 7500 a to 7500 e). The control buses 7500 a to 7500 d are connected to a main control bus 7500 e.

Wie oben beschrieben worden ist, erzeugt das CDRAM selbst Steuersignale. Das bedeutet, es erzeugt das Blockbereitschaftssignal BRDY#, das Cache-Aktivierungssignal KEN#, das Lokalspeicher-Aktivierungssignal LME# und das Auffrischungsbestimmungssignal REF#, wenn dieses als Ausgangssignal konfiguriert ist. Die Abschnitte zum Ausgeben dieser Signale sind so strukturiert, daß sie entsprechend einer ODER-Logik mit den Signalleitungen verbunden sind. Das Blockbereitschaftssignal BRDY# wird als Beispiel herangezogen. Dieses Signal wird aktiv auf "L", wenn die CPU darüber informiert wird, daß ein gültiger Wert ausgegeben wird, so daß die CPU und das angelegte Signal verarbeitet und die angelegten Daten in einem Cache-Abschnitt in der CPU entsprechend dem Aktivzustand ("L"-Pegel) des Cache-Aktivierungssignals KEN# speichert.As described above, the CDRAM generates itself Control signals. That means it creates that Block ready signal BRDY #, the cache activation signal KEN #, the local memory activation signal LME # and that Refresh determination signal REF # when this is Output signal is configured. The sections to spend these signals are structured so that they correspond to a OR logic are connected to the signal lines. The Block ready signal BRDY # is used as an example. This signal becomes active at "L" when the CPU is above it is informed that a valid value is output so that the CPU and the applied signal processed and the applied Data in a cache section in the CPU corresponding to that Active state ("L" level) of the cache activation signal KEN # saves.

Wird im Ausgabeabschnitt ein CMOS-Inverter verwendet, schaltet in einem solchen Fall ein Transistor durch, so daß konstant ein Strom über die Signalleitung fließt. Das erhöht die Leistungsaufnahme des CDRAMs. Wenn für den Signalausgabeabschnitt ein 3-Zustands-Puffer mit einem getakteten Inverter verwendet wird, wird eine Taktsignalsteuerung notwendig. Das führt zu einer komplizierten Schaltungsstruktur und einer Vergrößerung der Vorrichtung. Daher wird eine Struktur mit einer offenen Drain, wie das in Fig. 165A dargestellt ist, als Ausgabeabschnitt zum Erzeugen von Steuersignalen verwendet. Die Signalleitung wird durch einen Hochziehwiderstand R auf das Versorgungspotential Vcc angehoben. Wie in Fig. 165A dargestellt ist, sind Ausgabetransistoren OTA und OTB parallel zueinander mit einer Signalleitung 9010 verbunden. Die Ausgabetransistoren OTA und OTB schalten in Abhängigkeit von den Ausgabebestimmungssignalen Φ1 und Φ2 in den CDRAMs CRA bzw. CRB durch, um die Signalleitung 9010 zu entladen. Auf der Signalleitung 9010 ist ein Hochziehwiderstand R gebildet. Es wird angenommen, daß die CDRAMs CRA und CRB nicht gleichzeitig Signale ausgeben. Die Transistoren OTA und OTB schalten nämlich nicht gleichzeitig durch. Diese Speicher gehören zu verschiedenen Banks der Struktur, die in Fig. 164 dargestellt ist. Unter Bezugnahme auf das Signaldiagramm in Fig. 165B wird der Betrieb der in Fig. 165A dargestellten Schaltung beschrieben.If a CMOS inverter is used in the output section, a transistor switches through in such a case, so that a current constantly flows through the signal line. This increases the power consumption of the CDRAM. If a 3-state buffer with a clocked inverter is used for the signal output section, clock signal control becomes necessary. This leads to a complicated circuit structure and an enlargement of the device. Therefore, an open drain structure as shown in Fig. 165A is used as an output section for generating control signals. The signal line is raised to the supply potential Vcc by a pull-up resistor R. As shown in FIG. 165A, output transistors OTA and OTB are connected to a signal line 9010 in parallel with each other. The output transistors OTA and OTB turn on depending on the output designation signals Φ1 and Φ2 in the CDRAMs CRA and CRB, respectively, to discharge the signal line 9010 . A pull-up resistor R is formed on the signal line 9010 . It is assumed that the CDRAMs CRA and CRB do not output signals at the same time. The transistors OTA and OTB do not switch through simultaneously. These memories belong to different banks of the structure shown in Fig. 164. The operation of the circuit shown in FIG. 165A will be described with reference to the signal diagram in FIG. 165B.

Es wird angenommen, daß dem CDRAM CRA eine Leseanforderung zugeführt wird und gültige Daten ausgegeben werden. In diesem Fall steigt zunächst das Signal Φ1 auf "H" an. Dadurch wird der Ausgabetransistor OTA leitend. Folglich wird das Potential SigA der Signalleitung 9010, die durch den Hochziehwiderstand R auf das Versorgungspotential Vcc angehoben wurde, über den Ausgabetransistor OTA schnell entladen. Wenn der Datenausgabevorgang abgeschlossen ist, fällt das Signal Φ1 auf "L" ab. Folglich wird die Signalleitung 9010 durch den Hochziehwiderstand R auf den Pegel des Versorgungspotentials Vcc angehoben. Der Wert des Widerstands R ist relativ hoch und seine Leistungsaufnahme daher klein.It is assumed that a read request is supplied to the CDRAM CRA and valid data is output. In this case the signal Φ1 first rises to "H". This makes the output transistor OTA conductive. As a result, the potential SigA of the signal line 9010 , which has been raised to the supply potential Vcc by the pull-up resistor R, is rapidly discharged via the output transistor OTA. When the data output operation is completed, the signal Φ1 drops to "L". As a result, the signal line 9010 is raised to the level of the supply potential Vcc by the pull-up resistor R. The value of the resistor R is relatively high and its power consumption is therefore low.

Anschließend wird auf das CDRAM CRB zugegriffen und das Signal Φ steigt auf "H" an. Folglich schaltet der Ausgabetransistor OTB durch, um die Signalleitung 9010 auf den Massepotentialpegel zu entladen. Nach dem Abschluß der vorbestimmten Verarbeitung fällt das Signal Φ2 auf "L" ab, und die Signalleitung 9010 wird erneut auf den Pegel des Versorgungspotentials Vcc angehoben.The CDRAM CRB is then accessed and the signal Φ rises to "H". As a result, the output transistor OTB turns on to discharge the signal line 9010 to the ground potential level. After the completion of the predetermined processing, the signal Φ2 falls to "L", and the signal line 9010 is raised again to the level of the supply potential Vcc.

Durch Verwenden des oben beschriebenen Ausgabeabschnitts können die notwendigen Signale, zum Beispiel das Signal BRDY#, durch eine einfache Schaltungsstruktur zur CPU übertragen werden.By using the output section described above the necessary signals, for example the BRDY # signal a simple circuit structure can be transferred to the CPU.

Obwohl die Signalleitung 9010 durch den Hochziehwiderstand R aufgeladen wird, existiert eine Streukapazität C auf der Signalleitung 9010. Daher ist eine durch die RC-Zeitkonstante festgelegte Zeitspanne notwendig, bis das Signal SigA auf der Signalleitung 9010 von "L" auf "H" ansteigt.Although the signal line 9010 is charged by the pull-up resistor R, there is a stray capacitance C on the signal line 9010 . Therefore, a time period determined by the RC time constant is necessary until the signal SigA on the signal line 9010 rises from "L" to "H".

Die CPU ermittelt, ob der nächste Zugriff möglich ist und ob gültige Daten entsprechend dem Zustand des Signals SigA auf der Signalleitung 9010 anliegen. Wenn der Anstieg des Signals SigA auf der Signalleitung 9010 moderat ist und wenn mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK festgestellt wird, daß es auf "L" liegt, können möglicherweise fehlerhafte Daten übernommen werden. Weil die CPU entsprechend dem Zustand des Signals SigA ermittelt, ob der nächste Zugriff möglich ist, wird es in diesem Fall unmöglich, den Speicher in einer anderen Bank durch Umschalten der Banks anzusprechen. Das verhindert einen schnellen Betrieb. Wird der Wert des Hochziehwiderstands R kleiner gemacht, kann die Signalleitung 9010 mit hoher Geschwindigkeit geladen werden. In diesem Fall fließt jedoch ein großer Strom über die Signalleitung 9010. Das erhöht die Leistungsaufnahme des Speichersystems.The CPU determines whether the next access is possible and whether valid data corresponding to the state of the signal SigA is present on the signal line 9010 . If the rise in signal SigA on signal line 9010 is moderate and if the rising edge of master clock signal CLK is found to be "L", incorrect data may be accepted. In this case, because the CPU determines whether the next access is possible according to the state of the SigA signal, it becomes impossible to address the memory in another bank by switching the banks. This prevents quick operation. If the pull-up resistance R is made smaller, the signal line 9010 can be charged at high speed. In this case, however, a large current flows through the signal line 9010 . This increases the power consumption of the storage system.

Fig. 166 zeigt eine CDRAM-Struktur mit einem verbesserten Ausgabeabschnitt nach der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 166 gezeigt ist, weist der Ausgabeabschnitt des CDRAM einen Ausgabetransistor 9011 zum Entladen der Signalleitung 9010 und einen Transistor 9012 zum Aufladen der Signalleitung 9010 für eine vorbestimmte Zeitspanne auf. Der Ausgabeabschnitt des CDRAM CRA weist einen Ausgabetransistor 9011a, der entsprechend einem Signal Φ1D leitend gemacht wird, und einen p-Kanal MOS- Transistor 9012a, der in Abhängigkeit von einem Signal Φ1L leitend gemacht wird, auf. Das Signal Φ1L wird für eine vorbestimmte Zeitspanne und nur in Abhängigkeit vom Abfallen des Signals Φ1B auf "L" gehalten. Das CDRAM CRB weist in ähnlicher Weise einen Ausgabetransistor 9011b, der in Abhängigkeit von einem Signal Φ2D leitend gemacht wird, zum Entladen der Signalleitung 9010 und einen p-Kanal MOS-Transistor 9012b zum Aufladen der Signalleitung 9010 für eine vorbestimmte Zeitspanne und nur in Abhängigkeit von einem Signal Φ2L auf. Das Master- Taktsignal CLK wird den CDRAMs CRA und CRB über eine Signalleitung 9009 zugeführt. Unter Bezugnahme auf das Signaldiagramm in Fig. 167 wird der Betrieb des Ausgabeabschnitts nach Fig. 166 beschrieben. Fig. 166 shows a CDRAM structure with an improved output section according to the present invention. As shown in FIG. 166, the output section of the CDRAM has an output transistor 9011 for discharging the signal line 9010 and a transistor 9012 for charging the signal line 9010 for a predetermined period of time. The output section of the CDRAM CRA has an output transistor 9011 a, which is made conductive in accordance with a signal Φ1D, and a p-channel MOS transistor 9012 a, which is rendered conductive in response to a signal Φ1L. The signal Φ1L is held at "L" for a predetermined period of time and only in response to the fall of the signal Φ1B. The CDRAM CRB similarly has an output transistor 9011 b, which is made conductive depending on a signal Φ2D, for discharging the signal line 9010 and a p-channel MOS transistor 9012 b for charging the signal line 9010 for a predetermined period of time and only in Dependence on a signal Φ2L. The master clock signal CLK is supplied to the CDRAMs CRA and CRB via a signal line 9009 . The operation of the output section of FIG. 166 will be described with reference to the signal diagram in FIG. 167.

Zunächst wird angenommen, daß das CDRAM CRA in den Betriebszustand versetzt wird und eine vorbestimmte Verarbeitung ausführt. Zu diesem Zeitpunkt wir eine vorbestimmte Verarbeitung (in der Figur als angegeben) ab der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK ausgeführt, das Signal Φ1D steigt nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne auf "H" an, um die Signalleitung 9010 auf den Massepotentialpegel zu entladen. Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne (die Länge dieser Zeitspanne ändert sich in Abhängigkeit von der Datenhaltezeit, der Blocklänge und ähnlichen Größen) fällt das Signal Φ1D dann auf "L", wobei die ansteigende Flanke des Master-Taktsignals CLK als Trigger verwendet wird. Der Abfall des Signals Φ1D wird als Trigger verwendet und das Signal Φ1L fällt auf "L" ab und wird für eine vorbestimmte Zeitspanne gehalten. Folglich sperrt der Transistor 9011a und der Transistor 9012a schaltet durch. Damit wird die Signalleitung 9010 über den Transistor 9012a mit hoher Geschwindigkeit geladen. Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne wird der Transistor 9012a gesperrt.First, it is assumed that the CDRAM CRA is put into the operating state and executes predetermined processing. At this time, predetermined processing (indicated as in the figure) is carried out from the rising edge of the master clock signal CLK, the signal Φ1D rises to "H" after a lapse of a predetermined period of time to discharge the signal line 9010 to the ground potential level . After a predetermined period of time has elapsed (the length of this period of time changes depending on the data holding time, the block length and similar sizes), the signal Φ1D then falls to "L", the rising edge of the master clock signal CLK being used as a trigger. The drop in the signal Φ1D is used as a trigger and the signal Φ1L drops to "L" and is held for a predetermined period of time. Consequently, transistor 9011 a blocks and transistor 9012 a switches on. The signal line 9010 is thus charged at high speed via the transistor 9012 a. After a predetermined period of time has elapsed , the transistor 9012 a is blocked.

Zu diesem Zeitpunkt ändert sich das Ausgangssignal für eine vorbestimmte Zeitspanne ab der ansteigenden Flanke des Master- Taktsignals CLK nicht, wie in Fig. 162 gezeigt ist. Genauer gesagt schaltet der Absenktransistor 9011 vom Sperrzustand zum Durchlaßzustand um, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne seit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK verstrichen ist. Daher schaltet in dieser Zeit der Transistor 9011b selbst dann nicht durch, wenn der Transistor 9012a durchgeschaltet ist. Daher tritt keine Signalkollision auf, es fließt kein Strom vom Transistor 9012a zum Transistor 9011b und die Signalleitung 9010 wird mit hoher Geschwindigkeit geladen. Weil das Signal Φ1L unter Verwendung des Signals Φ1D als Trigger erzeugt wird, schalten die Transistoren 9011a und 9012a nicht gleichzeitig durch. Daher fließt kein Durchlaßstrom im CDRAM CRA. Weil der Transistor 9012a nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne zum Sperrzustand wechselt, ist seine Leistungsaufnahme ziemlich gering.At this time, the output signal does not change for a predetermined period of time from the rising edge of the master clock signal CLK, as shown in FIG. 162. More specifically, the pulldown transistor 9011 switches from the off state to the on state after a predetermined period of time has passed since the rising edge of the master clock signal CLK. Therefore, the transistor 9011 b does not turn on during this time even if the transistor 9012 a is turned on. Therefore, no signal collision occurs, no current flows from transistor 9012 a to transistor 9011 b, and signal line 9010 is charged at high speed. Because the signal Φ1L is generated using the signal Φ1D as a trigger, the transistors 9011 a and 9012 a do not switch on simultaneously. Therefore, no forward current flows in the CDRAM CRA. Because the transistor 9012 a changes to the blocking state after a predetermined period of time has elapsed , its power consumption is quite low.

Entsprechend dem Zustand des Signals Sig auf der Signalleitung 9010 wird das CDRAM CRB dann von der externen CPU angesprochen, der Transistor 9011b schaltet in ähnlicher Weise durch und entlädt die Signalleitung 9010. Dann wird der Transistor 9011b gesperrt. Anschließend wird das Signal Φ2L erzeugt, der Transistor 9012b schaltet durch und entlädt die Signalleitung 9012 für eine vorbestimmte Zeitspanne mit hoher Geschwindigkeit.The CDRAM CRB is then addressed by the external CPU in accordance with the state of the signal Sig on the signal line 9010 , the transistor 9011 b switches through in a similar manner and discharges the signal line 9010 . Then the transistor 9011 b is blocked. Then the signal Φ2L is generated, the transistor 9012 b turns on and discharges the signal line 9012 for a predetermined period of time at high speed.

Jedes CDRAM arbeitet unter Verwendung der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals als Trigger. Parameter verschiedener Signale werden mit der ansteigenden Flanke des Master- Taktsignals CLK als Referenz eingestellt. Daher kann die Zeitspanne, wenn die Hochziehtransistoren 9012a und 9012b im leitenden Zustand gehalten werden, exakt eingestellt werden.Each CDRAM operates using the rising edge of the master clock signal as a trigger. Parameters of various signals are set with the rising edge of the master clock signal CLK as a reference. Therefore, the period of time when pull-up transistors 9012 a and 9012 b are kept in the conductive state can be set precisely.

Fig. 168 zeigt eine Schaltungsstruktur zum Erzeugen von Steuersignalen ΦD und ΦL. Wie in Fig. 168 dargestellt ist, weist das Steuersignal-Erzeugungssystem eine Verarbeitungsschaltung 9020 zum Erzeugen eines Einstellsignals nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne entsprechend einem angelegten Befehl, ein Einstell/Rückstell-Flipflop 9021, das in Abhängigkeit vom Einstellsignal von der Verarbeitungsschaltung 9020 eingestellt und mit der ansteigenden Flanke des Taktsignals CLK zurückgesetzt wird, eine Inverterschaltung 9022, an die das Ausgangssignal des Flipflop 9021 invertiert und eine Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 9023, die vom Ausgangssignal von der Inverterschaltung 9022 abhängig ist, zum Erzeugen eines Einzelimpulses mit einer vorbestimmten Impulsbreite auf. Das Steuersignal ΦD wird vom Einstell/Rückstell-Flipflop 9021 erzeugt. Und dieses Signal schaltet den Transistor 9011 zum Entladen der Ausgabeleitung durch. Der Einzelimpuls ΦL von der Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 9023 schaltet den Transistor 9012 zum Laden der Ausgabesignalleitung durch. Fig. 168 shows a circuit structure for generating control signals ΦD and ΦL. As shown in Fig. 168, the control signal generation system includes a processing circuit 9020 for generating an adjustment signal after the lapse of a predetermined period of time according to an applied command, an adjustment / reset flip-flop 9021 which is set in response to the adjustment signal from the processing circuit 9020 and is reset with the rising edge of the clock signal CLK, an inverter circuit 9022 to which the output signal of the flip-flop 9021 inverts and a single pulse generation circuit 9023 , which depends on the output signal from the inverter circuit 9022 , for generating a single pulse with a predetermined pulse width. The control signal ΦD is generated by the set / reset flip-flop 9021 . And this signal turns on transistor 9011 to discharge the output line. The single pulse ΦL from the single pulse generation circuit 9023 turns on the transistor 9012 to charge the output signal line .

Bei der in Fig. 168 gezeigten wird das Signal ΦD mit der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK zurückgesetzt. In Abhängigkeit vom Übergang des Signals ΦD zum Rückstellzustand wird für eine vorbestimmte Zeitspanne ein Einzelimpuls ΦL erzeugt. Die Verarbeitungsschaltung 9020 ändert ihren Betrieb entsprechend dem Signal, das vom in Fig. 166 dargestellten Ausgabeabschnitt abgegeben wird. Das Einstell/Rückstell-Flipflop 9021 wird mit jeder ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK zurückgesetzt. Es kann jedoch auch eine Schaltungsstruktur verwendet werden, bei der ein Rückstellsignal von einer anderen Verarbeitungsschaltung nach dem Abschluß einer Verarbeitung in Abhängigkeit von der ansteigenden Flanke des Master-Taktsignals CLK erzeugt wird. Die Einstellfähigkeit des Einstell/Rückstell- Flipflop 9021 ist größer als die Rückstellfähigkeit.The signal ΦD with the rising edge is shown at in FIG. 168 reset the master clock signal CLK. Depending on the transition of the signal ΦD to the reset state, a single pulse ΦL is generated for a predetermined period of time. The processing circuit 9020 changes its operation in accordance with the signal output from the output section shown in FIG. 166. The set / reset flip-flop 9021 is reset with every rising edge of the master clock signal CLK. However, a circuit structure can also be used in which a reset signal is generated by another processing circuit after completion of processing depending on the rising edge of the master clock signal CLK. The adjustability of the adjust / reset flip-flop 9021 is greater than the reset ability .

Fig. 169 zeigt eine weitere Struktur für das Steuersignal- Erzeugungssystem. Wie in Fig. 169 dargestellt ist, weist das Steuersignal-Erzeugungssystem ein Flipflop 9025 auf, das an seinem Einstelleingang ein Signal von der Inverterschaltung 9022, die in Fig. 168 gezeigt ist, und an seinem Rückstelleingang das Master-Taktsignal CLK empfängt. Das Flipflop 9025 wird in Abhängigkeit vom Abfallen des Master- Taktsignals CLK zurückgesetzt. Das Steuersignal ΦL wird an seinem komplementären Ausgang /Q erzeugt. Unter Bezugnahme auf das Signaldiagramm in Fig. 170 wird der Betrieb der in Fig. 169 dargestellten Schaltung beschrieben. Fig. 169 shows another structure for the control signal generation system. As shown in Fig. 169, the control signal generation system includes a flip-flop 9025 which receives a signal from the inverter circuit 9022 shown in Fig. 168 at its set input and the master clock signal CLK at its reset input. The flip-flop 9025 is reset depending on the drop in the master clock signal CLK. The control signal ΦL is generated at its complementary output / Q. The operation of the circuit shown in FIG. 169 will be described with reference to the signal diagram in FIG. 170.

Liegt das Signal ΦD auf "H", befindet sich das Ausgangssignal der Inverterschaltung 9022 auf "L". in diesem Zustand wird das Signal ΦL im Rückstellzustand gehalten. Mit anderen Worten wird es auf einen Pegel "H" gehalten. Fällt das Signal ΦD auf "L", steigt das Ausgangssignal der Inverterschaltung 9022 an und das Flipflop 9025 wird eingestellt. In Abhängigkeit davon wird das Signal ΦL eingestellt und erreicht den Pegel "L". Wenn das Master-Taktsignal CLK abfällt, wird das Flipflop 9025 dann zurückgestellt und das Signal ΦL steigt auf "H" an. Als Flipflop 9025 kann ein flankengetriggertes Flipflop verwendet werden, das in Abhängigkeit vom Anstieg des Einstelleingangssignals eingestellt und in Abhängigkeit vom Abfall des Master- Taktsignals zurückgestellt wird. Die Rückstellfähigkeit des Flipflop 9025 kann größer als die Einstellfähigkeit sein. Ist das der Fall, wird das Flipflop 9025 in Abhängigkeit vom Abfallen des Master-Taktsignals CLK selbst dann zurückgestellt, wenn das seinem Einstelleingang S zugeführte Signal im aktiven Zustand "H" ist.If the signal ΦD is at "H", the output signal of the inverter circuit 9022 is at "L". in this state the signal ΦL is kept in the reset state. In other words, it is kept at a "H" level. If the signal ΦD falls to "L", the output signal of the inverter circuit 9022 rises and the flip-flop 9025 is set. Depending on this, the signal ΦL is set and reaches the level "L". When the master clock signal CLK drops, the flip-flop 9025 is then reset and the signal ΦL rises to "H". An edge-triggered flip-flop can be used as the flip-flop 9025 , which is set depending on the rise in the setting input signal and reset depending on the fall in the master clock signal. The resilience of the flip-flop 9025 can be greater than the adjustability. If this is the case, the flip-flop 9025 is reset depending on the drop in the master clock signal CLK even if the signal supplied to its setting input S is in the active state "H".

Wenn das Ausgangssignal der Schaltung, die in Form einer ODER- Logik mit der Signalleitung 9010 verbunden ist, wie oben beschrieben ein Signal darstellt, das synchron zum Master- Taktsignal CLK ausgegeben wird, kann die Signalleitung entsprechend dem Taktsignal für die Synchronisation exakt aufgeladen werden. Daher kann die Signalleitung auf das Hochziehpotential mit hoher Geschwindigkeit und geringer Leistungsaufnahme angehoben werden.As described above, when the output signal of the circuit connected in the form of an OR logic to the signal line 9010 is a signal that is output in synchronism with the master clock signal CLK, the signal line can be charged in accordance with the clock signal for synchronization. Therefore, the signal line can be raised to the pull-up potential with high speed and low power consumption.

Bei der oben beschriebenen Struktur wird die Signalleitung 9010 auf den Pegel des Versorgungspotentials Vcc angehoben. Die Signalleitung 9010 kann auf den Massepotentialpegel heruntergezogen werden. In diesem Fall ist die Struktur so, daß eine in Form einer ODER-Logik verbundene Signalleitung durch den Treibertransistor der Ausgangsstufe auf das Versorgungspotential geladen wird, und die Signalleitung über den Treibertransistor in der Ausgangsstufe auf den Massepotentialpegel entladen wird. Die Polarität der Transistoren im oben beschriebenen Beispiel werden nämlich gewechselt.In the structure described above, the signal line 9010 is raised to the level of the supply potential Vcc. The signal line 9010 can be pulled down to the ground potential level. In this case, the structure is such that a signal line connected in the form of an OR logic is charged to the supply potential by the driver transistor of the output stage, and the signal line is discharged to the ground potential level via the driver transistor in the output stage. This is because the polarity of the transistors in the example described above are changed.

[Verfahren zum Einstellen von Testmodi][Procedure for Setting Test Modes]

Wie in Fig. 158 dargestellt ist, kann unter Verwenden der Befehlsregister mit den Indizes 06h und 07h ein Test ausgeführt werden, indem der Testmodus eingestellt wird. Beispielsweise kann der Auffrischungszähler geprüft und das DRAM-Feld kann direkt angesprochen werden. Für diesen Fall gibt es mehrere Testmodi, die der Benutzer nicht benötigt. Beispielsweise wird allgemein eine Referenzspannung (Vcc/2) an eine Zellenplatte angelegt, die eine Elektrode eines Speicherkondensators einer dynamischen Speicherzelle darstellt, und es ist notwendig, die Durchbruchspannung des Speicherkondensators durch Messen seiner Durchbrucheigenschaft durch Variieren der Zellenplattenspannung sicherzustellen. In diesem Fall wird ein Beschleunigungstest ausgeführt, wobei die Zellenplattenspannung über die allgemein angelegte Referenzspannung (Vcc/2) angehoben wird. Es ist wünschenswert, daß die Vorrichtung nicht in einen solchen Testmodus eintritt, selbst wenn ein Benutzer den Speicher mit fehlerhafter Taktung betreibt. Es wird eine Struktur für einen solchen Betrieb beschrieben.As shown in Fig. 158, a test can be performed using the command registers with the indexes 06h and 07h by setting the test mode. For example, the refresh counter can be checked and the DRAM field can be addressed directly. In this case, there are several test modes that the user does not need. For example, a reference voltage (Vcc / 2) is generally applied to a cell plate, which is an electrode of a storage capacitor of a dynamic memory cell, and it is necessary to ensure the breakdown voltage of the storage capacitor by measuring its breakdown property by varying the cell plate voltage. In this case, an acceleration test is performed with the cell plate voltage raised above the generally applied reference voltage (Vcc / 2). It is desirable that the device not enter such a test mode, even if a user operates the memory with incorrect timing. A structure for such an operation is described.

Fig. 171 zeigt ein Verfahren zum Einstellen eines Testmodus im CDRAM nach der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 171 gezeigt ist, wird der Testmodus eingestellt, wenn zweimal hintereinander der Befehlsregister-Einstellzyklus (Tc1 oder Tc2) wiederholt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird im zweiten Zyklus das Befehlsregister-Aktivierungssignal CME# in den inaktiven Zustand "H" versetzt. In diesem Fall wird kein Zugriff auf das Befehlsregister ausgeführt. Die zu diesem Zeitpunkt angelegte Adresse, das heißt, das zum Zeitpunkt des Einstellens des Testmodus zugeführte Adreßbit wird als Signal zum Festlegen des Testmodus verwendet. Das ermöglicht, das Einstellen eines gewünschten Testmodus unter einer Mehrzahl von Testmodi und es wird möglich, nur einen bestimmten Testmodus zu aktivieren. Fig. 171 shows a method for setting a test mode in the CDRAM according to the present invention. As shown in Fig. 171, the test mode is set when the command register setting cycle (Tc1 or Tc2) is repeated twice in succession. At this time, the command register activation signal CME # is set to the inactive state "H" in the second cycle. In this case, the command register is not accessed. The address applied at this time, that is, the address bit supplied at the time the test mode is set, is used as a signal for specifying the test mode. This makes it possible to set a desired test mode among a plurality of test modes and it becomes possible to activate only one specific test mode.

Um den Testmodus zu verlassen, wird derselbe Befehlsregister- Einstellbefehl erneut angelegt. Auch in diesem Fall wird der erste Befehlszyklus Tc1 oder der zweite Befehlszyklus Tc2 ausgeführt. Das Signal CME# wird auf "H" gehalten.To exit test mode, the same command register Setting command created again. In this case too first command cycle Tc1 or the second command cycle Tc2 executed. The signal CME # is kept at "H".

Wie oben beschrieben worden ist, wird der Testmodus nur entsprechend der Signaltaktung eingenommen, und ein spezieller Testmodus wird entsprechend dem Adreßschlüssel (einer Kombination der vorbestimmten Adreßsignalbits) aufgerufen. Daher kann im Vergleich mit einem Verfahren zum Aufrufen eines Testmodus durch Anlegen eines Signals, das über die Versorgungsspannung Vcc angehoben wird, der Testmodus einfacher und mit höherer Zuverlässigkeit aufgerufen werden. Ferner kann der Testmodus auf einfache Weise benutzt werden, nachdem die Vorrichtung auf einem Chip gebildet worden ist.As described above, the test mode is only taken according to the signal timing, and a special one Test mode is set according to the address key (one Combination of the predetermined address signal bits) called. Therefore can be compared to a method of calling a Test mode by applying a signal that over the Supply voltage Vcc is raised, the test mode easier and be called with greater reliability. Furthermore, the test mode can be used easily after the Device has been formed on a chip.

Weil der Testmodus entsprechend dem Befehlsregister- Einstellmodus eingenommen wird, können andere gewünschte Befehle als die für den Befehlsregister-Einstellvorgang während des Testbetriebs angelegt werden, so daß das CDRAM einen gewünschten Schaltungsbetrieb ausführt.Because the test mode according to the command register Setting mode is taken, other commands can be desired  than that for the instruction register setting operation during the Test operation can be created so that the CDRAM a desired Circuit operation.

In einer Halbleiterspeichervorrichtung mit einem Befehlsregister kann das Verfahren zum Aufrufen des Testmodus den Befehlsregister-Einstellzyklus verwenden. Beispielsweise kann im CDRAM, das die Wahrheitstafel von Signalen, wie sie in Fig. 94 dargestellt ist, das Befehlsregister durch Verwenden der Signale RAS#, CAS# und DTD# eingestellt werden. In diesem Fall wird der Befehl zum Einstellen des Befehlsregisters mit der ansteigenden Flanke des externen Taktsignals K angelegt, wie in Fig. 172 dargestellt ist. Mit anderen Worten werden die externen Steuersignale ext.CS#, ext.RAS#, ext.CAS# und ext.DTD# ebenfalls auf "L" eingestellt. Dieser Befehl wird aufeinanderfolgend für zwei Taktsignalzyklen zugeführt. Durch den Befehlsregister- Einstellzyklus des zweiten Taktsignals wird der Testmodus eingenommen, und der zu diesem Zeitpunkt ausgeführte Testmodus wird durch das externe Adreßsignal ext.Ad eingestellt. Anstelle einer Struktur, bei der ein Testmodus aus einer Mehrzahl von Testmodi ausgewählt wird, kann eine Struktur verwendet werden, bei der nur ein bestimmter Testmodus entsprechend einem vorbestimmten Adreßschlüssel aktiviert wird. Es kann eine Struktur verwendet werden, bei der die restlichen Testmodi entsprechend dem im Befehlsregister eingestellten Testmodus ausgeführt werden.In a semiconductor memory device with an instruction register, the method for entering the test mode can use the instruction register setting cycle. For example, in CDRAM, which is the truth table of signals as shown in Fig. 94, the command register can be set by using the signals RAS #, CAS # and DTD #. In this case, the instruction for setting the instruction register is applied with the rising edge of the external clock signal K, as shown in Fig. 172. In other words, the external control signals ext.CS #, ext.RAS #, ext.CAS # and ext.DTD # are also set to "L". This command is applied sequentially for two clock signal cycles. The test mode is entered by the command register setting cycle of the second clock signal, and the test mode executed at this time is set by the external address signal ext.Ad. Instead of a structure in which a test mode is selected from a plurality of test modes, a structure can be used in which only a specific test mode is activated in accordance with a predetermined address key. A structure can be used in which the remaining test modes are executed in accordance with the test mode set in the command register.

Entsprechend der Spezifikation des Produkts wird im allgemeinen die Eingabe anderer Befehle für ein bis drei Zyklen gesperrt, wenn ein Befehlsregister-Einstellbefehl zugeführt wird. Weil der Testmodus zu einem solchen Betriebszeitpunkt eingenommen wird, der entsprechend der Spezifikation gesperrt ist, kann ein fehlerhafter Aufruf des Tests, der einen fehlerhaften Betrieb des CDRAMs verursacht verhindert werden.According to the specification of the product in general blocked the entry of other commands for one to three cycles, when an instruction register setting instruction is supplied. Because the Test mode is taken at such an operating time, which is locked according to the specification can be a incorrect call of the test, the incorrect operation of the CDRAM can be prevented.

Fig. 173 zeigt ein Beispiel der Struktur einer Testmodus- Einstellschaltung. Wie in Fig. 173 dargestellt ist, weist die Testmodus-Einstellschaltung eine Befehlserfassungsschaltung 9030, die ein externes Steuersignal empfängt, zum Erfassen der Eingabe eines Befehlsregister-Einstellbefehls, einen Zähler 9032 zum Zählen der Erfassungssignale von der Befehlserfassungsschaltung 9030, eine Adreßschlüssel- Erfassungsschaltung 9035, die von einem zweifachen Zählersignal vom Zähler 9032 abhängig ist, zum Vergleichen des zu diesem Zeitpunkt zugeführten Adreßsignals mit einem vorbestimmten Schlüssel, um eine Übereinstimmung/Nicht-Übereinstimmung zu erfassen, und eine Testschaltung 9034, die in Abhängigkeit von einem Übereinstimmungserfassungssignal von der Adreßschlüssel- Erfassungsschaltung 9035 aktiviert wird, zum Einstellen eines gewünschten Testmodus auf. Die Testschaltung 9034 wird in Abhängigkeit von einem dreifachen Zählersignal vom Zähler 9034 deaktiviert. Das Befehlsregister 9033 wird in Abhängigkeit von einem Befehlserfassungssignal von der Befehlserfassungsschaltung 9030 aktiviert. Der Zugriff auf das Befehlsregister 9033 ist bei dieser Struktur nach der dritten Ausführungsform nur dann erlaubt, wenn das Befehlsaktivierungssignal CME# aktiviert ist. Fig. 173 shows an example of the structure of a test mode setting circuit. As shown in Fig. 173, the test mode setting command detection circuit 9030 which receives an external control signal, for detecting the entry of a command register set command, a counter 9032 for counting the detection signals from the command detection circuit 9030, a Adreßschlüssel- detection circuit 9035, which is dependent on a dual counter signal from the counter 9032, mismatch to detect for comparing the fed at this time the address signal with a predetermined key to a match /, and a test circuit 9034, in response to a coincidence detection signal from the Adreßschlüssel- detection circuit 9035 is activated to set a desired test mode to. The test circuit 9034 is deactivated in response to a triple counter signal from the counter 9034 . The command register 9033 is activated in response to a command detection signal from the command detection circuit 9030 . In this structure according to the third embodiment, access to the command register 9033 is only permitted when the command activation signal CME # is activated.

Wenn das Befehlserfassungssignal in aufeinanderfolgenden Taktzyklen zweimal angelegt wird, erzeugt der Zähler 9032 ein Hochzählsignal und führt es der Adreßschlüssel- Erfassungsschaltung 9035 zu. Nach dem Hochzählen deaktiviert es die Testschaltung 9034 in Abhängigkeit vom nächsten angelegten Befehlserfassungssignal. Die Testschaltung 9034 ermöglicht einen vorbestimmten Testbetrieb in Abhängigkeit vom Schlüsselerfassungssignal von der Adreßschlüssel- Erfassungsschaltung 9035. Wenn ein Zellenplattentest ausgeführt werden soll, wird zum Beispiel eine Referenzspannungsquelle, die mit der Zellenplatte verbunden ist, das heißt ein Knoten, der mit der Referenzpotential-Erzeugungsschaltung verbunden ist, die das Potential Vcc/2 erzeugt, mit einem externen Versorgungsanschluß verbunden. Dadurch kann die Zellenplattenspannung auf einfache Weise angehoben werden. Es kann eine Struktur verwendet werden, bei der die Verbindung des Knotens für den Test zu einer internen Spannungserzeugungsschaltung umgeschalten wird und die interne Spannungserzeugungsschaltung unter der Steuerung der Testschaltung 9034 für den Test eine vorbestimmte Spannung erzeugt. Die Testschaltung 9034 kann eine solche interne Spannungserzeugungsschaltung für den Test enthalten.If the instruction detecting signal is applied twice in successive clock cycles, the counter 9032 generates a count-up signal and supplies it to the detection circuit 9035 to Adreßschlüssel-. After counting up, it deactivates test circuit 9034 depending on the next command detection signal applied. The test circuit 9034 enables predetermined test operation depending on the key detection signal from the address key detection circuit 9035 . For example, when a cell plate test is to be performed, a reference voltage source connected to the cell plate, that is, a node connected to the reference potential generating circuit that generates the potential Vcc / 2, is connected to an external supply terminal. This enables the cell plate voltage to be raised in a simple manner. A structure can be used in which the connection of the node for the test is switched to an internal voltage generation circuit and the internal voltage generation circuit generates a predetermined voltage under the control of the test circuit 9034 for the test. The test circuit 9034 may include such an internal voltage generation circuit for the test.

Fig. 174 zeigt eine weitere Struktur für die Testmodus- Einstellschaltung. Wie in Fig. 174 dargestellt ist, erfaßt ein Zähler 9042 den Befehlsregister-Einstellbefehl von einer Befehlserfassungsschaltung 9040 und zählt deren Anzahl. Eine Testmodus-Einstellschaltung 9044 wird in Abhängigkeit von einem zweimaligen Hochzählsignal vom Zähler 9042 aktiviert und stellt entsprechend der zu diesem Zeitpunkt zugeführten Adresse einen vorbestimmten Testmodus ein. Genauer gesagt weist die Testmodus- Einstellschaltung 9044 eine Funktion zum Dekodieren des Adreßsignals und Festlegen eines vorbestimmten Testmodus auf. Die Schaltungsstruktur der Testschaltung 9042 ist so entworfen, daß der von der Testmodus-Einstellschaltung 9044 festgelegte Testmodus implementiert wird. Die Testschaltung 9044 ist ähnlich der in Fig. 173 dargestellten Testschaltung 9034. Fig. 174 shows another structure for the test mode setting circuit. As shown in Fig. 174, a counter 9042 detects the instruction register setting instruction from an instruction detection circuit 9040 and counts the number thereof . A test mode setting circuit 9044 is activated in response to a two count-up signal from the counter 9042 and sets a predetermined test mode according to the address supplied at that time. More specifically, the test mode setting circuit 9044 has a function of decoding the address signal and setting a predetermined test mode. The circuit structure of the test circuit 9042 is designed to implement the test mode set by the test mode setting circuit 9044 . The test circuit 9044 is similar to the test circuit 9034 shown in Fig. 173rd

Bei der in den Fig. 173 und 174 gezeigten Struktur kann eine Struktur verwendet werden, bei der ein Testmodus- Bestimmungssignal eines vorbestimmten Befehlsregisters 9033 entsprechend dem zweifachen Hochzählsignal vom Zähler 9032 gelesen und der Testschaltung zugeführt wird. In diesem Fall wird vorher im Befehlsregister 9033 ein vorbestimmter Testmodus eingestellt.When in Figs. 173 and 174 shown structure, a structure may be used wherein a test mode designating signal of a predetermined instruction register read twice the count-up signal from the counter 9032 corresponding to 9033, and the test circuit is supplied. In this case, a predetermined test mode is previously set in the command register 9033 .

Fig. 175 zeigt ein Beispiel für die Struktur des in den Fig. 173 und 174 gezeigten Zählers. Wie in Fig. 175 gezeigt ist, weist der Zähler 9032 (9042) eine Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 9050, die vom Befehlserfassungssignal Φ von der Befehlserfassungsschaltung abhängig ist, zum Erzeugen eines Impulses mit einer vorbestimmten Impulsbreite (2 Taktsignalzyklen), eine Zählerschaltung 9054 zum Zählen des Befehlserfassungssignals Φ, ein Einstell/Rückstell-Flipflop 9056, das an seinem Einstelleingang S das zweifache Hochzählsignal C2 von der Zählerschaltung 9054 und an seinem Rückstelleingang R das dreifache Hochzählsignal C3 von der Zählerschaltung 9054 empfängt, und eine Gatterschaltung 9052, die ein Ausgangssignal vom Flipflop 9056 und ein Ausgangssignal von der Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 9050 empfängt, auf. Fig. 175 shows an example of the structure of the counter shown in Figs. 173 and 174. As shown in Fig. 175, the counter 9032 ( 9042 ) has a single pulse generation circuit 9050 , which is dependent on the command detection signal Φ from the command detection circuit , for generating a pulse having a predetermined pulse width (2 clock signal cycles), a counter circuit 9054 for counting the Command detection signal Φ, a set / reset flip-flop 9056 , which receives the double count-up signal C2 from the counter circuit 9054 at its set input S and the triple count-up signal C3 from the counter circuit 9054 at its reset input R, and a gate circuit 9052 which receives an output signal from the flip-flop 9056 and receives an output signal from the single pulse generation circuit 9050 .

Beispielsweise ist die Gatterschaltung 9052 ein ODER-Gatter. Liegt das Ausgangssignal von der Gatterschaltung 9052 auf "H" wird die Zählerschaltung 9054 in den Betriebszustand versetzt. Unter Bezugnahme auf das Signaldiagramm von Fig. 176 wird der Betrieb der in Fig. 175 dargestellten Zählerschaltung beschrieben.For example, gate circuit 9052 is an OR gate. If the output signal from the gate circuit 9052 is "H", the counter circuit 9054 is put into the operating state. The operation of the counter circuit shown in FIG. 175 will be described with reference to the signal diagram of FIG. 176.

Wird mit dem Anstieg des Master-Taktsignals CLK ein Befehlsregister-Einstellbefehl zugeführt, steigt das Befehlserfassungssignal Φ an. In Abhängigkeit vom Befehlserfassungssignal Φ erzeugt die Einzelimpuls- Erzeugungsschaltung 9050 einen Einzelimpuls und das Ausgangssignal des Gatters 9052 steigt auf "H" an. Folglich wird die Zählerschaltung 9054 aktiviert und zählt das zu diesem Zeitpunkt zugeführte Befehlserfassungssignal Φ. Damit erreicht der Zählwert den Wert 1.If a command register setting command is supplied as the master clock signal CLK rises, the command detection signal Φ rises. Depending on the command detection signal Φ, the single pulse generation circuit 9050 generates a single pulse and the output signal of the gate 9052 rises to "H". As a result, the counter circuit 9054 is activated and counts the command detection signal Φ supplied at this time. The count value thus reaches the value 1.

Das Ausgangssignal der Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 9052 weist eine Impulsbreite von 2 Taktsignalperioden auf (das ist in Fig. 176 durch die gestrichelte Linie angezeigt). Wird während dieser Zeitspanne anschließend ein Befehlserfassungssignal Φ zugeführt, erzeugt die Zählerschaltung 9054 das zweifache Hochzählsignal C2. Damit wird das Flipflop 9056 eingestellt und sein Ausgangssignal Q steigt auf "H" an. In Abhängigkeit vom Anstieg des Ausgangssignals Q des Flipflop 9056 wird die Impulserzeugung der Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 9050 gesperrt. Das Ausgangssignal der Einzelimpuls- Erzeugungsschaltung 9050 fällt nämlich auf "L" ab. Das Gatter 9052 gibt kontinuierlich ein Signal mit Pegel "H" entsprechend dem Ausgangssignal Q des Flipflop 9056 aus. Damit wird die Zählerschaltung 9054 im aktiven Zustand gehalten.The output signal of the single pulse generation circuit 9052 has a pulse width of 2 clock signal periods (this is indicated by the broken line in Fig. 176). If a command detection signal Φ is subsequently supplied during this period, the counter circuit 9054 generates the double increment signal C2. This sets the flip-flop 9056 and its output signal Q rises to "H". Depending on the rise of the output signal Q of the flip-flop 9056 , the pulse generation of the single pulse generation circuit 9050 is blocked. Namely, the output signal of the single pulse generation circuit 9050 drops to "L". The gate 9052 continuously outputs a "H" level signal corresponding to the Q output of the flip-flop 9056 . The counter circuit 9054 is thus kept in the active state.

Wird das dritte Befehlserfassungssignal Φ angelegt, erzeugt die Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 9050 keinen Impuls. In Abhängigkeit vom dritten Befehlserfassungssignal Φ hebt die Zählerschaltung 9054 das zweifache Hochzählsignal C3 auf "H" an. Folglich fällt das Ausgangssignal Q des Flipflop 9056 auf "L" ab, und die Zählerschaltung 9054 wird zurückgesetzt. In Abhängigkeit vom Abfall des Q-Ausgangssignals des Flipflop 9056 wird die Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 9050 erneut aktiviert.When the third command detection signal Φ is applied, the single pulse generation circuit 9050 does not generate a pulse. In response to the third command detection signal Φ, the counter circuit 9054 raises the double increment signal C3 to "H". As a result, the output signal Q of the flip-flop 9056 drops to "L" and the counter circuit 9054 is reset. Depending on the drop in the Q output signal of the flip-flop 9056 , the single pulse generation circuit 9050 is activated again.

Wird das Befehlserfassungssignal Φ nicht nacheinander zweimal angelegt, fällt das Ausgangssignal der Einzelimpuls- Erzeugungsschaltung 9050 in Abhängigkeit vom zweiten Taktsignal ab dem ersten Anlegen des Befehlserfassungssignals Φ ab, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 176 gezeigt ist. Als Reaktion darauf wird der Zählwert der Zählerschaltung 9054 zurückgesetzt. Damit kann eine aufeinanderfolgende zweifache Zuführung des Befehlserfassungssignals, das heißt, das aufeinanderfolgende zweifache Anlegen des Befehlsregister- Einstellbefehls sicher erfaßt werden.If the command detection signal Φ is not applied twice in succession, the output signal of the single pulse generation circuit 9050 drops depending on the second clock signal from the first application of the command detection signal Φ, as shown by the broken line in FIG. 176. In response, the counter value of the counter circuit 9054 is reset. With this, a successive double supply of the command detection signal, that is, the successive double application of the command register setting command can be reliably detected.

[Auffrischungssteuerung][Refresh control]

Wie in Fig. 154 gezeigt ist, kann das siebte Bit des Befehlsregisters mit Index 00h dem REF#-Anschluß als Eingangsanschluß oder Ausgangsanschluß einstellen. Es wird nun die Eingabe/Ausgabestruktur des REF#-Anschlusses beschrieben.As shown in Fig. 154, the seventh bit of the command register with index 00h can set the REF # port as an input port or an output port. The input / output structure of the REF # connector will now be described.

Es wird angenommen, daß das CDRAM in n Banks angeordnet ist, wie in Fig. 177 dargestellt ist. Wie in Fig. 177 gezeigt ist, weisen Bank 0 bis Bank n jeweils eine 4-Byte-Wortstruktur mit Byte 0 bis Byte 3 auf, und in jeder Bank sind die Anschlüsse REF# der CDRAMs miteinander verbunden. In jeder Bank ist der Anschluß REF# eines CDRAM als Ausgabeanschluß konfiguriert und die Anschlüsse REF# der verbleibenden CDRAMs sind als Eingabeanschlüsse eingestellt. Folglich kann die Auffrischung unter der Steuerung eines CDRAM in jeder Bank ausgeführt werden.It is assumed that the CDRAM is arranged in n banks, as shown in Fig. 177. As shown in Fig. 177, banks 0 through bank n each have a 4-byte word structure with bytes 0 through 3, and in each bank the REF # terminals of the CDRAMs are connected together. In each bank, the REF # terminal of a CDRAM is configured as an output terminal and the REF # terminals of the remaining CDRAMs are set as input terminals. As a result, the refresh can be carried out under the control of a CDRAM in each bank.

Fig. 178 zeigt eine Struktur für den Abschnitt, der die Auffrischung des CDRAM betrifft. Zum einfacheren Verständnis des Auffrischungsvorgangs, wird in Fig. 178 ein Beispiel beschrieben, bei dem der Speicherzugriff durch das Zeilenadreß- Abtastsignal ext.RAS# festgelegt wird, das ein allgemein benutztes externes Steuersignal in einem Standard-DRAM darstellt. Das CDRAM nach der dritten Ausführungsform weist einen Controller auf und führt die Abtastung externer Steuersignale entsprechend einem Adreßstatussignal ADS# aus. Das interne RAS-Signal wird entsprechend dem Ergebnis der Abtastung wie erforderlich erzeugt. Die Struktur wird später kurz beschrieben. Im folgenden ist einfach ein Zustand gezeigt, in dem RAS-Puffer 6030 ein internes RAS-Signal ΦRAS# entsprechend dem externen Zeilenadreß-Abtastsignal ext.RAS# als Speicherzugriffssignal erzeugt (das gilt für die erste bis dritte Ausführungsform). Wenn das interne Zeilenadreß- Abtastsignal (internes RAS-Signal) ΦRAS# auf dem aktiven Pegel "L" liegt, ist das DRAM-Feld aktiv. Fig. 178 shows a structure for the section related to the refresh of the CDRAM. For an easier understanding of the refresh process, an example is described in Fig. 178 in which memory access is determined by the row address strobe signal ext.RAS # which is a commonly used external control signal in a standard DRAM. The CDRAM according to the third embodiment has a controller and performs the sampling of external control signals in accordance with an address status signal ADS #. The internal RAS signal is generated as required according to the result of the scan. The structure will be briefly described later. The following simply shows a state in which RAS buffer 6030 generates an internal RAS signal ΦRAS # corresponding to the external row address strobe signal ext.RAS # as a memory access signal (this applies to the first to third embodiments). When the internal row address strobe signal (internal RAS signal) ΦRAS # is at the active level "L", the DRAM field is active.

Wie in Fig. 178 gezeigt ist, weist das Auffrischungssteuersystem eine Master-Schaltung 8010 zum Erzeugen einer Auffrischungsanforderung, einen Master/Slave-Umschalter 8040 zum Übertragen der Auffrischungsanforderung von der Masterschaltung 8010 an einen Auffrischungsanschluß 8000 entsprechend einem Master/Slave-Einstellindikator M/S# vom Befehlsregister, und eine Slave-Schaltung 8020, die von der Auffrischungsanforderung an den Anschluß 8000 abhängig ist, zum Ausführen des Auffrischungsvorgangs auf.As shown in Fig. 178, the refresh control system, a master circuit 8010 for generating a refresh request, a master / slave switch 8040 corresponding to transmit the refresh request from the master circuit 8010 to a refresh terminal 8000 a master / slave-setting indicator M / S # from the command register, and a slave circuit 8020 , which is dependent on the refresh request to the port 8000 , to perform the refresh operation.

Die Master-Schaltung 8010 weist einen Selbstauffrischungszeitgeber 8012 zum Erzeugen der Auffrischungsanforderung ΦREFs# in vorbestimmten Zeitintervallen und ein erstes Arbitrierungsmittel 8014 zum Arbitrieren der Auffrischungsanforderung ΦREFs# vom Selbstauffrischungszeitgeber 8012 und des internen RAS-Signals ΦRAS# vom RAS-Puffer 8030 auf. Wenn das interne RAS-Signal ΦRAS# aktiv ist und eine Auffrischungsanforderung ΦREFs# angelegt ist, gibt das erste Arbitrierungsmittel 8014 eine Auffrischungsanforderung ΦREF# aus, wenn das interne RAS-Signal ΦRAS deaktiviert ist. Wie später detailliert beschrieben wird, gibt zu diesem Zeitpunkt das erste Arbitrierungsmittel 8014 eine Auffrischungsanforderung ΦREFs# synchron zum Master-Taktsignal CLK aus.The master circuit 8010 has a self-refresh timer 8012 for generating the refresh request ΦREFs # at predetermined time intervals and a first arbitration means 8014 for arbitrating the refresh request ΦREFs # from the self-refresh timer 8012 and the internal RAS signal ΦRAS # from the RAS buffer 8030 . If the internal RAS signal ΦRAS # is active and a refresh request ΦREFs # is applied, the first arbitration means 8014 issues a refresh request ΦREF # if the internal RAS signal ΦRAS is deactivated. At this time, as will be described in detail later, the first arbitration means 8014 issues a refresh request ΦREFs # in synchronism with the master clock signal CLK.

Der Master/Slave-Umschalter 8040 überträgt die Auffrischungsanforderung vom ersten Arbitrierungsglied 8014 an den Auffrischungsanschluß 8000, wenn der Master/Slave-Indikator M/S# den Master-Zustand anzeigt. Ist der Slave-Zustand festgelegt, wird der Umschalter 8040 in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt. Das sperrt die Übertragung des Ausgangssignals vom ersten Arbitrierungsmittel 8014.The master / slave switch 8040 transmits the refresh request from the first arbitrator 8014 to the refresh port 8000 when the master / slave indicator M / S # indicates the master status. When the slave state is set, the 8040 switch is placed in a high output impedance state. This blocks the transmission of the output signal from the first arbitration means 8014 .

Die Slave-Schaltung 8020 weist ein zweites Arbitrierungsmittel 8022 zum Ausführen einer Arbitrierung der Auffrischungsanforderung, die vom Anschluß 8000 zugeführt wird (von außerhalb oder vom selben Chip), und eines Vorladeabschlußsignals ΦPR sowie eine Selbstauffrischungs- Steuerschaltung 8024, die von der Auffrischungsanforderung ΦREFa# vom Arbitrierungsmittel 8022 abhängig ist, zum Ausführen der notwendigen Steuerung für die Auffrischung auf. Die Selbstauffrischungs-Steuerschaltung 8024 weist einen Adreßzähler zum Festlegen der aufzufrischenden Zeile auf. Wird die Auffrischungsanforderung ΦREFa# angelegt, führt sie den Zeilenauswahlvorgang des DRAM und eine Leseverstärkeraktivierung unter Verwendung der Auffrischungsadresse vom Auffrischungsadreßzähler als Zeilenadresse aus. Die Selbstauffrischungs-Steuerschaltung 8024 erzeugt das interne RAS ΦRASa#, das eine vorbestimmte Breite aufweist (die Breite umfaßt mindestens die Zeit, die zum Abschluß der Zeilenauswahl und des Erfassungsvorgangs im DRAM-Feld notwendig ist), in Abhängigkeit vom Auffrischungsanforderungssignal ΦREFa#. Der RAS-Puffer 8030 führt mit dem externen Zeilenadreß-Abtastsignal ext.RAS# und dem internen RAS-Signal ΦRASa# eine Logikoperation aus und erzeugt das interne RAS-Signal ΦRAS#.The slave circuit 8020 has a second arbitration means 8022 for performing an arbitration of the refresh request that is supplied from the connector 8000 (from outside or from the same chip) and a precharge completion signal ΦPR, and a self- refresh control circuit 8024 that is from the refresh request ΦREFa # dated Arbitration means 8022 is dependent on performing the necessary control for the refresh. The self-refresh control circuit 8024 has an address counter for specifying the line to be refreshed. When the refresh request ΦREFa # is applied, it performs the row selection process of the DRAM and a sense amplifier activation using the refresh address from the refresh address counter as the row address. The self- refresh control circuit 8024 generates the internal RAS ΦRASa #, which has a predetermined width (the width includes at least the time required to complete the row selection and the detection process in the DRAM field), depending on the refresh request signal ΦREFa #. The RAS buffer 8030 performs a logic operation with the external row address strobe signal ext.RAS # and the internal RAS signal ΦRASa # and generates the internal RAS signal ΦRAS #.

Das zweite Arbitrierungsmittel 8022 überträgt die intern oder von außerhalb des Chips zugeführte Auffrischungsanforderung über den Anschluß 8000 zur Selbstauffrischungs-Steuerschaltung, wenn das Vorladeabschlußsignal ΦPR des RAS-Puffers 8030 aktiviert wird und damit anzeigt, daß das Vorladen des DRAM-Feldes abgeschlossen ist. Das zweite Arbitrierungsmittel 8022 liefert ein Maskierungssignal ΦMask# zum RAS-Puffer 8030 gleichzeitig mit der Übertragung der Auffrischungsanforderung ΦREFa# an die Selbstauffrischungs-Steuerschaltung 8024. The second arbitration means 8022 transmits the refresh request internally or from the off-chip via the port 8000 to the self-refresh control circuit when the precharge completion signal ΦPR of the RAS buffer 8030 is activated, indicating that the precharge of the DRAM field is complete. The second arbitration means 8022 supplies a mask signal ΦMask # to the RAS buffer 8030 simultaneously with the transmission of the refresh request ΦREFa # to the self- refresh control circuit 8024 .

In Übereinstimmung mit dem vom zweiten Arbitrierungsmittel 8022 erzeugten Maskierungssignal ΦMask# maskiert der RAS-Puffer 8030 das externe Zeilenadreß-Abtastsignal ext.RAS# und sperrt externe Zugriffe. Unter Bezugnahme auf die Signaldiagramme von Fig. 179 und 180 wird nun der Betrieb der Master-Schaltung 8010 und der Slave-Schaltung 8020, die in Fig. 178 dargestellt sind, beschrieben.In accordance with the mask signal ΦMask # generated by the second arbitration means 8022 , the RAS buffer 8030 masks the external row address scan signal ext.RAS # and blocks external accesses. With reference to the signal diagrams of Fig. 179 and 180, the operation will now be described, the master circuit 8010 and the slave circuit 8020, shown in FIG. 178.

Unter Bezugnahme auf Fig. 179 wird zuerst der Betrieb der Master-Schaltung 8010 beschrieben. Ist das interne RAS-Signal ΦRAS# im aktiven Zustand "L", wird auf das DRAM-Feld von außen zugegriffen und das DRAM-Feld ist aktiv. Wird vom Selbstauffrischungszeitgeber 8012 eine Auffrischungsanforderung ΦREFs# angelegt, überträgt das erste Arbitrierungsmittel 8014 die Auffrischungsanforderung ΦREFs# synchron zum Master- Taktsignal CLK, wenn das Signal ΦRAS# auf den inaktiven Pegel "H" liegt. Der Umschalter 8040 ist entsprechend dem Indikator M/S# in den Betriebszustand versetzt worden, so daß er die vom ersten Arbitrierungsmittel 8014 zugeführte Auffrischungsanforderung zum Anschluß 8000 und zur Slave- Schaltung 8020 überträgt. Damit wird die Auffrischungsanforderung für die anderen CDRAM vom Anschluß 8000 abgegeben.Referring to FIG. 179, the operation is the master circuit 8010 described first. If the internal RAS signal ΦRAS # is "L" in the active state, the DRAM field is accessed from the outside and the DRAM field is active. If a refresh request ΦREFs # is applied by the self-refresh timer 8012 , the first arbitration means 8014 transmits the refresh request ΦREFs # in synchronism with the master clock signal CLK when the signal ΦRAS # is at the inactive level "H". The changeover switch 8040 has been put into the operating state in accordance with the indicator M / S #, so that it transmits the refresh request from the first arbitration means 8014 to the connection 8000 and to the slave circuit 8020 . Thus, the refresh request for the other CDRAM is issued from the 8000 connector.

Zu diesem Zeitpunkt liefert das erste Arbitrierungsmittel 8014 eine externe Auffrischungsanforderung in Abhängigkeit vom (synchron zum) Anstieg des externen Master-Taktsignals ext.CLK. Mit dem Anstieg des Master-Taktsignals CLK, das als Trigger verwendet wird, kehrt die externe Auffrischungsanforderung REF# in den inaktiven Zustand zurück und das erste Arbitrierungsmittel 8014 deaktiviert die interne Auffrischungsanforderung ΦREFs#. Damit wird der Selbstauffrischungszeitgeber 8012 erneut zurückgestellt und beginnt einen neuen Zählvorgang. Durch diese Struktur kann die Auffrischungsanforderung stets synchron zum externen Master- Taktsignal CLK erzeugt werden. Im Master-Chip (dem Chip, in dem Indikator M/S# den Anschluß 8000 als Ausgabeanschluß einstellt) führt das zweite Arbitrierungsmittel 8022 die Arbitrierung der Auffrischungsanforderung vom Umschalter 8040 aus. Das zweite Arbitrierungsmittel 8020 erzeugt ein Maskierungssignal ΦMask# in Abhängigkeit von der Auffrischungsanforderung, die vom Umschalter 8040 angelegt wird. Das erste Arbitrierungsmittel 8014 erzeugt die Auffrischungsanforderung synchron zum Master- Taktsignal CLK, nachdem das interne RAS-Signal ΦRAS# deaktiviert ist. Daher hat das Maskierungssignal ΦMask# die Funktion, eine neu angelegte Zugriffsanforderung zu maskieren.At this time, the first arbitration means 8014 delivers an external refresh request depending on the (in synchronism with) the increase in the external master clock signal ext.CLK. With the rise of the master clock signal CLK, which is used as a trigger, the external refresh request REF # returns to the inactive state and the first arbitration means 8014 deactivates the internal refresh request ΦREFs #. The self- refresh timer 8012 is thus reset again and a new counting process begins. With this structure, the refresh request can always be generated synchronously with the external master clock signal CLK. In the master chip (the chip in which indicator M / S # sets port 8000 as the output port), the second arbiter 8022 arbitrates the refresh request from the switch 8040 . The second arbitration means 8020 generates a mask signal ΦMask # depending on the refresh request that is applied by the switch 8040 . The first arbitration means 8014 generates the refresh request in synchronism with the master clock signal CLK after the internal RAS signal ΦRAS # is deactivated. The masking signal ΦMask # therefore has the function of masking a newly created access request.

Wenn eine Auffrischungsanforderung zugeführt wird, erzeugt das zweite Arbitrierungsmittel 8022 eine Auffrischungsanforderung ΦREFa#, wenn das Vorladeabschlußsignal ΦPR vom RAS-Puffer 8030 deaktiviert und das Vorladen abgeschlossen ist. Die Selbstauffrischungs-Steuerschaltung 8024 führt den Auffrischungsvorgang entsprechend der Auffrischungsanforderung ΦREFa# aus. Genauer gesagt wird der Zählwert vom Adreßzähler von einem Multiplexer ausgewählt und an den DRAM-Zeilendecoder angelegt, so daß der DRAM-Zeilendecoder aktiviert und der Leseverstärker getrieben wird. Das interne RAS-Signal ΦRAS, das zu diesem Zeitpunkt erzeugt wird, weist eine vorbestimmte Breite auf. Die Selbstauffrischungs-Steuerschaltung erzeugt nämlich ein Einzelimpulssignal mit einer vorbestimmten Breite als internem RAS-Signal ΦRASa# in Abhängigkeit von der Auffrischungsanforderung ΦREFa#.When a refresh request is supplied, the second arbitration means 8022 generates a refresh request ΦREFa # when the precharge completion signal ΦPR from the RAS buffer 8030 is deactivated and the precharge is complete. The self-refresh control circuit 8024 executes the refresh operation in accordance with the refresh request ΦREFa #. More specifically, the count from the address counter is selected by a multiplexer and applied to the DRAM row decoder so that the DRAM row decoder is activated and the sense amplifier is driven. The internal RAS signal ΦRAS, which is generated at this time, has a predetermined width. That is, the self-refresh control circuit generates a single pulse signal having a predetermined width as an internal RAS signal ASRASa # depending on the refresh request ΦREFa #.

Ist eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen, so ist der Auffrischungsvorgang abgeschlossen und das Maskierungssignal ΦMask# wird deaktiviert. Das erlaubt die Annahme eines externen Zugriffs.When a predetermined period of time has passed, the Refresh process completed and the mask signal ΦMask # is deactivated. This allows the acceptance of an external one Access.

Im Slave-Chip (einem Chip, in dem der Anschluß 8000 durch den Indikator M/S# als Eingabeanschluß eingestellt ist) wird der Auffrischungsvorgang entsprechend der Auffrischungsanforderung ausgeführt, die extern über den Anschluß 8000 angelegt wird. Daher kann der Auffrischungsvorgang vom Slave-Chip synchron und entsprechend der Auffrischungsanforderung vom Master-Chip ausgeführt werden. Weil die Auffrischungsanforderung synchron zum Master-Taktsignal zugeführt wird, wird zu diesem Zeitpunkt eine Mehrzahl von CDRAMs gleichzeitig dem Auffrischungsvorgang unterworfen, ohne daß ein Einfluß durch Taktungsschwankungen vorliegt.In the slave chip (a chip in which the port 8000 is set as an input port by the indicator M / S #), the refresh operation is carried out in accordance with the refresh request externally applied through the port 8000 . Therefore, the refresh operation from the slave chip can be performed synchronously and in accordance with the refresh request from the master chip. At this time, because the refresh request is supplied in synchronism with the master clock signal, a plurality of CDRAMs are simultaneously subjected to the refresh process without being affected by timing fluctuations.

Weil erste und zweite Arbitrierungsschaltungen 8014 und 8022 gebildet sind, kann der Auffrischungsvorgang mit einer arbitrierten Aktivierung des DRAM-Feldes ausgeführt werden. Damit kann die Selbstauffrischung selbst im normalen Betriebsmodus durchgeführt werden. Im folgenden wird die Struktur verschiedener Abschnitte beschrieben.Because first and second arbitration circuits 8014 and 8022 are formed, the refresh operation can be performed with arbitrated activation of the DRAM field. The self-refresh can thus be carried out even in the normal operating mode. The structure of various sections is described below.

Fig. 181 zeigt eine Schaltungsstruktur zum Erzeugen des Vorladeabschlußsignals ΦPR#. Diese Schaltung ist im RAS-Puffer 8030 enthalten, der in Fig. 178 gezeigt ist. Wie in Fig. 181 dargestellt ist, weist das Vorladeabschlußsignal- Erzeugungssystem eine Verzögerungsschaltung 9060 auf, die den Anstieg des internen RAS-Signals ΦRAS# um eine vorbestimmte Zeitspanne verzögert. Bei der in Fig. 181 gezeigten Struktur steigt das Vorladeabschlußsignal ΦPR auf "H" nach einer vorbestimmten Zeitspanne ab dem Anstieg des internen RAS-Signals ΦRAS# auf den inaktiven Pegel "H" an. Das zeigt den Abschluß der Vorladung an, wie in Fig. 182 dargestellt ist. Das Vorladeabschlußsignal ΦPR wird ungefähr zum gleichen Zeitpunkt auf den inaktiven Pegel "L" eingestellt, zu dem das interne RAS- Signal ΦRAS# zum aktiven Zustand "L" wechselt. Fig. 181 shows a circuit structure for generating the precharge completion signal ΦPR #. This circuitry is contained in RAS buffer 8030 shown in FIG. 178. As shown in Fig. 181, the precharge completion signal generation system has a delay circuit 9060 which delays the rise of the internal RAS signal ΦRAS # by a predetermined period of time. In the structure shown in Fig. 181, the precharge completion signal ΦPR rises to "H" after a predetermined period from when the internal RAS signal ΦRAS # rises to the inactive level "H". This indicates the completion of the precharge, as shown in Fig. 182. The precharge completion signal ΦPR is set to the inactive level "L" at approximately the same time that the internal RAS signal ΦRAS # changes to the active state "L".

Fig. 183 zeigt eine weitere Struktur des Vorladeabschlußsignal- Erzeugungssystems. Wie in Fig. 183 dargestellt ist, wird ein Zähler 9064 in Abhängigkeit vom Anstieg des internen RAS-Signals ΦRAS# aktiviert, zählt das Master-Taktsignal CLK für eine vorbestimmte Zeitspanne und hebt das Vorladeabschlußsignal ΦPR auf den aktiven Zustand "H" an, der den Abschluß der Vorladung angibt. In diesem Fall kann das Vorladeabschlußsignal in der Form eines Einzelimpulses erzeugt werden. Ein Signal, das durch eine UND-Operation des internen RAS-Signal ΦRAS# und des Vorladeabschlußsignals ΦPR erhalten wird, kann als Vorladeabschluß-Bestimmungssignal erzeugt werden. Wenn diese UND-Operation verwendet werden soll, wird das Vorladeabschlußsignal ΦPR auf dem inaktiven Zustand "L" gehalten, wenn das interne RAS-Signal ΦRAS# auf dem aktiven Pegel "L" liegt, das heißt, wenn das DRAM-Feld im aktiven Zustand ist. Fig. 183 shows another structure of the precharge completion signal generation system. As shown in Fig. 183, a counter 9064 is activated depending on the rise of the internal RAS signal ΦRAS #, counts the master clock signal CLK for a predetermined period of time and raises the precharge completion signal ΦPR to the active state "H", which indicates the completion of the summons. In this case, the precharge completion signal can be generated in the form of a single pulse. A signal obtained by AND operation of the internal RAS signal ΦRAS # and the precharge completion signal ΦPR can be generated as the precharge completion determination signal. If this AND operation is to be used, the precharge completion signal ΦPR is held in the inactive state "L" when the internal RAS signal #RAS # is in the active level "L", that is, when the DRAM array is in the active state is.

Die von der Anstiegverzögerungsschaltung 9060 und dem Zähler 9064 gelieferte Verzögerungszeit kann so lange wie die RAS- Vorladezeit sein.The delay time provided by the rise delay circuit 9060 and counter 9064 can be as long as the RAS precharge time.

Fig. 184 zeigt ein Beispiel der Struktur des ersten Arbitrierungsmittels von Fig. 178. Wie in Fig. 184 dargestellt ist, weist das erste Arbitrierungsmittel 8014 eine Inverterschaltung 8068 zum Invertieren der Auffrischungsanforderung (ext.REF#) vom Umschalter 8040, ein Einstell/Rückstell-Flipflop 8062, das an seinem Einstell-Eingang S das Ausgangssignal von der Inverterschaltung 8061 und an seinem Rückstell-Eingang RD das Ausgangssignal der Inverterschaltung 8068 empfängt, eine 2-Eingangs-UND-Schaltung 8063, die das Ausgangssignal Q vom Flipflop 8062 und das interne RAS-Signal ΦRAS# empfängt, eine Latch-Schaltung 8064, die das Ausgangssignal von der UND-Schaltung 8063 in Abhängigkeit vom Anstieg des Master-Taktsignals CLK übernimmt und verriegelt, und ein Flipflop 8066, das an seinem Einstelleingang S das Ausgangssignal Q der Latch-Schaltung 8064 empfängt, auf. Die externe Auffrischungsanforderung ext.REF# wird vom Flipflop 8066 erzeugt (sie wird über den Umschalter 8040 an den Auffrischungsanschluß 8000 angelegt). Fig. 184 shows an example of the structure of the first arbitration means of Fig. 178. As shown in Fig. 184, the first arbitration means 8014 has an inverter circuit 8068 for inverting the refresh request (ext.REF #) from the switch 8040 , a set / reset -Flipflop 8062 , which receives the output signal from the inverter circuit 8061 at its setting input S and the output signal of the inverter circuit 8068 at its reset input RD, a 2-input AND circuit 8063 which outputs the output signal Q from the flip-flop 8062 and that receives internal RAS signal ΦRAS #, a latch circuit 8064 , which takes over and locks the output signal from the AND circuit 8063 depending on the rise of the master clock signal CLK, and a flip-flop 8066 , which has the output signal Q at its setting input S. Latch circuit 8064 receives on. The external refresh request ext.REF # is generated by the flip-flop 8066 (it is applied to the refresh terminal 8000 via the switch 8040 ).

Das Flipflop 8066 wird von einem Ausgangssignal der Gatterschaltung 8067, die an ihrem Wahr-Eingang das Master- Taktsignal CLK und an ihrem Falsch-Eingang das Ausgangssignal /Q des Flipflop 8066 empfängt, zurückgesetzt. Genauer gesagt wird das Flipflop 8066 mit dem Anstieg des nächsten Taktsignals CLK zurückgesetzt, nachdem die externe Auffrischungsanforderung ext.REF# erzeugt wird (wenn sie den Pegel "L" erreicht), und die externe Auffrischungsanforderung ext.REF# wird zurückgesetzt. Nun wird der Betrieb kurz beschrieben.The flip-flop 8066 is reset by an output signal of the gate circuit 8067 , which receives the master clock signal CLK at its true input and the output signal / Q of the flip-flop 8066 at its false input. More specifically, the flip-flop 8066 is reset with the rise of the next clock signal CLK after the external refresh request ext.REF # is generated (when it reaches the "L" level), and the external refresh request ext.REF # is reset. The operation will now be briefly described.

Wenn die Auffrischungsanforderung ΦREFs# vom Selbstauffrischungszeitgeber 8012 (siehe Fig. 178) angelegt wird, wird das Flipflop 8062 eingestellt (zu diesem Zeitpunkt liegt die externe Auffrischungsanforderung ext.REF# immer noch auf dem inaktiven Pegel "H"). Erreicht das interne RAS-Signal ΦRAS# den inaktiven Zustand "H", läßt die Gatterschaltung 8063 das Ausgangssignal Q des Flipflop 8062 durch. Die Latch- Schaltung 8064 übernimmt das Ausgangssignal von der Gatterschaltung 8063 synchron zum Anstieg des Master-Taktsignals CLK und verriegelt es. Daher wird die Auffrischungsanforderung übernommen und von der Latch-Schaltung 8064 synchron zum Anstieg des nächsten Taktsignals CLK verriegelt, wenn das interne RAS- Signal ΦRAS# deaktiviert wird. Damit steigt das Ausgangssignal Q der Latch-Schaltung 8064 auf "H" an, das Flipflop 8066 wird eingestellt und sein Ausgangssignal /Q erreicht den Pegel "L". Damit wird die Auffrischungsanforderung erzeugt. Nimmt die Auffrischungsanforderung ext.REF# den aktiven Zustand "L" an, setzt die Gatterschaltung 8067 das Flipflop 8066 in Abhängigkeit vom Anstieg des nächsten Master-Taktsignals CLK zurück. Damit wird das Ausgangssignal /Q des Flipflop 8066 von "L" auf "H" zurückgesetzt.When the refresh request ΦREFs # is applied by the self-refresh timer 8012 (see Fig. 178), the flip-flop 8062 is set (at this time, the external refresh request ext.REF # is still inactive level "H"). If the internal RAS signal ΦRAS # reaches the inactive state "H", the gate circuit 8063 passes the output signal Q of the flip-flop 8062 . The latch circuit 8064 takes over the output signal from the gate circuit 8063 in synchronization with the rise of the master clock signal CLK and locks it. The refresh request is therefore accepted and latched by the latch circuit 8064 in synchronism with the rise of the next clock signal CLK when the internal RAS signal ΦRAS # is deactivated. The output signal Q of the latch circuit 8064 thus rises to "H", the flip-flop 8066 is set and its output signal / Q reaches the level "L". This creates the refresh request. If the refresh request ext.REF # assumes the active state "L", the gate circuit 8067 resets the flip-flop 8066 depending on the rise of the next master clock signal CLK. This resets the output signal / Q of the 8066 flip-flop from "L" to "H".

Durch die oben beschriebene Struktur wird die externe Auffrischungsanforderung nur dann erzeugt, wenn das interne RAS- Signal ΦRAS# inaktiv ist. Erreicht die externe Auffrischungsanforderung ext.REF# den aktiven Zustand, wird das Flipflop 8062 durch die Inverterschaltung 8068 zurückgesetzt, und das Ausgangssignal Q des Flipflop 8062 fällt auf "L" ab. Anschließend erreicht das Ausgangssignal Q der Latch-Schaltung 8064 den Pegel "L". Das Flipflop 8066 wird überhaupt nicht eingestellt und im Rückstellzustand gehalten.Due to the structure described above, the external refresh request is only generated when the internal RAS signal ΦRAS # is inactive. When the external refresh request ext.REF # reaches the active state, the flip-flop 8062 is reset by the inverter circuit 8068 and the output signal Q of the flip-flop 8062 drops to "L". Then the output signal Q of the latch circuit 8064 reaches the "L" level. The 8066 flip-flop is not set at all and is held in the reset state.

Die Auffrischungsanforderung ΦREFs#, die vom Selbstauffrischungszeitgeber 8012 ausgegeben wird, stellt einen Einzelimpuls mit einer vorbestimmten Breite dar. Ein Rückstellen ist nicht notwendig.The refresh request ΦREFs #, which is issued by the self-refresh timer 8012 , represents a single pulse with a predetermined width. A reset is not necessary.

Fig. 185 zeigt ein Beispiel der Struktur des zweiten Arbitrierungsmittels, das in Fig. 178 dargestellt ist. Wie in Fig. 185 gezeigt ist, weist das zweite Arbitrierungsmittel 8022 eine Latch-Schaltung 8070, die die externe Auffrischungsanforderung ext.REF# synchron zum Anstieg des Master-Taktsignals CLK übernimmt und verriegelt, und ein Flipflop 8072, das in Abhängigkeit vom komplementären Ausgabesignal /Q der Latch-Schaltung 8070 eingestellt wird, auf. Das Maskierungssignal ΦMask# wird vom komplementären Ausgang /Q des Flipflop 8072 abgegeben. FIG. 185 shows an example of the structure of the second arbitration means shown in FIG. 178. As shown in FIG. 185, the second arbitration means 8022 has a latch circuit 8070 , which accepts and latches the external refresh request ext.REF # in synchronism with the rise of the master clock signal CLK, and a flip-flop 8072 , which is dependent on the complementary output signal / Q of latch 8070 is set to. The mask signal ΦMask # is emitted from the complementary output / Q of the flip-flop 8072 .

Das zweite Arbitrierungsmittel 8022 weist ferner eine Gatterschaltung 8074, die das Maskierungssignal ΦMask# und das Vorladeabschlußsignal ΦPR empfängt, sowie einen Zähler 8076, der in Abhängigkeit vom Auffrischungsanforderungssignal ΦREFa# von der Gatterschaltung 8074 aktiviert wird, zum Zählen einer vorbestimmten Anzahl des Master-Taktsignals CLK auf. Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Master-Taktsignalen CLK gezählt worden ist, setzt der Zähler 8076 das Flipflop 8072 zurück. Der Zähler 8076 legt die Zeitspanne des Auffrischungsvorgangs fest. Der Betrieb wird nun kurz beschrieben.The second arbitration means 8022 further comprises a gate circuit 8074 , which receives the mask signal ΦMask # and the precharge completion signal ΦPR, and a counter 8076 , which is activated in response to the refresh request signal ΦREFa # from the gate circuit 8074 , for counting a predetermined number of the master clock signal CLK on. After a predetermined number of master clock signals CLK have been counted, the counter 8076 resets the flip-flop 8072 . The counter 8076 sets the time period of the refresh operation. The operation will now be briefly described.

Wenn die externe Auffrischungsanforderung ext.REF# auf den aktiven Zustand "L" abfällt, übernimmt die Latch-Schaltung 8070 die externe Auffrischungsanforderung ext.REF# synchron zum Anstieg des Taktsignals CLK und verriegelt es. Folglich steigt das komplementäre Ausgabesignal /Q der Latch-Schaltung 8070 auf "H" an. Dadurch wird das Flipflop 8072 eingestellt. Somit wechselt das Maskierungssignal ΦMask# vom komplementären Ausgangssignal /q des Flipflop 8072 zum aktiven Zustand "L".When the external refresh request ext.REF # drops to the active state "L", the latch circuit 8070 takes over the external refresh request ext.REF # in synchronization with the rise of the clock signal CLK and locks it. As a result, the complementary output signal / Q of the latch circuit 8070 rises to "H". This will set the 8072 flip-flop. The masking signal ΦMask # thus changes from the complementary output signal / q of the flip-flop 8072 to the active state "L".

Nachdem das Maskierungssignal ΦMask# den aktiven Zustand "L" erreicht hat, erzeugt die Gatterschaltung 8074 eine Auffrischungsanforderung ΦREFa#, wenn das Vorladeabschlußsignal ΦPR den aktiven Zustand "H" erreicht hat. Der Zähler 8076 zählt eine vorbestimmte Anzahl von Taktsignalen CLK in Abhängigkeit von der Auffrischungsanforderung REFa#. Nach dem Zählen der vorbestimmten Anzahl setzt er das Flipflop 8072 zurück. Folglich wird das Maskierungssignal ΦMask# auf "H" zurückgesetzt, das Ausgangssignal der Gatterschaltung 8074 erreicht ebenfalls den Pegel "H" und die Auffrischungsanforderung ΦREFa# nimmt den inaktiven Zustand ein. After the mask signal ΦMask # has reached the active state "L", the gate circuit 8074 generates a refresh request ΦREFa # when the precharge completion signal ΦPR has reached the active state "H". The counter 8076 counts a predetermined number of clock signals CLK depending on the refresh request REFa #. After counting the predetermined number, it resets flip-flop 8072 . As a result, the mask signal ΦMask # is reset to "H", the output signal of the gate circuit 8074 also reaches the level "H" and the refresh request ΦREFa # assumes the inactive state.

Bei der in Fig. 185 gezeigten Struktur liegt die Auffrischungsanforderung ΦREFa#, die vom ersten Arbitrierungsmittel erzeugt wird, während des Auffrischungsvorgangs auf dem aktiven Pegel "L". Es kann eine Struktur verwendet werden, bei der sie in der Form eines Einzelimpulses erzeugt wird. Genauer gesagt kann eine Struktur verwendet werden, bei der eine Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung im Ausgabeabschnitt der Gatterschaltung 8074 gebildet ist, und der Zähler 8076 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung aktiviert wird. Obwohl das nicht dargestellt ist, wird der Zählwert des Zählers 8076 auf den Anfangswert zurückgesetzt, wenn ein vorbestimmter Zählwert erreicht worden ist.In the structure shown in Fig. 185, the refresh request ΦREFa # generated by the first arbitration means is at the active level "L" during the refresh operation. A structure can be used in which it is generated in the form of a single pulse. More specifically, a structure can be used in which a single pulse generation circuit is formed in the output portion of the gate circuit 8074 and the counter 8076 is activated in response to the output signal of the single pulse generation circuit. Although not shown, the count of counter 8076 is reset to the initial value when a predetermined count has been reached.

Fig. 186 zeigt ein Beispiel der speziellen Struktur des RAS- Puffers und der Auffrischungssteuerschaltung. Wie in Fig. 186 gezeigt ist, weist der RAS-Puffer 8030 eine Gatterschaltung 8080, die das externe RAS-Signal ext.RAS# und das Maskierungssignal ΦMask# empfängt, und eine NOR-Schaltung 8082, die am ersten Eingang das Ausgangssignal der Gatterschaltung 8080 empfängt, auf. Die NOR-Schaltung 8082 empfängt an ihrem zweiten Eingang das interne RAS-Signal ΦRASa#, das von der Auffrischungssteuerschaltung 8024 erzeugt wird. Fig. 186 shows an example of the special structure of the RAS buffer and the refresh control circuit. As shown in Fig. 186, 8030, the RAS buffer, a gate circuit 8080 which receives the external RAS signal ext.RAS # and the mask signal ΦMask #, and a NOR circuit 8082, which at the first input the output signal of the gate circuit 8080 receives on. The NOR circuit 8082 receives at its second input the internal RAS signal ΦRASa # which is generated by the refresh control circuit 8024 .

Die Auffrischungssteuerschaltung 8024 weist eine Auffrischungserfassungsschaltung 8090 zum Erfassen einer Auffrischung in Abhängigkeit vom Auffrischungsanforderungssignal ΦREFa#, eine Impulserzeugungsschaltung 8094, die vom Auffrischungserfassungssignal ΦREFa# von der Auffrischungserfassungsschaltung 8090 abhängig ist, zum Erzeugen eines Impulssignals ΦRASa# mit einer vorbestimmten Breite (Auffrischungsbetriebszeit), einen Adreßzähler 8092, der vom Anstieg (Deaktivierung) des internen RAS-Signals ΦRASa# von der Impulserzeugungsschaltung 8094 abhängig ist, zum Erhöhen des Zählwerts um 1, und einen Multiplexer 8096 zum Auswählen von entweder dem Zählwert des Adreßzählers 8092 oder einer externen Adresse in Übereinstimmung mit dem internen RAS-Signal ΦRASa# von der Impulserzeugungsschaltung 8094 auf. The refresh control circuit 8024 has a refresh detection circuit 8090 for detecting a refresh in response to the refresh request signal ΦREFa #, a pulse generation circuit 8094 which is dependent on the refresh detection signal ΦREFa # from the refresh detection circuit 8090 , for generating a pulse signal with a predetermined refresh signal ΦRASrez #, (width operation) 8092 , which depends on the rise (deactivation) of the internal RAS signal ΦRASa # from the pulse generation circuit 8094 , to increment the count by 1, and a multiplexer 8096 to select either the count of the address counter 8092 or an external address in accordance with the internal RAS signal ΦRASa # from the pulse generating circuit 8094 .

Das Ausgangssignal des Multiplexers 8096 wird dem DRAM- Zeilendecoder zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt kann das Ausgangssignal des Multiplexers 8096 dem DRAM-Zeilendecoder über einen Adreßpuffer zugeführt werden. Das von der Gatterschaltung 8082 erzeugte externe RAS-Signal wird an eine DRAM-RAS- Treiberschaltung 8096 angelegt. Die DRAM-RAS-Treiberschaltung 8096 führt eine Aktivierung des DRAM-Zeilendecoders, eine Auswahl der Wortleitungen, eine Aktivierung der Leseverstärker etc. aus.The output signal of the 8096 multiplexer is fed to the DRAM row decoder. At this point, the output of the 8096 multiplexer can be fed to the DRAM row decoder via an address buffer. The external RAS signal generated by gate circuit 8082 is applied to a DRAM-RAS driver circuit 8096 . The DRAM-RAS driver circuit 8096 carries out activation of the DRAM row decoder, selection of the word lines, activation of the sense amplifiers, etc.

Bei der in Fig. 186 dargestellten Struktur ist es nicht notwendig, die Auffrischungserfassungsschaltung und die Impulserzeugungsschaltung 8094 zu bilden, wenn das Auffrischungsanforderungssignal ΦREFa# während der Auffrischungsbetriebszeit im aktiven Zustand gehalten wird, wie in Fig. 185 gezeigt ist. Die Auffrischungserfassungsschaltung 8090 und die Impulserzeugungsschaltung 8094 sind notwendig, wenn das Auffrischungsanforderungssignal ΦREFa# in Form eines Einzelimpulses erzeugt wird.In the structure shown in FIG. 186, it is not necessary to form the refresh detection circuit and the pulse generation circuit 8094 when the refresh request signal ΦREFa # is kept active during the refresh operation time, as shown in FIG. 185. The refresh detection circuit 8090 and the pulse generation circuit 8094 are necessary when the refresh request signal ΦREFa # is generated in the form of a single pulse.

Der Adreßzähler 8092 kann so strukturiert sein, daß der Zählwert in Abhängigkeit vom Auffrischungserfassungssignal RA von der Auffrischungserfassungsschaltung 8090 in einen Ausgabeaktivierungszustand versetzt wird.The address counter 8092 may be structured so that the count value is put into an output activation state by the refresh detection circuit 8090 in response to the refresh detection signal RA.

Die in Fig. 186 gezeigte Schaltungsstruktur ist im DRAM-Steuer- und Cache/Auffrischungssteuerabschnitt 7026 im CDRAM nach der dritten Ausführungsform gebildet, der in Fig. 131 dargestellt ist. Der Steuerabschnitt 7026 empfängt das externe RAS-Signal ext.RAS# nicht direkt. In diesem Fall kann eine Struktur verwendet werden, bei der eine Schaltung zum Erfassen der Rückkehr zum Adreßzyklus Ta im Steuerabschnitt 7026 gebildet ist und die Arbitrierung in Abhängigkeit von der Erfassung der Rückkehr zum Adreßzyklus Ta anstelle vom externen RAS#-Signal ausgeführt wird.The circuit structure shown in FIG. 186 is formed in the DRAM control and cache / refresh control section 7026 in the CDRAM according to the third embodiment, which is shown in FIG. 131. The control section 7026 does not receive the external RAS signal ext.RAS # directly. In this case, a structure can be used in which a circuit for detecting the return to the address cycle Ta is formed in the control section 7026 and the arbitration is performed depending on the detection of the return to the address cycle Ta instead of the external RAS # signal.

Der in Fig. 131 gezeigte Steuerabschnitt 7026 weist die Struktur der in Fig. 111 gezeigten externen Steuervorrichtung 3100 auf. Weil ein Zugriff auf das DRAM-Feld ausgeführt wird, wird daher ein Zugriffssteuersignal von der Steuerung 3108 (siehe Fig. 111) an das DRAM-Feld erzeugt. Daher ist die Struktur so, daß das von diesem Steuerabschnitt 7026 angelegte interne RAS-Signal anstelle des externen Steuersignals der Gatterschaltung 8080 von Fig. 186 zugeführt wird.The control section 7026 shown in FIG. 131 has the structure of the external control device 3100 shown in FIG. 111. Therefore, because access to the DRAM array is being performed, an access control signal is generated by controller 3108 (see FIG. 111) to the DRAM array. Therefore, the structure is such that the internal RAS signal applied by this control section 7026 is supplied to the gate circuit 8080 of Fig. 186 instead of the external control signal.

Bei den Strukturen nach der ersten und zweiten Ausführungsform, bei denen verschiedene Vorgänge entsprechend der Kombination der Zustände externer Signale beim Anstieg des Taktsignals festgelegt werden, wird ein aktives Befehlserfassungssignal anstelle des externen Adreßabtastsignals ext.RAS# zugeführt. Die zu diesem Zeitpunkt verwendeten externen Steuersignale unterscheiden sich in Abhängigkeit von den Steuersignalen, die in den jeweiligen Ausführungsformen benutzt werden.In the structures according to the first and second embodiments, where different operations according to the combination of States of external signals when the clock signal rises will be set, an active command detection signal instead of the external address scanning signal ext.RAS # supplied. The external control signals used at this time differ depending on the control signals that can be used in the respective embodiments.

Bei der dritten Ausführungsform kann eine Struktur verwendet werden, bei der das Adreßstatussignal ADS#, das zum Zeitpunkt der Auffrischungsanforderung maskiert wird, anstelle des Signals RAS# benutzt wird.In the third embodiment, a structure can be used at which the address status signal ADS #, which at the time the refresh request is masked instead of the signal RAS # is used.

Fig. 187 zeigt eine weitere Struktur des Auffrischungssteuerabschnitts. Wie bereits beschrieben worden ist, tritt das CDRAM in den Schlafmodus ein, wenn das Signal SP# für eine vorbestimmte Zeitspanne oder länger im aktiven Zustand "L" gehalten wird. Im Schlafmodus arbeitet die interne Schaltung nicht. Daher führt die CPU keinen Zugriff darauf aus. In diesem Zustand wird eine Selbstauffrischung durchgeführt. Im folgenden wird die Struktur für diesen Vorgang beschrieben. Fig. 187 shows a further structure of the refresh control portion. As has already been described, the CDRAM enters sleep mode when the signal SP # is held in the active state "L" for a predetermined period or longer. The internal circuit does not work in sleep mode. The CPU therefore does not access it. In this state, self-refresh is carried out. The structure for this process is described below.

Wie in Fig. 187 dargestellt ist, weist der Auffrischungssteuerabschnitt Inverterschaltungen 8702 und 8704, die das Schlafbestimmungssignal Sleep invertieren, eine UND- Schaltung 8700, die das Ausgangssignal von der Inverterschaltung 8702 und den Master-Slave-Indikator M/S# empfängt, eine Gatterschaltung 8708, die das Ausgangssignal von der Inverterschaltung 8704 und ein entweder vom Auffrischungsanschluß 8000 oder dem Auswahlumschalter 8040 zugeführtes Auffrischungsanforderungssignal empfängt, eine Gatterschaltung 8706, die die Auffrischungsanforderung ΦREF# vom ersten Arbitrierungsmittel 8014 und das Schlafmodus- Bestimmungssignal Sleep empfängt, und eine Gatterschaltung 8710, die die Ausgangssignale der Gatterschaltungen 8706 und 8708 empfängt, auf. Von der Gatterschaltung 8710 wird ein Auffrischungsanforderungssignal zum zweiten Arbitrierungsmittel 8020 übertragen.As shown in Fig. 187, the refresh control section has inverter circuits 8702 and 8704 which invert the sleep determination signal Sleep, an AND circuit 8700 which receives the output signal from the inverter circuit 8702 and the master-slave indicator M / S # 8708 which receives the output signal from the inverter circuit 8704 and a refresh request signal supplied from either the refresh terminal 8000 or the selection switch 8040 , a gate circuit 8706 which receives the refresh request ΦREF # from the first arbitration means 8014 and the sleep mode determination signal Sleep, and a gate circuit 8710 which receives the output signals of gate circuits 8706 and 8708 . A refresh request signal is transmitted from gate circuit 8710 to second arbitration means 8020 .

Die Gatterschaltung 8706 gibt ein aktives Signal aus, wenn die Auffrischungsanforderung ΦREF# im aktiven Zustand "L" ist und das Schlafmodus-Bestimmungssignal Sleep auf dem aktiven Pegel "H" liegt. Die Gatterschaltung 8708 liefert ein Signal auf "H", wenn das externe Auffrischungsanforderungssignal ext.REF# im aktiven Zustand ist und das von der Inverterschaltung 8704 zugeführte Signal den inaktiven Pegel "H" erreicht. Die Gatterschaltung 8710 gibt ein Signal auf "L" aus, wenn eines der Ausgangssignale von den Gatterschaltungen 8706 und 8708 den Pegel "H" erreicht. Die Gatterschaltung 8700 steuert den Ausgabezustand des Umschalters 8040. Der Betrieb wird im folgenden kurz beschrieben.The gate circuit 8706 outputs an active signal when the refresh request ΦREF # is in the active state "L" and the sleep mode determination signal Sleep is at the active level "H". Gate circuit 8708 provides a signal "H" when the external refresh request signal ext.REF # is in the active state and the signal supplied by inverter circuit 8704 reaches the inactive level "H". Gate circuit 8710 outputs a "L" signal when one of the output signals from gate circuits 8706 and 8708 reaches "H" level. Gate circuit 8700 controls the output state of switch 8040 . The operation is briefly described below.

Im Normalbetriebsmodus ist das Schlafmodus-Bestimmungssignal Sleep inaktiv, und die Gatterschaltung 8700 läßt den Indikator M/S# durch. Daher wird der Umschalter 8040 entsprechend dem Indikator M/S# in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz oder einen Zustand, in dem die Auffrischungsanforderung ΦREF# durchgelassen wird, versetzt. Weil das Schlafmodus- Bestimmungssignal Sleep auf dem inaktiven Pegel "L" liegt, ist das Ausgangssignal der Gatterschaltung 8706 auf "L" fest. Die Gatterschaltung 8708 empfängt das Signal mit Pegel "H" an ihrem positiven Eingang über die Inverterschaltung 8704 und arbeitet als Puffer. In diesem Fall wird daher von der Gatterschaltung 8710 entsprechend der Auffrischungsanforderung ext.REF#, die vom Anschluß 8000 oder dem Umschalter 8410 zugeführt wird eine Auffrischungsanforderung erzeugt, und das zweite Arbitrierungsmittel 8020 führt die für die Auffrischung notwendige Arbitrierung aus. Daher wird sowohl im Master- als auch Slave-Modus eine Auffrischung ausgeführt. In normal operating mode, the sleep mode determination signal Sleep is inactive and the gate circuit 8700 passes the indicator M / S #. Therefore, the switch 8040 is put into a high output impedance state or a state in which the refresh request ΦREF # is passed according to the indicator M / S #. Because the sleep mode determination signal Sleep is at the inactive level "L", the output signal of the gate circuit 8706 is fixed at "L". Gate circuit 8708 receives the "H" level signal at its positive input via inverter circuit 8704 and operates as a buffer. In this case, therefore, the gate circuit 8710 generates a refresh request in accordance with the refresh request ext.REF # supplied from the terminal 8000 or the switch 8410 , and the second arbitration means 8020 carries out the arbitration necessary for the refresh. Therefore, a refresh is carried out in both master and slave mode.

Ist der Schlafmodus festgelegt, steigt das Schlafmodus- Bestimmungssignal Sleep auf "H" an, das Ausgangssignal der Gatterschaltung 8700 erreicht den Pegel "L" und der Umschalter 8040 wird unabhängig davon, ob der Chip ein Master oder Slave ist, in den Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt. Weil die Gatterschaltung 8708 an ihrem positiven Eingang ein Signal mit Pegel "L" über die Inverterschaltung 8704 empfängt, ist ihr Ausgang auf "L" fest. Die Gatterschaltung 8706 arbeitet als Puffer in Abhängigkeit vom Schlafmodus-Bestimmungssignal Sleep, das auf "H" liegt, und erzeugt die Auffrischungsanforderung in Übereinstimmung mit der Auffrischungsanforderung ΦREF#, die vom ersten Arbitrierungsmittel 8014 erzeugt wird. Die Logik der von der Gatterschaltung 8706 erzeugten Auffrischungsanforderung wird von der Gatterschaltung 8710 invertiert und als Auffrischungsanforderung mit negativer Logik an das zweite Arbitrierungsmittel 8020 angelegt.When the sleep mode is set, the sleep mode determination signal Sleep rises to "H", the output signal of the gate circuit 8700 reaches the "L" level, and the changeover switch 8040 , regardless of whether the chip is a master or a slave, becomes the state of high output impedance transferred. Because gate circuit 8708 receives a "L" level signal at its positive input via inverter circuit 8704 , its output is fixed at "L". The gate circuit 8706 operates as a buffer in response to the sleep mode designation signal Sleep which is "H" and generates the refresh request in accordance with the refresh request FREF # generated by the first arbitration means 8014 . The logic of the refresh request generated by gate circuit 8706 is inverted by gate circuit 8710 and applied to second arbitration means 8020 as a refresh request with negative logic.

Daher wird im Schlafmodusbetrieb die Auffrischung in Übereinstimmung mit der Auffrischungsanforderung ausgeführt, die vom Selbstauffrischungszeitgeber im Chip erzeugt wird. Im Schlafmodus erfolgt kein externer Zugriff auf ein CDRAM. Daher ist es nicht notwendig, die internen Vorgänge synchron auszuführen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Anschluß 8000 in einen Zustand hoher Ausgangsimpedanz versetzt. Es ist nicht notwendig, eine weitere externe Auffrischungsanforderung ext.REF# zu übertragen, das Aufladen/Entladen dieser Signalleitung kann vermieden werden, und daher kann die Leistungsaufnahme im Schlafmodus vermindert werden.Therefore, in the sleep mode operation, the refresh is carried out in accordance with the refresh request generated by the self-refresh timer in the chip. There is no external access to a CDRAM in sleep mode. It is therefore not necessary to carry out the internal processes synchronously. At this point, port 8000 is placed in a high output impedance state. It is not necessary to transmit another external refresh request ext.REF #, the charging / discharging of this signal line can be avoided, and therefore the power consumption in sleep mode can be reduced.

Fig. 188 zeigt ein weiteres Beispiel der Speichersystemstruktur. Im Beispiel des Speichersystems, das oben beschrieben worden ist (siehe Fig. 177), wird der Auffrischungsvorgang Bank-weise ausgeführt. Bei der in Fig. 188 dargestellten Struktur sind alle Auffrischungsanschlüsse unabhängig von den Banks miteinander verbunden. In diesem Fall führen alle CDRAMs CR00 bis CRN4 des Speichersystems den Auffrischungsvorgang synchron aus. Auch bei diesem Beispiel kann derselbe Effekt wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform erzielt werden. Das CDRAM ist oben beschrieben worden. Eine Struktur zum Realisieren einer Auffrischung unter Verwendung der Master/Slave-Struktur kann jedoch auf jede beliebige synchrone Halbleiterspeichervorrichtung angewandt werden, bei der externe Signale synchron zum Taktsignal übernommen werden. Die Struktur ist nicht auf das CDRAM beschränkt. Figure 188 shows another example of the memory system structure. In the example of the storage system described above (see Fig. 177), the refresh operation is carried out bank by bank. In the structure shown in Fig. 188, all refresh ports are connected to each other regardless of the banks. In this case, all of the CDRAMs CR00 to CRN4 of the memory system carry out the refresh operation synchronously. In this example as well, the same effect as in the embodiment described above can be achieved. The CDRAM has been described above. However, a structure for realizing refresh using the master / slave structure can be applied to any synchronous semiconductor memory device in which external signals are adopted in synchronism with the clock signal. The structure is not limited to the CDRAM.

[Datenübertragungsverfahren][Data transmission method]

In der Wahrheitstafel der Steuersignale des DRAM, die in Fig. 94 gezeigt ist, enthalten die Befehle für die Datenübertragung vom Schreibdaten-Transfergatter DTBW zum DRAM-Feld, einem Befehl DWT1 zum Ausführen einer Datenübertragung zwischen dem Master- Register und dem Zwischenregister der Datenübertragungsschaltung DWTB sowie einen Befehl DWT2, der die Datenübertragung zwischen dem Master-Register und dem Zwischenregister sperrt. Hier wird ein neuer Übertragungsbefehl gebildet.In the DRAM control signal truth table shown in Fig. 94, the instructions for data transfer from the write data transfer gate DTBW to the DRAM array include an instruction DWT1 for performing data transfer between the master register and the intermediate register of the data transfer circuit DWTB and a command DWT2, which blocks the data transfer between the master register and the intermediate register. A new transfer command is formed here.

Befehl DRT1: Der Befehl soll eine Datenübertragung zwischen dem Master-Register und dem Zwischenregister (im weiteren als Slave- Register) in der Schreibdaten-Transferschaltung gleichzeitig mit dem Datenübertragungsvorgang vom DRAM-Feld zur Lesedaten- Transferschaltung DTBR ausführen.Command DRT1: The command is intended to transfer data between the Master register and the intermediate register (hereinafter referred to as slave Register) in the write data transfer circuit simultaneously with the data transfer process from the DRAM field to the read data Execute transfer circuit DTBR.

Befehl DRT2: Der Befehl soll die Datenübertragung zwischen dem Master-Register und dem Slave-Register der Schreibdaten- Übertragungsschaltung sperren und eine Datenübertragung vom DRAM-Feld zur Lesedaten-Transferschaltung DTBR ausführen.Command DRT2: The command is intended to transfer data between the Master register and the slave register of the write data Block transmission circuit and a data transmission from Execute DRAM field for read data transfer circuit DTBR.

Durch Bilden der oben beschriebenen zwei DRAM- Lesetransferbefehle können das schnelle Zurückschreiben und die Datenübertragung im Page-Mode kompatibel gemacht werden. Es wird der Datenübertragungsvorgang unter Verwendung dieser Befehle beschrieben.By forming the two DRAM Read transfer commands can write back and write quickly Data transmission can be made compatible in page mode. It will the data transfer process using these commands described.

Die unten erwähnten Befehle werden mit derselben Bedeutung wie die in Fig. 94 gezeigten Befehle verwendet.The commands mentioned below are used with the same meaning as the commands shown in Fig. 94.

Wie in Fig. 189 dargestellt ist, wird zuerst ein Aktivbefehl ACT an das DRAM angelegt, und es wird eine Zeile, die der CPU- Adresse entspricht im DRAM ausgewählt. Anschließend wird dem DRAM ein DRAM-Lesetransferbefehl 1 zugeführt. Gleichzeitig wird an das SRAM ein Pufferschreib-Transferbefehl BWT angelegt. Im DRAM-Feld wird entsprechend dem Aktivbefehl ACT ein Zeilenauswahlvorgang ausgeführt, und anschließend wird entsprechend dem DRAM-Lesetransferbefehl 1 DRT1 der Datenblock B1 der ausgewählten Zeile zur Lesedaten-Übertragungsschaltung DTBR übertragen. Der Befehl DRT1 legt die Datenübertragung vom Slave-Register der Schreibdaten-Übertragungsschaltung DTBW zum Master-Register fest. Daher wird der SRAM-Datenblock A1, der entsprechend dem Befehl BWT vom SRAM-Feld zum Slave-Register STW übertragen worden ist, anschließend zum Master-Register MTW übertragen. Es sei bemerkt, daß der Datenübertragungsvorgang zwischen dem SRAM-Feld und den Datenübertragungsschaltungen DTBW und DTBR vom SRAM-Treiberabschnitt ausgeführt wird, während der Datenübertragungsvorgang zwischen dem DRAM-Feld und den Datenübertragungsschaltungen DTBW und DTBR vom DRAM- Treiberabschnitt gesteuert wird.As shown in Fig. 189, an active command ACT is first applied to the DRAM, and a line corresponding to the CPU address is selected in the DRAM. A DRAM read transfer command 1 is then supplied to the DRAM. At the same time, a buffer write transfer command BWT is applied to the SRAM. In the DRAM field, a row selection process is carried out in accordance with the active command ACT, and then, in accordance with the DRAM read transfer command 1 DRT1, the data block B1 of the selected row is transferred to the read data transmission circuit DTBR. The command DRT1 specifies the data transfer from the slave register of the write data transfer circuit DTBW to the master register. Therefore, the SRAM data block A1, which has been transferred from the SRAM field to the slave register STW in accordance with the BWT command, is subsequently transferred to the master register MTW. It should be noted that the data transfer between the SRAM array and the data transfer circuits DTBW and DTBR is performed by the SRAM driver section, while the data transfer between the DRAM array and the data transfer circuits DTBW and DTBR is controlled by the DRAM driver section.

Zur Vereinfachung der Beschreibung zeigt Fig. 189 einen Zustand, in dem Daten vom DRAM-Feld zum Slave-Register STR der Lesedaten- Transferschaltung DTBR entsprechend dem Befehl DRT1 übertragen werden. Ob die Datenübertragung entsprechend diesem Befehl sofort ausgeführt wird, hängt von der Frequenz des benutzten Taktsignals ab (Latenz).To simplify the description, Fig. 189 shows a state in which data is transferred from the DRAM field to the slave register STR of the read data transfer circuit DTBR in accordance with the command DRT1. Whether the data transfer according to this command is carried out immediately depends on the frequency of the clock signal used (latency).

Wie in Fig. 190 dargestellt ist, wird der DRAM-NOP-Befehl DNOP (kein Betrieb) angelegt, und ein Pufferschreib-Transferbefehl BWT1 wird dem SRAM zugeführt. In diesem Zyklus führt das DRAM kontinuierlich den vorherigen Befehl aus, und der DRAM- Datenblock B1 wird für die Lesedaten-Transferschaltung DTBR verriegelt.As shown in Fig. 190, the DRAM-NOP instruction DNOP (no operation) is applied, and a buffer write transfer instruction BWT1 is supplied to the SRAM. In this cycle, the DRAM continuously executes the previous command and the DRAM data block B1 is latched to the read data transfer circuit DTBR.

Im SRAM wird eine andere Zeile ausgewählt, und der entsprechende Datenblock A2 wird zum Slave-Register STW der Schreibdaten- Transferschaltung DTBW übertragen und dort verriegelt.Another line is selected in the SRAM and the corresponding one Data block A2 becomes the slave register STW of the write data Transfer circuit DTBW transferred and locked there.

Wie in Fig. 191 gezeigt ist, wird dem DRAM erneut der DRAM-NOP- Befehl DNOP zugeführt, und ein Pufferlese-Transferbefehl BRTR wird an das SRAM angelegt. Im DRAM wird der vorherige Betriebszustand beibehalten. Im SRAM wird der Datenblock B1, der im Master-Register MTR der Lesedaten-Transferschaltung DTBR gespeichert ist, in der ausgewählten Zeile des SRAM-Feldes abgelegt. Zu diesem Zeitpunkt ist im SRAM-Feld die Zeile ausgewählt, in der der Datenblock A1 vorher gespeichert worden ist. Daher wird der Datenblock B1 anstelle des Datenblocks A1 abgelegt. Parallel zu diesem Speichervorgang werden die notwendigen Daten, das heißt, die von der CPU angeforderten Daten, ausgegeben.As shown in Fig. 191, the DRAM-NOP instruction DNOP is again supplied to the DRAM and a buffer read transfer instruction BRTR is applied to the SRAM. The previous operating state is retained in the DRAM. In the SRAM, the data block B1, which is stored in the master register MTR of the read data transfer circuit DTBR, is stored in the selected line of the SRAM field. At this point, the line in which the data block A1 has previously been stored is selected in the SRAM field. Data block B1 is therefore stored instead of data block A1. The necessary data, that is to say the data requested by the CPU, are output in parallel with this storage process.

Durch die oben beschriebene Folge von Vorgängen können bei einem Cache-Fehltreffer die von der CPU geforderten Daten mit hoher Geschwindigkeit zum SRAM-Feld übertragen und sofort gelesen werden, so daß die Zugriffsverzögerung bei einem Cache- Fehltreffer erheblich vermindert werden kann. Dieser Vorgang wird als schneller Rückschreibmodus verwendet, wie oben beschrieben worden ist. Durch Auswählen von zwei Datenblöcken A1 und A2 kann die Blockgröße des Cache verdoppelt werden. Damit kann die Cache-Größe vergrößert werden.Due to the sequence of operations described above, a Cache miss hits the data requested by the CPU with high Transfer speed to SRAM field and read immediately so that the access delay for a cache Missed hits can be significantly reduced. This process is used as a fast write-back mode, as above has been described. By selecting two data blocks A1 and A2 the block size of the cache can be doubled. In order to the cache size can be increased.

Wie in Fig. 192 dargestellt ist, wird im DRAM ein DRAM- Lesetransferbefehl 2 DRT2 zugeführt und ein Befehl* an das SRAM angelegt. Der Befehl* kann jeglicher Befehl außer dem Pufferschreibtransferbefehl BWT und den Pufferschreibtransfer/Schreibbefehl BRTW sein. Im DRAM wird ein Datenblock B2, der in derselben Zeile wie der Datenblock B1 existiert, aber zu einem anderen Datenblock gehört, ausgewählt und zur Lesedaten-Transferschaltung DTBR übertragen. Für das DRAM wird ein gewünschter Betrieb durchgeführt. Der Inhalt der Schreibdaten-Transferschaltung DTBW wird jedoch durch den Befehl* nicht verändert.As shown in Fig. 192, a DRAM read transfer command 2 DRT2 is supplied in the DRAM and a command * is applied to the SRAM. The command * can be any command except the BWT buffer write transfer command and the BRTW buffer write transfer / write command. In the DRAM, a data block B2 which exists in the same line as the data block B1 but belongs to a different data block is selected and transmitted to the read data transfer circuit DTBR. A desired operation is performed for the DRAM. However, the content of the write data transfer circuit DTBW is not changed by the command *.

Wie in Fig. 193 dargestellt ist, wird dem DRAM der DRAM-NOP- Befehl DNOP zugeführt, und der Befehl* wird an das SRAM angelegt. Daher wird in der Lesedaten-Transferschaltung DTBR der DRAM-Datenblock B2 im Master-Register MTR gespeichert. As shown in Fig. 193, the DRAM-NOP instruction DNOP is supplied to the DRAM and the instruction * is applied to the SRAM. The DRAM data block B2 is therefore stored in the master register MTR in the read data transfer circuit DTBR.

Wie in Fig. 194 gezeigt ist, wird der DNOP-Befehl an das DRAM angelegt, und der Pufferlesetransferbefehl-BRT wird dem SRAM zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zeile, in der der Datenblock A2 gespeichert worden ist, im SRAM in den ausgewählten Zustand versetzt. Entsprechend dem BRT wird der Datenblock B2, der im Master-Register MTR der Lesedaten- Transferschaltung DTBR gespeichert worden ist, zum SRAM-Feld übertragen. Folglich werden im SRAM-Feld die Datenblöcke A1 und A2 durch die DRAM-Datenblöcke B1 und B2 ersetzt. Die Blockgröße des Cache kann nämlich zwei Zeilen (32 Bit) des SRAM betragen.As shown in Fig. 194, the DNOP instruction is applied to the DRAM and the buffer read transfer instruction BRT is applied to the SRAM. At this time, the line in which the data block A2 has been stored is set to the selected state in the SRAM. Corresponding to the BRT, the data block B2 which has been stored in the master register MTR of the read data transfer circuit DTBR is transferred to the SRAM field. Consequently, data blocks A1 and A2 are replaced by DRAM data blocks B1 and B2 in the SRAM field. The block size of the cache can namely be two lines (32 bits) of the SRAM.

Wie in Fig. 195 dargestellt ist, wird dem DRAM ein Vorladebefehl PCG zugeführt. Der Befehl* wird an das SRAM angelegt. Durch den Vorladebefehl PCG kehrt das DRAM-Feld zum Vorladezustand zurück. Wie in Fig. 196 gezeigt ist, wird anschließend der Aktivbefehl ACT an das DRAM und der Befehl* an das SRAM angelegt. Im DRAM- Feld wird entsprechend der Tag-Adresse die Zeile ausgewählt, in die die SRAM-Datenblöcke A1 und A2 gespeichert werden sollen. Dem SRAM wird der Befehl* zugeführt, und es wird kein Neuschreiben von Daten in die Schreibdaten-Transferschaltung DTBW ausgeführt.As shown in Fig. 195, a precharge command PCG is applied to the DRAM. The command * is applied to the SRAM. With the precharge command PCG, the DRAM field returns to the precharge state. Subsequently, as shown in Fig. 196, the active command ACT is applied to the DRAM and the command * to the SRAM. The row in which the SRAM data blocks A1 and A2 are to be stored is selected in the DRAM field in accordance with the tag address. The command * is supplied to the SRAM, and data is not rewritten into the write data transfer circuit DTBW.

Wie in Fig. 197 gezeigt ist, wird dem DRAM der DRAM- Schreibtransferbefehl 2 DWT2 zugeführt. Der Befehl* wird an das SRAM angelegt. Durch den Befehl DBT2 wird eine Datenübertragung zwischen dem Slave-Register STW und dem Master-Register MTW in der Schreibdaten-Transferschaltung DTBW ausgeführt. Wie in Fig. 197 dargestellt ist, wird in diesem Zyklus, in dem der Befehl DWT2 angelegt ist, keine Datenübertragung vom Master-Register MTW zur DRAM-Spalte ausgeführt, und daher ist der Übertragungsvorgang durch eine gestrichelte Linie dargestellt.As shown in Fig. 197, the DRAM write transfer command 2 DWT2 is supplied to the DRAM. The command * is applied to the SRAM. The DBT2 command carries out a data transfer between the slave register STW and the master register MTW in the write data transfer circuit DTBW. As shown in Fig. 197, in this cycle in which the DWT2 instruction is applied, data transfer from the master register MTW to the DRAM column is not performed, and therefore the transfer operation is shown by a broken line.

Wie in Fig. 198 gezeigt ist, wird dem DRAM der Befehl DNOP zugeführt, und der Befehl* wird an das SRAM angelegt. Folglich wird der Datenblock A1, der im Master-Register MTW der Schreibdaten-Transferschaltung DTW gespeichert worden ist, in der entsprechenden Spalte des DRAM abgelegt. As shown in Fig. 198, the DNOP instruction is supplied to the DRAM and the * instruction is applied to the SRAM. Consequently, the data block A1, which has been stored in the master register MTW of the write data transfer circuit DTW, is stored in the corresponding column of the DRAM.

Wie in Fig. 199 dargestellt ist, wird dann der DRAM- Schreibtransferbefehl 1 DWT1 an das DRAM angelegt, und der Befehl* dem SRAM zugeführt. Der Befehl DTW1 stellt einen Betriebsmodus zum Übertragen der Daten des Slave-Registers STW der Schreibdaten-Transferschaltung DTBW zum DRAM-Feld über das Master-Register MTW dar. Daher wird in diesem Beispiel der Datenblock A2 zur ausgewählten Zeile des DRAM-Feldes übertragen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich im DRAM-Feld dieselbe Zeile wie die durch den vorherigen Befehl DWT2 ausgewählte Zeile im ausgewählten Zustand, und daher wird der Datenblock A2 an einer anderen Stelle dieser Zeile, in der der Datenblock A1 ge 47362 00070 552 001000280000000200012000285914725100040 0002004337740 00004 47243speichert worden ist, abgelegt.Then, as shown in Fig. 199, the DRAM write transfer command 1 DWT1 is applied to the DRAM and the command * is supplied to the SRAM. The command DTW1 represents an operating mode for transferring the data from the slave register STW of the write data transfer circuit DTBW to the DRAM field via the master register MTW. Therefore, in this example, the data block A2 is transferred to the selected line of the DRAM field. At this time, the DRAM field contains the same line as the line selected by the previous DWT2 command in the selected state, and therefore data block A2 is stored at a different position in this line, in which data block A1 is stored has been filed.

Wie in Fig. 200 gezeigt ist, wird im DRAM der DRAM-NOP-Befehl DNOP zugeführt. Folglich wird das Schreiben des Datenblocks A2 für die ausgewählte Zeile und die Spalte des DRAM abgeschlossen. Zu diesem Zeitpunkt kann der Befehl für das SRAM ein beliebiger Befehl sein (unwichtig). Daher wird dem DRAM der Vorladebefehl PCG zugeführt. Durch diesen Vorladebefehl kehrt das DRAM zum Vorladezustand zurück.As shown in Fig. 200, the DRAM-NOP instruction DNOP is supplied in the DRAM. As a result, writing of data block A2 for the selected row and column of the DRAM is completed. At this point, the command for the SRAM can be any command (unimportant). Therefore, the precharge command PCG is supplied to the DRAM. With this precharge command, the DRAM returns to the precharge state.

Durch die oben beschriebene Folge von Vorgängen können die Datenblöcke A1 und A2 des SRAM-Feldes entsprechend dem Page-Mode zurückgeschrieben werden. Der schnelle Rückschreibmodus und der Page-Modus können nämlich beide benutzt werden.Through the sequence of operations described above, the Data blocks A1 and A2 of the SRAM field corresponding to the page mode be written back. The fast write back mode and the Page mode can both be used.

Es kann eine Struktur verwendet werden, bei der die Zeile entsprechend der Adresse, die von der CPU angefordert wird, im DRAM entsprechend einem Page-Treffer/Fehltreffer nach Abschluß des Vorladens ausgewählt wird.A structure can be used where the line according to the address requested by the CPU in the DRAM corresponding to a page hit / miss upon completion of the preload is selected.

Es wird eine spezielle Betriebsfolge bei einem Cache-Fehltreffer beschrieben.It becomes a special operational sequence in the event of a cache miss described.

Fig. 201 zeigt ein Signaldiagramm des Betriebs im Fall eines Cache-Fehltreffers, wenn das Schreibindikatorbit gesetzt ist. Fig. 201 zeigt eine Betriebsfolge für ein Taktsignal mit 66 MHz. Der T1-Zyklus umfaßt das Auftreten eines Cache-Fehltreffers, bei dem die mit dem Abfall des Adreßstatussignals ADS# abgetastete Adresse nicht mit der Tag-Adresse übereinstimmt. Weil das Schreibindikatorbit gesetzt ist, unterscheidet sich der Inhalt des Cache vom Inhalt des Hauptspeichers. Wenn ein Cache- Fehltreffer auftritt, muß daher der Inhalt des Cache in den Hauptspeicher zurückgeschrieben werden. Fig. 201 shows a signal diagram of the operation in the case of a cache miss when the write indicator bit is set. Fig. 201 shows an operational sequence for a clock signal at 66 MHz. The T1 cycle involves the occurrence of a cache miss where the address sampled as the address status signal ADS # falls does not match the tag address. Because the write indicator bit is set, the contents of the cache differ from the contents of the main memory. If a cache miss occurs, the contents of the cache must therefore be written back to main memory.

Der folgende Vorgang wird bei einem Lesevorgang mit Page-Treffer durchgeführt. Wenn eine Zugriffsanforderung vorliegt und es sich herausstellt, daß ein Cache-Fehltreffer und Page-Treffer vorliegt, werden im Zyklus die Befehle DRT1 und BWT erzeugt. Folglich wird eine Datenübertragung vom SRAM-Feld zur Schreibdaten-Transferschaltung durchgeführt. Weil der Befehl DRT1 angelegt wird, wird in der Schreibdaten-Transferschaltung eine Datenübertragung vom Slave-Register zum Master-Register durchgeführt. Entsprechend dem Befehl DRT1 werden Daten vom DRAM-Feld zur Lesedaten-Transferschaltung übertragen.The following procedure is used when reading with page hits carried out. If there is an access request and it is turns out a cache miss and page hit the DRT1 and BWT commands are generated in the cycle. As a result, data transfer from the SRAM field to Write data transfer circuit performed. Because the command DRT1 is applied in the write data transfer circuit a data transfer from the slave register to the master register carried out. According to the DRT1 command, data from the Transfer DRAM field to the read data transfer circuit.

Im Zyklus 5 werden die Befehle DRT2 und BRTR ausgeführt. Die vorher entsprechend dem Befehl DRT1 in der Lesedaten- Transferschaltung gespeicherten Daten werden zum SRAM-Feld übertragen und die von der CPU angeforderten Daten werden gelesen. Zu diesem Zeitpunkt werden Daten entsprechend dem Befehl DRT2 vom DRAM-Feld zur Lesedaten-Transferschaltung übertragen. Es wird keine Datenübertragung zwischen dem Slave- Register und dem Master-Register der Schreibdaten- Transferschaltung durchgeführt. In den Zyklen 6 bis 8 wird dem SRAM ein Befehl SR zugeführt und Daten werden nacheinander gelesen. Im Zyklus 7 wird ein Vorladebefehl an das DRAM angelegt, so daß das DRAM-Feld zum Vorladezustand zurückkehrt.The commands DRT2 and BRTR are executed in cycle 5. The previously according to the command DRT1 in the read data Data stored in the transfer circuit becomes the SRAM field transferred and the data requested by the CPU read. At this point, data will be processed according to the Command DRT2 from the DRAM field to the read data transfer circuit transfer. There is no data transmission between the slave Register and the master register of the write data Transfer circuit carried out. In cycles 6 to 8, this becomes SRAM is given an SR command and data is sequential read. In cycle 7, a precharge command is sent to the DRAM applied so that the DRAM field returns to the precharge state.

Im Zyklus 9 wird der Befehl BWT zugeführt, und Daten werden vom SRAM-Feld zum Slave-Register der Schreibdaten-Transferschaltung übertragen. Folglich werden in der Schreibdaten- Transferschaltung zwei Datenblöcke gespeichert.In cycle 9, the command BWT is supplied and data is transferred from the SRAM field to the slave register of the write data transfer circuit transfer. Consequently, in the write data Transfer circuit stored two data blocks.

Im Zyklus 10 werden Befehle ACT und BRT angelegt, im DRAM-Feld wird ein Zeilenauswahlvorgang ausgeführt, während entsprechend dem Befehl BRT der entsprechend dem Befehl DRT2 im Zyklus 5 in der Lesedaten-Transferschaltung gespeicherte Datenblock in der entsprechenden Zeile des SRAM-Feldes abgelegt wird.In cycle 10 commands ACT and BRT are created, in the DRAM field a row selection process is performed while corresponding the BRT command corresponding to the DRT2 command in cycle 5 in  the data block stored in the read data transfer circuit corresponding line of the SRAM field is stored.

Im Zyklus 13 wird der Befehl DWT2 ausgeführt und die Daten, die im Master-Register der Schreibdaten-Transferschaltung gespeichert worden sind, werden an der entsprechenden Stelle der ausgewählten Zeile des DRAM-Feldes abgelegt. Im Zyklus 15 wird der Befehl DWT1 angelegt, und die Daten, die im Slave-Register der Schreibdaten-Transferschaltung gespeichert sind, werden an der entsprechenden Stelle des DRAM-Feldes abgelegt. Damit wird der Rückschreibvorgang abgeschlossen. Das DRAM-Feld kann ab Zyklus 16 angesprochen werden, und im Zyklus 17 wird ein Befehl für das DRAM-Feld erzeugt.In cycle 13 the command DWT2 is executed and the data that in the master register of the write data transfer circuit have been saved will be saved in the appropriate place selected row of the DRAM field. In cycle 15 the command DWT1 created, and the data in the slave register the write data transfer circuit are stored on the corresponding position of the DRAM field. So that will the write back process is completed. The DRAM field can start Cycle 16 are addressed, and in cycle 17 there is an instruction created for the DRAM field.

Bei einem Lesevorgang mit Page-Fehltreffer wird der folgende Vorgang ausgeführt.If the page miss is read, the following will occur Operation carried out.

Als Reaktion auf einen Cache-Fehltreffer werden die Befehle PCG und BWT zugeführt. Folglich kehrt das DRAM-Feld zum Vorladezustand zurück. Daten werden vom SRAM-Feld zum Slave- Register der Schreibdaten-Transferschaltung übertragen. Dann wird in Zyklus 6 der Befehl ACT angelegt und eine Zeile im DRAM ausgewählt. Im Zyklus 8 wird der Befehl DRT1 angelegt, und die Daten der entsprechenden Stelle der ausgewählten Zeile des DRAM werden im Slave-Register der Lesedaten-Transferschaltung über das Master-Register gespeichert. Die Datenübertragung zwischen den Registern wird in der Schreibdaten-Transferschaltung ausgeführt.In response to a cache miss, the instructions become PCG and BWT fed. As a result, the DRAM field returns to Precharge status back. Data is transferred from the SRAM field to the slave Transfer register of the write data transfer circuit. Then the ACT command is created in cycle 6 and a line in the DRAM selected. In cycle 8, the command DRT1 is created, and the Data of the corresponding position of the selected line of the DRAM are transferred to the slave register of the read data transfer circuit the master register is saved. The data transfer between the registers is in the write data transfer circuit executed.

Im Zyklus 10 werden die Befehle DRT2 und BRTR angelegt. Entsprechend dem Befehl BRTR werden an der entsprechenden Stelle des SRAM-Feldes die Daten gespeichert, die entsprechend dem Befehl DRT übertragen worden sind. Entsprechend dem Befehl DRT2 werden Daten zur Lesedaten-Transferschaltung übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird keine Datenübertragung zwischen dem Master-Register und dem Slave-Register der Schreibdaten- Transferschaltung ausgeführt. Anschließend wird der Befehl SR zugeführt und Daten werden nacheinander gelesen. Im Zyklus 12 wird der Vorladebefehl PCG angelegt. Folglich kehrt das DRAM- Feld zum Vorladezustand zurück.The commands DRT2 and BRTR are created in cycle 10. According to the BRTR command, be in the appropriate place of the SRAM field stores the data corresponding to the Command DRT have been transmitted. According to the command DRT2 data is transferred to the read data transfer circuit. To At this point in time, no data transmission between the Master register and the slave register of the write data Transfer circuit executed. Then the command SR fed and data are read one after the other. In cycle 12  the PCG precharge command is created. Consequently, the DRAM Field back to precharge state.

Im Zyklus 14 wird der Befehl BWT angelegt, und im Zyklus 15 werden die Befehle ACT und BRT zugeführt. Damit werden Zeilen des DRAM-Feldes und des SRAM-Feldes ausgewählt, und die SRAM- Zellendaten werden in der Schreibdaten-Transferschaltung (Slave- Register) gespeichert. In Übereinstimmung mit dem Befehl BRT werden die Daten, die entsprechend dem Befehl DRT2 des Zyklus 10 in der Lesedaten-Transferschaltung gespeichert worden sind, zur Position der Zeile übertragen, die entsprechend dem Befehl DWT (Zyklus 14) ausgewählt worden ist. Im DRAM wird eine Zeile ausgewählt, und in Zyklus 18 und den folgenden werden die Befehle DWT2 und DWT1 ausgeführt. Die Daten, die in der Schreibdaten-Transferschaltung gespeichert worden sind, werden nacheinander gespeichert.The BWT command is created in cycle 14 and in cycle 15 the commands ACT and BRT are supplied. This will make rows of the DRAM field and the SRAM field is selected, and the SRAM Cell data are stored in the write data transfer circuit (slave Register). In accordance with the BRT command the data corresponding to the DRT2 command of cycle 10 have been stored in the read data transfer circuit for Position of the line transferred according to the DWT command (Cycle 14) has been selected. In the DRAM there is one line selected, and in cycle 18 and the following, the DWT2 and DWT1 commands executed. The data in the Write data transfer circuit have been saved saved one after the other.

Der folgende Vorgang wird bei einem Schreibvorgang mit Page- Fehltreffer ausgeführt. Zuerst werden die Befehle PCG und BW zugeführt und Daten werden in die Schreibdaten-Transferschaltung geschrieben. Das DRAM-Feld kehrt zum Vorladezustand zurück. Im Zyklus 6 wird ein Befehl ACT angelegt und eine Zeile im DRAM ausgewählt. Dann wird im Zyklus 9 der Befehl DWT1 zugeführt, und die Daten, die in die Schreibdaten-Transferschaltung geschrieben worden sind, werden zur entsprechenden Stelle der ausgewählten Zeile des DRAM-Feldes übertragen.The following procedure is used when writing with Page- Missed hit. First the commands PCG and BW and data are fed into the write data transfer circuit written. The DRAM field returns to the precharge state. in the Cycle 6, an ACT command is created and a line in the DRAM selected. Then the command DWT1 is fed in cycle 9, and the data written in the write data transfer circuit have been selected for the corresponding position Transfer the line of the DRAM field.

Bei einem Schreibvorgang mit Page-Treffer werden die Befehle BW und DWT1 angelegt. Die zu diesem Zeitpunkt angelegten Daten werden zum Master- und Slave-Register der Schreibdaten- Transferschaltung übertragen.When writing with a page hit, the commands BW and DWT1 created. The data created at this time become the master and slave register of the write data Transfer circuit transfer.

Fig. 202 zeigt ein Signaldiagramm der Betriebsabfolge, wenn ein Taktsignal mit 50 MHz anliegt. In Fig. 202 ist auch die Betriebsfolge für einen Fehltreffer-Schreibvorgang und einen Fehltreffer-Lesevorgang unter denselben Bedingungen wie im Beispiel nach Fig. 201, das heißt, wenn das Schreibindikatorbit gesetzt ist, dargestellt. Bei der in Fig. 202 gezeigten Betriebsfolge ist die DRAM-NOP-Zeitspanne (kein Betrieb) kürzer als im Beispiel nach Fig. 201. Die Reihenfolge der Erzeugung der Befehle DRT1 und DRT2 unterscheidet sich vom Signaldiagramm nach Fig. 201. Wenn der Pufferschreibtransferbefehl BWT einmal angelegt ist, wird der DRAM-Lesetransferbefehl zweimal zugeführt. Daher kann ein ähnlicher Vorgang unabhängig davon, welcher der Befehle DRT1 und DRT2 früher erzeugt wird, realisiert werden. Genauer gesagt wird die Datenübertragung vom DRAM-Feld zur Lesedaten-Transferschaltung zusammen mit der Datenübertragung vom SRAM-Feld zur Schreibdaten- Transferschaltung ausgeführt, wenn die Befehle DRT2 und BRT angelegt sind. Fig. 202 shows a signal diagram of the operation sequence when a 50 MHz clock signal is applied. In Fig. 202, the sequence of operation for a miss-write operation and a miss-read operation is under the same conditions as in the example of FIG. 201, that is, when the Schreibindikatorbit is set illustrated. In the operation sequence shown in Fig. 202, the DRAM-NOP period (no operation) is shorter than in the example of Fig. 201. The order of generation of the commands DRT1 and DRT2 differs from the signal diagram of Fig. 201. If the buffer write transfer command BWT once applied, the DRAM read transfer command is supplied twice. Therefore, a similar process can be realized regardless of which of the DRT1 and DRT2 commands are generated earlier. More specifically, the data transfer from the DRAM field to the read data transfer circuit is carried out together with the data transfer from the SRAM field to the write data transfer circuit when the commands DRT2 and BRT are applied.

Werden die Befehle DRT1 und BRTR zugeführt, werden die Daten, die in der Lesedaten-Transferschaltung gespeichert worden sind, zur entsprechenden Stelle des SRAM-Feldes geschrieben, und anschießend werden die neuen DRAM-Zellendaten zur Lesedaten- Transferschaltung übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird in der Schreibdaten-Transferschaltung eine Datenübertragung vom Slave- Register zum Master-Register ausgeführt. Wenn der Befehl BWT angelegt wird (Zyklus 8) werden anschließend Daten im Slave- Register der Schreibdaten-Transferschaltung gespeichert. Daher werden in der Schreibdaten-Transferschaltung die SRAM-Daten gespeichert, die entsprechend dem Befehl BWT in den Zyklen 3 und 8 übertragen werden. Daher kann ein ähnlicher Betrieb wie der in Fig. 201 gezeigte realisiert werden.When the commands DRT1 and BRTR are supplied, the data stored in the read data transfer circuit is written to the corresponding location of the SRAM field, and then the new DRAM cell data is transferred to the read data transfer circuit. At this time, data transfer from the slave register to the master register is carried out in the write data transfer circuit. When the BWT command is created (cycle 8), data is then stored in the slave register of the write data transfer circuit. Therefore, the SRAM data is stored in the write data transfer circuit which is transferred in cycles 3 and 8 according to the BWT command. Therefore, an operation similar to that shown in Fig. 201 can be realized.

Fig. 203 zeigt eine Betriebsfolge, wenn das Master-Taktsignal eine Frequenz von 40 MHz aufweist. Das Signaldiagramm nach Fig. 203 ist ähnlich dem von Fig. 201. Es wird ein ähnlicher Betrieb realisiert, außer daß sich die DRAM-NOP-Zeitspanne (kein Betrieb) wegen des Unterschieds der Taktfrequenz unterscheidet. Fig. 204 zeigt eine Betriebsfolge, wenn das Master-Taktsignal CLK eine Frequenz von 33 MHz aufweist. Die in Fig. 204 dargestellte Betriebsfolge ist ähnlich der Betriebsfolge nach Fig. 202, und der einzige Unterschied betrifft die DRAM-NOP- Zeitspanne (kein Betrieb). Der Unterschied ergibt sich aus der verschiedenen Frequenz des Master-Taktsignals. Fig. 203 shows an operation sequence when the master clock signal has a frequency of 40 MHz. The signal diagram of FIG. 203 is similar to that of Fig. 201. There is realized a similar operation except that the DRAM NOP period (no operation) differs due to the difference in clock frequency. Fig. 204 shows a sequence of operation when the master clock signal CLK has a frequency of 33 MHz. The sequence of operations shown in FIG. 204 is similar to the sequence of operations in FIG. 202, and the only difference concerns the DRAM-NOP period (no operation). The difference results from the different frequency of the master clock signal.

Wie oben beschrieben unterscheidet sich die DRAM-NOP-Zeitspanne (kein Betrieb) abhängig von der Frequenz des Master-Taktsignals, weil die interne Datenübertragungszeit durch die Latenz bestimmt wird. Die Länge der Latenz kann entsprechend der Frequenz des Taktsignals eingestellt werden.As described above, the DRAM-NOP time period differs (no operation) depending on the frequency of the master clock signal, because the internal data transfer time is determined by the latency becomes. The length of the latency can vary according to the frequency of the Clock signal can be set.

Fig. 205 zeigt eine Wahrheitstafel der Steuersignale zum Einstellen des DRAM-Lesetransferbefehls. Wie in Fig. 205 dargestellt ist, werden für den DRAM-NOP-Befehl (kein Vorgang) die Signale RAS#, CAS# und DTD# alle auf "H" eingestellt. Das Signal CMd# liegt auf "H". Für den DRAM-Lesetransferbefehl 1 DWT1 werden die Signale RAS# und DTD# auf "H" sowie das Signal CAS# auf "L" eingestellt. Für den DRAM-Lesetransferbefehl 2 DRT2 werden die Signale RAS# und CAS# auf "H" sowie das Signal DTD# auf "L" gesetzt. Das Verfahren zum Erzeugen dieser Befehle stellt nur ein Beispiel dar und es können andere Kombinationen der Signalzustände verwendet werden. Fig. 205 shows a truth table of the control signals for setting the DRAM read transfer command. As shown in Fig. 205, the signals RAS #, CAS # and DTD # are all set to "H" for the DRAM-NOP instruction (no operation). The signal CMd # is at "H". For the DRAM read transfer command 1 DWT1, the signals RAS # and DTD # are set to "H" and the signal CAS # to "L". For the DRAM read transfer command 2 DRT2, the signals RAS # and CAS # are set to "H" and the signal DTD # to "L". The method of generating these commands is only an example and other combinations of signal states can be used.

Die Schreibdaten-Transferschaltung DTBW und die Lesedaten- Transferschaltung DTBR weisen jeweils ähnliche Strukturen wie die in den Fig. 125 und 127 gezeigten auf.The write data transfer circuit DTBW and the read data transfer circuit DTBR each have similar structures to those shown in FIGS . 125 and 127.

Das Steuersignal-Erzeugungssystem besitzt eine Struktur, die der in Fig. 129 gezeigten ähnlich ist. Bei der in Fig. 125 dargestellten Schreibdaten-Transferschaltung wird das Signal DWTE zur Steuerung der Datenübertragung vom Zwischenregister 4002, das heißt dem Slave-Register, zum Master-Register 4004 entsprechend den Befehlen DRT1 und DRT2 aktiviert/dekativiert.The control signal generation system has a structure similar to that shown in Fig. 129. In the write data transfer circuit shown in FIG. 125, the signal DWTE for controlling the data transfer from the intermediate register 4002 , that is to say the slave register, to the master register 4004 is activated / deactivated according to the commands DRT1 and DRT2.

Bei der dritten Ausführungsform des CDRAM mit einer Steuerung erzeugt die Steuerung 7026 ein Signal in Übereinstimmung mit dem externen Steuersignal, dem Cache-Treffersignal und dem Page- Treffersignal. Das kann realisiert werden, wenn die dem internen DRAM-Treiberabschnitt und dem SRAM-Treiberabschnitt zugeführten Signale erzeugt werden, um ähnliche Signallogiken wie die für die erste und zweite Ausführungsform gezeigten zu erfüllen.In the third embodiment of the CDRAM with a controller, controller 7026 generates a signal in accordance with the external control signal, the cache hit signal, and the page hit signal. This can be realized when the signals supplied to the internal DRAM driver section and the SRAM driver section are generated to satisfy signal logic similar to that shown for the first and second embodiments.

Fig. 206 zeigt eine weitere Struktur der Datenübertragungsschaltung. Wie in Fig. 206 dargestellt ist, weist die Schreibdaten-Transferschaltung DTBW N Stufen an Registern #1 bis #N auf. In diesem Beispiel weisen die Register #1 bis #N eine Schieberegisterstruktur auf und führen für die angelegten Daten ein Verriegeln und Verschieben aus. Bei dieser Struktur kann die Blockgröße des Cache auf das N-fache angehoben werden. Der Grund ist, weil N Datenblöcke entsprechend dem Page­ Mode nacheinander zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld übertragen werden können. Die Datenübertragung in der Schreibdaten-Transferschaltung DTBW wird durch Erweitern der Struktur der zwei Stufen an Registern, die oben beschrieben worden ist, durchgeführt. Fig. 206 shows a further structure of the data transfer circuit. As shown in Fig. 206, the write data transfer circuit DTBW has N stages on registers # 1 to #N. In this example, registers # 1 to #N have a shift register structure and perform locking and moving for the data created. With this structure, the block size of the cache can be increased to N times. The reason is because N data blocks can be successively transferred between the DRAM field and the SRAM field according to the page mode. Data transfer in the write data transfer circuit DTBW is performed by expanding the structure of the two stages of registers described above.

Bei der in Fig. 206 gezeigten Schreibdaten-Transferschaltung DTBW wird ein ähnlicher Effekt nicht nur durch die Schieberegisterstruktur erzielt, sondern durch ein Register mit FIFO-Struktur (first in/first out).In the write data transfer circuit DTBW shown in FIG. 206, a similar effect is achieved not only by the shift register structure, but also by a register with a FIFO structure (first in / first out).

[Bildverarbeitungssystem][Image processing system]

Fig. 207 zeigt ein Beispiel für das Bildverarbeitungssystem, das das CDRAM nach der vorliegenden Erfindung verwendet. Wie in Fig. 207 dargestellt ist, weist das Bildverarbeitungssystem eine CPU 9500 als externer Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten von Daten, ein CDRAM 9530, eine Bildanzeigeeinheit 9520 zum Anzeigen von Daten auf einem Monitor und eine Hochgeschwindigkeits- Videoschnittstelle 9510 zum Steuern des Zugriffs auf das CDRAM für die Bilddarstellung und des Zugriffs zwischen der CPU und dem CDRAM auf. Die CPU 9500 ist über einen Datenbus 9505 mit der Hochgeschwindigkeits-Videoschnittstelle 9510 verbunden. Fig. 207 shows an example of the image processing system using the CDRAM according to the present invention. As shown in Fig. 207, the image processing system includes a CPU 9500 as an external processing unit for processing data, a CDRAM 9530 , an image display unit 9520 for displaying data on a monitor, and a high-speed video interface 9510 for controlling access to the CDRAM the image display and the access between the CPU and the CDRAM. The CPU 9500 is connected to the high-speed video interface 9510 via a data bus 9505 .

Das DRAM 9530 weist einen SRAM-Bereich 9540 zum Speichern von Videodaten (Daten einer Abtastzeile) und einen DRAM-Bereich 9550 auf.The DRAM 9530 has an SRAM area 9540 for storing video data (data of one scan line) and a DRAM area 9550 .

Der DRAM-Bereich 9550 weist einen Video-Bereich 9560 zum Speichern von Videodaten auf. Die Datenübertragung wird zwischen dem SRAM 9540 und dem Videobereich 9560 ausgeführt. Die CPU 9500 arbeitet mit einer Betriebsfrequenz 33 MHz. Die Hochgeschwindigkeits-Videoschnittstelle 9510 arbeitet mit 66 MHz und regelt die Zugriffe auf das CDRAM 9530 der CPU und der Bildanzeigeeinheit 9520. Durch die Datenübertragung (entsprechend den Befehlen DRT und BRT) vom DRAM-Bereich 9550 zum SRAM-Bereich 9540 werden Videodaten vom DRAM-Feld 9550 zum SRAM-Feld 9540 übertragen. Unter der Steuerung der Hochgeschwindigkeits-Videoschnittstelle 9510 greift die CPU 9500 direkt auf die Datenübertragungsschaltung entsprechend dem Pufferlesebefehl BR und dem Pufferschreibbefehl BW auf die Datenübertragungsschaltung zu, die im CDRAM 9530 gebildet ist. Die Bildanzeigeeinheit 9520 greift auf den SRAM-Bereich 9540 zu. Die Hochgeschwindigkeits-Videoschnittstelle 9510 wird diesen in verzahnter (interleave) Weise durch.The DRAM area 9550 has a video area 9560 for storing video data. Data transfer is performed between the SRAM 9540 and the video area 9560 . The CPU 9500 operates at an operating frequency of 33 MHz. The high-speed video interface 9510 operates at 66 MHz and controls access to the CDRAM 9530 of the CPU and the image display unit 9520 . The data transmission (corresponding to the commands DRT and BRT) from the DRAM area 9550 to the SRAM area 9540 transfers video data from the DRAM field 9550 to the SRAM field 9540 . Under the control of the high-speed video interface 9510 , the CPU 9500 directly accesses the data transfer circuit in accordance with the buffer read instruction BR and the buffer write instruction BW on the data transfer circuit formed in the CDRAM 9530 . The image display unit 9520 accesses the SRAM area 9540 . The high-speed video interface 9510 is interleaved through this.

Fig. 208 zeigt schematisch das Arbeitsprinzip des in Fig. 207 gezeigten Bildverarbeitungssystems. In der Rücklaufzeit der Videodaten (horizontale und vertikale Rücklaufzeit) wird eine Übertragung von Videodaten vom DRAM-Bereich 9550 zum SRAM- Bereich 9540 durchgeführt. Während dieser Zeitspanne kann die CPU 9500 das CDRAM 9530 nicht ansprechen. Außerhalb der Rücklaufzeit kann eine sogenannte "Bildauffrischung" ausgeführt werden, bei der Videodaten von der CPU, die auf das CDRAM 9530 zugreift, verändert werden. Das CDRAM 9530 kann nämlich einen ähnlichen Betrieb wie ein Video-RAM implementieren, das einen wahlfreien Zugriffsport und einen seriellen Zugriffsport umfaßt. Fig. 208 schematically shows the principle of operation of the image processing system shown in Fig. 207. In the return time of the video data (horizontal and vertical return time), a transfer of video data from the DRAM area 9550 to the SRAM area 9540 is carried out. The CPU 9500 can not address the CDRAM 9530 during this period. Outside of the ramp-down time, a so-called "image refresh" can be carried out, in which video data is changed by the CPU which accesses the CDRAM 9530 . Namely , the CDRAM 9530 can implement an operation similar to a video RAM that includes an optional access port and a serial access port.

Es wird der Steuervorgang der Hochgeschwindigkeits- Videoschnittstelle 9510 beschreiben.The control process of the high speed video interface 9510 will be described.

Fig. 209 zeigt ein Signaldiagramm des Betriebs des Videodaten- Verarbeitungssystems, wenn das CDRAM im "transparenten Ausgabemodus" arbeitet. In Fig. 209 stellt CK33 die Arbeitsgeschwindigkeit der CPU und CK66 die Arbeitsgeschwindigkeit der Hochgeschwindigkeits- Videoschnittstelle 9510, die das CDRAM 9530 anspricht, dar. Zur Bildanzeigeeinheit 9520 werden Videodaten mit einer Geschwindigkeit von 15,5 MHz übertragen. Der Zugriff auf die Videodaten wird unter Verwendung des Befehls SR ausgeführt. In Fig. 209 bezeichnet der Zyklus T1 einen Videozugriffszyklus und T2 einen CPU-Zugriffszyklus. Fig. 209 shows a signal diagram of the operation of the video data processing system when the CDRAM is operating in the "transparent output mode". In Fig. 209, CK33 represents the operating speed of the CPU and CK66 represents the operating speed of the high-speed video interface 9510 which the CDRAM 9530 addresses. Video data is transmitted to the image display unit 9520 at a speed of 15.5 MHz. Access to the video data is performed using the SR command. In Fig. 209, cycle T1 denotes a video access cycle and T2 denotes a CPU access cycle.

Wie in Fig. 209 dargestellt ist, wird im ersten Zyklus durch den Befehl SR eine Videoadresse VIDEO0 angelegt, und in Übereinstimmung mit dieser Adresse werden mit dem Anstieg des nächsten Taktsignals CK66 Videodaten auf den CDRAM-Bus ausgegeben. Diese Daten werden über die Hochgeschwindigkeits-Videoschnittstelle 9510 zur Bildanzeigeeinheit 9520 übertragen.As shown in Fig. 209, a video address VIDEO0 is created in the first cycle by the command SR, and in accordance with this address, video data is output on the CDRAM bus as the next clock signal CK66 rises. This data is transmitted to the image display unit 9520 via the high-speed video interface 9510 .

Dann wird ein Zugriff von der CPU ausgeführt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Befehle DWT und BW zugeführt, der DRAM- Schreibtransferbetrieb und der Pufferschreibbetrieb werden ausgeführt, die Daten von der CPU werden zur Datentransferschaltung geschrieben und die geschriebenen Daten werden zum DRAM-Feld übertragen. Dann wird der Videozugriff ausgeführt und Videodaten VIDEO1 werden durch den Befehl SR vom SRAM-Feld 9540 gelesen. Im CDRAM 9530 wird eine Datenübertragung entsprechend dem Befehl von der CPU ausgeführt. Im nächsten Zyklus wird der Befehl DRT angelegt, Daten werden vom DRAM zur Datenübertragungsschaltung übertragen und der Blocklesebetrieb wird ausgeführt. Die gültigen Daten werden durch diesen Blocklesebetrieb ausgegeben. Die Ausgabe der gültigen Daten dieses Blocklesebetriebs erfolgt nach dem Verstreichen von drei Taktzyklen. Es sei bemerkt, daß der Zugriff auf das CDRAM 9530 entsprechend dem Taktsignal CK66 ausgeführt wird, während die CPU eine Zugriffsanforderung entsprechend dem Taktsignal CK33 ausgibt. Anschließend werden Videodaten und die CPU-Daten nacheinander entsprechend den Befehlen BR und SR ausgegeben.An access is then carried out by the CPU. At this time, the commands DWT and BW are supplied, the DRAM write transfer operation and the buffer write operation are executed, the data from the CPU are written to the data transfer circuit, and the written data is transferred to the DRAM field. Then the video access is performed and video data VIDEO1 is read by the SR command from the SRAM field 9540 . In CDRAM 9530 , data transfer is carried out in accordance with the command from the CPU. In the next cycle, the DRT command is applied, data is transferred from the DRAM to the data transfer circuit, and the block read operation is carried out. The valid data are output by this block read mode. The valid data of this block read mode are output after three clock cycles have elapsed. Note that the CDRAM 9530 is accessed in accordance with the clock signal CK66 while the CPU issues an access request in accordance with the clock signal CK33. Then, video data and the CPU data are sequentially output in accordance with the BR and SR commands.

Weil die CPU und die Bildanzeigeeinheit abwechselnd auf das CDRAM dieser verzahnten Anordnung zugreifen, kann die CPU das DRAM ohne Zugriffsunterbrechung durchführen (mit Ausnahme der Übertragungszeitspanne der Videodaten vom DRAM-Bereich 9550 zum SRAM-Bereich 9540). Dadurch wird eine Datenverarbeitung mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht.Because the CPU and the image display unit alternately access the CDRAM of this interlocking arrangement, the CPU can perform the DRAM without interrupting access (except for the transmission period of the video data from the DRAM area 9550 to the SRAM area 9540 ). This enables data processing at high speed.

Fig. 210 zeigt ein Signaldiagramm des Betriebs des Bildverarbeitungssystems, wenn das CDRAM Daten im Registerausgabemodus ausgibt. Im Registerausgabemodus werden Daten mit einer Verzögerung von einem Taktzyklus ausgegeben, wie bereits unter Bezugnahme auf 66 beschrieben worden ist. Im transparenten Ausgabemodus werden im Zyklus ausgegeben, der auf den Zugriffszyklus folgt. Wenn der Registerausgabemodus verwendet wird, kann daher die nächste Adresse angelegt werden, während die vorherigen Daten ausgegeben werden, wie in Fig. 210 gezeigt ist. Daher können die CPU und die Bildanzeigeeinheit abwechselnd mit derselben Geschwindigkeit auf das CDRAM zugreifen. Die CPU-Daten und die Videodaten können nämlich mit derselben Geschwindigkeit eingegeben/ausgegeben werden. Fig. 210 shows a signal diagram of the operation of the image processing system when the CDRAM outputs data in the register output mode. In the register output mode, data is output with a delay of one clock cycle, as has already been described with reference to FIG. 66. In the transparent output mode, outputs are made in the cycle that follows the access cycle. Therefore, when the register output mode is used, the next address can be applied while the previous data is output, as shown in Fig. 210. Therefore, the CPU and the image display unit can access the CDRAM alternately at the same speed. Namely, the CPU data and the video data can be input / output at the same speed.

Im transparenten Ausgabemodus werden gültige Daten mit dem Anstieg des nächsten Taktsignals ausgegeben, wenn eine Adresse angelegt wird. Wenn die CPU-Daten und die Videodaten abwechselnd mit derselben Geschwindigkeit angesprochen werden, ergibt sich daher eine Datenkollision. Die Videodaten VIDEO0 und die CPU- Daten 486-0 werden nun als Beispiel in Fig. 210 herangezogen. Wenn das CDRAM im transparenten Ausgabemodus arbeitet und eine Adresse VIDEO1 angelegt ist, werden im nächsten Taktzyklus Videodaten VIDEO1 ausgegeben. Zu diesem Zeitpunkt werden Schreibdaten 486-0 von der CPU angelegt. Daher kollidieren die CPU-Daten mit den Videodaten. Im Registerausgabemodus werden die Daten mit einer Verzögerung von einem Taktzyklus ausgegeben, und daher können die Daten selbst dann sicher und ohne Datenkollision geschrieben werden, wenn die CPU Daten in das CDRAM schreibt. Damit kann ein Bildverarbeitungssystem, das bei höherer Geschwindigkeit arbeitet, gebildet werden.In transparent output mode, valid data is output with the rise of the next clock signal when an address is created. If the CPU data and the video data are addressed alternately at the same speed, a data collision results. The video data VIDEO0 and the CPU data 486-0 are now used as an example in FIG. 210. If the CDRAM is operating in the transparent output mode and an address VIDEO1 is applied, video data VIDEO1 is output in the next clock cycle. At this time, write data 486-0 is created by the CPU. Therefore, the CPU data collide with the video data. In the register output mode, the data is output with a delay of one clock cycle, and therefore the data can be written safely and without data collision even when the CPU writes data to the CDRAM. An image processing system that operates at a higher speed can thus be formed.

Fig. 211 zeigt einen Vergleich der Betriebsgeschwindigkeit eines Standard-DRAM und des CDRAM. Es wird angenommen, daß Daten geschrieben werden sollen, die in 16 Zeilen * 16 Spalten angeordnet sind, wie in Fig. 211(a) dargestellt ist. Wie in Fig. 211(b) gezeigt ist, ist es beim Standard-DRAM notwendig, die Daten durch Umschalten des Signals CAS nach der Aktivierung des Signals RAS nacheinander zu schreiben. Wenn eine Datenzeile geschrieben ist, wird das DRAM-Feld in den Vorladezustand versetzt, und die Daten müssen entsprechend den Signalen RAS und CAS erneut geschrieben werden. Figure 211 shows a comparison of the operating speed of a standard DRAM and CDRAM. It is assumed that data is to be written which is arranged in 16 rows * 16 columns, as shown in Fig. 211 (a). As shown in Fig. 211 (b), in the standard DRAM, it is necessary to write the data one by one by switching the signal CAS after activating the signal RAS. When a row of data is written, the DRAM field is precharged and the data must be rewritten according to the RAS and CAS signals.

Wie in Fig. 211(c) dargestellt ist, werden im CDRAM Daten nacheinander zur Datentransferschaltung entsprechend dem Pufferschreibbefehl BW geschrieben, der DRAM-Aktivbefehl ACT wird an das DRAM angelegt, die geschriebenen Daten werden kollektiv zur Zeile des DRAM-Feldes entsprechend dem Befehl DWT übertragen, und es wird ein Datenschreiben der restlichen Zeilen ausgeführt. Wenn auf die nächste Zeile zugegriffen werden soll, kann zu diesem Zeitpunkt der Zeilenauswahlvorgang des DRAM gleichzeitig mit dem Datenschreiben in die Datentransferschaltung entsprechend dem Befehl BW ausgeführt werden. Daher ist die RAS-Vorladezeit extern überhaupt nicht erforderlich. Somit können Daten mit hoher Geschwindigkeit geschrieben werden.As shown in Fig. 211 (c), data in CDRAM is successively written to the data transfer circuit in accordance with the buffer write command BW, the DRAM active command ACT is applied to the DRAM, the written data collectively becomes the row of the DRAM field in accordance with the command DWT is transferred and the remaining lines are written to. If the next line is to be accessed, the line selection process of the DRAM can be carried out at the same time as the data writing to the data transfer circuit in accordance with the BW command. The RAS precharge time is therefore not required at all externally. Thus, data can be written at high speed.

Bei der Beschreibung bezüglich Fig. 211 werden 8 Bits als ein Cache-Block behandelt, das heißt, als Transfergröße.In the description regarding Fig. 211, 8 bits are treated as a cache block, that is, as a transfer size.

Fig. 212 zeigt einen Vergleich des Datenschreibvorgangs, wenn in einem rechteckigen Bereich eine Page-Grenze vorliegt. An der Page-Grenze unterscheiden sich die Zeilen des DRAM-Feldes. Wie in Fig. 212(a) gezeigt ist, gibt es in diesem Fall eine Page- Grenze an der Schnittstelle zwischen dem Daten-D1-Bereich und dem Daten-D2-Bereich, und die Daten D1 und Daten D2 werden in verschiedenen DRAM-Wortleitungen gespeichert. Wie in Fig. 212(b) gezeigt ist, werden in diesem Fall im Standard-DRAM zuerst die Daten D1 unter Verwendung der Signale RAS und CAS geschrieben, bis die Page-Grenze erreicht ist. Dann wird das DRAM vorgeladen und die restlichen Daten D2 und D3 der ersten Zeile müssen entsprechend den Signalen RAS und CAS geschrieben werden. Im Bereich der zweiten Zeile muß ein ähnlicher Vorgang ausgeführt werden. Daher muß der DRAM-Feld sowohl an der Page-Grenze als auch bei einer Änderung der Zeilen bei der Anordnung mit 16 Zeilen * 16 Spalten vorgeladen werden. Daher wird durch die RAS- Vorladezeit eine Datenverarbeitung mit hoher Geschwindigkeit verhindert. Fig. 212 shows a comparison of the data writing operation when there is a page boundary in a rectangular area. The lines of the DRAM field differ at the page boundary. In this case, as shown in Fig. 212 (a), there is a page boundary at the interface between the data D1 area and the data D2 area, and the data D1 and data D2 are stored in different DRAMs. Word lines saved. In this case, as shown in Fig. 212 (b), in the standard DRAM, the data D1 is first written using the signals RAS and CAS until the page limit is reached. Then the DRAM is preloaded and the remaining data D2 and D3 of the first line must be written in accordance with the signals RAS and CAS. A similar procedure must be carried out in the area of the second line. Therefore, the DRAM field must be preloaded both at the page boundary and when changing the rows in the arrangement with 16 rows * 16 columns. Therefore, the RAS precharge time prevents high speed data processing.

Wie in Fig. 212(c) dargestellt ist, wird im CDRAM, nachdem die Daten entsprechend dem Pufferschreibbefehl BW geschrieben worden sind, Daten entsprechend den Befehlen DWT und BWTW geschrieben, und parallel dazu wird der Vorladebefehl PCG des DRAM-Feldes angelegt und die Daten können nacheinander entsprechend dem Pufferschreibbefehl BW geschrieben werden. Parallel zum Datenschreiben in die Datentransferschaltung entsprechend dem Pufferschreibbefehl BW kann eine DRAM-Zeile ausgewählt werden, in die die Daten D2 und D3 geschrieben werden sollen. Durch eine Übertragung entsprechend den Befehlen DWT und BWTW am Ende dieses Zeilenabschnitts können Daten zur gewünschten DRAM-Zeile geschrieben werden. Daher muß beim Umschalten der Zeilen bei der Anordnung mit 16 Zeilen * 16 Spalten eine Vorladung ausgeführt werden, die eine Wartezeit erfordert, aber bei der Anordnung mit 16 Zeilen * 16 Spalten ist keine RAS-Vorladezeit an der Page- Grenze notwendig, so daß Daten mit hoher Geschwindigkeit geschrieben werden können.As shown in Fig. 212 (c), in the CDRAM, after the data has been written in accordance with the buffer write command BW, data is written in accordance with the commands DWT and BWTW, and in parallel the precharge command PCG of the DRAM field is applied and the data can be written one after the other according to the buffer write command BW. In parallel to writing data to the data transfer circuit in accordance with the buffer write command BW, a DRAM line can be selected into which the data D2 and D3 are to be written. By transferring the commands DWT and BWTW at the end of this line section, data can be written to the desired DRAM line. Therefore, when switching the rows with the arrangement with 16 rows * 16 columns, a precharge must be carried out, which requires a waiting time, but with the arrangement with 16 rows * 16 columns no RAS precharge time is necessary at the page boundary, so data can be written at high speed.

Fig. 213 zeigt ein Signaldiagramm des Betriebs, wenn Daten, die in 16 Zeilen * 16 Spalten angeordnet sind, aus dem DRAM-Feld gelesen werden sollen. Es wird angenommen, daß die Datengruppen D1 und D2, die wie in Fig. 213(a) angeordnet sind, gelesen werden. Die Daten D1 und D2 sind Blöcke, die jeweils eine Übertragungseinheit bilden. Fig. 213 shows a signal diagram of the operation when data arranged in 16 rows * 16 columns is to be read from the DRAM field. It is assumed that the data groups D1 and D2 arranged as in Fig. 213 (a) are read. The data D1 and D2 are blocks that each form a transmission unit.

Fig. 213(b) zeigt eine Datenlesefolge, wenn eine synchrone Halbleiterspeichervorrichtung (SDRAM) verwendet wird. Die synchrone Halbleiterspeichervorrichtung SDRAM kann Daten synchron zum Taktsignal mit hoher Geschwindigkeit lesen. Die synchrone Halbleiterspeichervorrichtung weist im Dateneingabe/Ausgabeabschnitt ein serielles Register auf und ermöglicht die Dateneingabe/Ausgabe in das und vom seriellen Register synchron mit dem Taktsignal. Beim Datenlesen werden die intern ausgewählten Speicherzellendaten kollektiv im seriellen Register gespeichert, und dann werden die Daten synchron zum Taktsignal nacheinander vom seriellen Register ausgelesen. Wenn die Anzahl der seriellen Register gleich 8 ist, ist es notwendig, neue Daten im seriellen Register zu speichern, jedesmal wenn 8 Datenbits gelesen werden. Daher wird das Signal CAS zum Laden von Daten in das serielle Register erzeugt. Wenn Daten nacheinander vom seriellen Register gelesen werden sollen, nachdem Daten in das serielle Register geladen worden sind, kann im DRAM-Feld eine andere Zeile vorgeladen und in den ausgewählten Zustand versetzt werden. Wenn eine synchrone Halbleiterspeichervorrichtung SDRAM verwendet wird, können daher Daten mehr oder weniger kontinuierlich gelesen werden. Fig. 213 (b) shows a data reading sequence when a synchronous semiconductor memory device (SDRAM) is used. The synchronous semiconductor memory device SDRAM can read data in synchronism with the clock signal at high speed. The synchronous semiconductor memory device has a serial register in the data input / output section and enables data input / output to and from the serial register in synchronism with the clock signal. When reading data, the internally selected memory cell data is stored collectively in the serial register, and then the data is read out successively from the serial register in synchronism with the clock signal. If the number of serial registers is 8, it is necessary to store new data in the serial register every time 8 data bits are read. Therefore, the CAS signal for loading data into the serial register is generated. If data are to be read from the serial register one after the other after data has been loaded into the serial register, another line can be preloaded in the DRAM field and set to the selected state. Therefore, when a synchronous semiconductor memory device SDRAM is used, data can be read more or less continuously.

Wie in Fig. 213(c) dargestellt ist, werden im CDRAM die notwendigen Daten entsprechend dem Befehl ACT und DRT zur Datentransferschaltung übertragen, und die Daten werden von der Datentransferschaltung entsprechend dem Befehl BRTR zum SRAM- Feld übertragen, und dann können Daten sicher entsprechend dem Befehl SR gelesen werden. Auch in diesem Fall kann ein Vorladen und Aktivieren im DRAM-Feld ausgeführt werden, wenn Daten vom SRAM-Feld gelesen werden. Daher kann das Datenlesen mit derselben Geschwindigkeit wie in einer synchronen Halbleiterspeichervorrichtung SDRAM ausgeführt werden.As shown in Fig. 213 (c), in the CDRAM, the necessary data is transferred to the data transfer circuit according to the ACT and DRT commands, and the data is transferred to the SRAM field from the data transfer circuit according to the BRTR command, and then data can be safely transferred accordingly read the command SR. In this case too, precharging and activation can be carried out in the DRAM field when data is read from the SRAM field. Therefore, the data reading can be performed at the same speed as in a synchronous semiconductor memory device SDRAM.

Fig. 214 zeigt ein Signaldiagramm des Betriebs des SDRAM und CDRAM beim Datenlesen, wenn eine Page-Grenze existiert. Wie in Fig. 214(a) gezeigt ist, wird angenommen, daß die WRAP-Länge (Datenlänge, die kontinuierlich gelesen werden kann) in der synchronen Halbleiterspeichervorrichtung (im folgenden einfach als SDRAM bezeichnet) gleich 8 ist. Wie in Fig. 214(b) dargestellt ist, wird im SDRAM an der Page-Grenze der RAS- Vorladezustand eingenommen, und dann wird das DRAM-Feld erneut aktiviert. Damit werden Daten im Leseregister (serielles Register, das im Datenausgabebereich gebildet ist) gespeichert, dann werden Daten nacheinander gelesen, und dann ist es notwendig, Daten nacheinander zu lesen, indem durch Umschalten des Signals CAS neue Daten übertragen werden. Daher gibt es in diesem Fall eine erhebliche RAS-Vorladezeit und die RAS-CAS- Verzögerungszeit bei jeder Page-Grenze. Fig. 214 shows a signal diagram of the operation of the SDRAM and CDRAM in data reading when a page boundary exists. As shown in Fig. 214 (a), it is assumed that the WRAP length (data length that can be read continuously) in the synchronous semiconductor memory device (hereinafter simply referred to as SDRAM) is 8. As shown in Fig. 214 (b), the RAS precharge state is assumed at the page boundary in the SDRAM, and then the DRAM field is activated again. With this, data is stored in the read register (serial register formed in the data output area), then data is read one by one, and then it is necessary to read data one by one by transferring new data by switching the signal CAS. Therefore, in this case there is a significant RAS preload time and the RAS-CAS delay time at each page boundary.

Wie in Fig. 214(c) dargestellt ist, ist es im CDRAM selbst bei einer Page-Grenze mitten in der Anordnung möglich, Daten nacheinander zu lesen, indem die Daten zur Datentransferschaltung übertragen werden, und das DRAM-Feld parallel dazu vorzuladen und zu aktivieren. Es gibt keinen Vorladeeinfluß des DRAM-Feldes, so daß die Daten mit höherer Geschwindigkeit als im SDRAM gelesen werden können. As shown in Fig. 214 (c), in the CDRAM, even with a page boundary in the middle of the arrangement, it is possible to read data one by one by transferring the data to the data transfer circuit and to preload and close the DRAM field in parallel activate. There is no precharge influence from the DRAM field, so that the data can be read at a higher speed than in the SDRAM.

Fig. 215 zeigt ein Signaldiagramm des Betriebs für den Read- Modify-Write-Vorgang. Wie in Fig. 215(a) dargestellt ist, wird angenommen, daß die Daten in 16 Zeilen * 16 Spalten angeordnet sind und entsprechend dem Read-Modify-Write-Modus alle überschrieben werden. Wie in Fig. 215(b) dargestellt ist, wird im SDRAM in Abhängigkeit vom Abfallen des Signals CAS der Lesebefehl und der Schreibbefehl ausgegeben. Daher sind zwei Taktsignale für den Lesebefehl und den Schreibbefehl notwendig. Wenn der Read-Modify-Write-Vorgang für die Daten einer Zeile ausgeführt werden soll, gibt es daher eine Wartezeit zwischen dem Schreibvorgang bis zur Ausführung des Lesevorgangs. Das verhindert eine schnelle Änderung der Daten. Fig. 215 shows a signal diagram of the operation for the read-modify-write operation. As shown in Fig. 215 (a), it is assumed that the data are arranged in 16 rows * 16 columns and all are overwritten according to the read-modify-write mode. As shown in Fig. 215 (b), the read command and the write command are output in the SDRAM depending on the drop of the signal CAS. Therefore, two clock signals are required for the read command and the write command. If the read-modify-write process is to be carried out for the data of a line, there is therefore a waiting time between the write process and the execution of the read process. This prevents the data from being changed quickly.

Demgegenüber können im CDRAM die Daten durch Schreiben von Daten vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld über die Transferschaltung und durch abwechselndes Ausführen des Datenlesens vom SRAM-Feld und des Datenschreibens zur Transferschaltung geändert werden. Die erforderlichen Daten werden alle zur Schreibdaten- Transferschaltung geschrieben, nachdem die Daten entsprechend dem Befehl DRT zur Lesedaten-Transferschaltung übertragen worden sind. Dann werden die Daten, die in die Schreibdaten- Transferschaltung geschrieben worden sind, entsprechend dem Befehl BWT zum DRAM-Feld übertragen. Daher können im DRAM-Feld die Daten mit hoher Geschwindigkeit neu geschrieben werden, wenn in einer Zeile keine Page-Grenze auftritt.In contrast, in CDRAM the data can be written by writing data from the DRAM field to the SRAM field via the transfer circuit and through alternately performing data reading from the SRAM field and the Data writing to the transfer circuit can be changed. The all data required for the write data Transfer circuit written after the data accordingly the command DRT has been transmitted to the read data transfer circuit are. Then the data that is in the write data Transfer circuit have been written according to the Transfer the BWT command to the DRAM field. Therefore, in the DRAM field the data is rewritten at high speed if there is no page boundary in one line.

Fig. 216 zeigt ein Signaldiagramm des Betriebs, wenn Daten, die eine dreieckige Fläche belegen, geschrieben werden sollen. Es wird angenommen, daß die Videodaten, die die Daten D1 und D2 enthalten und in dreieckiger Form im Bereich von 16 Zeilen * 16 Spalten angeordnet sind, geschrieben werden sollen, wie in Fig. 216(a) dargestellt ist. Wie in Fig. 216(b) gezeigt ist, müssen zu diesem Zeitpunkt im SDRAM und im DRAM Daten durch Umschalten der Signale RAS und CAS entsprechend der jeweiligen Zeile geschrieben werden. Daher gibt es in jeder Zeile eine RAS- Vorladezeit und eine RAS-CAS-Verzögerungszeit. Figure 216 shows a signal diagram of the operation when data occupying a triangular area is to be written. It is assumed that the video data containing the data D1 and D2 and arranged in a triangular shape in the range of 16 rows * 16 columns should be written as shown in Fig. 216 (a). At this time, as shown in Fig. 216 (b), data must be written in the SDRAM and DRAM by switching the signals RAS and CAS according to the respective line. Therefore, there is a RAS precharge time and a RAS-CAS delay time in each line.

Andererseits kann im CDRAM die RAS-CAS-Verzögerungszeit im Vergleich zum SDRAM und DRAM vermindert werden, weil die Daten entsprechend dem Befehl BW zur Datentransferschaltung geschrieben werden können und der Zeilenauswahlvorgang des DRAM- Feldes parallel dazu ausgeführt werden kann, wie in Fig. 216(c) dargestellt ist. Die Vorladezeit des DRAM-Feldes ist jedoch weiter vorhanden. Daher kann das Datenschreiben mit höherer Geschwindigkeit durchgeführt werden.On the other hand, in the CDRAM, the RAS-CAS delay time can be reduced compared to the SDRAM and DRAM because the data can be written to the data transfer circuit according to the command BW and the row selection process of the DRAM field can be carried out in parallel, as in Fig. 216 ( c) is shown. However, the precharge time of the DRAM field remains. Therefore, data writing can be performed at a higher speed.

Durch Verwenden des CDRAM nach der vorliegenden Erfindung, kann wie oben beschrieben ein Bildverarbeitungssystem implementiert werden, das die Verarbeitung von Daten mit hoher Geschwindigkeit ausführt.By using the CDRAM according to the present invention, implemented an image processing system as described above be the processing of data at high speed executes.

Weil die vorliegende Erfindung so strukturiert ist, daß die Betriebssteuerung des DRAM-Abschnitts und des SRAM-Abschnitts unabhängig voneinander ausgeführt wird, und auf eine bidirektionale Transferschaltung zum Übertragen von Daten zwischen dem SRAM-Feld und dem DRAM-Feld direkt von außen zugegriffen werden kann, kann wie oben beschrieben eine Halbleiterspeichervorrichtung implementiert werden, die als Cache-Speicher in einem Speichersystem oder als Videospeicher für Grafikanwendungen verwendet werden kann und mit hoher Leistung und hoher Betriebsgeschwindigkeit arbeitet.Because the present invention is structured so that the Operational control of the DRAM section and the SRAM section is executed independently, and on a bidirectional transfer circuit for transferring data between the SRAM field and the DRAM field directly from the outside can be accessed as described above Semiconductor memory device implemented as Cache memory in a storage system or as video memory can be used for graphics applications and with high Performance and high operating speed works.

Die von den wesentlichen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung bewirkten Effekte lauten folgendermaßen.The essential characteristics of the present Effects brought about by the invention are as follows.

  • 1) Wenn das DRAM-Feld aktiv ist, können verschiedene DRAM- Spaltenblöcke aufeinanderfolgend ausgebildet werden. Daher ist es möglich, kontinuierlich eine Zeile von Daten (eine Page von Daten) durch die Leseverstärker im DRAM-Feld zu verriegeln, eine Datenübertragung zwischen dem DRAM-Abschnitt und dem unabhängig getriebenen SRAM-Abschnitt unter Verwendung des Page-Mode des DRAM auszuführen, wodurch eine Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird, und daher die Zugriffszeit bei einem Cache-Fehltreffer erheblich zu vermindern. 1) If the DRAM field is active, different DRAM Column blocks are formed in succession. thats why it is possible to continuously display a line of data (a page of Data) by the sense amplifier in the DRAM field, a Data transfer between the DRAM section and the independent driven SRAM section using the page mode of the Execute DRAM, resulting in high data transfer Speed is performed, and therefore the access time reduce significantly in the event of a cache miss.  
  • 2) Eine Datenübertragungsschaltung für die Datenübertragung zwischen dem SRAM-Feld und dem DRAM-Feld wird von einer Latch- Schaltung zum zeitweisen Speichern von Daten gebildet. Daher wird es möglich, Daten durch einen direkten Zugriff auf die Datentransferschaltung von außen einzugeben/auszugeben. Somit kann die Dateneingabe/Ausgabe des DRAM-Feldes ausgeführt werden, ohne die im SRAM gespeicherten Daten zu beeinflussen. Daher kann eine Halbleiterspeichervorrichtung gebildet werden, die nicht nur als Cache-System, sondern auch für Grafikanwendungen nützlich ist.2) A data transmission circuit for data transmission between the SRAM field and the DRAM field is controlled by a latch Circuit for the temporary storage of data formed. Therefore it becomes possible to access the data directly Input / output data transfer circuit from outside. Consequently the data input / output of the DRAM field can be carried out, without affecting the data stored in the SRAM. Therefore a semiconductor memory device that is not formed only as a cache system, but also for graphics applications is useful.
  • 3) Die Datentransferschaltung weist eine Schreibpufferschaltung zum Übertragen von Daten zum DRAM und einen Lesedaten- Transferpuffer zum Empfangen von Daten vom DRAM-Feld, der getrennt gebildet ist, auf. Jeder von ihnen wird von einer Latch-Schaltung gebildet. Daher kann die Datenübertragung zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld parallel ausgeführt werden. Das ermöglicht eine Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit.3) The data transfer circuit has a write buffer circuit for transferring data to the DRAM and a read data Transfer buffer for receiving data from the DRAM field, the is formed separately. Each of them becomes one Latch circuit formed. Therefore, the data transfer executed in parallel between the DRAM field and the SRAM field become. This enables high-speed data transmission Speed.
  • 4) Die bidirektionale Datentransferschaltung weist eine Schreibtransferschaltung mit einer Mehrzahl von Latches zum Übertragen von Daten zum DRAM-Feld auf, und es ist eine Maskierungsschaltung zum Maskieren der Datenübertragung für das jeweilige Latch der Schreibtransferschaltung gebildet. Daher werden nur die notwendigen Speicherdaten des DRAM-Feldes verändert, so daß die im DRAM-Feld gespeicherten Daten auf einfache Weise mit hoher Geschwindigkeit überschrieben werden können.4) The bidirectional data transfer circuit has one Write transfer circuit with a plurality of latches for Transfer data to the DRAM field and it is one Masking circuit for masking the data transmission for the respective latch of the write transfer circuit formed. Therefore only the necessary memory data of the DRAM field changed so that the data stored in the DRAM field easily overwritten at high speed can.
  • 5) Die bidirektionale Datentransferschaltung weist ein Zwischenregistermittel zum zeitweisen Speichern angelegter Daten, eine Pufferschaltung zum Empfangen der vom Zwischenregister angelegten Daten und zum Übertragen der Daten zum DRAM-Feld, ein Zwischenmaskierungsregister zum Speichern von Maskierungsdaten, das eine unabhängige Maskierung der Datenübertragung zum DRAM-Feld für jedes Datenbit ermöglicht, und ein Master-Maskierungsregister, das die Maskierungsdaten vom Zwischenmaskierungsregister synchron zur Datenübertragung vom Zwischendatenregister zum Pufferregister empfängt, zum Maskieren der Datenübertragung vom Pufferregister zum DRAM-Feld auf. Weil die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters in Abhängigkeit davon, ob die Daten von außen oder vom SRAM-Feld angelegt werden, selektiv eingestellt werden könne, werden nur die Daten, die zum DRAM-Feld übertragen werden sollen, mit hoher Geschwindigkeit übergeben.5) The bidirectional data transfer circuit has one Intermediate register means for temporarily storing created Data, a buffer circuit for receiving the data from the Intermediate register created data and for transferring the data to the DRAM field, an intermediate masking register for storing Masking data, which is an independent masking of the Enables data transfer to the DRAM field for each data bit, and a master masking register that holds the masking data from the Intermediate masking register synchronous with the data transfer from  Intermediate data register to receive buffer register, for masking the data transfer from the buffer register to the DRAM field. Because the masking data of the intermediate masking register in Depends on whether the data comes from outside or from the SRAM field can be created selectively, are only the data to be transferred to the DRAM field with high Pass speed.
  • 6) Die Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsregisters werden alle zurückgesetzt, wenn Daten vom SRAM-Feld übertragen werden, während nur die Maskierungsdaten entsprechend dem Zwischenmaskierungsregister, die dem Datenschreiben der extern angelegten Daten unterworfen werden, im Zwischenmaskierungsregister zurückgesetzt werden, so daß nur die erforderlichen Daten sicher und auf einfache Weise zum DRAM-Feld übertragen werden.6) The masking data of the intermediate masking register become all reset when data is transferred from the SRAM field, while only the masking data corresponds to that Intermediate masking register, which is used to write data to the external applied data are subject to Intermediate mask registers are reset so that only the required data safely and easily to the DRAM field be transmitted.
  • 7) Weil die Datenübertragung ausgeführt wird, wenn das Zwischendatenregister und das Zwischenmaskierungsregister vom Pufferregister bzw. Master-Maskierungsregister getrennt sind, können dieselben Daten wiederholt in die Speicherzellenblöcke des DRAM geschrieben werden. Somit kann ein Vorgang wie "Füllen" mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden. Daher kann man eine Halbleiterspeichereinrichtung erhalten, die für Grafikverarbeitungen effektiv ist.7) Because the data transfer is carried out when that Intermediate data register and the intermediate masking register dated Buffer registers or master masking registers are separated, can repeat the same data in the memory cell blocks of the DRAM. So a process like "fill" run at high speed. Therefore one can Get semiconductor memory device for Graphics processing is effective.
  • 8) Weil ein DRAM-Feld, ein SRAM-Feld und eine bidirektionale Datenübertragungsschaltung für die Datenübertragung zwischen dem SRAM-Feld und dem DRAM-Feld gebildet sind und der Betrieb bezüglich des DRAM-Feldes unabhängig vom Betrieb, der das SRAM- Feld und die Dateneingabe/Ausgabe betrifft, unabhängig voneinander durch eine separate Steuerschaltung ausgeführt werden, kann eine Dateneingabe/Ausgabe, die einen Hochgeschwindigkeitsmodus, wie zum Beispiel den Page-Mode des DRAM verbindet, ausgeführt werden. Ferner kann ein aufeinanderfolgendes Datenschreiben, wie zum Beispiel der Blockschreibmodus, mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. 8) Because a DRAM field, an SRAM field and a bidirectional Data transmission circuit for data transmission between the SRAM field and the DRAM field are formed and the operation with respect to the DRAM field regardless of the operation that the SRAM Field and data input / output concerns, independently executed by a separate control circuit can be a data input / output that a High-speed mode, such as the page mode of the DRAM connects to be executed. Furthermore, a successive data writing, such as the Block write mode, performed at high speed become.  
  • 9) Weil ein Signal, das die Auswahl/Nicht-Auswahl der Halbleiterspeichereinrichtung steuert, und ein Signal zum Sperren der Dateneingabe/Ausgabe getrennt gebildet sind, kann eine Halbleiterspeichereinrichtung gebildet werden, bei der eine Speichererweiterungsfähigkeit und schnelles Bank-Umschalten implementiert werden kann.9) Because a signal indicating the selection / non-selection of the Controls semiconductor memory device, and a signal to Data input / output locks can be formed separately a semiconductor memory device are formed, in which a Memory expansion capability and fast bank switching can be implemented.
  • 10) Weil für die Dateneingabe/Ausgabe zwei Steuersignale gebildet sind und die Aktivierung/Deaktivierung der Eingabe/Ausgabeschaltung entsprechend dem Ergebnis einer UND- Bildung dieser zwei Eingabe/Ausgabesteuersignale gesteuert wird, kann auf einfache Weise ein Bank-Umschalten mit hoher Geschwindigkeit implementiert werden. Wenn die Halbleiterspeichervorrichtung sowohl den DRAM-Abschnitt als auch den SRAM-Abschnitt aufweist, kann die vom SRAM gebildete Cache- Größe auf einfache Weise verändert werden.10) Because there are two control signals for data input / output are formed and the activation / deactivation of the Input / output circuit according to the result of an AND Formation of these two input / output control signals is controlled can easily switch banks with high Speed to be implemented. If the Semiconductor memory device both the DRAM section and has the SRAM section, the cache formed by the SRAM can Size can be changed easily.
  • 11) Die bidirektionale Datenübertragungsschaltung weist einen Lesedaten-Transferpuffer mit einer Latch-Schaltung zum zeitweisen Speichern und Verriegeln von Daten vom DRAM-Feld und einen Schreibdaten-Transferpuffer, der Daten direkt vom SRAM- Feld oder dem Dateneingabe/Ausgabeanschluß empfängt, auf. Dadurch wird eine Halbleiterspeichervorrichtung implementiert, bei der vor der Speicherung von Lesedaten vom DRAM-Feld im Lesedaten-Transferpuffer Daten mit hoher Geschwindigkeit eingegeben/ausgegeben und ein Durchschreibvorgang des Cache mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden können.11) The bidirectional data transmission circuit has one Read data transfer buffer with a latch circuit for temporarily storing and locking data from the DRAM field and a write data transfer buffer that transfers data directly from the SRAM Field or the data input / output port receives. This implements a semiconductor memory device when before reading data from the DRAM field in the Read data transfer buffer Data at high speed entered / output and a write-through of the cache with can run at high speed.
  • 12) Im DRAM-Feld kann durch Verwenden der Daten-Latch-Funktion der DRAM-Leseverstärker ein Datenschreiben ohne Schreiben in das DRAM-Feld im Durchschreibmodus ausgeführt werden, das heißt, ein Datenschreiben ohne Zuweisung im Fall eines Cache-Fehltreffers. Dadurch kann ein Datenschreiben entsprechend dem Blockschreibmodus mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden. Ferner kann unmittelbar nach dem Datenschreiben ein Treffervorgang für eine andere Adresse ausgeführt werden, so daß eine Halbleiterspeichereinrichtung mit einem Cache, der mit hoher Geschwindigkeit arbeitet, erzielt werden. 12) In the DRAM field you can use the data latch function the DRAM sense amplifier can write data without writing to it DRAM field to be run in write-through mode, that is, a Write data without assignment in the event of a cache miss. This enables data writing in accordance with the Block write mode can be run at high speed. Furthermore, one can immediately after the data writing Hit operation for a different address, so that a semiconductor memory device with a cache that with works at high speed.  
  • 13) In einer Halbleiterspeichereinrichtung mit einem Cache- Speicher, der im Durchschreibmodus arbeitet, ist ein Hochgeschwindigkeitszugriff durch Verwenden der Latch-Daten der DRAM-Leseverstärker möglich. Daher kann man eine Halbleiterspeichereinrichtung mit einer geringen Wartezeit selbst bei einem Cache-Fehltreffer erhalten.13) In a semiconductor memory device with a cache Memory that works in write-through mode is on High speed access by using the latch data of the DRAM sense amplifier possible. Therefore one can Semiconductor memory device with a short waiting time received even in the event of a cache miss.
  • 14) In der Halbleiterspeichereinrichtung mit Rückschreibverfahren ist es nicht notwendig, bei einem Cache- Fehltreffer Daten in das SRAM-Feld zu schreiben, weil die in den DRAM-Leseverstärkern verriegelten Daten verwendet werden können. Dadurch ist ein Datenschreiben mit hoher Geschwindigkeit und ein Datenschreiben entsprechend dem Blockschreibmodus möglich.14) In the semiconductor memory device with It is not necessary to write back a cache Missed data in the SRAM field because the data in the DRAM sense amplifiers locked data can be used. This makes data writing at high speed and one Data writing possible in block write mode.
  • 15) Im Cache-Speicher mit Rückschreibmodus können die verriegelten Daten der DRAM-Leseverstärker verwendet werden. Dadurch erhält man eine Halbleiterspeichereinrichtung mit einem Cache, der bei einem Cache-Fehltreffer eine geringe Wartezeit aufweist.15) In the cache with write-back mode, the locked data of the DRAM sense amplifier can be used. This results in a semiconductor memory device with a Cache, which has a short waiting time in the event of a cache miss having.
  • 16) Weil die Übertragung/Nicht-Übertragung von Taktsignalen an die Steuerschaltung, die den DRAM-Abschnitt treibt und an eine zweite Steuerschaltung zum Steuern des SRAM-Abschnitts sowie die Eingabe/Ausgabe von Daten unabhängig voneinander ausgeführt werden, kann die Taktsignalübertragung zum DRAM-Abschnitt angehalten werden, während der SRAM-Abschnitt arbeitet. Dadurch kann die Leistungsaufnahme im DRAM-Abschnitt erheblich vermindert werden. Somit kann man eine Halbleiterspeichereinrichtung mit geringer Leistungsaufnahme erzielen.16) Because the transmission / non-transmission of clock signals the control circuit that drives the DRAM section and to a second control circuit for controlling the SRAM section and the Data input / output carried out independently of one another clock signal transmission to the DRAM section be stopped while the SRAM section is operating. Thereby the power consumption in the DRAM section can be significant can be reduced. So you can get one Semiconductor memory device with low power consumption achieve.
  • 17) Als Befehlsdaten für das Befehlsregister, das Daten zum Festlegen der Eingabe/Ausgabeanschlußanordnung der Halbleiterspeichereinrichtung, des Betriebsmodus und ähnlicher Größen speichert, werden vorbestimmte Bits der Spaltenauswahladresse des DRAM verwendet. Daher können Befehlsdaten ohne Erhöhung der Anzahl von Steueranschlüssen eingegeben werden. Befehlsdaten zum Festlegen des Modus zum Datenschreiben von der Datentransferschaltung zum DRAM-Feld können gleichzeitig im Betriebsmodus-Bestimmungszyklus zugeführt werden. Daher kann ein gewünschter Betriebsmodus auf einfache Weise und mit hoher Geschwindigkeit eingestellt werden, ohne Last für externe Vorrichtungen zu erhöhen.17) As command data for the command register, the data for Set the input / output port arrangement of the Semiconductor memory device, the operating mode and the like Sizes stores, predetermined bits of the Column selection address of the DRAM used. Therefore can Command data without increasing the number of control connections can be entered. Command data for setting the mode for Data writing from the data transfer circuit to the DRAM field  can be fed simultaneously in the operating mode determination cycle become. Therefore, a desired mode of operation can be easily Way and set at high speed without Increase load for external devices.
  • 18) Weil die Adreßbits zum Auswählen im DRAM-Feld alle als Befehlsdaten übernommen werden und ein Teil der Befehlsdaten zum Festlegen des Einstellens/Rückstellens des Testmodus und zum Einstellen der Art des Datenübertragungsmodus zum DRAM-Feld im Testmodusbetrieb verwendet wird, können Befehlsdaten auf einfache Weise unter Verwendung eines Speichertesters eingestellt werden. Dadurch kann eine Halbleiterspeichervorrichtung, für die auf einfache Weise und mit hoher Zuverlässigkeit ein Test ausgeführt werden kann, ohne die Last für die Speichertestvorrichtung zu erhöhen, implementiert werden.18) Because the address bits for selection in the DRAM field are all as Command data are taken over and part of the command data for Set test mode setting / reset and Setting the type of data transfer mode to the DRAM field in Test mode operation can be used on command data simple way using a memory tester can be set. This can cause a Semiconductor memory device for the simple and a test can be performed with high reliability without increase the load on the memory tester, be implemented.
  • 19) Weil die Selbstauffrischung des DRAM-Feldes gleichzeitig mit dem Befehlsregister-Einstellmodus ausgeführt wird, kann die zum Ermitteln des Modus notwendige Zeit vermindert werden, und es kann eine Halbleiterspeichereinrichtung, die einen Hochgeschwindigkeitszugriff ermöglicht, implementiert werden.19) Because the self-refresh of the DRAM field at the same time executed with the command register setting mode, the time required to determine the mode can be reduced, and it may be a semiconductor memory device that has a High speed access enables to be implemented.
  • 20) Im Befehlsdaten-Einstellmodus wird nur der Betrieb zum Speichern von Befehlsdaten im Befehlsregister ausgeführt, der den Betrieb des DRAM-Feldes überhaupt nicht beeinflußt. Dadurch können die Befehlsdaten auf einfache Weise verändert werden, selbst wenn das DRAM arbeitet.20) In the command data setting mode, only the operation becomes Store command data in the command register does not affect the operation of the DRAM field at all. Thereby the command data can be changed easily, even if the DRAM is working.
  • 21) Weil die Maskierungsdaten zum Maskieren der Datenübertragung zum DRAM-Feld nach dem Einschalten gesetzt sind, wird ein Setzen der Maskierungswerte sichergestellt.21) Because the masking data for masking the Data transfer to the DRAM field set after switching on the masking values are set.
  • 22) Weil die Peripherieschaltung durch Anlegen einer vorbestimmten Anzahl von Master-Taktsignalen nach dem Einschalten initialisiert wird, können die Zustände der internen Schaltungen sicher auf einen vorbestimmten Anfangszustand eingestellt werden. 22) Because the peripheral circuit by applying a predetermined number of master clock signals after the Switching on is initialized, the states of the internal Circuits safely to a predetermined initial state can be set.  
  • 23) Es sind ein erster Steuerabschnitt zum Steuern des Betriebs des DRAM-Feldes und der Datenübertragung zwischen dem DRAM-Feld und der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung sowie ein zweiter Steuerabschnitt zum Steuern des Betriebs des SRAM-Feldes und der Datenübertragung zwischen dem SRAM-Feld und der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung oder des externen Zugriffs auf das SRAM-Feld getrennt gebildet. Die ersten und zweiten Steuerabschnitte arbeiten unabhängig voneinander. Dadurch kann eine Halbleiterspeichervorrichtung mit Mehrfachfunktionen gebildet werden, die mit hoher Geschwindigkeit arbeitet.23) It is a first control section for controlling the operation of the DRAM field and data transfer between the DRAM field and the bidirectional data transmission circuit as well second control section for controlling the operation of the SRAM array and the data transfer between the SRAM field and the bidirectional data transmission circuit or the external Access to the SRAM field formed separately. The first and second control sections work independently of each other. As a result, a semiconductor memory device with Multiple functions are formed with high Speed works.
  • 24) Weil ein zweites Transistorelement getrieben wird, um den ersten Knoten auf ein vorbestimmtes Potential nur für eine vorbestimmte Zeitspanne zu treiben, wenn das erste Transistorelement, das die Signalleitung treibt, inaktiv ist, kann die externe Signalleitung selbst dann mit hoher Geschwindigkeit auf einen vorbestimmten Potentialpegel getrieben werden, wenn eine Struktur verwendet wird, bei der das erste Transistorelement nach Art einer ODER-Logik geschaltet ist. Dadurch wird ein Hochgeschwindigkeitszugriff mit einer einfachen Schaltungsstruktur ermöglicht.24) Because a second transistor element is driven around the first node to a predetermined potential only for one to drive predetermined period of time when the first Transistor element that drives the signal line is inactive, the external signal line can then operate at a high level Speed driven to a predetermined potential level if a structure is used in which the first Transistor element is connected in the manner of an OR logic. This makes high-speed access with a simple Circuit structure enables.
  • 25) Weil ein besonderer Testmodus eingenommen wird wenn ein vorbestimmter Zustand eines externen Signals zweimal oder mehrmals hintereinander synchron zum externen Taktsignal angelegt wird, kann der Testbetrieb durch die Taktungsbedingung realisiert werden, so daß der Testmodus auf einfache und sichere Weise eingestellt wird.25) Because a special test mode is used when a predetermined state of an external signal twice or several times in succession in sync with the external clock signal test mode can be created by the timing condition be realized, so that the test mode on simple and safe Way is set.
  • 26) Weil ein besonderer Testmodus eingenommen wird, wenn externe Signale einer vorbestimmten Zustandskombination kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeitspanne synchron zum externen Taktsignal angelegt werden, und der Testmodus verlassen wird, wenn die externen Signale dieser vorbestimmten Zustandskombination zugeführt werden, kann der Testmodus auf einfache und sichere Weise eingenommen werden. Während dieser Zeitspanne kann ein gewünschter Befehl der Speichervorrichtung zugeführt werden, und der Test kann ausgeführt werden, während die Halbleiterspeichervorrichtung in einem gewünschten Betriebsmodus arbeitet. Weil das Verlassen des Testmodus synchron zum Taktsignal ausgeführt werden kann, kann das Verlassen durch die Taktungsbedingungen eingestellt werden, so daß der Testmodus auf sichere Weise zurückgesetzt werden kann.26) Because a special test mode is used when external signals of a predetermined combination of states continuously for a predetermined period of time in synchronization with external clock signal are applied and leave the test mode becomes when the external signals of this predetermined State combination can be supplied, the test mode be taken easily and safely. During this Time period may be a desired command from the storage device can be fed, and the test can be run while  the semiconductor memory device in a desired one Operating mode works. Because leaving test mode can be executed in synchronism with the clock signal Leave to be set by the timing conditions, so that the test mode can be safely reset.
  • 27) Weil der Auffrischungssteueranschluß durch das Moduseinstellmittel als Eingabeanschluß oder als Ausgabeanschluß eingestellt wird, kann unter der Steuerung einer Speichervorrichtung eine Mehrzahl von Halbleiterspeichervorrichtungen aufgefrischt werden, so daß der Selbstauffrischungsmodus während des normalen Betriebs ausgeführt werden kann.27) Because the refresh control terminal by the Mode setting means as an input port or as an output port can be set under the control of a Storage device a plurality of Semiconductor memory devices are refreshed so that the Self-refresh mode during normal operation can be executed.
  • 28) Weil die Auffrischung entsprechend einem enthaltenen Selbstauffrischungszeitgeber in Abhängigkeit von einem Schlafmodus-Bestimmungssignal ausgeführt wird, ist es nicht notwendig, eine Auffrischungsanforderung an andere Halbleiterspeichervorrichtungen zu senden, so daß die Leistungsaufnahme für das Laden/Entladen von Signalleitungen vermindert werden kann.28) Because the refresher according to one contained Self-refresh timer depending on one Sleep mode determination signal is executed, it is not necessary a refresh request to others To send semiconductor memory devices so that the Power consumption for charging / discharging signal lines can be reduced.
  • 29) Bei der Datenübertragung vom DRAM-Feld zur ersten Datenübertragungsvorrichtung kann in der zweiten Übertragungsvorrichtung zum Übertragen von Daten vom SRAM-Feld zum DRAM-Feld die Datenübertragung selektiv zwischen Latches in der zweiten Übertragungsvorrichtung ausgeführt werden, so daß unter Verwendung des Page-Mode ein schnelles Rückschreiben durchgeführt werden kann. Das ermöglicht die Vergrößerung der Blockgröße des Cache, der Page-Mode und der schnelle Rückschreibmodus können gleichzeitig ausgeführt werden, und es kann ein Hochgeschwindigkeitszugriff realisiert werden, während die Wartezeit bei einem Cache-Fehltreffer vermindert wird.29) When transferring data from the DRAM field to the first Data transmission device can be in the second Transmission device for transmitting data from the SRAM field to the DRAM field selectively transfer data between latches in of the second transmission device so that a quick write back using page mode can be carried out. This enables the enlargement of the Block size of the cache, the page mode and the fast Write-back mode can run concurrently, and it high speed access can be realized while the waiting time in the event of a cache miss is reduced.
  • 30) Weil in der Transferschaltung zum Übertragen von Daten vom SRAM-Feld zum DRAM-Feld eine Mehrzahl von Latches gebildet ist und der Übertragungsvorgang zwischen den Latches in der zweiten Übertragungsvorrichtung selektiv ausgeführt wird, wenn Daten vom DRAM-Feld zur ersten Übertragungsvorrichtung übertragen werden, kann die Cache-Blockgröße vergrößert und die Cache-Trefferrate verbessert werden. Ferner kann die Datenübertragung zwischen dem SRAM-Feld und dem DRAM-Feld entsprechend dem Page-Mode ausgeführt werden. Der schnelle Rückschreibvorgang bei einem Cache-Fehltreffer kann ebenfalls in Übereinstimmung mit dem Page-Mode ausgeführt werden. Das ermöglicht eine Datenübertragung mit hoher Geschwindigkeit.30) Because in the transfer circuit for transferring data from SRAM field to the DRAM field a plurality of latches is formed and the transfer process between the latches in the second Transfer device is selectively executed when data from DRAM field are transmitted to the first transmission device,  can increase the cache block size and cache hit rate be improved. Furthermore, the data transmission between the SRAM field and the DRAM field corresponding to the page mode be carried out. The fast write-back process for one Cache miss can also be done in accordance with the Page mode are executed. That enables one High speed data transfer.
  • 31) Weil die zweite Übertragungsvorrichtung in der Schreibdaten-Transferschaltung N Stufen von FIFO-Speichermitteln aufweist, kann die Blockgröße des Cache vergrößert werden.31) Because the second transmission device in the Write data transfer circuit N stages of FIFO storage means the block size of the cache can be increased.
  • 32) Weil das CDRAM im Registerausgabemodus arbeitet und der Zugriff durch die CPU und die Bildverarbeitungseinheit für den Zugriff auf das CDRAM verzahnt werden, arbeiten der Zugriff durch die CPU und der Zugriff für die Videoanzeige nicht gegeneinander, das CDRAM kann mit hoher Geschwindigkeit angesprochen werden, und daher kann ein Bildverarbeitungssystem realisiert werden, das eine schnelle Verarbeitung der Bilddaten ermöglicht.32) Because the CDRAM works in register output mode and the Access by the CPU and the image processing unit for the Access to the CDRAM are interlocked, the access work through the CPU and the access for the video display not against each other, the CDRAM can run at high speed can be addressed, and therefore an image processing system be realized, the fast processing of the image data enables.

Claims (41)

1. Halbleiterspeichervorrichtung, gekennzeichnet durch ein DRAM-Feld (102; 7001) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein erstes Steuermittel (128, 110, 112; 1452; 6008, 6009) mit einem Zeilenauswahlmittel (110), das von einer ersten Adresse abhängig ist, zum Auswählen einer Zeile im DRAM-Feld und einem Spaltenblockauswahlmittel (112), das von einer zweiten Adresse abhängig ist, zum Auswählen eines Spaltenblocks mit einer Mehrzahl von Spalten des DRAM, das von einem externen Steuersignal zum Treiben des DRAM-Feldes abhängig ist, wobei das Spaltenblockauswahlmittel wiederholt verschiedene Spaltenblöcke auswählen kann, während das Zeilenauswahlmittel in einem aktiven Zustand ist und eine Zeile auswählt,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein zweites Steuermittel (132, 118, 120; 6000, 6006, 6002, 6004) mit einem Speicherzellen-Auswahlmittel (118, 120), das von einer dritten Adresse abhängig ist, die unabhängig von der ersten und zweiten Adresse angelegt wird, zum Auswählen einer Mehrzahl von Speicherzellenblöcken im SRAM-Feld, das von einem extern zugeführten zweiten Steuersignal zum Treiben des SRAM-Feldes abhängig und unabhängig vom ersten Steuermittel ist, und
ein Datenübertragungsmittel (106), das von einer Datenübertragungsfestlegung abhängig ist, zum Ausführen einer blockweisen Datenübertragung zwischen dem ausgewählten Spaltenblock des DRAM-Feldes und dem ausgewählten Speicherzellenblock des SRAM-Feldes.
1. semiconductor memory device, characterized by a DRAM field ( 102 ; 7001 ) with a plurality of dynamic memory cells which are arranged in a matrix of rows and columns,
first control means ( 128 , 110 , 112 ; 1452 ; 6008 , 6009 ) having row selection means ( 110 ) dependent on a first address for selecting a row in the DRAM array and column block selection means ( 112 ) derived from a second Address dependent, for selecting a column block having a plurality of columns of the DRAM dependent on an external control signal for driving the DRAM field, the column block selection means being able to repeatedly select different column blocks while the row selection means is in an active state and one row selects
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns,
second control means ( 132 , 118 , 120 ; 6000 , 6006 , 6002 , 6004 ) with memory cell selection means ( 118 , 120 ) dependent on a third address which is applied independently of the first and second addresses for selection a plurality of memory cell blocks in the SRAM field, which is dependent on an externally supplied second control signal for driving the SRAM field and is independent of the first control means, and
data transfer means ( 106 ), dependent on a data transfer specification, for performing block transfer of data between the selected column block of the DRAM array and the selected memory cell block of the SRAM array.
2. Halbleiterspeichervorrichtung, gekennzeichnet durch ein DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein erstes Auswahlmittel (110, 112) zum gleichzeitigen Auswählen einer Mehrzahl von Speicherzellen im DRAM-Feld,
ein zweites Auswahlmittel (118, 120) zum gleichzeitigen Auswählen einer Mehrzahl von Speicherzellen im SRAM-Feld, ein Datenübertragungsmittel (106) mit einer Mehrzahl von Latch- Mitteln (140, 142, 144) zum zeitweisen Speichern angelegter Daten zum gleichzeitigen Ausführen einer Datenübertragung zwischen der ausgewählten Mehrzahl von Speicherzellen des DRAM- Feldes und der Mehrzahl von ausgewählten Speicherzellen des SRAM-Feldes, und
ein Zugriffsmittel (134, 136, 138, 120; 1434, 1438, 1514, 1516, 1518) zum Zugreifen auf die Latch-Mittel im Datenübertragungsmittel entsprechend einer angelegten Adresse, um Daten einzugeben/auszugeben.
2. semiconductor memory device, characterized by a DRAM field ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells which are arranged in a matrix of rows and columns,
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns,
a first selection means ( 110 , 112 ) for the simultaneous selection of a plurality of memory cells in the DRAM field,
a second selection means ( 118 , 120 ) for the simultaneous selection of a plurality of memory cells in the SRAM field, a data transfer means ( 106 ) with a plurality of latch means ( 140 , 142 , 144 ) for temporarily storing applied data for simultaneously carrying out a data transfer between the selected plurality of memory cells of the DRAM array and the plurality of selected memory cells of the SRAM array, and
access means ( 134 , 136 , 138 , 120 ; 1434 , 1438 , 1514 , 1516 , 1518 ) for accessing the latch means in the data transfer means corresponding to an address applied to input / output data.
3. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenübertragungsmittel (106) ein Lesetransfermittel (140; 1510; 1610; 5000, 5002) zum Empfangen von Daten, die vom DRAM- Feld übertragen werden, und ein Schreibtransfermittel (142, 144, 146; 3520, 3530) zum Übertragen von Daten zum DRAM-Feld aufweist, wobei das Lesetransfermittel und das Schreibtransfermittel jeweils eine Mehrzahl von Latch-Mitteln (4002, 4004, 4006, 4008, 5000, 5002) zum zeitweisen Speichern angelegter Daten aufweisen.3. A semiconductor memory device according to claim 2, characterized in that the data transmission means ( 106 ), a read transfer means ( 140 ; 1510 ; 1610 ; 5000 , 5002 ) for receiving data transmitted from the DRAM field, and a write transfer means ( 142 , 144 , 146 ; 3520 , 3530 ) for transferring data to the DRAM field, the read transfer means and the write transfer means each having a plurality of latch means ( 4002 , 4004 , 4006 , 4008 , 5000 , 5002 ) for temporarily storing applied data. 4. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenübertragungsmittel (106) ein Schreibtransfermittel (142, 144, 146) mit einer Mehrzahl von Latch-Mitteln (142, 144) zum zeitweisen Speichern angelegter Daten zum Übertragen der angelegten Daten zum DRAM-Feld und ein Maskierungsmittel (146), das entsprechend jedem Latch-Mittel des Schreibtransfermittels gebildet ist, zum Maskieren der Datenübertragung zum DRAM-Feld durch das jeweilige Latch-Mittel aufweist. 4. A semiconductor memory device according to claim 2, characterized in that the data transmission means ( 106 ) a write transfer means ( 142 , 144 , 146 ) with a plurality of latch means ( 142 , 144 ) for temporarily storing applied data for transferring the applied data to the DRAM Field and a masking means ( 146 ), which is formed corresponding to each latch means of the write transfer means, for masking the data transfer to the DRAM field by the respective latch means. 5. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Datenübertragungsmittel (106) eine Mehrzahl von Latch-Mitteln (1510, 1520) zum zeitweisen Speichern angelegter Daten,
ein Puffermittel (4004), die Daten vom Latch-Mittel empfängt, zum Übertragen der Daten zum DRAM-Feld,
ein Zwischenmaskierungsmittel (4006), das entsprechend jedem der Mehrzahl von Latch-Mitteln gebildet ist, zum Speichern von Maskierungsdaten, die angeben, ob die Übertragung der im entsprechenden Latch-Mittel gespeicherten Daten zum DRAM-Feld maskiert werden soll,
ein Maskierungsmittel (4008), das synchron zur Datenübertragung vom Latch-Mittel zum Puffermittel die Maskierungsdaten vom Zwischenmaskierungsmittel empfängt, zum Maskieren der Datenübertragung vom Puffermittel zum DRAM-Feld, und
ein Steuermittel (6006, 6009), das von einer Betriebsmodusfestlegung abhängig ist, die angibt, ob das Latch- Mittel Daten vom SRAM-Feld oder extern zugeführte Schreibdaten empfangen hat, zum Einstellen von Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsmittels aufweist.
5. A semiconductor memory device according to claim 2, characterized in that
the data transmission means ( 106 ) comprises a plurality of latch means ( 1510 , 1520 ) for temporarily storing applied data,
buffer means ( 4004 ) receiving data from the latch means for transferring the data to the DRAM field,
intermediate masking means ( 4006 ), formed corresponding to each of the plurality of latch means, for storing masking data indicating whether the transmission of the data stored in the corresponding latching means to the DRAM field should be masked,
masking means ( 4008 ) which receives the masking data from the intermediate masking means in synchronism with the data transfer from the latch means to the buffer means, for masking the data transfer from the buffer means to the DRAM field, and
control means ( 6006 , 6009 ), dependent on an operating mode specification indicating whether the latch has received data from the SRAM array or externally supplied write data, for setting masking data of the intermediate masking means.
6. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuermittel (6006, 6009)
ein Mittel (6009) zum Rückstellen aller Maskierungsdaten des Zwischenmaskierungsmittels, wenn die Betriebsmodusfestlegung eine Datenübertragung vom SRAM-Feld zum Datenübertragungsmittel angibt, und
ein Mittel (6006) zum Rückstellen nur der Maskierungsdaten, die dem Latch-Mittel entsprechen, das die externen Schreibdaten empfängt, wenn die Betriebsmodusfestlegung angibt, daß externe Schreibdaten dem Datenübertragungsmittel zugeführt werden.
6. A semiconductor memory device according to claim 5, characterized in that
the control means ( 6006 , 6009 )
means ( 6009 ) for resetting all of the masking data of the intermediate masking means when the operating mode setting indicates data transfer from the SRAM field to the data transfer means, and
means ( 6006 ) for resetting only the masking data corresponding to the latch means receiving the external write data when the operating mode determination indicates that external write data is supplied to the data transfer means.
7. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel (6006, 6009) ferner ein Mittel (6009) aufweist, das von einer Betriebsmodusfestlegung abhängig ist, die angibt, daß derselbe Wert wiederholt zum DRAM-Feld übertragen werden soll, zum Trennen des Latch-Mittels (4002) vom Puffermittel (4004) und zum Trennen des Zwischenmaskierungsmittels (4008) vom Master-Maskierungsmittel (4006).7. The semiconductor memory device according to claim 5 or 6, characterized in that the control means ( 6006 , 6009 ) further comprises means ( 6009 ) which is dependent on an operating mode specification which indicates that the same value is to be transmitted repeatedly to the DRAM field, for separating the latch means ( 4002 ) from the buffer means ( 4004 ) and for separating the intermediate masking means ( 4008 ) from the master masking means ( 4006 ). 8. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Datenübertragungsmittel (106)
ein Slave-Latch-Mittel (4002) zum zeitweisen Speichern von Daten, die vom SRAM-Feld angelegt werden, oder von externen Schreibdaten, die vom Zugriffsmittel zugeführt werden,
ein Master-Latch-Mittel (4004) zum zeitweisen Speichern von Daten, die vom Slave-Latch-Mittel angelegt werden,
ein Slave-Maskierungsmittel (4006) zum Speichern von Maskierungsdaten, die angeben, daß die im Slave-Latch-Mittel gespeicherten Daten für die Übertragung zum DRAM-Feld maskiert werden sollen oder nicht,
ein Master-Maskierungsmittel zum zeitweisen Speichern von Maskierungsdaten vom Slave-Maskierungsmittel, und
ein Treibermittel (3540, 3550) zum Übertragen von Daten vom Master-Latch-Mittel zum DRAM-Feld entsprechend den Maskierungsdaten vom Master-Maskierungsmittel aufweist.
8. A semiconductor memory device according to claim 2, characterized in that
the data transmission means ( 106 )
slave latch means ( 4002 ) for temporarily storing data created by the SRAM field or external write data supplied by the access means,
master latch means ( 4004 ) for temporarily storing data created by the slave latch means,
slave masking means ( 4006 ) for storing masking data indicating that the data stored in the slave latch means should or should not be masked for transmission to the DRAM field,
a master masking means for temporarily storing masking data from the slave masking means, and
comprises driver means ( 3540 , 3550 ) for transferring data from the master latch to the DRAM field corresponding to the masking data from the master masking means.
9. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
ein erstes Steuermittel (6000, 6006) zum Steuern der Datenübertragung vom SRAM-Feld zum Slave-Latch-Mittel (4002), und
ein zweites Steuermittel (6008, 6009), das unabhängig vom ersten Steuermittel gebildet ist, zum Steuern der (synchronen) Datenübertragung vom Slave-Latch-Mittel (4002) zum Master-Latch- Mittel (4004) und vom Slave-Maskierungsmittel (4006) zum Master- Maskierungsmittel (4008).
9. A semiconductor memory device according to claim 8, characterized by
a first control means ( 6000 , 6006 ) for controlling the data transfer from the SRAM field to the slave latch means ( 4002 ), and
a second control means ( 6008 , 6009 ), which is formed independently of the first control means, for controlling the (synchronous) data transmission from the slave latch means ( 4002 ) to the master latch means ( 4004 ) and from the slave masking means ( 4006 ) to the master masking agent ( 4008 ).
10. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuermittel (6000, 6006) ein Mittel (6000, 6004) zum Aktivieren des Datenschreibens zum Slave-Latch-Mittel durch das Zugriffsmittel aufweist. 10. A semiconductor memory device according to claim 9, characterized in that the first control means ( 6000 , 6006 ) has means ( 6000 , 6004 ) for activating the data writing to the slave latch means by the access means. 11. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenübertragungsmittel (106) ein Slave-Latch-Mittel (5000) zum zeitweisen Speichern von Daten aus ausgewählten Speicherzellen des DRAM-Feldes (102), und ein Master-Latch-Mittel (5002) zum zeitweisen Speichern von Daten vom Slave-Latch-Mittel für die Übertragung zu ausgewählten Speicherzellen im SRAM-Feld oder zum Zugriffsmittel aufweist.11. A semiconductor memory device according to claim 2, characterized in that the data transmission means ( 106 ) a slave latch means ( 5000 ) for temporarily storing data from selected memory cells of the DRAM array ( 102 ), and a master latch means ( 5002 ) for temporarily storing data from the slave latch for transmission to selected memory cells in the SRAM field or for access. 12. Halbleiterspeichervorrichtung, gekennzeichnet durch ein DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein Datenübertragungsmittel (106) mit einer Mehrzahl von Lesetransfermitteln (140; 1510) zum Empfangen von Daten, die vom DRAM-Feld übertragen werden, und zum zeitweisen Speichern der Daten, um Daten zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld zu übertragen,
ein erstes Steuermittel (128, 108, 112) zum Auswählen einer Speicherzelle im DRAM-Feld zum Übertragen der Daten der ausgewählten Speicherzelle zum Lesetransfermittel,
ein zweites Steuermittel (6000, 6002, 6004), das parallel zum und unabhängig vom ersten Steuermittel arbeitet, zum Auswählen einer statischen Speicherzelle im SRAM-Feld zum Eingeben und Ausgeben von Daten zur oder von der ausgewählten statischen Speicherzelle, und
ein drittes Steuermittel (6000, 6006), das unabhängig vom ersten Steuermittel arbeitet, zum Übertragen von Daten vom Lesetransfermittel zum SRAM-Feld.
12. A semiconductor memory device, characterized by a DRAM field ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells, which are arranged in a matrix of rows and columns,
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns,
data transfer means ( 106 ) having a plurality of read transfer means ( 140 ; 1510 ) for receiving data transferred from the DRAM array and temporarily storing the data to transfer data between the DRAM array and the SRAM array,
a first control means ( 128 , 108 , 112 ) for selecting a memory cell in the DRAM field for transferring the data of the selected memory cell to the read transfer means,
second control means ( 6000 , 6002 , 6004 ), operating in parallel with and independent of the first control means, for selecting a static memory cell in the SRAM array for input and output of data to or from the selected static memory cell, and
a third control means ( 6000 , 6006 ), which operates independently of the first control means, for transferring data from the read transfer means to the SRAM field.
13. Halbleiterspeichervorrichtung, gekennzeichnet durch ein DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein Datenübertragungsmittel (106) zum Ausführen einer bitweisen Übertragung zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld,
ein Dateneingabe/ausgabemittel (134, 136, 138) zum Übertragen von Daten zwischen dem SRAM-Feld oder dem Datenübertragungsmittel und einem externen Dateneingabe/ausgabeknoten (DQ; D, Q),
ein erstes Steuermittel (1424, 1464, 1450, 1452), das von einem ersten Steuersignal abhängig ist, zum Einstellen von mindestens dem DRAM-Feld, dem SRAM-Feld, dem Datenübertragungsmittel und dem Dateneingabe/ausgabemittel in einen nicht-ausgewählten Bereitschaftszustand, und
ein zweites Steuermittel (1490, 1494), das von einem zweiten Steuersignal abhängig ist, zum Steuern der Aktivierung und Deaktivierung von nur dem Dateneingabe/ausgabemittel.
13. A semiconductor memory device, characterized by a DRAM field ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells, which are arranged in a matrix of rows and columns,
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns,
data transfer means ( 106 ) for performing bitwise transfer between the DRAM field and the SRAM field,
a data input / output means ( 134 , 136 , 138 ) for transferring data between the SRAM field or the data transfer means and an external data input / output node (DQ; D, Q),
a first control means ( 1424 , 1464 , 1450 , 1452 ) dependent on a first control signal for setting at least the DRAM field, the SRAM field, the data transmission means and the data input / output means to an unselected standby state, and
second control means ( 1490 , 1494 ) dependent on a second control signal for controlling the activation and deactivation of only the data input / output means.
14. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuersignal (DQC) ein Steuersignal (DQC0) eines ersten Typs und ein Steuersignal (DQC1) eines zweiten Typs aufweist, und das zweite Steuermittel (1490, 1494) ein Mittel zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern von nur dem Dateneingabe/ausgabemittel (1100) durch eine logische UND- Bildung des Steuersignals des ersten Typs und des Steuersignals des zweiten Typs aufweist.14. A semiconductor memory device according to claim 13, characterized in that the second control signal (DQC) comprises a control signal (DQC0) of a first type and a control signal (DQC1) of a second type, and the second control means ( 1490 , 1494 ) means for generating a Control signal for controlling only the data input / output means ( 1100 ) by a logical AND formation of the control signal of the first type and the control signal of the second type. 15. Verfahren zum Treiben einer Halbleiterspeichervorrichtung mit
einem DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, einem Leseverstärkermittel (114), das die Daten der Speicherzellen, die mit einer ausgewählten Zeile des DRAM- Feldes verbunden sind, erfaßt, verstärkt und verriegelt, einem SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, einem Lesetransfermittel (1510) mit Mitteln (5000, 5002) zum Verriegeln angelegter Daten vom DRAM-Feld, und einem Schreibtransfermittel mit Latch-Mitteln (4002, 4004) zum zeitweisen Speichern von Daten, die von einer ausgewählten Speicherzelle im SRAM-Feld zugeführt werden, oder von extern angelegten Daten, gekennzeichnet durch die Schritte
  • a) Auswählen einer Zeile im DRAM-Feld, und Lesen, Verstärken und Verriegeln der Daten der Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile verbunden sind, durch das Leseverstärkermittel, und im Datenlesebetrieb:
  • b) Ermitteln, ob die von einer externen Vorrichtung angeforderten Daten im SRAM-Feld gespeichert sind oder nicht,
  • c) Auswählen einer entsprechenden Speicherzelle des SRAM-Feldes entsprechend einer angelegten Adresse und Lesen der Daten der ausgewählten Speicherzelle, wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt (b) angibt, daß die geforderten Daten im SRAM-Feld vorliegen,
  • d) Ermitteln, ob die angelegte Adresse die ausgewählte Zeile des DRAM-Feldes festlegt oder nicht, wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt (b) angibt, daß die geforderten Daten im SRAM-Feld nicht vorliegen,
  • e) Auswählen einer Mehrzahl von Spalten im DRAM-Feld, Übertragen der Daten der ausgewählten Mehrzahl von Spalten zum Lesetransfermittel, Auswählen der entsprechenden Speicherzelle im SRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse, Übertragen der Daten vom Lesetransfermittel zu den ausgewählten Zellen im SRAM- Feld und ferner Auswählen einer Speicherzelle im SRAM-Feld, die durch die angelegte Adresse festgelegt ist, um Daten aus der ausgewählten Speicherzelle zu lesen, wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt (d) angibt, daß die angelegte Adresse die ausgewählte Zeile des DRAM-Feldes bestimmt,
  • f) wenn das Ergebnis der Bestimmung angibt, daß die angelegte Adresse eine Zeile bestimmt, die von der ausgewählten Zeile des DRAM-Feldes verschieden ist:
  • g) Initialisieren des DRAM-Feldes und des Leseverstärkermittels und anschließend Auswählen einer entsprechenden Zeile im DRAM- Feld entsprechend der angelegten Adresse,
  • h) Auswählen einer Mehrzahl von Spalten im DRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse und Übertragen der Daten der ausgewählten Mehrzahl von Spalten zum Lesetransfermittel, nachdem die entsprechende Zeile im DRAM-Feld ausgewählt worden ist,
  • i) Auswählen von Speicherzellen im SRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse gleichzeitig mit der oder parallel zur Datenübertragung zum Lesetransfermittel, Übertragen von Daten vom Lesetransfermittel zu den ausgewählten Speicherzellen und ferner Auswählen einer Speicherzelle im SRAM-Feld und Lesen der Daten der ausgewählten Speicherzelle parallel dazu.
15. A method of driving a semiconductor memory device
a DRAM array ( 102 ) having a plurality of dynamic memory cells arranged in a matrix of rows and columns, a sense amplifier means ( 114 ) which detects the data of the memory cells connected to a selected row of the DRAM array , amplified and locked, an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns, a read transfer means ( 1510 ) with means ( 5000 , 5002 ) for locking applied data from the DRAM array , and a write transfer means with latch means ( 4002 , 4004 ) for temporarily storing data which are supplied from a selected memory cell in the SRAM field or externally applied data, characterized by the steps
  • a) Selecting a row in the DRAM field, and reading, amplifying and locking the data of the memory cells connected to the selected row by the sense amplifier means, and in data read mode:
  • b) determining whether the data requested by an external device is stored in the SRAM field or not,
  • c) selecting a corresponding memory cell of the SRAM field corresponding to an applied address and reading the data of the selected memory cell if the result of the determination in step (b) indicates that the required data are present in the SRAM field,
  • d) determining whether or not the created address specifies the selected line of the DRAM field if the result of the determination in step (b) indicates that the requested data is not available in the SRAM field,
  • e) Selecting a plurality of columns in the DRAM field, transferring the data of the selected plurality of columns to the read transfer means, selecting the corresponding memory cell in the SRAM field corresponding to the address applied, transferring the data from the read transfer means to the selected cells in the SRAM field and further selecting a memory cell in the SRAM array specified by the applied address to read data from the selected memory cell when the result of the determination in step (d) indicates that the applied address determines the selected row of the DRAM array ,
  • f) if the result of the determination indicates that the created address determines a line which is different from the selected line of the DRAM field:
  • g) initializing the DRAM field and the sense amplifier means and then selecting a corresponding line in the DRAM field corresponding to the address that has been created,
  • h) selecting a plurality of columns in the DRAM field corresponding to the address applied and transmitting the data of the selected plurality of columns to the read transfer means after the corresponding row in the DRAM field has been selected,
  • i) Selecting memory cells in the SRAM field corresponding to the address applied simultaneously with or in parallel with the data transfer to the read transfer means, transferring data from the read transfer means to the selected memory cells and further selecting a memory cell in the SRAM field and reading the data of the selected memory cell in parallel therewith .
16. Verfahren zum Treiben einer Halbleiterspeichervorrichtung mit
einem DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, einem Leseverstärkermittel (114), das die Daten der Speicherzellen, die mit einer ausgewählten Zeile des DRAM- Feldes verbunden sind, erfaßt, verstärkt und verriegelt, einem SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, einem Lesetransfermittel (1510) mit Mitteln (5000, 5002) zum Verriegeln angelegter Daten vom DRAM-Feld, und
einem Schreibtransfermittel (1520) mit Latch-Mitteln (4002, 4004) zum zeitweisen Speichern von Daten, die von einer ausgewählten Speicherzelle im SRAM-Feld zugeführt werden, oder von extern angelegten Daten, gekennzeichnet durch die Schritte
Auswählen einer Zeile im DRAM-Feld, und Lesen, Verstärken und Verriegeln der Daten der Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile verbunden sind, durch das Leseverstärkermittel, und
im Datenschreibbetrieb:
  • i) wenn im SRAM-Feld eine Speicherzelle mit der Adresse existiert, auf die ein Zugriff durch eine externe Vorrichtung gefordert ist,
  • a) Schreiben von Daten in die entsprechende Speicherzelle des SRAM-Feldes entsprechend der angelegten Adresse und Schreiben der Daten in das Schreibtransfermittel,
  • b) Auswählen einer Spalte im DRAM-Feld und Übertragen der Daten zwischen der ausgewählten Spalte und dem Schreibtransfermittel, wenn die angelegte Adresse die ausgewählte Zeile des DRAM-Feldes festlegt,
  • c) Initialisieren des DRAM-Feldes und des Leseverstärkermittels, Auswählen einer Zeile und einer Spalte im DRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse, und anschließend Übertragen von Daten zwischen der ausgewählten Spalte des DRAM- Feldes und dem Schreibtransfermittel, wenn die angelegte Adresse eine Zeile bestimmt, die von der ausgewählten Zeile des DRAM- Feldes verschieden ist,
  • ii) wenn im SRAM-Feld keine Speicherzelle mit der Adresse existiert, auf die ein Zugriff durch die externe Vorrichtung gefordert ist,
  • d) Schreiben von Daten in das Schreibtransfermittel entsprechend der angelegten Adresse,
  • e) Auswählen einer Spalte im DRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse und Übertragen von Daten vom Schreibtransfermittel zur ausgewählten Zeile, wenn die angelegte Adresse die ausgewählte Zeile im DRAM-Feld festlegt, und
  • f) Initialisieren des DRAM-Feldes und des Leseverstärkermittels und anschließend Auswählen einer Zeile und einer Spalte im DRAM- Feld entsprechend der angelegten Adresse, und Übertragen der Daten vom Schreibtransfermittel zur ausgewählten Spalte, wenn die angelegte Adresse nicht die ausgewählte Zeile im DRAM-Feld festlegt.
16. A method of driving a semiconductor memory device with
a DRAM array ( 102 ) having a plurality of dynamic memory cells arranged in a matrix of rows and columns, a sense amplifier means ( 114 ) which detects the data of the memory cells connected to a selected row of the DRAM array , amplified and locked, an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns, a read transfer means ( 1510 ) with means ( 5000 , 5002 ) for locking applied data from the DRAM array , and
a write transfer means ( 1520 ) with latch means ( 4002 , 4004 ) for temporarily storing data which are supplied from a selected memory cell in the SRAM field or of externally applied data, characterized by the steps
Selecting a row in the DRAM array, and reading, amplifying and locking the data of the memory cells connected to the selected row by the sense amplifier means, and
in data writing mode:
  • i) if there is a memory cell in the SRAM field with the address to which access by an external device is required,
  • a) writing data into the corresponding memory cell of the SRAM field corresponding to the address created and writing the data into the write transfer means,
  • b) selecting a column in the DRAM field and transferring the data between the selected column and the write transfer means if the address created defines the selected row of the DRAM field,
  • c) initializing the DRAM field and the sense amplifier means, selecting a row and a column in the DRAM field according to the address applied, and then transferring data between the selected column of the DRAM field and the write transfer means when the address applied determines a line which is different from the selected row of the DRAM field,
  • ii) if there is no memory cell in the SRAM field with the address to which access is required by the external device,
  • d) writing data into the write transfer means according to the address created,
  • e) selecting a column in the DRAM field corresponding to the address applied and transferring data from the write transfer means to the selected line if the address specified defines the selected line in the DRAM field, and
  • f) Initializing the DRAM field and the sense amplifier means and then selecting a row and a column in the DRAM field according to the address created, and transferring the data from the write transfer means to the selected column if the address created does not specify the selected line in the DRAM field .
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung in den Schritten (e) und (f), ob die angelegte Adresse die ausgewählte Zeile im DRAM-Feld festlegt, aufgeschoben wird, bis ein nächster Zugriff angefordert wird.17. The method according to claim 16, characterized in that the determination in steps (e) and (f) whether the applied Address specifies the selected line in the DRAM field, is postponed until a next access is requested. 18. Verfahren zum Treiben einer Halbleiterspeichervorrichtung mit einem DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, einem Leseverstärkermittel (114), das die Daten der Speicherzellen, die mit einer ausgewählten Zeile des DRAM- Feldes verbunden sind, erfaßt, verstärkt und verriegelt, einem SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind, einem Schreibtransfermittel (1520) mit einer Mehrzahl von Latch-Mitteln (4002, 4004) zum Übertragen von Daten an einen Block einer Mehrzahl von Spalten im DRAM-Feld, und einem Lesetransfermittel (1510) mit einer Mehrzahl von Latch- Mitteln (5000, 5002) zum Empfangen von Daten vom Block der Mehrzahl von Spalten, die im DRAM-Feld ausgewählt sind, gekennzeichnet durch die Schritte
  • a) Auswählen einer Zeile im DRAM-Feld, und Lesen, Verstärken und Verriegeln der Daten der Speicherzellen, die mit der ausgewählten Zeile verbunden sind, durch das Leseverstärkermittel, und
  • A) im Datenlesebetrieb
  • i) wenn im SRAM-Feld keine Daten existieren, auf die ein Zugriff durch eine externe Vorrichtung gefordert ist,
  • ii) Ermitteln, ob ein Schreibindikatorbit gesetzt ist, das angibt, daß sich die im SRAM-Feld gespeicherten Daten und die im DRAM-Feld gespeicherten Daten unterscheiden, die durch dieselbe Adresse festgelegt sind,
  • iia) Auswählen einer Mehrzahl von Speicherzellen des SRAM-Feldes entsprechend einer angelegten Adresse, Übertragen und Speichern der Daten der ausgewählten Speicherzellen zum und im Schreibtransfermittel,
  • iib) wenn die angelegte Adresse die ausgewählte Zeile im DRAM- Feld angibt:
  • iib1) Auswählen eines Blocks einer Mehrzahl von Spalten entsprechend der angelegten Adresse aus der ausgewählten Zeile des DRAM-Feldes und Übertragen der Daten des Blocks der ausgewählten Mehrzahl von Spalten zum Lesetransfermittel,
  • iib2) Auswählen einer Mehrzahl von Speicherzellen im SRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse zum weiteren Übertragen der Daten, die zum Lesetransfermittel übertragen worden sind, zu den ausgewählten Speicherzellen,
  • iib3) Auswählen und Lesen entsprechender Daten unter den Daten, die zum Lesetransfermittel übertragen worden sind, entsprechend der angelegten Adresse,
  • iic) wenn die angelegte Adresse eine Zeile angibt, die sich von der im DRAM-Feld ausgewählten unterscheidet:
  • iic1) Initialisieren des DRAM-Feldes und des Leseverstärkermittels und anschließend Auswählen einer Zeile und eines Blocks einer Mehrzahl von Spalten im DRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse, und Übertragen der Daten des ausgewählten Spaltenblocks zum Lesetransfermittel,
  • iic2) Auswählen einer Mehrzahl von Speicherzellen im SRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse, Übertragen von Daten vom Lesetransfermittel zu den ausgewählten Speicherzellen, und Auswählen und Lesen von Daten, die zum Lesetransfermittel übertragen worden sind, entsprechend der angelegten Adresse,
  • iii) wenn das Schreibindikatorbit gelöscht ist:
  • iiia) wenn die angelegte Adresse die ausgewählte Zeile im DRAM- Feld festlegt Auswählen eines Blocks von Spalten aus der ausgewählten Zeile und Übertragen der Daten des Blocks zu den Speicherzellen des SRAM-Feldes, die durch die angelegte Adresse ausgewählt werden, und ferner Lesen von Daten, die in einer Speicherzelle im SRAM- Feld gespeichert werden sollen entsprechend der angelegten Adresse, Auswählen einer Zeile und einer Mehrzahl von Spalten im DRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse, und Übertragen der Daten von der Mehrzahl von Spalten zu Speicherzellen, die von der angelegten Adresse im SRAM-Feld festgelegt sind, und Lesen von Daten, die in einer Speicherzelle im SRAM-Feld gespeichert werden sollen, die von der angelegten Adresse festgelegt wird, und
  • B) im Datenschreibbetrieb
  • Ba) Zugreifen auf das SRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse und Schreiben von Daten in die entsprechende statische Speicherzelle, wenn im SRAM-Feld eine Speicherzelle existiert, die von der angelegten Adresse festgelegt wird,
  • Bb) Setzen des Schreibindikatorbits,
  • Bc) wenn im SRAM-Feld die Speicherzelle nicht existiert, die von der Adresse festgelegt wird, die von der externen Vorrichtung angelegt wird:
  • Bc1) Schreiben von Daten zum Schreibtransfermittel entsprechend der angelegten Adresse,
  • Bc2) Auswählen von Spalten von der ausgewählten Zeile entsprechend der angelegten Adresse und Übertragen von Daten vom Schreibtransfermittel zur ausgewählten Spalte, wenn die angelegte Adresse die ausgewählte Zeile im DRAM-Feld festlegt,
  • Bc3) Initialisieren des DRAM-Feldes und des Leseverstärkermittels und Auswählen einer Zeile und von Spalten im DRAM-Feld entsprechend der angelegten Adresse, wenn die angelegte Adresse eine Zeile festlegt, die von der im DRAM-Feld ausgewählten Zeile verschieden ist,
  • Bc4) Übertragen vom Schreibtransfermittel zur ausgewählten Spalte.
18. A method of driving a semiconductor memory device having a DRAM array ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells arranged in a matrix of rows and columns, a sense amplifier means ( 114 ) which receives the data of the memory cells associated with a selected row of the DRAM field are connected, detected, amplified and locked, an SRAM field ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns, a write transfer means ( 1520 ) with a plurality of latch means ( 4002 , 4004 ) for transferring data to a block of a plurality of columns in the DRAM field, and a read transfer means ( 1510 ) with a plurality of latch means ( 5000 , 5002 ) for receiving data from the block of the plurality of columns, which are selected in the DRAM field, characterized by the steps
  • a) selecting a row in the DRAM array, and reading, amplifying and locking the data of the memory cells connected to the selected row by the sense amplifier means, and
  • A) in data reading mode
  • i) if there is no data in the SRAM field to which access is required by an external device,
  • ii) determining whether a write indicator bit is set which indicates that the data stored in the SRAM field and the data stored in the DRAM field which are defined by the same address differ;
  • iia) selecting a plurality of memory cells of the SRAM field in accordance with an applied address, transferring and storing the data of the selected memory cells to and in the write transfer means,
  • iib) if the created address indicates the selected line in the DRAM field:
  • iib1) selecting a block of a plurality of columns corresponding to the address created from the selected row of the DRAM field and transmitting the data of the block of the selected plurality of columns to the read transfer means,
  • iib2) selecting a plurality of memory cells in the SRAM field corresponding to the address applied for further transferring the data which have been transferred to the read transfer means to the selected memory cells,
  • iib3) selection and reading of corresponding data from the data which have been transmitted to the reading transfer means in accordance with the address which has been created,
  • iic) if the created address indicates a line that differs from the one selected in the DRAM field:
  • iic1) initializing the DRAM field and the sense amplifier means and then selecting a row and a block of a plurality of columns in the DRAM field according to the address applied, and transmitting the data of the selected column block to the read transfer means,
  • iic2) selecting a plurality of memory cells in the SRAM field according to the applied address, transferring data from the read transfer means to the selected memory cells, and selecting and reading data transferred to the read transfer means according to the applied address,
  • iii) if the write indicator bit is cleared:
  • iiia) when the applied address specifies the selected row in the DRAM field, selecting a block of columns from the selected row and transferring the data of the block to the memory cells of the SRAM field selected by the applied address and further reading data which are to be stored in a memory cell in the SRAM field corresponding to the address applied, selecting a row and a plurality of columns in the DRAM field corresponding to the address applied, and transferring the data from the plurality of columns to memory cells which are created by the Address are set in the SRAM field, and reading data to be stored in a memory cell in the SRAM field set by the applied address, and
  • B) in data writing mode
  • Ba) accessing the SRAM field in accordance with the created address and writing data into the corresponding static memory cell if there is a memory cell in the SRAM field which is determined by the created address,
  • Bb) setting the write indicator bit,
  • Bc) if the SRAM field does not have the memory cell specified by the address created by the external device:
  • Bc1) writing data to the write transfer means according to the address created,
  • Bc2) selecting columns from the selected row corresponding to the created address and transferring data from the write transfer means to the selected column if the created address specifies the selected row in the DRAM field,
  • Bc3) initializing the DRAM field and the sense amplifier means and selecting a row and columns in the DRAM field corresponding to the applied address if the applied address specifies a line different from the line selected in the DRAM field,
  • Bc4) Transfer from the write transfer means to the selected column.
19. Halbleiterspeichervorrichtung, die ein extern angelegtes Steuersignal synchron zu einem extern angelegten Taktsignal in einer Impulsfolge zum Erzeugen eines internen Steuersignals übernimmt, gekennzeichnet durch
ein DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein erstes Steuermittel (128), das vom Taktsignal abhängig ist, zum Übernehmen eines ersten externen Steuersignals zum Erzeugen eines Steuersignals zum Treiben des DRAM-Feldes,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein Eingabe/Ausgabemittel (134, 138) zum Eingeben und Ausgeben von Daten von und an außerhalb der Speichervorrichtung,
ein Datenübertragungsmittel (106) zum Austauschen von Daten mit dem Eingabe/Ausgabemittel und zum Übertragen von Daten zwischen einer ausgewählten Speicherzelle des DRAM-Feldes und einer ausgewählten Speicherzelle im SRAM-Feld,
ein zweites Steuermittel (132) zum Übernehmen eines extern angelegten zweiten Steuersignals in Abhängigkeit vom Taktsignal zum Erzeugen eines Steuersignals zum Treiben von mindestens dem SRAM-Feld oder dem Datenübertragungsmittel,
ein erstes Taktsignalgatter (126), das von einem ersten Taktsignal-Maskierungssignal abhängig ist, zum Sperren der Übertragung des Taktsignals an das erste Steuermittel, und ein zweites Taktsignalgatter (130), das von einem zweiten Taktsignal-Maskierungssignal abhängig ist, zum Sperren der Übertragung des Taktsignals an das zweite Steuermittel.
19. A semiconductor memory device which accepts an externally applied control signal in synchronism with an externally applied clock signal in a pulse train for generating an internal control signal, characterized by
a DRAM array ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells arranged in a matrix of rows and columns,
first control means ( 128 ), which is dependent on the clock signal, for accepting a first external control signal for generating a control signal for driving the DRAM field,
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns,
an input / output means ( 134 , 138 ) for inputting and outputting data from and to outside the storage device,
data transfer means ( 106 ) for exchanging data with the input / output means and for transferring data between a selected memory cell of the DRAM field and a selected memory cell in the SRAM field,
a second control means ( 132 ) for accepting an externally applied second control signal in dependence on the clock signal for generating a control signal for driving at least the SRAM field or the data transmission means,
a first clock signal gate ( 126 ) dependent on a first clock signal mask signal to block transmission of the clock signal to the first control means, and a second clock signal gate ( 130 ) dependent on a second clock signal mask signal to block transmission of the clock signal to the second control means.
20. Halbleiterspeichervorrichtung, die ein extern angelegtes Signal synchron zu einem Taktsignal, das in Form von Impulsen angelegt wird, übernimmt,
gekennzeichnet durch ein DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein Datenübertragungsmittel (106) zum Übertragen von Daten mindestens zwischen einer ausgewählten Speicherzelle des DRAM- Feldes und einer ausgewählten Speicherzelle des SRAM-Feldes, ein Befehlsregistermittel (9033) zum Speichern von Befehlsdaten zum Einstellen eines bestimmten Betriebsmodus der Halbleiterspeichervorrichtung und der Anordnung von Dateneingabe- und Datenausgabeanschlüssen der Halbleiterspeichervorrichtung, und
ein Mittel (9030), das vom Taktsignal abhängig ist, zum Speichern einer vorbestimmten Anzahl von Bits einer Adresse zum Auswählen einer Spalte des DRAM-Feldes als Befehlsdaten im Befehlsregistermittel.
20. A semiconductor memory device that accepts an externally applied signal in synchronism with a clock signal that is applied in the form of pulses.
characterized by a DRAM field ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells, which are arranged in a matrix of rows and columns,
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns,
data transfer means ( 106 ) for transferring data at least between a selected memory cell of the DRAM array and a selected memory cell of the SRAM array , an instruction register means ( 9033 ) for storing instruction data for setting a specific operating mode of the semiconductor memory device and the arrangement of data input and Data output ports of the semiconductor memory device, and
means ( 9030 ) dependent on the clock signal for storing a predetermined number of bits of an address for selecting a column of the DRAM field as command data in the command register means.
21. Halbleiterspeichervorrichtung, die ein extern angelegtes Signal synchron zu einem Taktsignal, das in Form von Impulsen angelegt wird, übernimmt,
gekennzeichnet durch ein DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein Datenübertragungsmittel (106) zum Ausführen mindestens einer Datenübertragung zwischen einer ausgewählten Speicherzelle des DRAM-Feldes und einer ausgewählten Speicherzelle des SRAM- Feldes,
ein Befehlsregistermittel (9033) zum Speichern von Befehlsdaten zum Festlegen von mindestens einem bestimmten Betriebsmodus der Halbleiterspeichervorrichtung, und
ein Mittel (400), das von einer Kombination der Zustände externer Steuersignale abhängig ist, die synchron zum Taktsignal angelegt werden, wobei jedes Signal, das zu diesem Zeitpunkt einem Adreßeingabeknoten zum Auswählen einer Zeile und einer Spalte des DRAM-Feldes zugeführt wird, als Befehlswert übernommen wird, ein Teil davon als Daten zum Festlegen der Art des Datentransfermodus zum DRAM-Feld im Datenübertragungsmittel und als Daten zum Festlegen eines Testmodus der Halbleiterspeichervorrichtung benutzt wird, um den Wert im Befehlsregistermittel zu speichern.
21. A semiconductor memory device that accepts an externally applied signal in synchronism with a clock signal that is applied in the form of pulses.
characterized by a DRAM field ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells, which are arranged in a matrix of rows and columns,
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns,
data transmission means ( 106 ) for performing at least one data transmission between a selected memory cell of the DRAM field and a selected memory cell of the SRAM field,
command register means ( 9033 ) for storing command data for specifying at least one particular operating mode of the semiconductor memory device, and
means ( 400 ) dependent on a combination of the states of external control signals applied in synchronism with the clock signal, each signal being supplied to an address input node for selecting a row and a column of the DRAM field as a command value part of it is used as data for specifying the type of data transfer mode to the DRAM field in the data transfer means and as data for specifying a test mode of the semiconductor memory device to store the value in the command register means.
22. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch ein Mittel (404, 406) zum Ausführen einer Selbstauffrischung des DRAM-Feldes, wenn der Testmodus festgelegt ist.22. A semiconductor memory device according to claim 21, characterized by means ( 404 , 406 ) for performing self-refreshing of the DRAM array when the test mode is set. 23. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, gekennzeichnet durch ein Mittel (9030), das von einer Kombination der Zustände externer Steuersignale abhängig ist, zum Ausführen einer Einstellung nur der Befehlsdaten im Befehlsregistermittel.23. The semiconductor memory device according to claim 21 or 22, characterized by means ( 9030 ), which is dependent on a combination of the states of external control signals, for executing an adjustment of only the command data in the command register means. 24. Halbleiterspeichervorrichtung, gekennzeichnet durch ein DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein Schreibtransfermittel (142, 144; 1520) zum zeitweisen Speichern angelegter Daten und zum Übertragen der gespeicherten Daten an eine ausgewählte Speicherzelle des DRAM-Feldes, ein Maskierungsdaten-Registermittel (4006, 4008) zum Speichern von Maskierungsdaten zum Maskieren der Datenübertragung vom Schreibtransfermittel zur ausgewählten Speicherzelle des DRAM- Feldes, und
ein Steuermittel (400, 402), das vom Einschalten abhängig ist, zum Einstellen aller Maskierungsdaten des Maskierungsdaten- Registermittels auf einen Zustand, der die Datenübertragung maskiert.
24. Semiconductor memory device, characterized by a DRAM field ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells which are arranged in a matrix of rows and columns,
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns,
write transfer means ( 142 , 144 ; 1520 ) for temporarily storing applied data and for transferring the stored data to a selected memory cell of the DRAM field, masking data register means ( 4006 , 4008 ) for storing masking data for masking the data transfer from the write transfer means to the selected one Memory cell of the DRAM field, and
control means ( 400 , 402 ) dependent on power on for setting all masking data of the masking data register means to a state which masks the data transmission.
25. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch ein Mittel (400), das vom Einschalten abhängig ist, zum wiederholten Ausführen des Rückstellvorgangs einer peripheren Schaltung entsprechend einer vorbestimmten Anzahl und zum Aktivieren des Steuermittels.25. The semiconductor memory device according to claim 24, characterized by means ( 400 ), which is dependent on switching on, for repeatedly executing the reset operation of a peripheral circuit according to a predetermined number and for activating the control means. 26. Halbleiterspeichervorrichtung, gekennzeichnet durch ein DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen, die in einer Matrix aus Zeilen und Spalten angeordnet sind,
ein Datenübertragungsmittel (106) zum Übertragen von Daten zwischen einer ausgewählten Speicherzelle des DRAM-Feldes und einer ausgewählten Speicherzelle des SRAM-Feldes,
ein erstes Steuermittel (128), das von einer ersten Adresse und einem ersten Steuersignal abhängig ist, zum Steuern des Betriebs des DRAM-Feldes und des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem DRAM-Feld und dem Datenübertragungsmittel, und
ein zweites Steuermittel (132), das unabhängig vom ersten Steuermittel gebildet ist und unabhängig vom ersten Steuermittel arbeitet, von einem zweiten Steuersignal und einer zweiten Adresse abhängig ist, die unabhängig von der ersten Adresse angelegt wird, zum Steuern des Treibens des SRAM-Feldes, des Datenübertragungsvorgangs zwischen dem SRAM-Feld und dem Datenübertragungsmittel, und dem Dateneingabe/ausgabevorgang zwischen dem Datenübertragungsmittel und der Umgebung der Vorrichtung.
26. A semiconductor memory device, characterized by a DRAM field ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells, which are arranged in a matrix of rows and columns,
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns,
data transfer means ( 106 ) for transferring data between a selected memory cell of the DRAM array and a selected memory cell of the SRAM array,
first control means ( 128 ), dependent on a first address and a first control signal, for controlling the operation of the DRAM array and the data transfer process between the DRAM array and the data transfer means, and
a second control means ( 132 ), which is formed independently of the first control means and operates independently of the first control means, is dependent on a second control signal and a second address which is applied independently of the first address, for controlling the driving of the SRAM field, the data transfer process between the SRAM array and the data transfer means, and the data input / output operation between the data transfer means and the environment of the device.
27. Synchrone Halbleiterspeichervorrichtung, die synchron zu einem Taktsignal arbeitet, gekennzeichnet durch ein erstes Transistorelement (9011) zum Treiben eines ersten Knotens (9010) auf das Potential eines ersten Pegels, und ein zweites Transistorelement (9012), das von der Deaktivierung des ersten Transistorelements abhängig ist, zum Treiben des ersten Knotens auf das Potential eines zweiten Pegels nur für eine vorbestimmte Zeitspanne.27. A synchronous semiconductor memory device which operates in synchronism with a clock signal, characterized by a first transistor element ( 9011 ) for driving a first node ( 9010 ) to the potential of a first level, and a second transistor element ( 9012 ) which is deactivated by the deactivation of the first transistor element is dependent on driving the first node to the potential of a second level only for a predetermined period of time. 28. Synchrone Halbleiterspeichervorrichtung, die ein externes Signal synchron zu einem Taktsignal übernimmt, gekennzeichnet durch
ein erstes Transistorelement (9011), das zwischen einen ersten Versorgungsknoten und einen Ausgabeknoten geschaltet ist, zum Treiben des Ausgabeknotens auf den Potentialpegel des ersten Versorgungsknotens in Abhängigkeit von einem Treibersignal,
ein zweites Transistorelement (9012) , das zwischen den Ausgabeknoten und einen zweiten Versorgungsknoten geschaltet ist, zum Treiben des Ausgabeknotens auf den Potentialpegel des zweiten Versorgungsknotens, und
ein Steuermittel (9022, 9023; 9022, 9025), das von der Deaktivierung des Treibersignals abhängig ist, zum Aktivieren des zweiten Transistorelements für eine vorbestimmte Zeitspanne ab dem Übergang des Taktsignals auf einen aktiven Zustand.
28. Synchronous semiconductor memory device that accepts an external signal in synchronism with a clock signal, characterized by
a first transistor element ( 9011 ), which is connected between a first supply node and an output node , for driving the output node to the potential level of the first supply node as a function of a driver signal,
a second transistor element ( 9012 ), connected between the output node and a second supply node , for driving the output node to the potential level of the second supply node, and
a control means ( 9022 , 9023 ; 9022 , 9025 ), which is dependent on the deactivation of the driver signal, for activating the second transistor element for a predetermined period of time from the transition of the clock signal to an active state.
29. Verfahren zum Treiben einer Ausgabeschaltung mit einem ersten Transistorelement (9011) und einem zweiten Transistorelement (9012), die zwischen einer ersten Versorgung und einer zweiten Versorgung in Reihe geschaltet sind, in einer synchronen Halbleiterspeichervorrichtung, die ein externes Signal synchron zu einem externen Taktsignal bei einem unidirektionalen Übergang diese Taktsignals übernimmt, gekennzeichnet durch die Schritte:
Aktivieren des ersten Transistorelements, um einen Ausgabeknoten auf den Potentialpegel der ersten Versorgung in Abhängigkeit von einem Treibersignal zu treiben,
Deaktivieren des ersten Transistorelements, und
Aktivieren des zweiten Transistorelements in Abhängigkeit von der Deaktivierung des ersten Transistorelements, um den Ausgabeknoten für eine vorbestimmte Zeitspanne ab dem Zeitpunkt des unidirektionalen Übergangs des externen Taktsignals zu treiben.
29. A method of driving an output circuit having a first transistor element ( 9011 ) and a second transistor element ( 9012 ) connected in series between a first supply and a second supply, in a synchronous semiconductor memory device that has an external signal in synchronism with an external clock signal in the case of a unidirectional transition this clock signal takes over, characterized by the steps:
Activating the first transistor element in order to drive an output node to the potential level of the first supply as a function of a drive signal,
Deactivating the first transistor element, and
Activating the second transistor element in response to the deactivation of the first transistor element in order to drive the output node for a predetermined period of time from the time of the unidirectional transition of the external clock signal.
30. Synchrone Halbleiterspeichervorrichtung, die einen vorbestimmten Testmodus ausführen kann und ein externes Signal synchron zu einem Taktsignal übernimmt, gekennzeichnet durch ein Erfassungsmittel (9030, 9032, 9040, 9042) zum Erfassen synchron zum Taktsignal, daß ein externes Signal mit einem vorbestimmten Zustand zweimal oder mehrmals kontinuierlich hintereinander angelegt wird, und
ein Testmodus-Einstellmittel (9035; 9044), das vom Erfassungssignal vom Erfassungsmittel abhängig ist, zum Einstellen des vorbestimmten Testmodus.
30. Synchronous semiconductor memory device capable of executing a predetermined test mode and taking an external signal in synchronism with a clock signal, characterized by detection means ( 9030 , 9032 , 9040 , 9042 ) for detecting synchronously with the clock signal that an external signal with a predetermined state is twice or several times in a row, and
test mode setting means ( 9035 ; 9044 ) dependent on the detection signal from the detection means for setting the predetermined test mode.
31. Synchrone Halbleiterspeichervorrichtung, die einen vorbestimmten Testmodus ausführen kann und eine Mehrzahl externer Signale synchron zu einem Taktsignal übernimmt, gekennzeichnet durch
ein Erfassungsmittel (9030, 9032; 9040, 9042) zum Erfassen synchron zum Taktsignal, daß eine Kombination vorbestimmter Zustände der Mehrzahl externer Signale zweimal oder mehrmals kontinuierlich hintereinander angelegt wird,
ein Testmodus-Einstellmittel (9035; 9044), das von einem Erfassungssignal vom Erfassungsmittel abhängig ist, zum Übernehmen eines vorbestimmten Adreßsignalbits und zum Einstellen des vorbestimmten Testmodus so, daß die synchrone Halbleiterspeichervorrichtung in einen Zustand versetzt wird, der den Testmodusbetrieb erlaubt, und
ein Mittel (9032; 9042) zum Rückstellen des Testmodus- Einstellmittels, wenn eine Kombination vorbestimmter Zustände der Mehrzahl externer Signale nach der Erfassung durch das Erfassungsmittel angelegt wird.
31. A synchronous semiconductor memory device that can execute a predetermined test mode and accepts a plurality of external signals in synchronism with a clock signal, characterized by
detection means ( 9030 , 9032 ; 9040 , 9042 ) for detecting in synchronism with the clock signal that a combination of predetermined states of the plurality of external signals is continuously or twice applied in succession,
test mode setting means ( 9035 ; 9044 ), dependent on a detection signal from the detection means, for accepting a predetermined address signal bit and for setting the predetermined test mode so that the synchronous semiconductor memory device is set in a state which permits the test mode operation, and
means ( 9032 ; 9042 ) for resetting the test mode setting means when a combination of predetermined states of the plurality of external signals is applied after detection by the detection means.
32. Synchrone Halbleiterspeichervorrichtung mit Speicherzellen, gekennzeichnet durch
einen Signalanschluß (8000)
ein Zeitgebermittel (8012) zum Erzeugen einer Auffrischungsanforderung in einem vorbestimmten Zeitintervall,
ein Moduseinstellmittel (8040), das von einem Moduseinstellsignal abhängig ist, zum Sperren oder Freigeben der Übertragung der Auffrischungsanforderung vom Zeitgeber zum Signalanschluß, und
ein Auffrischungsmittel (8020) , das mit dem Signalanschluß verbunden und von der Auffrischungsanforderung, die dem Signalanschluß zugeführt wird, abhängig ist, zum Ausführen einer Auffrischung der Speicherzellen.
32. Synchronous semiconductor memory device with memory cells, characterized by
a signal connector ( 8000 )
timer means ( 8012 ) for generating a refresh request in a predetermined time interval,
mode setting means ( 8040 ), dependent on a mode setting signal, for disabling or enabling transmission of the refresh request from the timer to the signal port, and
refresh means ( 8020 ) connected to the signal port and dependent on the refresh request supplied to the signal port for performing a refresh of the memory cells.
33. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch
ein Mittel (8700), das von einem Schlafmodus-Bestimmungssignal abhängig ist, zum Sperren der Übertragung der Auffrischungsanforderung vom Zeitgeber zum Signalanschluß, und
ein Mittel (8706, 8710), das von einem Schlafmodus- Bestimmungssignal abhängig ist, zum Übertragen der Auffrischungsanforderung vom Zeitgeber zum Auffrischungsmittel.
33. The semiconductor memory device according to claim 32, characterized by
means ( 8700 ), dependent on a sleep mode designation signal, for inhibiting transmission of the refresh request from the timer to the signal port, and
means ( 8706 , 8710 ), dependent on a sleep mode designation signal , for transmitting the refresh request from the timer to the refresh means.
34. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, gekennzeichnet durch
ein Puffermittel (8030), das von einem externen Steuersignal abhängig ist, das einen Zyklus zum Auswählen einer Speicherzelle unter den Speicherzellen auslöst, zum Erzeugen eines internen Steuersignals zum Aktivieren der Schaltung, die die Auswahl einer Speicherzelle betrifft, und
ein erstes Arbitrierungsmittel (8014), das von der Auffrischungsanforderung und dem internen Steuersignal abhängig ist, zum Sperren der Übertragung der Auffrischungsanforderung, wenn das interne Steuersignal aktiv ist.
34. The semiconductor memory device according to claim 32 or 33, characterized by
buffer means ( 8030 ) dependent on an external control signal that triggers a cycle to select a memory cell from among the memory cells, generate an internal control signal to activate the circuitry related to the selection of a memory cell, and
first arbitration means ( 8014 ), dependent on the refresh request and the internal control signal, for disabling the transmission of the refresh request when the internal control signal is active.
35. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß
das Puffermittel (8030) ein Mittel (9060) aufweist, das vom internen Steuersignal abhängig ist, zum Erzeugen eines Vorladeabschlußsignals, das anzeigt, daß die Speicherzellen in einen nicht-ausgewählten Zustand gebracht worden sind, und wobei das Auffrischungsmittel (8020)
ein zweites Arbitrierungsmittel (8022), das vom Vorladeabschlußsignal und der Auffrischungsanforderung vom Signalanschluß oder dem Zeitgebermittel abhängig ist, zum Erzeugen eines Auffrischungsanforderungssignals und eines Maskierungssignals, wenn das Vorladeabschlußsignal aktiv ist, um den nicht-ausgewählten Zustand der Speicherzellen anzuzeigen, wobei das Maskierungssignal an das Puffermittel angelegt wird, um das externe Steuersignal zu maskieren, so daß das Puffermittel das externe Steuersignal im inaktiven Zustand empfängt, und
ein Auffrischungssteuermittel (8024), das vom Auffrischungsanforderungssignal abhängig ist, zum Auslösen der Auffrischung aufweist.
35. Semiconductor memory device according to claim 34, characterized in that
the buffer means ( 8030 ) comprises means ( 9060 ) dependent on the internal control signal for generating a precharge completion signal indicating that the memory cells have been brought into an unselected state, and wherein the refresh means ( 8020 )
second arbitration means ( 8022 ), dependent on the precharge completion signal and the refresh request from the signal port or timing means, for generating a refresh request signal and a mask signal when the precharge completion signal is active to indicate the unselected state of the memory cells, the masking signal to the Buffer means is applied to mask the external control signal so that the buffer means receives the external control signal in the inactive state, and
refresh control means ( 8024 ), dependent on the refresh request signal , for triggering the refresh.
36. Halbleiterspeichervorrichtung, gekennzeichnet durch ein DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen,
ein erstes Übertragungsmittel (DTBR) mit mindestens zwei Stufen seriell verbundener Latch-Mittel (STW, MTW) zum Übertragen von Daten vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld,
ein zweites Übertragungsmittel (DTBW) mit mindestens zwei Stufen seriell verbundener Latch-Mittel (STR, MTR) zum Übertragen von Daten vom SRAM-Feld zum DRAM-Feld,
ein erstes Steuermittel (6008, 6009), das von einer ersten Übertragungsbestimmung (DRT1) abhängig ist, zum Ausführen der Datenübertragung vom DRAM-Feld zum ersten Übertragungsmittel und zum Ausführen der Datenübertragung zwischen den Latch-Mitteln des zweiten Übertragungsmittels, und
ein zweites Steuermittel (6008, 6009), das von einer zweiten Übertragungsbestimmung (DRT2) abhängig ist, zum Ausführen der Datenübertragung vom DRAM-Feld zum ersten Übertragungsmittel und zum Sperren der Datenübertragung zwischen den Latch-Mitteln des zweiten Übertragungsmittels.
36. semiconductor memory device, characterized by a DRAM field ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells,
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells,
a first transmission means (DTBR) with at least two stages of serially connected latch means (STW, MTW) for transmitting data from the DRAM field to the SRAM field,
a second transmission means (DTBW) with at least two stages of serially connected latch means (STR, MTR) for transmitting data from the SRAM field to the DRAM field,
a first control means ( 6008 , 6009 ), which is dependent on a first transfer determination (DRT1), for performing the data transfer from the DRAM field to the first transfer means and for performing the data transfer between the latch means of the second transfer means, and
a second control means ( 6008 , 6009 ), which is dependent on a second transfer determination (DRT2), for carrying out the data transfer from the DRAM field to the first transfer means and for blocking the data transfer between the latch means of the second transfer means.
37. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Übertragungsmittel N Stufen von FIFO-Speichermitteln (#1-#N) aufweist, wobei N eine ganze Zahl nicht kleiner als 2 ist. 37. The semiconductor memory device according to claim 36, characterized characterized in that the second transmission means N stages of FIFO storage means (# 1- # N), where N is an integer not less than 2 is.   38. Halbleiterspeichervorrichtung, gekennzeichnet durch ein DRAM-Feld (102) mit einer Mehrzahl von dynamischen Speicherzellen,
ein SRAM-Feld (104) mit einer Mehrzahl von statischen Speicherzellen,
ein erstes Übertragungsmittel (DTBR) mit mindestens zwei Stufen seriell verbundener Latch-Mittel (STR, MTR) zum Übertragen von Daten vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld,
ein zweites Übertragungsmittel (DTBW) mit mindestens zwei Stufen seriell verbundener Latch-Mittel (STW, MTW) zum Übertragen von Daten vom SRAM-Feld zum DRAM-Feld,
ein erstes Transfersteuermittel (6000, 6006), das von einer ersten Übertragungsbestimmung abhängig ist, zum Ausführen der Datenübertragung vom SRAM-Feld zu nur einem Latch-Mittel des zweiten Übertragungsmittels, und
ein zweites Transfersteuermittel (6000, 6006), das von einer zweiten Übertragungsbestimmung abhängig ist, zum Ausführen der Datenübertragung vom SRAM-Feld zu einer Mehrzahl von Latch- Mitteln des zweiten Übertragungsmittels.
38. semiconductor memory device, characterized by a DRAM field ( 102 ) with a plurality of dynamic memory cells,
an SRAM array ( 104 ) with a plurality of static memory cells,
a first transmission means (DTBR) with at least two stages of serially connected latch means (STR, MTR) for transmitting data from the DRAM field to the SRAM field,
a second transmission means (DTBW) with at least two stages of serially connected latch means (STW, MTW) for transmitting data from the SRAM field to the DRAM field,
a first transfer control means ( 6000 , 6006 ), which is dependent on a first transfer determination, for carrying out the data transfer from the SRAM field to only one latch means of the second transfer means, and
a second transfer control means ( 6000 , 6006 ), which is dependent on a second transfer determination, for performing the data transfer from the SRAM field to a plurality of latch means of the second transfer means.
39. Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Übertragungsmittel N Stufen von FIFO-Speichermitteln (#1-#N) aufweist, wobei N eine ganze Zahl nicht kleiner als 2 ist.39. The semiconductor memory device according to claim 38, characterized characterized in that the second transmission means N stages of FIFO storage means (# 1- # N), where N is an integer not less than 2 is. 40. Bildverarbeitungsmittel, gekennzeichnet durch
eine Datenverarbeitungseinheit (9500), die eine Zugriffsanforderung synchron zu einem ersten Taktsignal erzeugt,
eine mit einem Taktsignal synchronisierte Halbleiterspeichervorrichtung (9530), die in einem Registerausgabemodus arbeitet, in dem ein Adreßsignal synchron zu einem zweiten Taktsignal angelegt wird, und die Daten der Speicherzelle, die durch die Adresse bestimmt wird, im nächsten Taktzyklus ausgegeben werden,
eine Bildverarbeitungseinheit (9520) zum Anzeigen eines Bildes, und
ein Zugriffssteuermittel (9510), um der Datenverarbeitungseinheit und der Bildverarbeitungseinheit abwechselnd einen Zugriff auf die mit dem Taktsignal synchronisierte Halbleiterspeichervorrichtung zu ermöglichen.
40. Image processing means, characterized by
a data processing unit ( 9500 ) which generates an access request in synchronism with a first clock signal,
a semiconductor memory device ( 9530 ) synchronized with a clock signal, which operates in a register output mode in which an address signal is applied in synchronism with a second clock signal and the data of the memory cell, which is determined by the address, is output in the next clock cycle,
an image processing unit ( 9520 ) for displaying an image, and
access control means ( 9510 ) for alternately enabling the data processing unit and the image processing unit to access the semiconductor memory device synchronized with the clock signal.
41. System nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugriffssteuermittel (9510) synchron zu einem dritten Taktsignal arbeitet, um auf die mit dem Taktsignal synchronisierte Halbleiterspeichervorrichtung zuzugreifen, wobei das dritte Taktsignal die doppelte Frequenz des ersten Taktsignals aufweist, und das erste Taktsignal die doppelte Frequenz des zweiten Taktsignals aufweist.41. The system of claim 40, characterized in that the access control means ( 9510 ) operates in synchronism with a third clock signal to access the semiconductor memory device synchronized with the clock signal, the third clock signal having twice the frequency of the first clock signal, and the first clock signal has twice the frequency of the second clock signal.
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