Die Erfindung betrifft eine Halbleiterspeichervorrichtung
und ein Verfahren zum Treiben einer Halbleiterspeichervorrichtung.
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 semiconductor memory device
and a method for driving a semiconductor memory device.
The invention particularly relates to a semiconductor memory device,
which has a main memory with large
capacity
and a fast cache
with low capacity,
which are integrated on the same chip. The present invention
more specifically relates to a semiconductor memory device having a
Cache, which is a dynamic random access memory (DRAM) and a static
Has random access memory (SRAM) integrated on the same chip
are.
(i) Verwendung von Standard-DRAM
als Hauptspeicher(i) Use of standard DRAM
as main memory
Die Betriebsgeschwindigkeit moderner
Mikroprozessoreinheiten (MPU) ist so stark angestiegen, daß sie eine
Betriebsfrequenz von 25MHz 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 more modern
Microprocessor units (MPU) has risen so much that they become one
Have an operating frequency of 25MHz or more. In a data processing system
a standard DRAM becomes common
as main memory with a large one
memory
used. Although the access time of a standard DRAM is reduced
the operating speed of the MPU is much faster
increased than that of the standard DRAM. Hence the increase
the waiting cycles in a data processing system with a standard DRAM
unavoidable as main memory. The distance in the operating speed
between MPU and standard DRAM is inevitable because the standard DRAM
has the following properties.
-
(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 becomes with the falling edge of a row address strobe signal / RAS
adopted in the device.
The column address becomes with the falling edge of a column address strobe
/ CAS transferred to the device.
The row address strobe signal
/ RAS defines the start of a storage cycle and activates it
Row selection circuit. The column address strobe signal / CAS activated
the column selection circuit. Because a predetermined period of time with
called "RAS / CAS delay time
(tRCD) "between the time when the signal / RAS becomes active
State and the time at which the signal / CAS
is activated, there is a limit for the reduction
the access time. Because 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 signal
/ RAS has been raised once to put the DRAM in a wait state
the row address strobe / RAS cannot be offset again
fall to "L" until a time period called RAS precharge time (tRP)
has passed. The RAS preload time is necessary to different
Preload signal lines in the DRAM safely to predetermined potentials.
Due to the RAS precharge time tRP, the cycle time of the DRAM cannot
can be reduced. If the cycle time of the DRAM is reduced,
also increases
the number of loading / unloading operations
of signal lines in the DRAM. This 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 one
Working speed of the DRAM can be achieved through circuit technologies
can be realized, e.g. Layout improvements, enlargement of the
Circuit integration levels, developments in manufacturing technology
and through application-oriented improvements such as improvements
in the activation process. The operating speed of the MPU
however, increases much faster than that of the DRAM. The operating speed of
Semiconductor storage is hierarchical. For example, there are high-speed bipolar RAMs that
Use bipolar transistors, e.g. ECLRAMs (emitter-coupled
RAMs) and static RAMs, as well as relatively slow DRAMs with MOS transistors (field effect transistors
with insulated gate). It is very difficult to get operating speeds
(Cycle times) of several tens of ns (nanoseconds) in a standard DRAM,
which is formed by MOS transistors.
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 the gap
between the operating speeds of MPU and standard DRAM
close.
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 method.
-
(2) Externe Bildung eines Hochgeschwindigkeits-Cache-Speichers
(SRAM).(2) External high-speed cache formation
(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 Umschalten des 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 a static column mode or
a page mode, and combining the high speed mode and
of the interleave process. In static column mode there is a word line
(one line) selected,
and subsequently
only the column address is successively changed to memory cells of this row
to address one after the other. A word line is selected in page mode, and
then the column addresses by switching the signal / CAS
successively read in to memory cells with this one word line
are connected to address one after the other. In both modes, the
Memory cells can be addressed without switching the signal / RAS,
which means faster access than normal access using
of the signals / RAS and / CAS possible
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.In the interleave method, a plurality of memories are formed in parallel with a data bus, and the access time can be reduced by alternately or successively addressing the plurality of memories. The use Formation of a high-speed mode of the DRAM and the combination of high-speed mode and interleave method is known as a method of using a standard DRAM as a high-speed DRAM in a simple and relatively effective manner.
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 approach (2) is high
Dimensions in the range
the mainframes
been applied. High speed cache is expensive.
In the field of personal computers, where both high performance as well
low cost desired
in some areas, this access is irrespective
applied to the cost. There are three ways to use the high speed cache
to form, namely
-
(a) Der Hochgeschwindigkeits-Cache-Speicher
ist in der MPU selbst enthalten;(a) The high speed cache
is contained in the MPU itself;
-
(b) der Hochgeschwindigkeits-Cache-Speicher ist außerhalb
der MPU gebildet; und (b) the high speed cache is outside
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 standard DRAM
is used as a cache (the high speed mode is called a pseudo cache
used). If a cache hit occurs, the standard DRAM
addressed in high speed mode, and in the event of a cache miss
the standard DRAM in
Normal mode addressed.
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 Zykluszeit
des DRAM im wesentlichen auf die Hälfte des Spezifikationswertes
gesenkt werden.The above three ways are (a) to (c)
used in data processing systems in one way or another
Service. In terms of cost, in most MPU systems
Storage organized with a bank structure and it becomes bank-wise
interleaved,
around the RAS preload time
to overcome (tRP)
which is inevitable in the DRAM. Through this procedure, the cycle time
of the DRAM essentially to half of the specification value
be lowered.
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 procedure is only
efficient when the memories are addressed sequentially.
If the same memory bank is addressed continuously, is
them ineffective. Furthermore, there can be no significant improvement in access time
of the DRAM itself. The minimum 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 as. the page mode or static column mode can be used
the access time can only be effectively reduced if the MPU
a certain page (the data of a defined line) multiple times
responds. This procedure is somewhat effective when the number
the banks are comparatively large,
e.g. two or four because different lines in different
Banks can be addressed.
If the data of the memory requested by the MPU in the given
Page does not exist, it is called a "miss" (cache miss)
designated. Usually, a group of data will be adjacent
or sequential addresses. In high speed mode
a row address that represents half of the addresses has already been defined
been, and therefore is the probability of a miss
large.
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
up to 40 banks can exist
the data of different pages are stored in different banks
and therefore the miss-hit rate is significantly reduced.
However, it is not practical to add 30 to 40 banks in a data processing system
form. If a miss occurs, the / RAS signal also turns on
raised and the DRAM must be closed
return to a precharge cycle
to reselect the row address.
This 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 4MBit oder 16MBit 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 described above (2)
a high speed cache is formed between the MPU and the standard DRAM. In
In this case, the standard DRAM can operate at a relatively slow speed
exhibit. Standard DRAMs
with storage capacity
4MBit or 16MBit are in use. In a small system
such as. a personal computer, the main memory can be accessed by only
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
is used as the main memory is the data transfer rate
between the high speed cache and main memory
limited by the number of data input / output connections of the standard DRAM,
which is a bottleneck for
the increase
represent the 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
Systemleistung zu realisieren.When the high speed mode
is used as a pseudo-cache, its speed of operation
lower than that of the high speed cache, and
it is difficult to find the one you want
Realize system performance.
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 the high-speed cache
(SRAM) in DRAM has been proposed as a method to be a relative
to create cheap and small system that the problem of system performance degradation
solves when
the interleave process or a high-speed operating mode
is used. More specifically, a 1-chip memory is hierarchical
Structure of a DRAM that serves as main memory and an SRAM,
that acts as a cache memory. 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.A DRAM and an SRAM are normally integrated on the same chip in a CDRAM. The SRAM is accessed in the event of a cache hit, while the DRAM is addressed in the event of a cache miss. That with high speed SRAM is used as cache memory and the DRAM with high storage capacity as main memory.
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. 4kBit
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 regarded as the number of bits whose contents are written in a transfer in the SRAM. Generally, as the block size increases, the hit rate increases. However, if the cache is the same size, the number of sets is reduced in inverse proportion to the block size, and therefore the hit rate decreases. For example, if the cache size is 4kBit and the block size is 1024, the number of sets is four. However, if the block size is 32, the set number reaches 128. In a CDRAM structure, the block size is therefore made too large, and the cache hit rate cannot be particularly improved. A structure that enables the block size to be reduced is, for example, in the JP 1-146187 described.
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, which is described in the cited document. As in Fig. 217 is shown, the CDRAM has a memory field 1 with a plurality of dynamic memory cells, which are 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 having 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
AO bis An in Abhängigkeit
von einem externen Zeilenadreß-Abtastsignal
/RAS als Zeilenadreßsignal
RA übernimmt
und ein internes Zeilenadreßsignal
erzeugt, einen Spaltenadreßpuffer 4,
der Adreßsignale AO
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 Schreibaktivierungsisgnal
/WE und dem Spaltenadreß-Abtastsignal /CAS
auf.The CDRAM also has a row address buffer 2 , which takes on externally applied address signals AO to An as a row address signal RA as a function of an external row address strobe signal / RAS and generates an internal row address signal, a column address buffer 4 , which adopts address signals AO to An in response to an external column address strobe signal / CAS as column address signal CA to generate an internal column address signal, a row decoder 6 from the internal row address signal from the row address buffer 2 is dependent on generating a signal to a corresponding row in the memory cell array 1 select a word driver 8th from the line selection signal from the line decoder 6 is dependent on transmitting a driver signal to the selected row of the memory cell array 1 to put a word line into a selected state according to the specified row, a sense amplifier group 10 to acquire, amplify and lock the data from the memory cells with the selected row in the memory cell array 1 are connected, a data register circuit 14 with a plurality of data registers corresponding to each column of the memory cell array 1 are formed, 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 to a corresponding column of the memory cell array 1 or a corresponding data register in the data register circuit 14 select a block decoder 18 , which is dependent on an externally applied cache hit / miss signal CH, for selecting 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 buffer 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 to control the activation / deactivation of the input buffer 24 and the output buffer 26 depending on an externally applied write activation signal / WE and the column address strobe 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 on, which is dependent on an externally applied cache hit / miss signal CH, for transmitting a column address signal which, for example, consists of the two least significant bits from the column address buffer 4 exists, as a block selection signal to the block decoder 18 , The block decoder 18 is activated when the cache hit / miss signal CH indicates a cache miss with "L". It decodes the applied block address signal by a corresponding memory cell block in the memory cell array 1 select, 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 10 shows the structure of a main portion of the semiconductor memory device of FIG Fig. 217 , The Fig. 218 shows the structure in the border 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 in Fig. 218 is shown, the sense amplifier group 10 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 formed in accordance with the respective bit line pair BL, / BL of the memory block B # 2. 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. The transfer gate 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 be driven, which is formed for the memory block B # 2. The block decoder circuits BD # 1 and BD # 2 decode a block address that is used in the event of a cache miss from the gate circuit 22 is passed in Fig. 217 and drive an associated transfer gate DT (# 1 or # 2) when the 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 has data on the Bit line pair BL, / BL of the memory block B # 2 receives and stores 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 of a column selection signal from the column decoder 20 is dependent on connecting the corresponding bit line pair BL, / BL to 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 with 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 with the internal data transmission line pair IO. Referring to the signal diagram of Fig. 219 is now the operation of the in Fig. 217 and 218 semiconductor memory device shown.
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.In the Fig. 217 The semiconductor memory device shown 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 portion 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 determination result, and a control circuit (a state machine and an address multiplexer) for controlling the address handover and access to the 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 in the data register circuit 14 are stored, 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 / RAS is active low at "L", the external controller switches the column address strobe / 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 from the column address buffer 4 taken over, which generates an internal column address signal and this to the column decoder 20 invests. Because the cache hit signal CH is at "H", the output signal is from the gate circuit 22 on "L", the block decoder 18 is disabled (or block address transmission is blocked) and no block selection is performed. In this case, the column selection process from the column decoder 20 is performed, 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 in the data register circuit 14 are stored, the cache hit signal CH is at "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 is not the one in the data register circuit 14 determines stored data, 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 once to "H", 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 process in the memory cell array 1 from the row address buffer 2 , the line decoder 6 and the word driver 8th is executed in accordance with the applied row address signal RA, 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 at "L", the semiconductor memory is pre-loaded direction of the block decoder 18 is activated, and the block address signal of the applied column address signal is sent to the block decoder 18 created.
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 that are formed in accordance with the memory block specified 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. The column decoder runs in parallel 20 a column selection process, the transfer gate TG switches in the IO gate circuit 16 through 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, the line in the memory field 1 is kept in the selected state, the data register DR (# 1 or # 2) is then from the column decoder 20 selected and addressed.
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 field
in blocks and
driving the data registers block by block as described above
the data register can be used as a cache. How
220 is shown
in this case, the data registers TR # 1 to TR # 4, the corresponding
the memory field blocks B # 1
through B # 4 are formed, storing data of different rows, whereby
the cache hit rate is improved. You can also see the block size of the cache
equal to the number of columns contained in the memory block
are. This allows
an appropriate size of the cache block
realize.
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
the DRAM field is used as main memory, and the data register circuit
can be used as a cache. Because the data transfer between the main memory
and executed the cache block by block
will, can
Transfer data at high speed
become.
Nun wird eine Anwendung der oben
beschriebenen Halbleiterspeichervorrichtung, d.h. eines CDRAM, auf
eine Bilddatenverarbeitung diskutiert.Now an application of the above
described semiconductor memory device, i.e. of a CDRAM
an image data processing is 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 in Fig. 221 is shown, the system has a CPU 30 as a processing device, a CDRAM 32 , a cathode ray tube 34 as a display and a CRT controller 36 to control the data transfer between the CDRAM 32 and the cathode ray tube 34 on. CPU 30 , CDRAM 32 and cathode ray tube 34 are with an internal data bus 38 connected. Data transmission is via the internal data bus 38 executed.
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 from the CPU 30 used and not shown. If the image data on the cathode ray tube 34 to be displayed is under the control of the CRT controller 36 a data transfer between the CDRAM 32 and the cathode ray tube 34 executed. The CDRAM 32 Read data is over the data bus 38 to the cathode ray tube 34 created 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.If in CDRAM 32 stored data are to be processed, the CPU intervenes 30 on the CDRAM 32 to. At the same time, the CPU 30 the CDRAM 32 respond at high speed according to the result of the cache hit / miss detection, and thereby data can be processed at high speed. The one from the CPU 30 Data addressed should preferably be in the cache area of the CDRAM 32 be saved. It is believed that the CRT controller 36 Data in the storage field 1 of the CDRAM 32 reads and displays them on the cathode ray tube 34 transfers.
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 with the structure described above, it is necessary that the row selection process and the column selection process are under the control of the CRT controller 36 be carried out. The data in the storage field 1 are through the data register circuit 14 read. Therefore, in this case, the data stored in the data register circuit used as the cache can be overwritten by data stored on the CRT 34 should be displayed. If image data generated by a video camera (not shown) or similar device is inserted into the CDRAM 32 In this case, those in the data register circuit are also to be written 14 stored cache data overwritten by the image data that is to be written into the main memory of the CDRAM 32 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, in the CDRAM described above
the writing and reading of data in the main memory are not carried out,
except
the cache data is changed.
Accordingly, it is difficult to have both the graphic data and data
an application program that should not be shown,
save in 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.With this structure the CDRAM will
uses a block division when using a DRAM main memory
high storage capacity
is used. In this case a block structure is used
in which the memory array shown in Fig. 218 or 220 as a block
is used. In the block division, only the block is activated
the one selected
Has word line, and the other blocks are in an inactive
Condition kept. The number of available data registers is therefore appropriate
small. This lowers the efficiency of use of the cache.
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 have a plurality of data registers to form 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 voreinander
treibt.In the CDRAM with the structure described above
can access a bit of data registers in parallel with data transmission
from the DRAM field to the data register. In contrast to
a dual-port video RAM, however, the DRAM section cannot run in parallel
to access the SRAM
without affecting access to the SRAM field by
the DRAM area
and the SRAM area independently of each other
drives.
Aus Electronic Design, 20.2.1992,
S. 142, 144, 146 kann ein Halbleiterspeichervorrichtung entnommen
werden, die einen Cache-DRAM
mit zwei bidirektionalen Datenübertragungspuffern
enthält, die
zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld angeordnet sind, so daß eine schnelle
Rückkopiertätigkeit
möglich
ist.From Electronic Design, February 20, 1992,
Pp. 142, 144, 146, a semiconductor memory device can be found
be a cache DRAM
with two bidirectional data transfer buffers
contains that
are arranged between the DRAM field and the SRAM field, so that a fast
Copy-back activities
possible
is.
Aus dem US-Patent 4,926,385 kann
eine Halbleiterspeichervorrichtung entnommen werden, die in einem
Page-Modus (Spaltenauswahl) betreibbar ist, wobei der Zugriff gemäß eines
Spaltenadreßhinweissignales/CAS
durchgeführt
wird.From U.S. Patent 4,926,385
a semiconductor memory device are taken out in a
Page mode (column selection) can be operated, with access according to a
Spaltenadreßhinweissignales / CAS
carried out
becomes.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Halbleiterspeichervorrichtung mit einer neuartigen Struktur zu schaffen,
die ein Datenlesen und Datenschreiben mit hoher Geschwindigkeit
erlaubt, die besonders für
die Bilddatenverarbeitung geeignet ist und die ein Datenschreiben
und Datenlesen in ein und aus einem DRAM ermöglicht, ohne die Cache-daten
zu beeinflussen. Außerdem
soll ein Verfahren zum Treiben einer Halbleiterspeichervorrichtung
angegeben werden. The object of the invention is a
To provide a semiconductor memory device with a novel structure,
which is data reading and data writing at high speed
allowed that especially for
image data processing is suitable and data writing
and enables data reading in and out of a DRAM without the cache data
to influence. Moreover
is intended to provide a method for driving a semiconductor memory device
can be specified.
Die Aufgabe wird gelöst durch
die in Anspruch 1, 2, 11, 12, 18, 19, 22, 24, 25 oder 26 gekennzeichnete
Vorrichtung. Das Verfahren ist in Anspruch 14 oder 15a, 17 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 task is solved by
that characterized in claim 1, 2, 11, 12, 18, 19, 22, 24, 25 or 26
Contraption. The method is characterized in claim 14 or 15a, 17.
The semiconductor memory device according to the invention
has a DRAM with a plurality of dynamic memory cells,
arranged in a matrix of rows and columns
SRAM array with a plurality of static memory cells that
are arranged in a matrix of rows and columns, and a
Data transmission means
for simultaneous execution
a data transfer
between a plurality of selected memory cells of the DRAM
and a plurality of selected ones
Memory cells of the SRAM array. The semiconductor memory device according to the invention
further comprises a control means for independently executing an operation control, the
relates to the DRAM field, and an operational control that relates to the SRAM field
and a means of external and direct access
the data transmission medium
on.
Ferner weist die erfindungsgemäße Halbleiterspeichervorrichtung
eine neuartige Struktur zur Realisierung verschiedener kennzeichnender
Funktionen auf.Furthermore, the semiconductor memory device according to the invention
a novel structure for the realization of various distinctive
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
can the data transfer
between the DRAM field and the SRAM field by using a page mode
of the DRAM are executed
to drive the DRAM field and the SRAM field independently of each other.
Because direct access to the data transfer medium is possible (with
in other words, writing data into it and reading it
of data from the data transmission medium
no over
the SRAM field is executed)
that, writing and reading data in the DRAM field without affecting the
stored in the SRAM field
Cache data are executed.
Therefore can
both the image data and the cache data are stored in the DRAM field
become.
Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Figuren. Dabei beziehen sich die unter Bezugnahme auf Fig. 164 bis 171, 177 bis 187 und 207 bis 216 beschriebenen
Ausführungsformen
nicht direkt auf die Erfindung. Von den Figuren zeigen:The following is a description of exemplary embodiments with reference to the figures. The refer to with reference to Fig. 164 to 171 . 177 to 187 and 207 to 216 described embodiments do not directly apply to the invention. From the figures show:
1:
ein Blockschaltbild der Gesamtstruktur einer Halbleiterspeichervorrichtung
nach einer Ausführungsform
der Erfindung; 1 : A block diagram of the overall structure of a semiconductor memory device according to an embodiment of the invention;
2:
in Tabellenform die Entsprechung zwischen den Zuständen der
Steuersignale der Halbleiterspeichervorrichtung und den Betriebsmodi,
die zu diesem Zeitpunkt ausgeführt
werden; 2 : in tabular form the correspondence between the states of the control signals of the semiconductor memory device and the operating modes which are currently being executed;
3:
ein Signaldiagramm des Betriebs der Halbleiterspeichervorrichtung
von 1 in einem SRAM-Stromsparmodus; 3 : A signal diagram of the operation of the semiconductor memory device of 1 in an SRAM power save mode;
4:
ein Signaldiagramm des Betriebs der Halbleiterspeichervorrichtung
von 1 in einem SRAM-Stillegungsmodus; 4 : A signal diagram of the operation of the semiconductor memory device of 1 in a SRAM decommissioning mode;
5:
eine Struktur des SRAM-Steuerbereichs der Halbleiterspeichervorrichtung
von 1; 5 : a structure of the SRAM control area of the semiconductor memory device of FIG 1 ;
6:
ein Beispiel für
die Struktur einer Pufferschaltung in der Halbleiterspeichervorrichtung
von 1, die externe
Signale empfängt; 6 : an example of the structure of a buffer circuit in the semiconductor memory device of 1 that receives external signals;
7:
die Struktur einer Pufferschaltung in der Halbleiterspeichervorrichtung
von 1, die ein Chip-Aktivierungssignal
empfängt; 7 : the structure of a buffer circuit in the semiconductor memory device of 1 which receives a chip activation signal;
8:
das Signaldiagramm eines SRAM-Lesemodus der Halbleiterspeichervorrichtung
von 1; 8th : the signal diagram of an SRAM read mode of the semiconductor memory device of 1 ;
9:
den Datenfluß im
SRAM-Lesemodus; 9 : the data flow in the SRAM read mode;
10:
das Signaldiagramm eines SRAM-Schreibmodus; 10 : the signal diagram of an SRAM write mode;
11:
den Datenfluß im
SRAM-Schreibmodus; 11 : the data flow in SRAM write mode;
12:
das Signaldiagramm eines Pufferlesetransfermodus; 12 : the signal diagram of a buffer read transfer mode;
13:
den Datenfluß im
Pufferlesetransfermodus; 13 : the data flow in the buffer read transfer mode;
14:
das Signaldiagramm eines Pufferschreibtransfermodus; 14 : the signal diagram of a buffer write transfer mode;
15:
den Datenfluß im
Pufferschreibtransfermodus; 15 : the data flow in the buffer write transfer mode;
16:
das Signaldiagramm eines Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus; 16 : the signal diagram of a buffer read transfer / SRAM read mode;
17:
den Datenfluß im
Pufferlesetransfer- und SRAM-Lesemodus; 17 : the data flow in the buffer read transfer and SRAM read mode;
18:
das Signaldiagramm eines Pufferschreibtransfer- und SRAM-Schreibmodus; 18 : the signal diagram of a buffer write transfer and SRAM write mode;
19:
den Datenfluß im
Pufferschreibtransfer- und SRAM-Schreibmodus; 19 : the data flow in the buffer write transfer and SRAM write mode;
20:
das Signaldiagramm eines Pufferlesemodus; 20 : the signal diagram of a buffer read mode;
21:
den Datenfluß im
Pufferlesemodus; 21 : the data flow in the buffer read mode;
22:
das Signaldiagramm des Pufferschreibmodus; 22 : the signal diagram of the buffer write mode;
23:
den Datenfluß im
Pufferschreibmodus; 23 : the data flow in the buffer write mode;
24:
in Tabellenform die Vorgänge,
die dem DRAM der Halbleiterspeichervorrichtung von 1 entsprechen, sowie die Zustände der
Steuersignale zur Implementierung dieser Vorgänge; 24 : in tabular form the operations that the DRAM of the semiconductor memory device of 1 correspond, as well as the states of the control signals to implement these operations;
25:
das Signaldiagramm eines DRAM-Stromsparmodus; 25 : the signal diagram of a DRAM power saving mode;
26:
das Signaldiagramm eines DRAM-NOP-Modus; 26 : the signal diagram of a DRAM-NOP mode;
27:
das Signaldiagramm eines DRAM-Lesetransfermodus; 27 : the signal diagram of a DRAM read transfer mode;
28:
den Datenfluß im
DRAM-Lesetransfermodus; 28 : the data flow in DRAM read transfer mode;
29:
das Signaldiagramm des DRAM-Schreibtransfermodus; 29 : the signal diagram of the DRAM write transfer mode;
30:
den Datenfluß im
DRAM-Schreibtransfermodus; 30 : the data flow in DRAM write transfer mode;
31:
eine Struktur zum Steuern der Vorgänge, die den DRAM-Abschnitt
in der Halbleiterspeichervorrichtung von 1 betreffen; 31 : a structure for controlling the operations that the DRAM portion in the semiconductor memory device of 1 affect;
32:
ein Chip-Layout der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten
Ausführungsform der
Erfindung; 32 : a chip layout of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
33:
die Struktur des SRAM-Feldbereichs der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der ersten Ausführungsform
der Erfindung; 33 : the structure of the SRAM array area of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
34:
die Struktur des DRAM-Feldbereichs der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der ersten Ausführungsform
der Erfindung; 34 : the structure of the DRAM array area of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
35:
die grundlegende Struktur einer bidirektionalen Datenübertragungsschaltung; 35 : the basic structure of a bidirectional data transmission circuit;
36:
ein Signaldiagramm des Prinzips des Datenübertragungsvorgangs vom DRAM-Feld zum
SRAM-Feld bei der Halbleiterspeichervorrichtung von 1; 36 : A signal diagram of the principle of the data transfer process from the DRAM field to the SRAM field in the semiconductor memory device of 1 ;
37A–37D: schematisch den Datenübertragungsvorgang
vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld bei der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der ersten Ausführungsform
der Erfindung; 37A - 37D : schematically shows the data transfer process from the DRAM field to the SRAM field in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
38:
den Datenübertragungsvorgang vom
SRAM-Feld zum DRAM-Feld bei der Halbleiterspeichervorrichtung nach
der ersten Ausführungsform
der Erfindung; 38 : the data transfer process from the SRAM array to the DRAM array in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
39A–39D: schematisch den Datenübertragungsvorgang
vom DRAM-Feld zum SRAM-Feld bei der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der ersten Ausführungsform
der Erfindung; 39A - 39D : schematically shows the data transfer process from the DRAM field to the SRAM field in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
40:
die Struktur eines IO-Bereichs der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der ersten Ausführungsform
der Erfindung; 40 : the structure of an IO area of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
41:
ein Beispiel für
die spezielle Struktur einer bidirektionalen Datenübertragungsschaltung
in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform
der Erfindung; 41 : an example of the special structure of a bidirectional data transmission circuit in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
42:
ein Beispiel für
eine Betriebsfolge in der Halbleiterspeichervorrichtung nach der
ersten Ausführungsform
der Erfindung; 42 : An example of an operation sequence in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
43A und 43B: schematisch den Betrieb, der
durch das Signaldiagramm von 42 dargestellt
wird; 43A and 43B : schematically the operation, which is indicated by the signal diagram of 42 is pictured;
44:
eine weitere Betriebsfolge der Halbleiterspeichervorrichtung nach
der ersten Ausführungsform
der Erfindung; 44 : Another operation sequence of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
45:
ein Beispiel für
die Struktur einer Maskierungsschaltung zum Maskieren eines Transfergatters,
das Daten zum DRAM-Feld überträgt; 45 : an example of the structure of a mask circuit for masking a transfer gate that transfers data to the DRAM array;
46:
ein Beispiel für
die Schaltungsstruktur zum Erzeugen von Einstell- und Rückstellsignalen,
die in 45 dargestellt
ist; 46 : an example of the circuit structure for generating set and reset signals, which in 45 is shown;
47:
schematisch den Betrieb der Maskierungsschaltung von 45; 47 : schematically the operation of the masking circuit of 45 ;
48:
das Signaldiagramm eines DRAM-Selbstauffrischungsmodus; 48 : the signal diagram of a DRAM self-refresh mode;
49:
das Signaldiagramm eines Befehlsregistereinstellmodus; 49 : the signal diagram of a command register setting mode;
50:
in Tabellenform die im Befehlsregistereinstellmodus von 49 eingestellten Befehlsdaten
und den zu diesem Zeitpunkt eingestellten Inhalt; 50 : in tabular form in the command register setting mode of 49 set command data and the content set at that time;
51:
das Signaldiagramm des Betriebs der Maskierungsschaltung von 45; 51 : the signal diagram of the operation of the masking circuit of 45 ;
52:
das Signaldiagramm des Betriebs der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der ersten Ausführungsform
der Erfindung zum Zeitpunkt des Einschaltens; 52 : the signal diagram of the operation of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention at the time of turning on;
53:
die Struktur eines Abschnitts, der zum Befehlsregistereinstellmodus
der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform der
Erfindung gehört; 53 : the structure of a portion associated with the instruction register setting mode of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
54:
ein Beispiel für
eine weitere Struktur des Abschnitts, der zum Befehlsregistereinstellmodus
der Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform
der Erfindung gehört; 54 : an example of another structure of the portion belonging to the instruction register setting mode of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
55:
ein Beispiel für
eine Betriebsfolge der Halbleiterspeichervorrichtung, die die Schaltungsstruktur
nach 54 benutzt; 55 : An example of an operation sequence of the semiconductor memory device that follows the circuit structure 54 used;
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 : An example of the manner of distributing address and command data to the command register and the address buffer in the semiconductor memory device according to the first embodiment form of the invention;
57:
ein Beispiel für
die Struktur des Dateneingabe/ausgabeabschnitts in der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der ersten Ausführungsform der
Erfindung; 57 : an example of the structure of the data input / output section in the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
58:
ein Beispiel für
die Struktur der Eingabeschaltung und der Eingabesteuerschaltung
von 57; 58 : an example of the structure of the input circuit and the input control circuit of 57 ;
59:
ein Beispiel für
die Struktur der Ausgabeschaltung von 57; 59 : an example of the structure of the output circuit of 57 ;
60:
ein spezielles Beispiel der Struktur der Latch-Schaltung von 59; 60 : a specific example of the structure of the latch circuit of 59 ;
61:
ein Beispiel für
die Struktur der Ausgabesteuerschaltung von 57; 61 : an example of the structure of the output control circuit of 57 ;
62:
das Signaldiagramm eines Latch-Ausgabemodus; 62 : the signal diagram of a latch output mode;
63:
das Signaldiagramm eines Registerausgabemodus; 63 : the signal diagram of a register output mode;
64A und 64B: Signaldiagramme eines transparenten
Ausgabemodus; 64A and 64B : Signal diagrams of a transparent output mode;
65A und 65B: Ausgabetaktungen der Ausgabedaten
im transparenten Ausgabemodus; 65A and 65B : Output clocks of the output data in the transparent output mode;
66A und 66B: Ausgabetaktungen der Ausgabedaten
im Registerausgabemodus; 66A and 66B : Output clocks of the output data in the register output mode;
67A und 67B: Ausgabetaktungen der Ausgabedaten
im Latch-Ausgabemodus; 67A and 67B : Output clocks of the output data in the latch output mode;
68:
erforderliche Bedingungen externer Signale der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der ersten Ausführungsform
der Erfindung; 68 : required conditions of external signals of the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
69:
Form und Anschlußanordnung
eines Gehäuses,
das die Halbleiterspeichervorrichtung nach der ersten Ausführungsform
der Erfindung aufnimmt; 69 : Shape and connection arrangement of a housing which accommodates the semiconductor memory device according to the first embodiment of the invention;
70:
die Gesamtstruktur einer Halbleiterspeichervorrichtung nach einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung; 70 : the overall structure of a semiconductor memory device according to a second embodiment of the invention;
71:
eine Struktur für
den K-Puffer und die Maskierungsschaltung von 70; 71 : a structure for the K buffer and the masking circuit of 70 ;
72:
ein Beispiel für
die Struktur der DRAM-Steuerschaltung und der SRAM-Steuerschaltung
von 70; 72 : an example of the structure of the DRAM control circuit and the SRAM control circuit of 70 ;
73:
eine Struktur des Dateneingabe/ausgabeabschnitts der Halbleiterspeichervorrichtung
von 70; 73 : a structure of the data input / output section of the semiconductor memory device of 70 ;
74:
ein Beispiel für
eine Datenausgabebetriebsfolge der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der zweiten Ausführungsform
der Erfindung; 74 : an example of a data output operation sequence of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
75:
ein Beispiel für
die Struktur eines Speichersystems in der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der zweiten Ausführungsform
der Erfindung; 75 : an example of the structure of a memory system in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
76:
Vorteile der DQ-Steuerung, die in der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der zweiten Ausführungsform
der Erfindung benutzt wird; 76 : Advantages of DQ control used in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
77:
die Entsprechung zwischen dem Cache und dem Hauptspeicher des Speichersystems von 76; 77 : the correspondence between the cache and the main memory of the storage system of 76 ;
78:
eine Struktur, wenn ein Speichersystem mit einer Bank-Struktur unter
Verwendung der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform
der Erfindung gebildet wird; 78 : a structure when a memory system having a bank structure is formed using the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
79:
die Entsprechung zwischen dem Cache und dem Hauptspeicher des Speichersystems von 78; 79 : the correspondence between the cache and the main memory of the storage system of 78 ;
80:
ein Beispiel für
die Struktur eines Speichersystems in der Halbleiterspeichervorrichtung
nach der zweiten Ausführungsform
der Erfindung; 80 : an example of the structure of a memory system in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
81:
die Entsprechung zwischen dem Cache und dem Hauptspeicher des Speichersystems von 80; 81 : the correspondence between the cache and the main memory of the storage system of 80 ;
82:
eine Struktur zum Erzeugen des DQ-Steuersignals, wenn das in 80 gezeigte Speichersystem
gebildet wird; 82 : a structure for generating the DQ control signal when the in 80 shown storage system is formed;
83:
die funktionale Struktur der Halbleiterspeichervorrichtung nach
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung; 83 : the functional structure of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
84:
ein Beispiel für
die Struktur der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung in der
Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform
der Erfindung; 84 : an example of the structure of the bidirectional data transmission circuit in the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
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; 85 : in tabular form the correspondence between the states of the control signals belonging to the SRAM area of the semiconductor memory device and the operation which is being realized at this time, according to the second embodiment of the invention;
86:
den Datenfluß im
SRAM-Lesemodus; 86 : the data flow in the SRAM read mode;
87:
den Datenfluß im
SRAM-Schreibmodus; 87 : the data flow in SRAM write mode;
88:
den Datenfluß im
Pufferlesetransfermodus; 88 : the data flow in the buffer read transfer mode;
89:
den Datenfluß im
Pufferschreibtransfermodus; 89 : the data flow in the buffer write transfer mode;
90:
den Datenfluß im
Pufferlesetransfer- und Lesemodus; 90 : the data flow in the buffer read transfer and read mode;
91:
den Datenfluß im
Pufferschreibtransfer- und Schreibmodus; 91 : the data flow in the buffer write transfer and write mode;
92:
den Datenfluß im
Pufferlesemodus; 92 : the data flow in the buffer read mode;
93:
den Datenfluß im
Pufferschreibmodus; 93 : the data flow in the buffer write mode;
94:
in Tabellenform die Entsprechung zwischen den Vorgängen, die
dem DRAM-Feld entsprechen, und den Steuersignalen zur Realisierung dieser
Vorgänge; 94 : in table form the correspondence between the operations corresponding to the DRAM field and the control signals for realizing these operations;
95:
den Datenfluß im
DRAM-Lesetransfermodus; 95 : the data flow in DRAM read transfer mode;
96:
das Signaldiagramm des Betriebs zum Zeitpunkt der Festlegung des
DRAM-Schreibtransfermodus; 96 : the signal diagram of the operation at the time of setting the DRAM write transfer mode;
97:
ein Beispiel für
die Struktur eines Datenverarbeitungssystems, das die Halbleiterspeichervorrichtung
nach der zweiten Ausführungsform der
Erfindung benutzt; 97 : an example of the structure of a data processing system using the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
98:
den Datenfluß im
DRAM-Schreibtransfermodus 1; 98 : the data flow in DRAM write transfer mode 1 ;
Fig.
99: den Datenfluß im
DRAM-Schreibtransfermodus 1/ Lesemodus; Fig. 99 : the data flow in DRAM write transfer mode 1 / Reading 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; Fig. 102 : an example of a circuit structure for generating a control signal for controlling the operation of a bidirectional data transmission 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; Fig. 103 : 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 data flow in DWT1 mode and in DWT2 mode from Fig. 102 ;
Fig.
105: ein Diagramm, das den Effekt des DWT2-Modus von Fig. 104 darstellt; Fig. 105 : a diagram showing the effect of DWT2 mode from Fig. 104 represents;
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 checked 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 command register setting mode 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 : a structure of the command data contained in Fig. 107 are shown;
Fig.
109: in Tabellenform die Entsprechung zwischen den in Fig. 108 gezeigten Befehlsdaten
und den zu diesem Zeitpunkt festgelegten Betriebsmodi; Fig. 109 : in tabular form the correspondence between the in Fig. 108 command data shown and the operating modes defined at this time;
Fig.
110: eine Struktur des Schaltungssystems, das den internen
Betrieb der Halbleiterspeichervorrichtung entsprechend den in Fig. 108 gezeigten Befehlsdaten
steuert; Fig. 110 : a structure of the circuit system that supports the internal operation of the semiconductor memory device according to the in Fig. 108 controls command data shown;
Fig.
111: ein Beispiel für
die Struktur eines Datenverarbeitungssystems, das die Halbleiterspeichervorrichtung
nach der zweiten Ausführungsform der
Erfindung benutzt; Fig. 111 : 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 flowchart of a data reading sequence provided that no assignment is made in the write-back mode of the semiconductor memory device 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 flowchart of a data write sequence provided that no assignment is made in the write-back mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
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 flowchart of a data reading sequence on condition that an assignment is made in the write-back mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
Fig.
115: das Flußdiagramm
einer Datenschreibfolge mit einer Zuweisung im Zurückschreibmodus
der Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform
der Erfindung; Fig. 115 : the flowchart of a data write sequence with a write-back mode assignment 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 flowchart of the data reading sequence with a write-through mode assignment 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 flowchart of the data write sequence with a write-through mode assignment 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 flowchart of the data reading sequence provided that no write-through mode assignment of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention is made;
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 flowchart of the data write sequence under the condition that there is no assignment in the write-through mode of the semiconductor memory device according to the second embodiment of the invention;
Fig.
120: ein Beispiel für
die Struktur der bidirektionalen Datenübertragungsschaltung in der
Halbleiterspeichervorrichtung nach der zweiten Ausführungsform
der Erfindung; Fig. 120 : an example of the structure of the bidirectional data transmission 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 data flow 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 data flow 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 : a signal diagram of the setting and resetting operations of the masking 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 : A signal diagram of the setting / resetting process of the masking 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 specific structure of a write data transfer buffer circuit in the bidirectional data transfer circuit 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 : 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 specific structure of a read data transfer buffer circuit in the bidirectional data transfer circuit 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; Fig. 128 : A signal diagram of the operation of the read data transfer buffer circuit of Fig. 127 ;
Fig.
129: eine Struktur zum Erzeugen von Steuersignalen, die
in den Transferpufferschaltungen von Fig.
125 und 127 benutzt
werden; Fig. 129 : a structure for generating control signals which are in the transfer buffer circuits of Fig. 125 and 127 to be used;
Fig.
130: die Chipanordnung des CDRAM nach einer dritten Ausführungsform
der Erfindung; Fig. 130 : the chip arrangement of the CDRAM according to 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 according to the third embodiment of the invention;
Fig.
132: in Tabellenform externe Steuersignale des CDRAM von Fig. 131 und entsprechend festgelegte
Befehle; Fig. 132 : external control signals of the CDRAM from Fig. 131 and commands set accordingly;
Fig.
133: in Tabellenform externe Steuersignale des CDRAM von Fig. 131 und entsprechend ausgeführte Vorgänge; Fig. 133 : in tabular form external tax sig nale of the CDRAM from Fig. 131 and operations performed accordingly;
Fig.
134: ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 134 : a signal diagram of the data read operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
135: ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 135 : a signal diagram of the data read operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
136: ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 136 : a signal diagram of the data read operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
137: ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 137 : a signal diagram of the data read operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
138: ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 138 : a signal diagram of the data read operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
139: ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 139 : a signal diagram of the data read operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
140: ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 140 : a signal diagram of the data read operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
141: ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 141 : a signal diagram of the data read operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
142: ein Signaldiagramm des Datenlesebetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 142 : a signal diagram of the data read operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
143: ein Signaldiagramm des Datenschreibbetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 143 : a signal diagram of the data write operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
144: ein Signaldiagramm des Datenschreibbetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 144 : a signal diagram of the data write operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
145: ein Signaldiagramm des Datenschreibbetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 145 : a signal diagram of the data write operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
146: ein Signaldiagramm des Datenschreibbetriebs des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 146 : a signal diagram of the data write operation of the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
147: ein Signaldiagramm der Betriebsfolge beim Einschalten
des CDRAM von Fig. 131; Fig. 147 : a signal diagram of the operating sequence when switching on the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
148: ein Signaldiagramm des Betriebs des CDRAM von Fig. 131 bei einem CPU-Reset; Fig. 148 : a signal diagram of the operation of the CDRAM from Fig. 131 with a CPU reset;
Fig.
149: ein Signaldiagramm des Betriebs des CDRAM von Fig. 131 im Schlafmodus; Fig. 149 : a signal diagram of the operation of the CDRAM from Fig. 131 in sleep mode;
Fig.
150: ein Signaldiagramm des Betriebs, wenn das CDRAM von Fig. 131 aus dem Schlafmodus
freigegeben wird; Fig. 150 : a signal diagram of the operation when the CDRAM of Fig. 131 released from sleep mode;
Fig.
151: ein Signaldiagramm des Befehlsregisterlese/ schreibbetriebs
des CDRAM von Fig. 131; Fig. 151 : a signal diagram of the CDRAM instruction register read / write operation of Fig. 131 ;
Fig.
152: einen Zustandübergang
des CDRAM von Fig. 131; Fig. 152 : a state transition of the CDRAM from 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 performing CDRAM instruction register read / write and CDRAM instruction register read / write operation of Fig. 131 ;
Fig.
154: Funktion und Struktur des Befehlsregisters 00h; Fig. 154 : Function and structure of the command register 00h;
Fig.
155: Funktion und Struktur des Befehlsregisters 01h; Fig. 155 : Function and structure of the command register 01h;
Fig.
156: Funktion und Struktur der Befehlsregister 02h und
03h; Fig. 156 : Function and structure of the command register 02h and 03h;
Fig.
157: Funktion und Struktur der Befehlsregister 04h und
05h; Fig. 157 : Function and structure of the command register 04h and 05h;
Fig.
158: Funktion und Struktur der Befehlsregister 06h und
07h; Fig. 158 : Function and structure of the command register 06h and 07h;
Fig.
159: Funktion und Struktur der Befehlsregister l0h und
16h; Fig. 159 : Function and structure of the command register 10h and 16h;
Fig.
160: Funktion und Struktur der Befehlsregister 17h und
1ch; Fig. 160 : Function and structure of the command register 17h and 1ch;
Fig.
161: in einer Tabelle Latenzen beim Lesen/Schreiben des
CDRAM von Fig. 131; Fig. 161 : Latencies in a table when reading / writing the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
162: verschiedene Parameter der Eingangssignale an das
CDRAM von Fig. 131; Fig. 162 : various parameters of the input signals to the CDRAM from Fig. 131 ;
Fig.
163: verschiedene Parameter der Ausgangssignale des CDRAM
von Fig. 131; Fig. 163 : various parameters of the CDRAM output signals from Fig. 131 ;
Fig.
164: die Struktur eines Speichersystems, das vom CDRAM
gebildet wird; Fig. 164 : the structure of a memory system formed by the CDRAM;
Fig.
165A und 165B:
schemtisch Struktur und Betrieb eines Datensignal-Ausgabeabschnitts des
CDRAM von Fig. 164; Fig. 165A and 165B : Schematic structure and operation of a data signal output section of the CDRAM from Fig. 164 ;
Fig.
166: die Struktur eines verbesserten Signalausgabeabschnitts
der vorliegenden Erfindung; Fig. 166 : the structure of an improved signal output section of the present invention;
Fig.
167: ein Signaldiagramm des Betriebs des Signalausgabeabschnitts
von Fig. 166; Fig. 167 : a signal diagram of the operation of the signal output section of FIG Fig. 166 ;
Fig.
168: eine Schaltungsstruktur zum Erzeugen der Steuersignale
von Fig. 166; Fig. 168 : a circuit structure for generating the control signals from Fig. 166 ;
Fig.
169: eine Modifikation der Schaltung von Fig. 168; Fig. 169 : a modification of the circuit of Fig. 168 ;
Fig.
170: ein Signaldiagramm des Betriebs der Schaltung von Fig. 169; Fig. 170 : a signal diagram of the operation of the circuit of Fig. 169 ;
Fig.
171: ein Signaldiagramm des Betriebs, wenn ein Sondermodus
eingestellt ist; Fig. 171 : a signal diagram of the operation when a special mode is set;
Fig.
172: ein Signaldiagramm des Betriebs, wenn ein Sondermodus
eingestellt ist; Fig. 172 : a signal diagram of the operation when a special mode is set;
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 : another 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 : an example of the structure of the counter used in Fig. 173 and 174 is shown;
Fig.
176: ein Signaldiagramm des Betriebs des Zählers von Fig. 175; Fig. 176 : 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 that refresh the CDRAM from Fig. 177 affect;
Fig.
179: ein Signaldiagramm des Betriebs des Master-Abschnitts
von Fig. 178; Fig. 179 : 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; Fig. 180 : a signal diagram of the operation of the slave portion of Fig. 178 ;
Fig.
181: eine Struktur zum Erzeugen des Vorladeabschlußssignals
von Fig. 178; Fig. 181 : a structure for generating the precharge completion signal of Fig. 178 ;
Fig.
182: ein Signaldiagramm des Betriebs der Schaltung von Fig. 181; Fig. 182 : a signal diagram of the operation of the circuit of Fig. 181 ;
Fig.
183: eine Modifikation der Schaltung von Fig. 181; Fig. 183 : a modification of the circuit of Fig. 181 ;
Fig.
184: ein Beispiel der Struktur des ersten Arbiters von Fig. 178; Fig. 184 : an example of the structure of the first arbiter of Fig. 178 ;
Fig.
185: ein Beispiel der Struktur des zweiten Arbiters von Fig. 178; Fig. 185 : an example of the structure of the second arbiter of Fig. 178 ;
Fig.
186: ein Beispiel der Struktur des RAS-Puffers und der
Auffrischungssteuerschaltung von Fig.
178; Fig. 186 : 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 der synchronen Selbstauffrischungsfunktion; Fig. 188 : Another example of the structure of the storage system with the synchronous self-refresh function;
Fig.
189: ein Beispiel für
den Datenübertragungsvorgang
zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 189 : 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 the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
191: einen dritten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen
dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 191 : a third step of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
192: einen vierten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen
dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 192 : a fourth step of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
193: einen fünften
Schritt des Datenübertragungsvorgangs
zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 193 : a fifth step of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
194: einen sechsten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen
dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 194 : a sixth step of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
195: einen siebten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen
dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 195 : a seventh step of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
196: einen achten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen
dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 196 : an eighth step of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
197: einen neunten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen
dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 197 : a ninth step of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
198: einen zehnten Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen
dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 198 : a tenth step of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
199: einen elften Schritt des Datenübertragungsvorgangs zwischen
dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 199 : an eleventh step of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
200: einen zwölften
Schritt des Datenübertragungsvorgangs
zwischen dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 200 : a twelfth step of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
201: ein Signaldiagramm der Datenübertragungsfolge zwischen dem
DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 201 : 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 field and the SRAM field;
Fig.
203: ein Signaldiagramm des Datenübertragungsvorgangs zwischen
dem DRAM-Feld und dem SRAM-Feld; Fig. 203 : 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 : a signal diagram of the data transfer process between the DRAM field and the SRAM field;
Fig.
205: ein Beispiel der Entsprechung zwischen dem Lesetransferbefehl
und den externen Steuersignalen; Fig. 205 : 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 : Another example of the structure of the data transmission circuit from the SRAM field to the DRAM field;
Fig.
207: ein Beispiel für
ein Bildverarbeitungssystem, das das CDRAM nach der vorliegenden
Erfindung benutzt; Fig. 207 : an example of an image processing system using the CDRAM according to the present invention;
Fig.
208: schematisch den Betrieb des Bildverarbeitungssystems
von Fig. 207; Fig. 208 : schematically 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 : 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 : a signal diagram of the access sequence of the CDRAM in the image processing system of Fig. 207 ;
Fig.
211: ein Signaldiagramm der Vorgangsfolge beim Schreiben
von Videodaten in das CDRAM; Fig. 211 : a signal diagram of the sequence of operations when writing video data in the CDRAM;
Fig.
212: ein Signaldiagramm des Videodaten-Schreibvorgangs
in das CDRAM und das DRAM; Fig. 212 : 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 : 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 : a signal diagram of the operation for writing video data into the SRAM and CDRAM;
Fig.
215: ein Signaldiagramm des Read-Modify-Write-Betriebs
für Videodaten
für das
SRAM und CDRAM; Fig. 215 : a signal diagram of the read-modify-write 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 : 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 overall structure of a semiconductor memory device with a cache;
Fig.
218: eine Struktur des Hauptabschnitts der Halbleiterspeichervorrichtung
von Fig. 217; Fig. 218 : a structure of the main portion of the semiconductor memory device of FIG Fig. 217 ;
Fig.
219: ein Signaldiagramm der Betriebsfolge der Halbleiterspeichervorrichtung
mit einem Cache; Fig. 219 : a signal diagram of the operational sequence of the semiconductor memory device with a cache;
Fig.
220: schematisch die Datenübertragung in der Halbleiterspeichervorrichtung
mit einem Cache; und Fig. 220 : schematically the data transfer in the semiconductor memory device with a cache; and
Fig.
221: ein Beispiel der Struktur eines Datenverarbeitungssystems
mit einer Anzeige, das eine Halbleiterspeichervorrichtung mit einem
Cache verwendet. Fig. 221 : An Example of the Structure of a Data Processing System with a Display Using a Semiconductor Memory Device with a Cache.
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. 1 FIG. 12 shows a block diagram of 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 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 in 1 is shown, the DRAM 100 a DRAM field 102 with a plurality of dynamic memory cells arranged in a matrix of rows and columns, an SRAM field 104 with a plurality of static memory cells arranged in a matrix of rows and columns, and a data transmission circuit 106 for transferring data between the DRAM field 102 and the SRAM field 104 on. The CDRAM 100 has a structure that enables input / output of data of four bits each. Therefore, the DRAM field includes 102 four storage levels 102 . 102b . 102c and 102d , The storage levels 102 to 102d of the DRAM field 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 IO-Steuerung zum Übertragen
von Daten zwischen der ausgewählten
Speicherzelle im DRAM-Feld 102 und der Datenübertragungsschaltung,
um das DRAM-Feld zu treiben, auf. In 1 sind
der Leseverstärker
und die IO-Steuerung als ein Block 114 dargestellt.The SRAM field 104 similarly has four levels of memory 104a . 104b . 104c and 104d on. Also the data transmission circuit 106 comprises four levels 106a . 106b . 106c and 106d to move data layer by layer between the storage layers 102 to 102d of the DRAM field and the memory layers 104a to 104d the SRAM field to transmit. 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 , the internal row addresses ROW1 to ROW11 from the DRAM address buffer 108 to select a corresponding line of the DRAM field 100 receives a column decoder 112 which receives predetermined bits of the internal column address signals from the DRAM address buffer, ie column block addresses Col1 to 9 for simultaneously selecting a plurality of columns ( 16 Bits of memory cells in this embodiment) in the DRAM array, a sense amplifier for detecting and amplifying data of the memory cells selected in the DRAM array, and an IO 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 1 are the sense amplifier and the IO controller as one block 114 shown.
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.The 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 to set the data transfer mode in the data transfer circuit and to set / reset the masking data when masking is to be performed.
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 IO-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 , the addresses As4 to As11 from the SRAM address buffer 116 decoded to select a corresponding line in the SRAM field 104 , a column decoder 120 for decoding the column addresses As0 to As3 from the SRAM address buffer 116 to a corresponding column in the SRAM field 104 and a corresponding transfer gate of the data transmission circuit 106 to select, and an IO circuit for acquiring and amplifying data from the selected memory cell of the SRAM array 104 and to connect the selected column of the SRAM array 104 and the selected gate with an internal data bus by an output signal from the column decoder 120 on.
Der Leseverstärker und die IO-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 the IO circuit for the SRAM are as one block 122 shown. A line of the SRAM field 104 comprises 16 bits. The data transfer is simultaneously between 16 bits of a selected row of the SRAM field 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 data bits can be transferred at the same time.
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 a clock signal masking circuit for receiving an externally applied clock signal K, which represents, for example, a system clock signal, for generating an internal clock signal 126 to provide a masking function for the internal clock signal from the K buffer 124 in accordance with an external applied mask signal CMd, a DRAM control circuit 128 , the externally applied control signals RAS #, CAS # and DTD # in synchronism with the clock signal from the clock signal masking circuit 126 takes over a clock signal masking circuit for generating the necessary control signals according to the states of the respective signals 130 to provide a masking function for the internal clock signal from the K buffer 124 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 # in accordance with the internal clock signal from the clock signal masking circuit 124 , for generating a control signal for controlling the operation of the data transmission circuit 106 , of the SRAM field 104 and a later described input / output section corresponding to the combinations of the states of the respective control signals, a main amplifier circuit 130 , which is activated synchronously 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 taking over 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 masking data for performing a masking function with regard to the transfer of the write data from the Din buffer circuit 134 to the internal data line 123 on. The mask setting circuit 136 also takes over the masking data in synchronism 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.The CDRAM 100 can change the structure of 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. A masking of the write data is only possible in the masking write mode, in which the data input and the data output is 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.
Obwohl das in den Zeichnungen der
Einfachheit halber nicht dargestellt ist, wird das Einstellen der
Anschlüsse
durch ein Befehlsregister ausgeführt, das
später
beschrieben wird.Although this is shown in the drawings of the
For the sake of simplicity, the setting of the
connections
executed by a command register that
later
is described.
[Definition der externen
Steuersignale][Definition of external
Control signals]
Beim in 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.When in 1 CDRAM shown 100 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 sets the basic clocking, ie the clock positions for accepting the input signals, and the operating clock frequency of the CDRAM 100 firmly. 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 from the K buffer 124 is produced. 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 locking of the DRAM row address, the selection of a row in the DRAM 102 and the start of a precharge cycle for setting the DRAM portion to the initial state, and it may also for transferring data between the DRAM and the data transfer circuit, setting the data in the instruction registers, starting the self-refresh cycle, generating a DRAM-NOP cycle, and interrupting operation (power saving state) of the DRAM section can be 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 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 together with the master clock signal K to lock the
Column address for
uses the DRAM. If in the DRAM access cycle
previously the row address strobe signal
RAS # has been created by the successively created
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 accordingly
a control signal DTD # executed,
that later
is described.
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 # places the data transfer and its direction between the DRAM field 102 and the data transmission circuit 106 firmly. If the row address strobe signal RAS # was "L" in the previous cycle, a DRAM write transfer cycle is performed in which data is transferred from the data transfer circuit to the DRAM array; when the column address strobe signal CAS # and the data transfer determination signal DTD # are both at "L" with the rising edge of the master clock signal K. When the data transfer determination signal DTD # is "H", data transfer from the DRAM field 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 16MBit (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 storage capacity of 16MBit (16 MegaBits). A DRAM memory layer has a structure with 4k rows x 64 columns x 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 to 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 (that from the K buffer 124 is produced). 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 the chip activation signal
E # with the rising edge of the master clock signal K at "H"
the SRAM section is in this cycle to an unselected state (wait state)
set. If the chip activation signal E # increases with the
Edge of the master clock signal K (provided the SRAM clock mask signal
is "L" in the previous cycle), the SRAM section in
activated this cycle. When the output enable signal (described later)
G # is at "L", the chip activation signal E # controls the output impedance, and
it can write and read data in a common IO structure
accomplished
become.
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 enable signal WE #: The write enable signal
WE # controls the write and read processes in the SRAM section and the
Data transmission circuit.
When the chip activation signal E # with the rising edge
of the master clock signal K is at "L", reading data
from the data transmission circuit
executed.
There will be a reading of data from the SRAM field and / or a data transfer
from the data transmission circuit
to the SRAM field,
if the write activation signal WE # is at "H" (depending on
the states
of the control signals CC1 # and CC2 #, which will be described later). If
the write activation signal WE # is "L" at this time
data is written into the data transmission circuits,
writing data to the selected memory cells of the SRAM array
or a transfer
of data from the SRAM field to the data transmission circuit (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 access to the data transmission circuit. If
the chip activation signal E # with the rising edge of the
Master clock signal K is at "L", the operating mode to be executed
determined by the control clock signals CC1 # and CC2 #. Hereinafter
the operating mode is briefly described. 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": There is a buffer read / write cycle
(WE # = H / L) executed,
and reading data from the data transmission circuit, respectively
Writing data into the data transmission circuit
is carried out.
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 will
a buffer read / write transfer cycle
and an SRAM read / write cycle
(WE # = H / L) executed. In
this cycle will be a data transfer
between the data transmission circuit
and the SRAM field and reading or writing data from the
or carried out in the SRAM field.
The write operation or read operation is determined depending on
whether the 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 will
a buffer read / write transfer cycle
(WE # = H / L) executed.
It is a data transfer
performed between the SRAM array and the data transmission circuit.
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": It is an SRAM read / write cycle
(WE # = H / L) executed.
A data read / write operation is carried out for the SRAM field.
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 memory cells in 256
Rows and 16 columns. If the SRAM field as cache
is used
the block size of the cache 16 x 4 (4 bits
for the
Input / Output). The SRAM address bits
As0 to As3 are used as a block address for selecting a bit in a cache block
used while
the SRAM address bits As4
to As11 as the row address for selecting a row in the SRAM field
be used.
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 # becomes asynchronous to the master clock signal
K fed.
If the output activation signal G # reaches the "H" level, the
Output in one state in both DQ disconnect mode and DQ mode
high impedance offset.
Eingabe/Ausgabedaten DQ0 bis DQ3:
Die Eingabe/Ausgabedaten DQ0 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 DQ0 to DQ3:
The input / output data DQ0 to DQ3 represent the data of the CDRAM
if DQ mode is selected by the command register.
The status 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 dependent on
Contents of the command register (described later) in one
transparent mode, latch mode
or register mode.
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 when DQ separation mode is selected by the command register.
When writing data, e.g. 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 the DQ mode is set by the command register. The mask activation signals correspond to M0 to M3 the input / output data DQ0 to DQ3 and determine whether the corresponding DQ bit should be masked or not. The setting of the masking data is determined by the states of the mask activation signals M0 to M3 with the rising edge of the master clock signal K. When writing data into the data transmission circuit or the SRAM field in the SRAM write cycle or buffer write cycle, the desired input data can be 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 concern, executed independently. Direct data writing into and direct data reading from the data transmission circuit is possible. Therefore, the DRAM section and the SRAM section can be driven independently to simplify the control. Data transmission using a high speed mode such as 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, in the SRAM field 104 stored data is not influenced at all by direct access from the outside to the data transmission circuit. Therefore, both image data and cache data (data used by the CPU which is an external processing unit) can be in the DRAM field 102 get saved.
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 in Fig. 1 is shown, the data transmission circuit 106 16 transfer gates on. Each transfer gate has a read transfer buffer for transferring data from the DRAM field 102 to the SRAM field or an input / output section, an intermediate register 142 for storing write data of the SRAM field 104 or the internal data bus 123 , a write transfer buffer 144 for transferring data in the intermediate register 142 are stored, to the DRAM field, and a mask register 146 to mask the data transfer from the write transfer buffer 144 to the DRAM field.
Wie in 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 in 1 is shown, the CDRAM receives 100 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.
2 zeigt
in einer Tabelle die Zustände
der Steuersignale zum Festlegen von Vorgängen, die den SRAM-Abschnitt
betreffen. 2 zeigt
die Zustände
verschiedener Steuersignale für
die ansteigende Flanke des Master-Taktsignals K und Betriebszyklen
(Betriebsmodi), die zu diesem Zeitpunkt ausgeführt werden. In 2 stellt das Bezugszeichen "X" einen
beliebigen Zustand dar. Wie aus 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 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. 2 shows in a table the states of the control signals for specifying operations relating to the SRAM section. 2 shows the states of various control signals for the rising edge of the master clock signal K and operating cycles (operating modes) that are currently being executed. In 2 the reference symbol "X" represents any state. As from 2 it can be seen, the states of the control signals CMd, RAS #, CAS # and DTD #, which control the processes which relate to the DRAM field, are not defined, but are set arbitrarily if an operation relating to the SRAM field is to be controlled. The control of the processes that affect the SRAM field is carried out by the in 1 SRAM control circuit shown 132 executed. The SRAM array operating cycles include an SRAM power save cycle to interrupt a 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 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 described in 2 are specified.
[SRAM-System][SRAM System]
[SRAM-Stromsparmodus][SRAM power saving 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. There is no transfer of control signals into the SRAM control circuit 132 executed synchronously to 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 is set to "H" with a rising edge of the master clock signal K. In the next clock cycle, the SRAM enters the SRAM power saving cycle. When the SRAM clock mask signal CMs with the rising edge of the master clock signal K is at "L" and the chip activation signal E # is set at "L", and both the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # with the rising Edge of the master clock signal K of the following cycle are at "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 is continuously output when the SRAM power saving mode is active at this time.
Wie in 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.As in 3 is shown, the SRAM power saving mode begins more specifically from the second cycle of the master clock signal K, when 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 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 according to the SRAM addresses As0 to As11, which at this time are the SRAM address buffer 116 are supplied, and the data of the selected memory cell are set 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) maintains 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 adjusting the SRAM clock mask signal
CMs on "L" will be on 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 released again from the power saving mode.
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 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 1 ), which until now has continuously output the same value Q1, once put into a high impedance state by applying the clock signal K 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, the fifth
Cycle of the master clock signal K are applied, memory cells
selected in the SRAM field
and data are selected from the
Read memory cells.
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 is set to a stable state.
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 by the sixth cycle of the master clock signal
K defined cycle is subjected to the power saving mode. Corresponding
the output value Q2 is output continuously. That state
is maintained as long as the SRAM clock mask signal CMs
is on "H". By lowering the SRAM clock mask signal CMs
on "L" with the rising edge of the 13th cycle of the master clock signal K is in
14th cycle of the master clock signal the SRAM from power saving mode
Approved. This puts the output Q 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
can be done by using the SRAM power save mode
the operation of the SRAM section is stopped and the current draw
due to the operation in synchronism with the clock signal K can in the SRAM section
can be reduced.
[SRAM-Stillegungsmodus][SRAM-aside mode]
Der SRAM-Stillegungszyklus versetzt
den Ausgabepuffer (Hauptverstärker 138 in 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 (nichtbetriebsbereiten
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 shutdown cycle offsets the output buffer (main amplifier 138 in 1 ) in a state of high output impedance. 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. Thus, 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 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 4 als C1 angegeben) wird
gelesen.As in the signal diagram of the 4 is shown, the SRAM clock mask signal CMs is on the rising edge of the first cycle of the master clock signal K at "L". 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 adopted, and the value Q1 of the memory cell corresponds to the address (in 4 as C1) 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
on. In this state, the SRAM section is set to the unselected state
and the output is in the third cycle of the master clock signal K
placed in a high impedance state.
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 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 processed according to the SRAM currently applied Address (C2 in 4 ) is 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 reaches the "H" level, the SRAM occurs from the fifth cycle
of the master clock signal K
in the SRAM decommissioning mode. The SRAM decommissioning mode is maintained as long as
the chip activation signal E # is at "H" (provided that
SRAM clock mask signal CMs is at "L"), and the state
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, the SRAM decommissioning mode
the SRAM section for
the period of one cycle of the master clock signal K in the unselected state
added.
5 zeigt
die Struktur der Abschnitte, die den SRAM-Stromsparmodus und den SRAM-Stillegungsmodus
betreffen. Die in 5 dargestellte Struktur
entspricht der Struktur der SRAM-Steuerschaltung 132 und
des Hauptverstärkers 138 der Taktsignal-Maskierungsschaltung 130 in
der Struktur von 1.
Wie in 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. 5 shows the structure of the sections relating to the SRAM power saving mode and the SRAM decommissioning mode. In the 5 The structure shown corresponds to the structure of the SRAM control circuit 132 and the main amplifier 138 the clock signal masking circuit 130 in the structure of 1 , As in 5 is shown, the SRAM control circuit 132 a K buffer that 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, das 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 , which is dependent on the internal clock signal Ki, for achieving a delay of one clock cycle period for the SRAM clock mask signal CMs and a gate circuit 164 that from the clock mask signal CMsR from the shift register 152 is dependent on the selective passage of the internal clock signal Ki. The gate circuit 164 is formed, for example, 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. The gate circuit 164 can be formed using a logic gate. The SRAM master clock signal SK is from the masking circuit 130 generated.
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 on the E buffer, for 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 signals CC1 and CC2.
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 also has a control signal generating circuit 166 on, which is activated in dependence on the internal chip activation signal E by 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 activation signal WE and the control clock signals CC1 and CC2 from the buffers 156 . 158 and 160 are fed.
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 data transmission between the SRAM array and the data transmission circuit, the time period of the transmission is determined by the master clock signal in order to transmit 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 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 also has a G buffer 162 which receives the output enable signal G # to generate an internal output enable signal G and an output control circuit 168 by the internal output enable signal G and a control signal from the control signal generating circuit 166 is dependent on controlling the main amplifier 138 on. At the in 1 The structure shown is the output control circuit 168 formed in the SRAM control circuit. The output control circuit 168 has a gate circuit 176 which the internal output enable signal G from the G buffer 162 and receives the activation signal E1 from the control signal generating circuit, and a gate circuit 178 which the output signal from the gate circuit 176 and the clock mask signal CMsR from the shift register 152 receives on. The gate circuit 176 generates a signal with level "H" when the signals applied to its two inputs are at "L". The gate circuit 178 generates a signal with level "H" when at least one of the input signals reaches level "H".
Der Hauptverstärker 138 weist eine
Inverterschaltung 172 zum Invertieren des Signals auf einem internen
Datenbus 123a (1-Bit-Datenleitung
des internen Datenbus 123 von 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 123a (1-bit data line of the internal data bus 123 of 1 ), a 3-state inverter circuit 170 which are dependent on an output signal of the output control circuit 168 is activated, an inverter circuit 174 and a connection gate 173 to connect the Output of the inverter circuit 170 with the input of the inverter circuit 174 corresponding to the internal clock mask signal CMsR. The output signal from the inverter circuit 174 is connected to an input of the 3-state inverter circuit 170 created. When the clock mask signal CMsR is "H", it forms the inverter circuit 170 and the inverter circuit 174 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. Depending on this clock mask signal CMsR delayed by one clock cycle, the gate circuit leaves 164 the internal clock signal Ki. If the SRAM clock mask signal CMs is generated externally, the transmission of the SRAM master clock signal SK to the SRAM control circuit is correspondingly carried out in the next clock cycle 132 blocked. The operation timing of the control signal generation 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 at "H", which indicates the unselected state, the buffers operate 156 . 158 and 160 Not. The control signal generating circuit also operates at this time 166 Not.
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 activation 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. In the next cycle, no internal control signal is generated and the control signal generating circuit 166 maintains the state of the previous cycle. The control signal generating 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 is located 170 in the operating state and also the connection gate 173 becomes a leader. As a result, the inverter circuits form 170 and 174 a latch circuit. Although the output signal from the G buffer 162 is in the active state, the output value DQ remains through the inverter circuits 170 and 174 same value at. When the chip activation signal E # falls to "L", the internal chip activation signal E 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. If the clock mask signal CMsR is at "L", the inverter circuit 170 is put into a high impedance output state, and if the internal output enable signal G is at "L", the inverter circuit becomes 170 set to the operational state in accordance with the internal chip activation signal E1 after a 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
can the output impedance state by the clock mask signal
CMsR and the chip activation signal E # can be set.
6 zeigt
ein Beispiel für
die Struktur der Pufferschaltung von 5. 6 zeigt eine Struktur des
SRAM-Adreßpuffers,
der in 5 nicht dargestellt
ist. Die Puffer 156, 158 und 160 weisen
dieselbe Struktur wie der in 6 gezeigte
Puffer auf. Wie in 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. 6 shows an example of the structure of the buffer circuit of FIG 5 , 6 shows a structure of the SRAM address buffer shown in 5 is not shown. The buffers 156 . 158 and 160 have the same structure as that in 6 shown buffers. As in 6 is shown, the buffer 116 a 3-state inverter circuit 7011 , the output state of which is determined by the master clock signal K, an inverter circuit 7013 which have an output signal from the inverter circuit 7011 receives, 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 the inverter circuit 7013 is with one input of the inverter circuit 7014 connected. The output of the inverter circuit 7014 is with one input of the inverter circuit 7013 connected. 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. If the SRAM master clock signal SK is at "H", the inverter circuit 7011 placed in a high impedance output state. Therefore, the inverter circuit takes over 7011 with the rising edge of the SRAM master clock signal SK, the address As that was created 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 nichtausgewählten 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 indicates the unselected chip state. If the chip activation signal E is on the rising edge of the internal clock signal SK at "L", the address As is sent to the inverter at this time circuit 7011 is created by the inverter circuits 7013 and 7014 locked and an internal SRAM address is generated.
7 zeigt
eine Struktur für
den E-Puffer von 5.
Wie in 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. 7 shows a structure for the E-buffer of 5 , As in 7 is shown, the E-buffer 154 a p-channel MOS transistor Tr700 whose source is connected to the supply potential Vcc and which receives the SRAM master clock signal SK at its gate, a p-channel MOS transistor Tr701 whose source is connected to the drain of the p-channel MOS Transistor Tr700 is connected and the gate receives the chip activation signal E #, an n-channel MOS transistor Tr702, the gate receives the chip activation signal E # and the drain is connected to the drain of the MOS transistor Tr701, and an n-channel MOS transistor Tr703, the drain of which is connected to the source of the MOS transistor Tr702, the source of which is connected to the ground potential Vss and the gate of which receives an inverted signal / SK of the SRAM master clock signal. The e-buffer 154 is placed in a high impedance state when the SRAM master clock signal SK is at "H" (transistors Tr700 and Tr703 are both blocked) and it inverts the chip activation 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 save mode and the SRAM set mode can quickly become simple.
[SRAM-Lesemodus][SRAM reading mode]
Der SRAM-Lesemodus ist ein Modus
zum Lesen von Daten aus dem SRAM-Feld. Wie in 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 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 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 array. As in 8th is shown, the chip activation signal E # is set to "L" in this operating mode with the rising edge of the master clock signal K 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 it is under the control of the SRAM control circuit 132 (please refer 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 field are transferred to the internal data bus 123 (please refer 1 ) transfer. 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 becomes 138 placed in a state of high output impedance.
9 zeigt
den Datenfluß im
SRAM-Lesemodus. Zu diesem Zeitpunkt dekodiert ein Treiber 118a,
der dem in 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. 9 shows the data flow in SRAM read mode. At this point a driver is decoding 118a that the in 1 SRAM line decoder shown 118 corresponds to the SRAM address bits As4 to As11 and selects a line in the SRAM field 104 out. In the SRAM field 104 are with one line 16 Bits connected to memory cells. One of these 16 bits of memory cells is used by the column decoder 120 selected. The column decoder 120 decodes the 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 Steuertaktsignale CC1# und CC2# werden beide
auf "H" eingestellt, wie in 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 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 in 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 in 10 is shown, masking data M0 to M3 are used, and the operating signal diagrams in the SRAM read mode and SRAM write mode are shown with a common DQ connection arrangement.
Wie in 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 in 10 is shown, 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 set to "L" and the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are set to "H". 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.In order to switch from the SRAM read mode to the SRAM write mode, the chip activation signal E # is raised to "H" with the rising edge of the third cycle of the master clock signal K. As a result, the SRAM decommissioning mode is set, and the SRAM memory cell data set in the second cycle of the clock signal K is updated with the rising edge of the third cycle klus of the master clock signal K stabilized and then placed in a state corresponding to a high output impedance.
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 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 also the masking data M0 to M3 (in 10 referred to as M3) and the internal write data are accepted 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 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" with the rising edge of the master clock signal K, the SRAM write mode is then repeated, write data D and masking 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. If the output activation signal G # is at "L", the values Q8 and Q9 read in the SRAM read mode are put into a stable state with the rising edges of the tenth and eleventh cycle of the master clock signal K. The output enable signal G # becomes earlier than the rising edge of the master clock signal 12 is set to "H", the input / output terminal DQ is put in a high impedance state, provided the 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
executed at high speed
data writing in one cycle of the clock signal K
completed.
Wie aus 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.How out 10 it can be seen that the writing of data can be carried out safely using the SRAM decommissioning mode when switching from reading operation to writing operation; while the read data (Q2) does not affect the write data (D3) of the next cycle.
11 zeigt
den Datenfluß im SRAM-Schreibmodus.
Wie in 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. 11 shows the data flow in SRAM write mode. As in 11 is shown a word line driver circuit 118a driven to perform the row selection operation in the SRAM, and the column decoder 120 works to a memory cell of the SRAM array 104 select. Data is over a block 122 into the selected memory cell of the SRAM field 104 enrolled.
Wie in den 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 1 dargestellt ist.As in the 9 and 11 is shown, 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 independently 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 of the DRAM control circuit 128 and the SRAM control circuit 132 are formed separately, as in 1 is shown.
[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 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 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 in 12 is shown, the buffer read transfer mode is realized by setting the chip activation signal E # and the control clock signal CC2 # to "L" and the write activation signal WE # and the control clock signal CC1 # to "H" with the rising edge of the master clock signal K. In 12 the other operating modes are also shown.
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 12 werden
nun der Pufferlesetransfermodus sowie andere Betriebsmodi beschrieben.In the buffer read transfer mode, the 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. With reference to 12 The buffer read transfer mode and other operating modes will now be described.
Wie in 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 in 12 is shown, 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 carried out 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" on 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 decommissioning mode and is on 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 # 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 from the read transfer buffer at the same time 140 to these 16 Transfer 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 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 precharging the bit lines. The SRAM field can be addressed by the read transfer buffer immediately after the data has been transferred. As in 12 is shown, 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 on 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.Then by setting the
Chip activation signal E # at "H" with the rising edge of the
fifth
Cycle of the master clock signal K set the SRAM shutdown mode,
the SRAM is in the fifth
Cycle in an unselected
State and after a predetermined period of time has elapsed
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", as a result of which the buffer reading mode is set. As a result, 16 bits of memory cells in the SRAM array are selected and data is transferred from the 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, the chip activation signal E # is set to "L" and the write activation signal
WE # and the two control clock signals CC1 # and CC2 # all become
set to "H". This sets the SRAM read mode. Because of this
When the output enable signal G # is at "H"
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, a buffer read transfer is performed again, and data is transferred from the read transfer buffer
transferred to the 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 becomes the SRAM write mode
is set, and data is put into the selected memory cells in this tenth cycle
of the SRAM field.
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 described above it becomes possible
in the event of a cache miss hit the cache block collectively with high
Transfer speed to the SRAM field. Therefore, the access time
in the case of a cache miss
can be significantly reduced. The reason for this is that the SRAM field after the data transfer
to the SRAM field corresponding to the buffer read transfer mode with high
Speed can be addressed.
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. 13 shows the data flow in the buffer read transfer mode. In the buffer read transfer mode, a word line driver circuit selects 188a a line of the SRAM field 104 off, and 16 bits of data are transferred from the read transfer buffer 140 simultaneously with the one selected line ( 16 Bits). The read transfer buffer described later 140 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 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 in 14 shown.
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 activation signal E #, the write activation 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" to complete the data transfer process. In the buffer write transfer mode, all of the masking bits (masking data) are in the masking register 146 are formed, put in the reset state ("0" state). The reason for this is that it is necessary to transfer all data to the DRAM field from the SRAM field to the write transfer buffer 144 have been transferred.
Unter Bezugnahme auf 14 wird nun der Betrieb einschließlich des
Pufferschreibtransfermodus beschrieben. Wie in 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.With reference to 14 the operation including the buffer write transfer mode will now be described. As in 14 is shown, 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 # is raised to "H", the SRAM set mode is set, the SRAM is set to the non-selected state and the output is 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 # are on "L" and the control clock signal CC1 # are set to "H", so that the buffer write transfer mode is set. In the buffer write transfer mode, the SRAM address bits As0 to As3 are all set to "L". By using the remaining SRAM address bits As4 to As11, a line in the SRAM field ( 16 Bits) is selected, and the data of the selected 16 bits of SRAM memory cells are simultaneously transferred to the write transfer buffer (locked in the intermediate 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 becomes the SRAM read mode
determined, a memory cell selection process corresponding to the SRAM address bits As0
until As11 is executed
and the dates of the selected ones
Memory cells are read. In the fifth cycle of the master clock signal
K sets the decommissioning mode again, the SRAM is switched off during the
fifth
Cycle of the master clock signal K held in the unselected state and
the output is placed in a high impedance state.
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 becomes the SRAM write mode
established. At the same time, the output activation signal G #
to "H", and writing data corresponding to the masking data
M5 (mask bits M0 to M3) is carried out 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 sets the buffer write transfer mode, one line of the
SRAM field will
selected
and the data of the memory cells associated with the one selected row
connected are transferred to the write data transfer buffer.
In the tenth cycle of the master clock signal K, the SRAM write mode is determined,
and data is written into the SRAM field.
15 zeigt
den Datenfluß im
Pufferschreibtransfermodus. Wie in 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. 15 shows the data flow in the buffer write transfer mode. As in 15 is shown, the word line driver circuit 118a driven one line of the SRAM field 104 is selected and the data of the memory cells connected to the selected row are transferred 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 stored in the intermediate buffer 142 locked. Through this structure, in which the SRAM field 104 transferred data from the buffer 142 Once locked, data can be extracted from the SRAM field 104 (in the case of a cache miss) and in parallel the cache data can be transferred from the DRAM field via the read data transfer buffer 140 be transmitted. 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][Transfer buffer read / SRAM reading 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 *4Bit-Struktur aufweist)
der übertragenen
Daten entsprechend der SRAM-Adresse
vom SRAM-Feld ausgegeben.In buffer read transfer and SRAM read mode
(hereinafter referred to as buffer read transfer / SRAM read mode)
Data is transferred from the read data transfer buffer to the SRAM field and further becomes one
Bits (a total of four bits if the device has a * 4-bit structure)
the transferred
Data corresponding 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 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 in 16 shown.
Wie in 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 in 16 is shown, the SRAM read mode is set with the rising edge of the first cycle of the master clock signal K, a memory cell selection process in the SRAM field is carried out and the data of the selected SRAM memory cell are 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 the control clock signal
CC1 # set to "L" while
the write activation signal WE # and the control clock signal CC2 #
can be set to "H". Through this combination of the states of the
Control signals determine the buffer read transfer / SRAM read mode.
In this operating mode, a line is selected in the SRAM field, and
Data at the same time are read from the read data transfer buffer (DTBR)
the one selected line
transferred from memory cells.
After or parallel to data transfer
becomes a memory cell (column) selection process accordingly
the SRAM block address bits
As0 to As3 executed,
and the data related to the selected
Memory cell transferred
have been 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 is set again,
Data is transferred from the read data transfer buffer (DTBR) to the SRAM field,
and it gets a bit from the transmitted
Data (16 bits) selected.
The buffer read transfer / SRAM read mode is described in the following reasons
continuous cycles of the master clock signal K executed. It
is namely
possible,
data transmission with each clock cycle
from the DRAM field to the read data transfer buffer by using the one described later
Page mode of the DRAM used. The page mode of the DRAM is activated
because the control circuit section for driving the DRAM array and
the control section for setting the operations related to the SRAM field,
independently
are formed from each other.
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 shutdown mode is set, the SRAM is set to the non-selected state for the fifth cycle, and a high impedance output state is 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
becomes the SRAM read mode
set, the buffer read transfer / SRAM read mode is 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 run continuously
because when a cache hit, the SRAM read mode is executed,
and a cache miss
the latch function of the sense amplifier
is used in the DRAM field and data of a row of memory cells
has been locked in the DRAM field
are like later
is described. If this is from an external device, e.g.
a CPU
Data is not in the SRAM field, but from the sense amplifier in the
DRAM field are locked, can
that of the DRAM sense amplifier
locked data are transferred from the read data transfer buffer. Then be
transfer the data from the read data transfer buffer to the SRAM field,
and with it can
the data is read. The structure for executing such an operating mode
will later
described in detail.
17 zeigt
den Datenfluß im
Pufferlesetransfer/SRAM-Lesemodus.
Wie in 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. 17 shows the data flow in the buffer read transfer / SRAM read mode. As in 17 is shown, a row of the SRAM field 104 from the word line driver circuit 118a selected. Data is transferred from the read data transfer buffer (DTBR) to the selected line at the same time. Then, according to a column selection signal from the column decoder 120 a memory cell in the SRAM field 104 selected, and the data of the selected memory cell are sent via a sense amplifier / IO control block 122 output.
[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)
data is written to the SRAM field while data of the row with the
Memory cell in which the data is written to the write data transfer buffer
(Intermediate buffer) (DTBW) transferred
become. The transfer process
is completed in one clock cycle of the master clock signal K.
The masking bits are in the buffer write transfer / SRAM write mode
reset all in the masking register,
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 Steuertaktsignals
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 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 into 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 18 shown.
Wie in 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 in 18 is shown, in the first cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E # is at "H" and the SRAM is in a non-selected state (SRAM shutdown 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 completion of the write operation or in parallel with the write, the data of the memory cells which are 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 read mode is set. Because the output enable signal
G # but being "H", the output goes into a high impedance state
added.
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 becomes the SRAM read mode
is set, and data is read from the SRAM field. The output enable signal
G # is at "L" and the data read in this cycle becomes Q3
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, the output enable signal G # is set to "H" to
to put the output in a high impedance state. Thereby
prevents the
data read in the sixth cycle of the master clock signal K
influence the subsequent data writing process.
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, 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". In these cycles, an operation corresponding to the buffer write transfer / SRAM write mode is carried out. By executing the buffer write transfer / SRAM write mode, a write-through process is implemented in the event of a cache hit (in which the data written into the SRAM field is transferred directly to the DRAM field be).
19 zeigt
den Datenfluß im
Pufferschreibtransfer/SRAM-Schreibmodus.
Unter Bezugnahme auf 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. 19 shows the data flow in the buffer write transfer / SRAM write mode. With reference to 19 is driven by the word line driver circuit 118a a line of the SRAM field 104 selected. From the column decoder 120 becomes a column of the SRAM field 104 selected. With this selected column, write data is sent via the SA / IO block 122 transfer. After the transfer of the write data, the data is one row of memory cells by the word line driver circuit 118a in the SRAM field 104 has been selected to the write data transfer buffer (DTBW) 144 or more precisely to the buffer 142 transfer.
[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 will not overwrite the
Content through data transfer
to the SRAM field.
By running
buffer read mode
Data is read without the cache data stored in the SRAM field
to influence.
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 Lesedatentransferpuffer (DTBR) benutzt. In 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 20 an example of an operating sequence with the buffer read mode is shown.
Wie in 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 in 20 is shown, the SRAM read mode is determined in the first cycle of the master clock signal K, and data is read from the SRAM field. 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 it
data is read from the SRAM field. Although in the tenth cycle
of the master clock signal K the SRAM read mode is set
the output enable signal G # becomes "H" and the output in
a state of high impedance. In the eleventh to thirteenth cycle of the
Master clock signal K becomes an operation in the buffer write transfer / SRAM write mode
executed.
Through the buffer read mode
Image data on a CRT display unit at high speed
being represented. In SRAM read mode, the CPU reads the necessary ones
Data from the SRAM field and processes it. Then the processed ones
Data using buffer write mode and DRAM write transfer mode operation
inscribed in the DRAM field. This operation enables the CDRAM
can be used effectively as video memory in the graphics area.
21 zeigt
den Datenfluß im
Pufferlesemodus. Wie in 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. 21 shows the data flow in the buffer read mode. As in 21 the word line driver circuit operates 118a Not. The SRAM field 104 is kept in a non-selected precharge state. Data from the read data transfer buffer 140 traverse the SRAM field 104 , A column of the SRAM field 104 is from the column decoder 120 and the SA / IO control block 122, and the data is transferred to the data input / output terminal DQ. The SRAM field is also located in this structure 104 in the precharge state or the non-selected state (although the bit line potential changes due to the transfer data). The from the data transfer buffer 140 Read data transmitted influence that in the SRAM field 104 stored data 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 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, no row selection operation is performed in the SRAM field. It is necessary that the SRAM address bits As4 to As11 are all set to "L" in order to ensure the buffer write mode. The states of the control signals of operating sequences with the buffer write mode are in 22 shown.
Wie in 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#, das Schreibaktivierungssignal
WE# und die Steuertaktsignale CC1# und CC2# auf "L" eingestellt.
Damit wird der Pufferschreibmodus festgelegt.As in 22 is shown, 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 shutdown mode). With the rising edge of the second cycle of the master clock signal K, the chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the control clock signals CC1 # and CC2 # are set to "L". So that will the buffer write mode is set.
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
not driven and externally supplied
Data (D1) are written into the write data transfer buffer (DTBW).
The address bits
As4 to As11 are set to "L". The write data transfer buffer
(DTBW) is selected in accordance with the SRAM block address bits As0 to As3 and
Data are selected in the
Write data transfer buffer (DTBW) written. When the buffer write mode
is set, the masking data of the masking register
according to the external masking data valid at that time
modified. If one of the masking values M0 to M3 is "0"
what indicates a write becomes the corresponding bit of the mask register
reset
and indicates that the
Masking is removed. Only the masking bit of the masking register
corresponding to the transfer buffer into which data writing is carried out,
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
are read from the SRAM field. In the fifth cycle of the master clock signal
K, the chip activation signal E # is set to "H" and the SRAM decommissioning mode
established.
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 becomes 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. So that in every cycle
Data written to the write data transfer buffer (DTBW).
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
can
Data is written into the write data transfer buffer (DTBW),
without the
Data stored in the SRAM field are affected because in the SRAM field
no memory cell selected
is. Subsequently
can
by transferring
of data from the write data transfer buffer (DTBW) to the DRAM field data
be written into the DRAM field without the ones stored in the SRAM field
To influence data (cache data). So that a letter of
Graphics data is executed at high speed.
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. 23 shows the data flow in the buffer write mode. In the buffer write mode, the word line driver circuit 118a not driven. Through the column decoder 120 a corresponding buffer in the intermediate buffer 142 selected, 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]
24 zeigt
in Tabellenform die Betriebsmodi, die das DRAM-Feld betreffen, und die Zustände der
Steuersignale zum Realisieren der jeweiligen Betriebsmodi. Wie in 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 1 nicht
gezeigten) Befehlsregister auf. Nun wird der Betriebsmodus beschrieben. 24 shows in table form the operating modes that relate to the DRAM field and the states of the control signals for realizing the respective operating modes. As in 24 the operations relating to the DRAM array include a DRAM power save mode in which transmission of the clock signals to the DRAM portion is inhibited to effectively extend the DRAM array's operating cycles, a DRAM-NOP mode to disable the DRAM Mode, a DRAM active mode for driving the DRAM field, a DRAM read transfer mode for transferring data from the DRAM field to the read data transfer buffer, a DRAM write transfer mode for transferring data from the write data transfer buffer to the DRAM field, a DRAM precharge mode for offset of the DRAM into a precharge state and a DRAM self-refresh mode for performing self-refresh of the DRAM array. The section for driving the DRAM array further includes a special mode for the CDRAM and a command register setting mode for setting command data for specifying the arrangement of the data input / output ports and the like in one (in 1 not shown) command register. The operating mode 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 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 clock position for generating the control signals are determined in accordance with the master clock signal for each process. When the master clock signal is not sent to the DRAM control circuit ( 128 in 1 ) is created, the state of the previous clock cycle is retained.
Wie in 25 dargestellt ist, wird das DRAM-Taktmasierungssignal
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 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 in 25 is shown, the DRAM clock masking 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 in 25 is shown, the DRAM clock mask signal CMd is set to "H" with the rising edge of the second cycle of the master clock signal K and the DRAM power saving mode begins after the third clock cycle of the master clock signal K. By stopping the DRAM operation, the Power consumption reduced.
[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 process is blocked in the DRAM. The DRAM section
reserves
the precharge status or the active status of the previous cycle.
Wie in 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 nichtausgewählten Zustand bei, d.h. den
Vorladezustand des Bereitschaftsmodus (wenn der Vorladezustand im
vorherigen Zyklus eingestellt worden ist).As in 26 is shown for the DRAM-NOP mode, the DRAM clock mask signal CMd with the rising edge of the master clock signal K is set to "L", and the row address scan signal RAS # and the column address scan signal CAS # both go up with the rising edge of the master clock signal K. "H" raised. 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 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 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 the DRAM active mode with the rising edge
of the master clock signal K of the next
Clock cycle the row address strobe signal RAS #
to "L" and the column address strobe
CAS # as well as the data transmission determination signal
DTD # set to "H" when the DRAM clock mask signal
CMd is at "L" in the previous clock cycle. In this condition
the DRAM address Ad is used as the row address for defining a row
of the DRAM field,
and it becomes a line selection operation as well as detection, amplification and
Locking the memory cell data is performed by the sense amplifier.
[DRAM-Vorlademodus][DRAM precharge]
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
put into a standby or precharge state. By executing the
Precharge mode, the DRAM active mode can be ended. For the DRAM preload mode
becomes the DRAM clock mask signal CMd with the rising edge
of the master clock signal K is set to "L", and the row address strobe signal
RAS # and the column address strobe signal CAS #
are set to "K" with the rising edge of the master clock signal K of the next cycle.
When the DRAM precharge mode is set, the DRAM returns to
Precharge status back.
More specifically, a line (selected line) that is in the DRAM field
was in the active state to the unselected state
for the
next
Activation cycle to be ready. If another in the DRAM field
Row selected
it is necessary to switch the DRAM active mode once through a DRAM precharge cycle
exit 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 on
Operating mode in which data from the DRAM field to the read data transfer buffer
(DTBR) broadcast
become. The data transfer
from the DRAM field to the read data transfer buffer (DTBR) and data transfer
from the read data transfer buffer to the SRAM field and the data input / output circuit
are carried out by separate control systems.
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 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 point the in 1 Column block decoder shown 112 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 array 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 Lesedatentransferpuffers (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 the address bits Ad0 to Ad3 to "L". When the DRAM read transfer mode is set, all other operations are inhibited for a predetermined period of time. After a predetermined clock signal time has elapsed after the DRAM read transfer mode has been set, the data in the read data transfer buffer (DTBR) is stabilized. The necessary time period between the determination of the DRAM read transfer mode and the stabilization of the new data in the read data transfer buffer (DTBR) is referred to as latency, which is determined by a command value set in the command register, which will be described later. The read data transfer buffer (DTBR) has a latch function and holds the data of the previous cycle. By setting the latency and setting the data transfer timing by the master clock signal K the content of the read data transfer buffer (DTBR) can be safely overwritten with the new data and data can be transferred / read safely. Because access is blocked when the data in the read data transfer buffer (DTBR) is changed, the storing or reading of incorrect data in or from the read data transfer buffer (DTBR) can be prevented.
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 27 wird eine Betriebsfolge
des DRAM beschrieben. 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. With reference to 27 an operating sequence of the DRAM is described.
Wie in 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 1) ist erlaubt.As in 27 is shown, the DRAM clock masking 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 1 ) is allowed.
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 the data transfer designation signal
DTD # both at "L" and the column address strobe signal CAS # at "H"
set. The DRAM preload 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 elapsed
(the minimum time required to precharge each signal line
in the DRAM section)
in the seventh cycle of the master clock signal K, the row address scanning signal
RAS # at "L" and the column address strobe signal CAS # and DTD # both at
"H" set. This sets the DRAM active mode. Here
is the DRAM clock mask signal
CMd dropped to "L" in the previous cycle (sixth cycle). In
In the following description lies the DRAM clock mask signal
CMd always set to "L" in the previous cycle of setting the operating mode,
and therefore it becomes out of order
for cases that
require a special description, not 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
, the DRAM addresses Ad0
up to Ad11 adopted as the row address for defining a row in the DRAM field,
and the dates of the selected ones
Memory cells are detected, amplified and locked by a sense amplifier.
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 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. The DRAM active mode selects a memory cell block corresponding to the DRAM address Ad4 to Ad11 supplied at that time, and after a predetermined period of time has elapsed (in 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 Lesedatentransferpuffers (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.When setting the latency
of the DRAM read transfer mode comprises n clock cycles, the determination of a
new operating mode in the (n - 1) th
Clock cycle from the cycle in which the DRAM read transfer begins blocked. at
the data transmission
from the DRAM field to the read data transfer buffer (DTBR)
the read data transfer buffer in a locked state. During this
Time period is the buffer read mode (i.e. reading data from
Read data transfer buffer (DTBR)) blocked. The reason for this is that the data
in the read data transfer buffer (DTBR) are unstable.
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 will
possible,
after all clock cycles determined by the latency have passed
are. In the twelfth
Cycle of the master clock signal K reach the row address strobe signal
RAS # and the data transfer designation signal
DTD # both the "L" level and the column address strobe signal CAS # the level
"H". This sets the DRAM precharge mode. Hence returns
the DRAM field returns to the precharge state and is for the next access
ready.
28 zeigt
den Datenfluß im
DRAM-Lesetransfermodus. Wie in 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. 28 shows the data flow in DRAM read transfer mode. As in 28 is shown, in DRAM read transfer mode a block with a predetermined number of memory cells of the selected row in the DRAM field 102 selected, and the data of the selected memory cell block becomes the read data transfer buffer 140 transfer. To ensure the DRAM read transfer mode, the DRAM address bits Ad0 to Ad3 are all set to "L". When operating the DRAM field section, 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 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 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 in the selected memory cell block of the DRAM array in accordance with the masking data stored in the masking register. As in 29 is shown, with the rising edge of the master clock signal K after the lapse of a predetermined period of time (after the lapse of the RAS / CAS delay time tRCD) from the execution of the DRAM active cycle, the row address strobe signal RAS # becomes "H" and that column address strobe signal CAS # and the data transmission 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 determination of the DRAM write transfer mode (the tenth clock cycle in 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 the DRAM write transfer mode is set
the masking data of the masking registers are all set (data transmission block),
for an incorrect overwrite
the next data
to avoid.
Wie in 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 in 29 is shown, after the lapse of the RAS cycle time tRAS in the twelfth cycle of the master clock signal K, the row address scan signal RAS # and the data transfer determination signal DTD # are both set to "L" and the column address scan signal CAS # 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.
30 zeigt
den Datenfluß im DRAM-Schreibtransfermodus.
Wie in 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 30 ersichtlich ist, kann
in diesem Zeitraum das SRAM-Feld 104 angesprochen werden,
und es kann auch der Lesedatentransferpuffer 140 angesprochen werden. 30 shows the data flow in DRAM write transfer mode. As in 30 is shown, those in the write data transfer buffer 144 stored data corresponding to that in the masking register 146 set masking data for the DRAM field 102 transfer. In the DRAM field 102 a row has already been selected and in DRAM write transfer mode a block is selected from a plurality of memory cells of the selected row. Data is sent from the write data transfer buffer 144 transferred to the selected block of a plurality of memory cells. How out 30 can be seen during this period the SRAM field 104 can be addressed, and so can the read data transfer buffer 140 be addressed.
Nun wird eine besondere Struktur
des DRAM-Bereichs beschrieben.Now a special structure
of the DRAM area.
31 zeigt
ein Beispiel der Strukturen der DRAM-Steuerschaltung und der Maskierungsschaltung
von 1. Wie in 31 dargestellt ist, empfängt ein
K-Puffer 124 ein externes Taktsignal K und erzeugt ein
internes Master-Taktsignal Ki. 31 10 shows an example of the structures of the DRAM control circuit and the mask circuit of FIG 1 , As in 31 a K buffer is received 124 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 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 mask 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 mask signal CMd from the shift register 202 on. As in 31 is shown, the gate circuit 204 formed by a p-channel MOS transistor (field effect transistor with insulated gate) which blocks the transmission of the internal master clock signal Ki when the delayed clock mask signal CMd is at "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 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 over the row address strobe signal RAS # with the rising edge of the DRAM master clock signal DK in order to generate an internal row address strobe signal RAS, a CAS buffer 208 which latches the column address strobe signal CAS # with the rising edge of the DRAM master clock signal DK to produce an internal column address strobe signal CAS, a DTD buffer 210 , which is dependent on the DRAM master clock signal DK, for taking the data transfer 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 in order to determine the mode which is determined by the states of the signals and to generate the necessary control signals in accordance with the specified operating mode ,
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 31 sind
ein Übertragungssteuersignal ?DT
zum Steuern des Betriebs der Übertragungsschaltungen,
ein RAS-Steuersignal ?RA zum Steuern des Betriebs der Schaltungen,
die das RAS-Signal betreffen (wie z.B. der Zeilenauswahlvorgang
im DRAM-Feld) und ein Steuersignal ?CA 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 carries out a monitoring of the latency, which is necessary for the data transmission, in accordance with the DRAM master clock signal DK. The DRAM control signal generation circuit 212 generates various control signals which are 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 31 are a transmission control signal? DT for controlling the operation of the transmission circuits, a RAS control signal? RA for controlling the operation of the circuits related to the RAS signal (such as the row selection operation in the DRAM array), and a control signal? CA for controlling the operation the circuit sections relating to 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 ängig 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 ?CA 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 1 gezeigt ist,
und ein vorbestimmtes höherwertiges
Bit der Spaltenadresse vom Spaltenpuffer 216 wird an den
Spaltenblockdekoder 112 angelegt, der in 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 line buffer 214 from the DRAM master clock signal DK and the RAS control signal is dependent, for taking over an external DRAM address Ad and for generating a DRAM row address Adr and a column buffer 216 , which is dependent on the DRAM master clock signal DK and the CAS control signal? CA, for locking the DRAM address Ad and for generating a DRAM column address Adc. The row address Adr is sent to the row decoder 110 created the in 1 and a predetermined high order bit of the column address from the column buffer 216 is attached to the column block decoder 112 created the in 1 is shown. 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 (this 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 controls 128 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 carried out regardless of the states of the control signals sent to the SRAM control circuit 132 are fed.
[Chip-Layout][Chip layout]
32 zeigt
ein spezielles Layout des CDRAM-Feldes. Wie in 32 dargestellt ist, ist das CDRAM 100 auf
einem rechteckigen Chip angeordnet. Das CDRAM 100 weist
vier DRAM-Speicherabschnitte
DMl, DM2, DM3 und DM4 mit jeweils einer Speicherkapazität von 4MBit,
SRAM-Speicherabschnitte SM1, SM2, SM3 und SM4, die im mittleren Bereich
des Chips entsprechend den DRAM-Speicherabschnitten gebildet sind
und jeweils eine Speicherkapazität
von 4kBit 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. 32 shows a special layout of the CDRAM field. As in 32 is shown is the CDRAM 100 arranged on a rectangular chip. The CDRAM 100 has four DRAM memory sections DM1, DM2, DM3 and DM4, each with a memory capacity of 4MBit, 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 each have a memory capacity of 4kBit , and data transfer circuits DTB1, DTB2, DTB3 and DTB4 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 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 x 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 pass through all the row blocks RB shown in the figure. In 32 a large global IO line pair BGIO is shown, which comprises four pairs of global IO lines. 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 MBA memory block 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.There are four pairs of local IO lines
to connect the four columns selected at the same time with the
global IO line pair
educated. The local IO line pair is only in the corresponding memory block
MBA used. In each of the DRAM memory sections
DM1 to DM4 only the memory block is activated that contains the selected line (word line)
contains
and the other blocks of memory
are kept in the precharge state. By going with this
Partial activation procedure (block division procedure) can take up the line
can be reduced.
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 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 32 the expression "divided into four" indicates that four pairs of local IO lines LIO are formed in this divided block and are each connected to the large global IO line pair BGIO (four pairs of global IO lines) formed in the corresponding block are.
16 Datenübertragungsschaltungen in jedem der
Datenübertragungsblöcke DTBl
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 blocks DTBl
to DTB4 are formed according to the global IO line pairs.
The SRAM memory sections SM1 to SM4 each have static ones
Memory cells that are arranged in 256 rows of 16 columns.
When transferring data
becomes a row in each of the SRAM memory sections SM1 to SM4
selected and
the data transmission
between 16 bits of static memory cells with this one
Line are connected, and the data transmission circuits executed.
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.Along the narrow side of the CDRAM 100 a DRAM row decoder and a row control circuit are arranged between adjacent memory sections. 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 for acquiring and amplifying 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 1 gezeigte
SRAM-Steuerschaltung auf.The SRAM control circuit and some of the DRAM control circuits are in the central portion of the CDRAM 100 arranged. 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 in 1 SRAM control circuit shown.
Im zentralen Abschnitt des CDRAM
sind Eingabe/Ausgabeschaltungen IO1 und IO2 gebildet. Die Eingabe/Ausgabeschaltung
IO1 dient zur Dateneingabe/ausgabe der DRAM-Speicherabschnitte DM1 und
DM2 sowie der SRAM-Speicherabschnitte SM1 und SM2, die die Eingabe/Ausgabedaten
DQO und DQl eingeben/ausgeben. Die Eingabe/Ausgabeschaltung IO2
führt eine
Eingabe/Ausgabe der Eingabe/Ausgabedaten DQO und DQl in die bzw.
aus den DRAM- Speicherabschnitten
DM3 und DM4 sowie den SRAM-Speicherabschnitten
SM3 und SM4 aus.In the central section of the CDRAM
input / output circuits IO1 and IO2 are formed. The input / output circuit
IO1 is used for data input / output of the DRAM memory sections DM1 and
DM2 and the SRAM memory sections SM1 and SM2, which contain the input / output data
Enter / output DQO and DQl. The input / output circuit IO2
leads one
Input / output of the input / output data DQO and DQl in or
from the DRAM memory sections
DM3 and DM4 as well as the SRAM memory sections
SM3 and SM4 off.
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 in the central section of the CDRAM chip 100 is executed, the signal lines for performing 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]
33 zeigt
eine Struktur für
das SRAM-Feld (den in 32 gezeigten
SRAM-Speicherabschnitt oder das in 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 33 sind
drei SRAM-Wortleitungen SWL1 bis SWL3 als Repräsentanten dargestellt. 33 shows a structure for the SRAM array (the one shown in 32 SRAM memory section shown or that in 1 SRAM field shown). The SRAM field 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 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
exhibits both cross-coupled p-channel
MOS transistors P1 and P2 as well as cross-coupled n-channel MOS transistors
N1 and N2. The transistors P1 and N1 form a first inverter,
while
transistors P2 and N2 form a second inverter. The entrances 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 has
an n-channel MOS transistor
N3, which depends on a signal potential on the SRAM word line, for connecting one
Connection node of the transistors P1 and N1 with an SRAM bit line
SBLa and an n-channel MOS transistor N4 by a signal potential
dependent on the SRAM word line SWL
for connecting a connection node of the 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 ?TSD und ?TDS dargestellten Transfersteuersignale
werden an das bidirektionale Transfergatter BTG angelegt.For
each of the SRAM bit line pairs SBL is an SRAM sense amplifier SSA
and a bidirectional transfer gate BTG is formed. The bidirectional
Transfer gate BTG is with a global IO line pair GIOa or
GIOb connected extending from the DRAM array as described later
becomes. The transfer control signals shown as? TSD and? TDS
are applied to the bidirectional transfer gate BTG.
Bei der in 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).At the in 33 As shown in the structure shown, 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 with one data transfer operation between the DRAM field and the SRAM field (16 bits in this embodiment).
34 zeigt
eine Anordnung für
das DRAM-Feld. 34 stellt
einen Abschnitt entsprechend einer Hälfte des Speicherblocks MBA
von 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
MBij 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. 34 shows an arrangement for the DRAM array. 34 represents a section corresponding to one half of the memory block MBA of 32 More precisely, 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 MBij 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 MBij 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 MBij has DRAM word lines
DWL, each with a row of DRAM cells (dynamic memory cells)
DMC is connected, and DRAM bit line pairs DBL, each with
a column of DRAM cells connected to DMC. The DRAM bit line pair
DBL has complementary
Bit lines BL and / BL on. The DRAM cell DMC is on the respective
Cross 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.For
each DRAM bit line pair DBL is a DRAM sense amplifier DSA
for capturing and amplifying
the potential difference is formed on the corresponding bit line pair.
The DRAM sense amplifier
DSA has a p-channel sense amplifier section with cross-coupled
p-channel MOS transistors P3 and P4 and an 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 /?SAP
und ?SAN gesteuert, die vom p-Kanal MOS-Transistor TR1 und n-Kanal
MOS-Transistor TR2 in Abhängigkeit
von einem Leseverstärker-Aktivierungssignal
/?SAPE und Operation of the DRAM sense amplifier DSA
is from the sense amplifier driver signals /? SAP
and? SAN controlled by the p-channel MOS transistor TR1 and n-channel
MOS transistor TR2 depending
from a sense amplifier activation signal
/? SAPE and
Der p-Kanal Leseverstärkerabschnitt
hebt in Abhängigkeit
vom Leseverstärker-Treibersignale /?SAP
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
?SAN das Potential der Bitleitung mit niedrigerem Potential auf
z.B. den Pegel des Massepotentials Vss.The p-channel sense amplifier section raises the potential on the bit line with a higher potential to the level of the operating supply voltage Vcc depending on the sense amplifier drive signals /? SAP. The n-channel sense amplifier section discharges depending on the sense amplifier ker driver signals? SAN the potential of the bit line with a lower potential to, for example, the level of the ground potential Vss.
Wenn das Leseverstärker-Aktivierungssignal /?SAPE
den Pegel "L" erreicht, erzeugt der p-Kanal MOS-Transistor TR1 das
Leseverstärker-Treibersignal
/?SAP mit dem Pegel des Versorgungspotentials Vcc und überträgt es auf
den Versorgungsknoten des DRAM-Leseverstärkers DSA. Wenn das Leseverstärker-Aktivierungssignal
?SANE den Pegel "H" erreicht, überträgt der n-Kanal
MOS-Transistor TR2 das Leseverstärker-Treibersignal ?SAN
mit dem Pegel des Massepotentials Vss zum anderen Versorgungsknoten
des DRAM-Leseverstärkers.If the sense amplifier activation signal /? SAPE
reaches the "L" level, the p-channel MOS transistor TR1 generates this
Sense amplifier driving signal
/? SAP with the level of the supply potential Vcc and transfers it to
the supply node of the DRAM sense amplifier DSA. When the sense amplifier activation signal
? SANE reaches level "H", the n-channel transmits
MOS transistor TR2 the sense amplifier driver signal? SAN
with the level of the ground potential Vss to the other supply node
of the DRAM sense amplifier.
Hier werden im Wartezustand die Treibersignalleitungen,
auf die die Leseverstärker-Treibersignale 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 are
to which the sense amplifier drive signals are transmitted
are precharged to the intermediate potential Vcc / 2. For simplification
the drawing is the circuit for precharging the driver signal lines
of the sense amplifier
not shown.
Für
jedes der DRAM-Bitleitungspaare DBL ist eine Vorlade/Ausgleichsschaltung
DEQ gebildet, die in Abhängigkeit
von einem Vorlade/Ausgleichssignal ?EQ zum Vorladen der jeweiligen
Bitleitung des entsprechenden Bitleitungspaares auf ein vorgeschriebenes
Vorladepotential Vbl 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.For
each of the DRAM bit line pairs DBL is a precharge / equalization circuit
DEQ formed that depending
from a preload / equalization signal? EQ to preload the respective
Bit line of the corresponding bit line pair to a prescribed
Precharge potential Vbl and to equalize 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 transmission
of the precharge potential Vb1 to the bit lines BL and / BL and one
n-channel MOS transistor
N9 to equalize the potentials of the bit lines BL and / BL.
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 has
a DRAM column selection gate
CSG that corresponds to the respective one of the DRAM bit line pairs
DBL is formed and dependent
conductive from a signal potential on a column select line CSL
is made to the corresponding DRAM bit line pair DBL
to connect the local IO line pair LIO. The column selection line
CSL is together for
two pairs of DRAM bit lines
and two DRAM bit line pairs DBL are formed simultaneously
selected.
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 a precharge / equalization circuit similar to that
Bit line equalization / precharge circuit DEQ formed. For simplification
the precharge / equalization circuit is not shown in the drawings.
Der Speicherblock MBij 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 ?BA 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 ählen 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 MBij also has DRAM-IO gates
IOGa IOGb for connecting the local IO line pairs LIOa and LIOb
with the global IO line pairs GIOa and GIOb depending
from a block activation signal? BA. In CDRAM only one becomes
Block in the selected
State that has a selected line (word line).
Only for
this selected block
the DRAM IO gates IOGa and IOGb are made conductive. The control signal count the
For example, blocks are generated from the four high-order bits of the DRAM row address,
the to select the
Word line is used (in a structure in which only one row block
of 16 line blocks
(with 256 lines each) in the selected state).
[Datenübertragungsvorgang: Page-Mode-Übertragungsmodus][Data transfer operation: 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 SRAM field will now be described. In the following
Description is the data transfer gate
for a better understanding of the
Data transfer operation
simplified between fields.
35 zeigt
eine grundlegende Struktur für das
bidirektionale Übertragungsgatter
BTG. Wie in 35 dargestellt
ist, weist das bidirektionale Übertragungsgatter
BTG einen 3-Zustands-Puffer
DR1, der von einem Übertragungsbestimmungssignal ?TSD
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 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
Datails 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 36 beschrieben. 35 shows a basic structure for the bidirectional transmission gate BTG. As in 35 the bidirectional transmission gate BTG has a 3-state buffer DR1, which is dependent on a transmission determination signal? TSD, for transmitting data on the SRAM bit line pair SBL to the global IO line pair GIO and a 3-state buffer DR2, which, depending on the carry determination signal, transmit 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 data of the bidirectional transmission gate will be described later. First, the data transfer process from the DRAM field to the SRAM field is described with reference to this figure and the signal diagram of FIG 36 described.
Vor dem Zeitpunkt t1 befinden sich
sowohl das SRAM-Feld als auch das DRAM-Feld im Wartezustand (Vorladezustand).There are before time t1
both the SRAM field and the DRAM field in the waiting state (precharge state).
Das Vorladebestimmungssignal -Zustand, die DRAM-Vorlade/Ausgleichsschaltung
DEQ ist in einem aktiven Zustand wodurch sie das DRAM-Bitleitungspaar
DBL auf ein vorbestimmtes Vorladepotential Vbl 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 state, the DRAM precharge / equalization circuit
DEQ is in an active state, making it the DRAM bit line pair
DBL precharges to a predetermined precharge potential and the
Balances potential bit lines BL and / BL. More like that
The potentials of the local IO line pair LIOa and
of a global IO line pair GIO precharged to an intermediate potential
(the circuit structure is not shown).
Zum Zeitpunkt t1, wenn das Vorladebestimmungssignal
?EQ auf "L" abfällt,
wird die Vorlade/Ausgleichsschaltung DEQ deaktiviert und das DRAM-Bitleitungspaar
DBL wird in einen elektisch schwebenden Zustand auf einem vorbestimmten Vorladepotential
versetzt. In ähnlicher
Weise wird auch die Signalleitung, die die Leseverstärker-Treibersignale 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? EQ drops to "L", the precharge / equalization circuit DEQ is deactivated and the DRAM bit line pair DBL is set to an electrically floating state at a predetermined precharge potential. Similarly, the signal line that transmits the sense amplifier drive signals is also made to float at the intermediate potential Vcc / 2. Then the DRAM row decoder performs a row selection operation according to the supplied ones 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 (MBij) 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 36 gezeigt ist, werden in drei Paaren
von DRAM-Bitleitungen DBLl, 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 (MBij) 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 connected memory cell. As in 36 memory cells are shown in three pairs of DRAM bit lines DBL1, DBL2 and DBL3 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 ärker-Treibersignal
?SAN 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 increases the driver signal
? SAN drops 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
is activated, and the potential of the bit line with the
lower potential of the DRAM bit line pair
DBL drops to the level of ground potential Vss.
Zum Zeitpunkt t4 fällt das
Leseverstärker-Aktivierungssignal
/ärker-Treibersignal
/?SAP steigt vom Zwischenpotential Vcc/2 auf den Pegel der Betriebsversorgungsspannung
Vcc an. Damit wird der p-Kanal Leseverstäkerabschnitt, 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.This falls at time t4
Sense amplifier activation signal
/ Ärker driving signal
/? SAP rises from the intermediate potential Vcc / 2 to the level of the operating supply voltage
Vcc on. The p-channel sense amplifier section, which is 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 the 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 MBij 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 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 MBij, 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 (summarized in 36 denoted by the reference symbol LIO) change from the original potential Vcc / 2 in accordance with the data transmitted from the selected DRAM bit line pair DBL.
Zum Zeitpunkt t6 steigt das Blockaktivierungssignal ür 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 rises for the block,
the the selected one
Word line contains
to "H" and the DRAM-IO gate IOG (IOG collectively denotes the gates IOGa
and IOGb) is switched through. Consequently, the signal potential
on the local IO line pair LIOa to the global IO line pair
Transfer GIO. The
Definition of the selected one
Memory block (of the block with the selected word line) is marked by
Decode the higher order
Bits of the row address signal,
that to choose
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 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. Due to the sequence of operations described above, only one memory block MBA of the 16 memory blocks MBA that are in 32 are arranged vertically, connected to the bidirectional transmission gate circuit (that is, 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 36 die SRAM-Wortleitung
SWl) steigt auf "H" an. Der Zeilenauswahlvorgang im DRAM-Abschnitt
und der Zeilenauswahlvorgang im SRAM-Abschritt werden asynchron
ausgeführt,
weil die Festlegung des Pufferlesetranfermodus im SRAM unabhängig vom
DRAM-Lesetransfermodus im DRAM ausgeführt wird.In the SRAM, a row 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 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 SRAM is carried out independently of the DRAM read transfer mode in 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 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 according to the information stored in the corresponding SRAM cell. In 33 the circuit structure for equalizing the potential of the SRAM bit line pair SBL is not shown. If an access cycle to the SRAM is specified in CDRAM (i.e. access to the SRAM field 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 ür 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
?TDS wird das bidirektionale Übertragungsgatter
BTG aktiviert, und das Signalpotential auf den 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 NBij 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 designation signal rises to "H" for a predetermined period. The data of the DRAM cell has already been transmitted on the global IO line pair GIO, and the SRAM bit line pair SBL is connected to the SRAM cell. Depending on the data transmission determination signal? TDS, the bidirectional transmission gate BTG is activated and the signal potential on the global IO line pair GIO is transmitted to the corresponding SRAM bit line pair SBL. As a result, data transfer from the DRAM cell to the SRAM cell is carried out. As described above, two bits of DRAM memory cells are selected in a memory block NBij and the memory cell data is transferred to 16 pairs of global IO line pairs GIO. Therefore, a total of 16 bits of data from DRAM cells through the data transmission circuit become the at one time SRAM cells transmitted.
Vorausgesetzt, daß der Zeitpunkt t7, zu dem das
Datenübertragungs-Bestimmungssignal
?TDS aktiviert wird nach dem Zeitpunkt t6 zu dem das Blockaktivierungssignal
?BA 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 ?TSD, 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 transfer designating signal
? TDS is activated after time t6 at which the block activation signal
? BA increases and after the time ts11 at which the SRAM word line
SWL selected
is, the temporal relationship between the points in time
ts11, t1 and t6 can be any. The signal? TSD, which is a data transmission from
SRAM field to the data field is set to one in this cycle
kept inactive level "L".
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 is in the SRAM field 2 completed. This also completes the data transfer of 16 bits from memory cells. At time ts21, the SRAM word line SWL in the SRAM field is again set to the selected state.
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 CSLl 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 ?BA 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
in the selected
State maintained (because no DRAM precharge mode is set). To the
Time t5 'when the DRAM read transfer mode is set again
is, the column selection line CSLl in the unselected state
and at time t5 'the next column selection line CS2
in the selected
State shifted. This process is usually known as page mode. By
Choose
a new column selection line CSL2 changes at time t5 '
the potential of the local IO line pair
LIO corresponding to the data of the memory cell, that of the column selection line
CSL2 selected
becomes. 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
restored to the precharge state
become. While
During this period, the block selection signal? BA is held at "H".
The new data on the local IO line pair LIO become global
Transfer IO line pair GIO.
The active time of the column selection line can be determined by the latency
become.
Zum Zeitpunkt t7' wird erneut das
Datenübertragungssignal
?TDS 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 ', this is again
Data transmission signal
? TDS generated. At time t7 ', the potential of the global IO line pair GIO is already
have been placed in the stable state and in the SRAM field are the
Data of the memory cells that are new with the SRAM word line SWL2
have already been transferred to the SRAM bit line pair SBL
been in and in a stable condition. 16 bits of data on the global
IO line pair,
GIO are about
the bidirectional transmission gate BTG
transferred at once to the 16 bits of memory cells that are connected to 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 selection process is
Word line SWL2 completed in the SRAM field, and at time ts31
a new SRAM word line SWL3 is selected. The selection / non-selection
the word line SWL in the SRAM field is determined by the state combinations of
Signals E #, WE # and CC1 # and CC2 # fixed. Because the SRAM with
can work at high speed, it works faster than that
High speed mode of the DRAM. Furthermore, at the time of
data transfer
the next one in SRAM
new word line can be safely put into the selected state.
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
?TDS erzeugt, und die Daten auf dem DRAM-Bitleitungspaar DBL3 werden
zum SRAM-Bitleitungspaar
SBL übertragen.In the DRAM field at time t6 '
a column selection line DSL3 in the selected state and
dependent on
of which change
the potentials on the local IO line pair LIO and the global one
IO cable pair GIO. At time t7 'the data transfer determination signal
? TDS is generated and the data on the DRAM bit line pair DBL3
to the SRAM bit line pair
Transfer SBL.
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 becomes DWL
in the unselected
State shifted, the data transfer cycle
is completed and the DRAM field returns to the ready state (execution of the
DRAM precharge).
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.The potential of the SRAM word line drops in the SRAM field
SWL3 at time TS32 to the potential "L", and the potential
of the SRAM bit line pair SBL returns to the precharge potential. Here
is the potential of the SRAM bit line pair SBL in the standby state
represented as an intermediate potential. With the help of a clamping transistor
it can be pre-charged to the level of the supply potential.
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 out at once. A column selection line
CSL chooses
two pairs of DRAM bit line pairs DBL. The data transfer
from DRAM field to
SRAM field is executed in parallel to the global IO line pair. Therefore
16 data bits transmitted together.
By repeated execution
of the data transfer cycle
can the transferred
Amount of data increased from 16 to 32.48 bits etc.
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 above description, the
data transfer
from DRAM field to SRAM field in one step. in the
CDRAM of the present invention can perform the data transfer process
from the DRAM field to the data transmission circuit
and the data transfer process from
the bidirectional data transmission circuit for
SRAM field independent
executed from each other
become. However, the working principle is similar to that described above,
and by using the DRAM sense amplifier in the DRAM array as a latch
can be a big one
Transfer the amount of data to the SRAM field at high speed
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 addressed externally. In contrast, the DRAM field in the DRAM cannot be addressed from the time t8 until the RAS precharge time tRP has elapsed. With the help of this structure, a large amount of data with ho speed are transferred from the DRAM field to the SRAM field and the transmitted data in the SRAM can be addressed externally at high speed. Therefore, for example, in the event of a cache miss, the data transferred from the DRAM field can be read immediately after this data transfer is completed.
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, it becomes possible to have a plurality
of data blocks
to transfer from the DRAM field to the SRAM field.
37 zeigt
schematisch den Datenübertragungsvorgang
vom DRAM-Feld zum
SRAM-Feld. Unter Bezugnahme auf 37 wird
der Datenübertragungsvorgang
beschrieben. 37 shows schematically the data transfer process from the DRAM field to the SRAM field. With reference to 37 the data transfer process is described.
Wie in 37 gezeigt
ist, wird im DRAM-Feld die DRAM-Wortleitung
DWLl 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 in 37 is shown, the DRAM word line DWL1 is set to the selected state in the DRAM field. The data block D1 has a plurality of memory cells ( 16 Bits of memory cells in this embodiment) which 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 37 dargestellt
ist, wird der Datenblock Dl 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 in 37 is shown, the data block D1 of the DRAM word line DWL1 in the DRAM field is transferred collectively to the selected memory cells of the SRAM word line SWL1 of the SRAM field via the bidirectional transmission gate BTG.
Wie in 37 gezeigt
ist, wird der Datenblock D1 in den nichtausgewählten 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 in 37 data block D1 is set to the unselected state and in the SRAM field the next word line SW2 is set to 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 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 in 37 is shown, 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 are transferred via the bidirectional transmission gate BTG to the memory cells which are in SRAM with a newly selected SRAM word line SWL3 Field are connected.
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 at high speed as described above
transferred to the SRAM field
become.
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
nichtausgewählten
Zustand, und daher werden die darin gespeicherten Daten nicht beeinflußt (vorausgesetzt, daß der Betrieb
im Pufferlese- oder Pufferschreibmodus stattfindet).In this embodiment, it is said in more detail
the data transfer process
of the bidirectional transmission gate
executed in two steps.
It is a first step in data transfer from the DRAM field to the
bidirectional transmission gate
and second step of data transmission
from the bidirectional transmission gate
to the SRAM field available. These data transfer operations will be
run under the control of separate control systems. The
can bidirectional transmission gate
from the outside
can be addressed directly by the buffer read or write mode
is set. Therefore it is possible
not just data transmission
between the SRAM field and the DRAM, but also a block write mode
in the data from outside
be written one after the other. The SRAM field is in the
unselected
State, and therefore the data stored therein is not affected (provided that the operation
takes place in buffer read or write mode).
38 zeigt
ein Signaldiagramm des Datenübertragungsvorgangs
vom SRAM-Feld zum DRAM-Feld. Die in 38 gezeigten
Betriebssignale stimmen mit den von 36 überein,
außer
daß das Datenübertragungs-Bestimmungssignal
?TSD anstelle des Datenübertragungs-Bestimmungssignals ?TDS
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. 38 shows a signal diagram of the data transfer process from the SRAM field to the DRAM field. In the 38 operating signals shown match those of 36 agree, except that the data transfer determination signal? TSD is generated instead of the data transfer determination signal? TDS, the direction of the data transfer from the SRAM field to the DRAM field is and the potential of the bit line pair DWL of the DRAM field corresponds to that of the SRAM field transferred data changes. 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 specified mode of operation 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.
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 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). 39 shows schematically the data transfer process from the SRAM field to the DRAM field. In this case too, the only difference is that the direction of the data block transmission differs from that in the diagram of 37 shown differs. 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]
40 zeigt
eine Struktur für
den IO-Bereich des SRAM-Abschnitts.
Wenn bei der in 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 1)
wird dem Spaltenauswahlgatter 302 zugeführt. Damit wird ein Paar von
SRAM-Bitleitungen aus den 16 Bits von SRAM-Bitleitungspaaren SBL
ausgewählt. 40 shows a structure for the IO area of the SRAM section. If at the in 1 The structure shown that the bidirectional transmission gate is addressed externally is via the SRAM field performed a data write and read. 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 1 ) becomes the column selection gate 302 fed. A pair of SRAM bit lines is thus selected from the 16 bits of SRAM bit line pairs SBL.
Der interne Datenbus 123 (siehe 1) weist ein externes Schreibdaten-Leitungspaar 123a zum Übertragen
von Schreibdaten und Lesedaten-Übertagungsleitung 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 (please refer 1 ) has an external write data line pair 123a for transferring write data and read data transmission line 123b for transferring read data to the main amplifier circuit. The read data transmission line 123b 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 123a 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 123a is with the write circuit 303 connected. The write circuit 303 amplifies the internal write data from the internal write data line pair 123a 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.The 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 one
Signal at the level of the supply voltage Vcc when it
are leading. The transistors T303 and T304 transmit the ground potential Vss,
if they are switched through. For
the internal data lines DBWa and * DBWa is a sense amplifier SSAa
for reinforcement
the supplied
Data formed. The data from the sense amplifier SSAa is transmitted to the main amplifier circuit.
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 becomes "H" from the write circuit 303 transmitted via transistor T302 to the internal data line DBWa, while a value "L" is transmitted via 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" is transferred from the input buffer circuit (Din buffer circuit) to both internal write data lines DBW and * DBW. The output of the write circuit 303 assumes a high impedance state. The SRAM sense amplifier SSAa is activated. The SRAM bit line pair SBL is switched over the selected column selection circuit 302 connected to the internal data lines DBWa and * DBWa. The data transmitted to the internal data lines DBWa and * DBWa are amplified by the SRAM sense amplifier SSAa and then via the data transmission line 123b transmitted to the main amplifier circuit.
Durch Verwenden der Struktur von 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.By using the structure of 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 das Schreiben und Lesen von
Daten über
einen gemeinsamen internen Datenbus ausgeführt wird, einfacher gestaltet
werden.Because the write data transmission line 123a and the read data transmission line 123b separated as an internal data line 123 are formed, the input / output circuit layout can be made simpler compared to a structure in which writing and reading of data is carried out via a common internal data bus.
[Datenübertragungspufferschaltung][Data transmission 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 business description
with the page mode operation is the bidirectional transmission gate
BTG described as a 3-state buffer to simplify the description
Service. 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 following is the operating mode
described by the formation of the latch function for the bidirectional transmission gate
is realized.
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. 41 shows a more precise structure of the bidirectional transmission gate. The bidirectional transmission 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 to receive data from the SRAM field (data that stored in the SRAM field, or externally created data).
Der Lesetransferpuffer 210 weist
ein Gatter 212, das in Abhängigkeit von einem Datenübertragungs-Bestimmungssignal
?TDSl 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
?TDS2 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 transmission determination signal? TDSl, a latch circuit 230 to lock the over the gate 212 supplied data, an inverter circuit 218 for inverting the latched data of the latch circuit 230 , and a gate 220 which is switched on in response to a transmission determination signal? TDS2 for transmitting the output data from the inverter circuit 218 to the SRAM bit line pair SBL. The latch circuit 230 has an inverter circuit 214 with a high driving capacity and an inverter circuit 216 with less propulsion. The output of the inverter circuit 214 is with the input of the inverter circuit 216 connected, and the output of the inverter circuit 216 is with the input of the inverter circuit 214 connected. Because the driving ability of the inverter circuits 214 and 216 differs, there is a function for locking data and, in addition, the data transmission can be carried out in one direction at high speed.
Der Schreibtransferpuffer 250 weist
ein Gatter 260, das in Abhängigkeit von einem Übertragungsbestimmungssignal
?TSD2 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 ängig 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 in response to a transmission determination signal? TSD2, for transmitting the data to the SRAM bit line pair SBL, an inverter circuit 258 for inverting the over the gate 260 fed data, a latch circuit 232 to lock the output value from the inverter circuit 258 and a gate 252 , which is dependent on the transmission determination signal, for transmitting the output value from the latch circuit 232 to the global IO cable pair GIO. The latch circuit 232 has an inverter circuit 254 with a high driving capacity and an inverter circuit 256 with less propulsion. The output of the inverter circuit 254 is with the input of the inverter circuit 256 connected, and the output of the inverter circuit 256 is with the input of the inverter circuit 254 connected.
Von der DRAM-Steuerschaltung, die
in 1 gezeigt ist werden
die Übertragungsbestimmungssignale
?TDSl und ?TSDl entsprechend den Zeilenadreß-Abtastsignal RAS#, dem Spaltenadreß-Abtastsignal
CAS# und dem Datenübertragungs-Bestimmungssignal
DTD# erzeugt.From the DRAM control circuit, which in 1 is shown, the transfer determination signals "TDS1 and" TSDl are generated in accordance with the row address scan signal RAS #, the column address scan signal CAS # and the data transfer determination signal DTD #.
Von der SRAM-Steuerschaltung 132,
die in 1 gezeigt ist,
werden die Übertragungsbestimmungssignale
?TDS2 und ?TSD2 entsprechend den Chipaktivierungssignal E#, dem
Schreibaktivierungssignal WE# und den internen Taktsignalen CCl#
und CC2# erzeugt. Unter Bezugnahme auf 42, das ein Betriebssignaldiagramm darstellt,
wird nun der Betrieb des bidirektionalen Übertragungspuffers beschrieben,
der in 41 dargestellt
ist.From the SRAM control circuit 132 , in the 1 is shown, the transmission determination signals? TDS2 and? TSD2 are generated in accordance with the chip activation signal E #, the write activation signal WE # and the internal clock signals CCl # and CC2 #. With reference to 42 , which is an operation signal diagram, the operation of the bidirectional transmission buffer described in FIG 41 is shown.
Wie oben beschrieben worden ist,
werden das DRAM-Feld und das SRAM-Feld unabhängig voneinander getrieben.
Wie in 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 of each other. As in 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 41 gezeigte Übertragungssteuersignal 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". As a result, the DRAM read transfer mode is determined, 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 are transferred to the read transfer buffer (which in 41 shown transmission control signal
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 41 gezeigte Übertragungssteuersignal
?TDS2 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 42 neue Daten bi,... die vom DRAM-Feld übertragen
werden, kontinuierlich gelesen.After the DTBR lockout time (which is determined by the latency) has elapsed, the control clock signal CC1 # falls to "L" in the SRAM section and the buffer read transfer / read mode is set. As a result, in 41 shown transmission control signal? TDS2 the level "H" and that in the latch circuit 230 latched data 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 42 new data bi, ... which are transferred from the DRAM field are continuously read.
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 reach both the row address strobe signal RAS # and
the transmission direction determination signal
DTB # the level "L", the DRAM precharge mode is set and that
DRAM returns to the precharge state.
43 zeigt
schematisch den parallelen Betrieb des DRAM und des SRAM. Wie in 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 MDBO ausgeführt, der
ausgewählte
Speicherzellenblock MDBO wird zum Übertragungspuffer DTBR übertragen
und dort gespeichert. 43 shows schematically the parallel operation of the DRAM and the SRAM. As in 43A is shown, the data reading is carried out in accordance with the externally created SRAM address As in the SRAM field. In parallel with the data reading process in the SRAM field, a row and a memory cell block MDBO are selected in the DRAM, and the selected memory cell block becomes MDBO transferred to the transmission buffer DTBR and stored there.
Wie in 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 MDBO gelesen (16
Bits). Durch Wiederholen dieses Vorgangs wird ein Hochgeschwindigkeitszugriff
möglich.As in 43B is shown, the buffer read transfer / read is performed, data stored in the read transfer buffer DTBR is transferred to the SRAM field, and one bit of data is read from the memory cell data block MDBO (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
can do that next
address to be known beforehand. To be more precise
the data of a scan line on a cathode ray tube in succession
addressed. The addresses of the data displayed on the monitor
follow one another. Therefore, the address to be addressed next
always be known. By using the CDRAM for graphics applications, the
Graphic data can be processed at high speed by
the next one
data to be addressed are preselected in the DRAM field and this data
locked in the read transfer buffer.
Wie später beschreiben 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. 44 zeigt eine
andere Betriebsweise, wenn das DRAM-Feld und das SRAM-Feld parallel
betrieben werden. Im Unterschied zum Betrieb nach 42 wird beim Vorgang der in 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 operating mode, the sense amplifiers in the DRAM field 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. 44 shows a different mode of operation when the DRAM field and the SRAM field are operated in parallel. In contrast to the operation after 42 the process of in 44 is shown, after the tenth cycle of the master clock signal K, the DRAM read transfer mode is determined again. 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 CCl# 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
the control clock signal CCl # is set to "L" and the control clock signal
CC2 # is set to "H". As a result, the buffer read transfer / read mode
fixed, the data stored in the read transfer buffer DTBR
transferred to the SRAM field,
and the data of the transmitted
Memory cell data block
will continue to be selected
and read. Repeating this process can save a large amount of data
can be read at high 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 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, it is in the 43A and 43B shown operation performed 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 opposite direction from the SRAM field to the DRAM field in accordance with the page mode. Because data can be written directly into the write data transfer buffer circuit from the outside by executing the buffer write mode and then setting the DRAM write transfer mode, data can be written into the DRAM array according to the page mode.
[Maskierungsregister][Mask register]
Wie in 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 in 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.
45 zeigt
ein Beispiel für
die Struktur des Maskierungsregisters entsprechend einer 1-Bit-Schreibdaten-Pufferschaltung.
Wie in 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 ängig ist,
zum Übertragen
eines Signals mit dem Versorgungspegel Vcc zum Latch-Knoten LN,
ein Gatter 264, das von einem Rückstellbestimmungssignal ?R
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 ührt wird, speichert das Maskierungsregister 290 Maskierungseinstelldaten
und sperrt die Übertragung
von Schreibdaten vom Schreibdaten-Transferpuffer (DTBW) 250.
Wenn das Rückstellbestimmungssignal
?R angelegt wird, läßt das Maskierungsregister 290 die
vom Schreibdaten-Transferpuffer
(DTBW) ausgegebenen Daten durch. 45 shows an example of the structure of the mask register corresponding to a 1-bit write data buffer circuit. As in 45 is shown, the masking register 290 a latch circuit 261 made up of inverter circuits 266 and 268 there is a gate 262, which is dependent on a setting determination signal, 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? R, for transmitting a signal with the ground level Vss to the latch node LN, and a gate 270 for the selective transfer of the output data from the write data transfer buffer (DTBW) 215 to the global IO line pair GIO according to the latch data of the latch circuit 261 on. When the setting determination signal is asserted, the mask register stores 290 Masking setting data and blocks the transfer of write data from the write data transfer buffer (DTBW) 250 , When the reset determination signal? R is applied, the mask register leaves 290 the data output by the write data transfer buffer (DTBW).
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
?BW empfängt,
eine ODER-Schaltung 278, die ein Ausgangssignal von der
UND-Schaltung 274 und das Pufferschreibtransfermodus- (mit
dem Pufferschreibtransfer/Schreibmodus) Bestimmungssignal ?BWT empfängt, eine
Impulserzeugungsschaltung, die vom Abfallen des Signals ängig ist,
zum Erzeugen eines Einzelimpulses und eine ODER-Schaltung 282,
die ein Ausgangssignal von der Schaltung 280 und das Maskierungsdaten-Einstellbestimmungssignal ängt, auf.
Das Maskierungsdaten-Rückstellsignal
?R wird von der ODER-Schaltung 278 erzeugt, während das Maskierungsdaten-Einstellsignal 282 erzeugt
wird. 46 Fig. 10 shows an example of the structure of a control circuit for generating the masking data setting and reset determination signals. The masking data set / reset determination signal generating circuit has a decoder 272 for decoding the SRAM block address bits As0 to As3, an AND circuit 274 which the column selection signal CD of the decoder 272 and the buffer write mode determination signal? BW receives an OR circuit 278 which have an output signal from the AND circuit 274 and the buffer write transfer mode (with the buffer write transfer / write mode) determination signal? BWT receives a pulse generation circuit which is sensitive to the falling of the signal to generate a single pulse and an OR circuit 282 that have an output signal from the circuit 280 and the Masking data setting determination signal starts. The mask data reset signal? R is from the OR circuit 278 generated while the masking data setting signal 282 is produced.
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 äter beschriebenen Befehlsregister
erzeugt wird) erzeugt wird, wird das Maskierungsregister gesetzt.
Werden die Maskierungsaktivierungssignale MO bis M3 verwendet, wird
eine Struktur benutzt, bei der das Ausgangssignal von der Gatterschaltung 274 auf
"L" eingestellt wird, wenn die Maskierungsaktivierungssignale MO
bis M3 aktiv sind.More specifically, when the buffer write mode is set, the masking 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 masking data setting signal is generated (command register described later), the masking register is set. When the mask activation signals MO to M3 are used, a structure is used in which the output signal from the gate circuit 274 is set to "L" when the mask enable signals MO to M3 are active.
47 zeigt
schematisch die Funktion des Markierungsregisters. Wie in 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. 47 shows schematically the function of the marker register. As in 47A is shown, only the masking value that corresponds to the written write transfer buffer is reset in the masking 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 that have been written into the write data transfer buffer DTBW are transferred from the transfer buffer.
In 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 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 transfer buffer (DTBW)
As described above, only the necessary data for the DRAM field
written if data from outside
be written directly into the write data transfer buffer.
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 transfer buffer
As described above, CDRAM can not only be used as the main memory of the
CPU are used, but also simply as memory
for graphic data.
Wie in 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 in 41 is shown, it is possible to store data in the write data transfer buffer (from the SRAM field or from the outside) before the transfer of data to be read from the DRAM field to the read transfer buffer because the read transfer buffer and the write transfer buffer 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
only the necessary data is overwritten in the DRAM field
(because the masking data is reset
can be).
Therefore, it is not necessary to pass data from the DRAM field once
a read-modify-write process and read the data of the read
Rewrite memory cell externally. Therefore, the required data
overwritten at high speed
become.
Bei der in 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 1) und dem Zwischenregister
(142 in 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.At the in 1 As shown in the structure of the bidirectional data transfer buffer circuit, the write data transfer buffer has an intermediate register in order to safely transfer the necessary data only to the DRAM field. Generally, when the DRAM write transfer mode is set and the DRAM array is active, the data of the write data transfer buffer is 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. The data transfer between the write data transfer buffer ( 144 in 1 ) and the intermediate register ( 142 in 1 ) is controlled by using the two least significant bits of the DRAM address Ad. The data transfer between the register 142 and the buffer 144 is completed in a cycle in which the RAS # latency has passed after the DRAM active command has been triggered and the CAS # latency has passed after the DRAM write transfer mode has been set. If the DRAM address Ad0 is "0", there is no data transfer between the registers 142 and 144 executed. 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. 48 zeigt
die Zustände
verschiedener Steuersignale im Selbstauffrischungsmodus. Wie in 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 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. A self-refresh mode is formed for this purpose. 48 shows the states of various control signals in self-refresh mode. As in 48 for the DRAM self-refresh mode with the rising edge of the master clock signal K, the row address scan signal RAS # and the column address scan signal CAS # are set to "L" and the data transfer designation signal DTD # is set to "H". 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 performed. 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 in the DRAM control circuit 128 to 1 contain. 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, by executing the DRAM precharge mode, a line that is in an active state is not turned off selected state. This completes the refresh state.
Die Struktur zum Ausführen des DRAM-Selbstauffrischungsmodus
ist in der DRAM-Steuerschaltung 128 nach 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 in the DRAM control circuit 128 to 1 contain. 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 a refresh address.
[Befehlsregister-Einstellmodus] [Command register setting mode]
Das CDRAM weist ein (in 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 (in 1 Command register (not shown) for setting 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.
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 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 in FIG 49 is shown. At this time, the DRAM address bits Ad0 to Ad11 are adopted as command data Cmd and the necessary internal mode is determined.
Wie in 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-Taktsinals 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 in 49 is shown, the DRAM precharge mode is set in the third cycle of the master clock signal K, and after the RAS precharge time tRP has elapsed, in the seventh cycle of the master clock signal K the row address scan signal RAS #, the column address scan signal CAS # and the data transfer designation signal DTD # 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 after the rising edge of the master clock K as quickly as possible. 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 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
Setting data in this mode only to be carried out in the command register, see above
that the
Operation of the DRAM at all
unaffected
becomes. You can implement that easily if you have one
Structure uses the DRAM addresses Ad0 in the command register
to Ad11 in SCR (command register setting) mode directly and not via the
DRAM address buffer received.
50 zeigt
in einer Tabelle die Entsprechung zwischen den Befehlsdaten und
den zu diesem Zeitpunkt festgelegten Inhalt. In 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. 50 shows in a table the correspondence between the command data and the content determined at that time. In 50 the DRAM address bits Ad11 to Ad7 are reserved for future expansion. 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 for setting
output mode. If the two address bits Ad2 and Ad3 are at "L",
the transparent output mode is set. Is the address bit Ad2
to "H" and the address bit
Ad3 to "L", the latch output mode is set. Is the address bit Ad2
to "L" and the address bit
Ad3 set to "H", the register output mode is set.
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 for setting
the output port configuration
used. Is the address bit
Ad1 at "L", the common DQ arrangement is fixed. In this
Condition can
Mask activation signals (masking data) for masking
external write data can be entered. Is the address bit Ad1
to "H", the DQ separation mode is set. The input / output of
Data is about
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. If the address bit Ad0 is at "L", the masking data of the masking register are not changed. If the address bit Ad0 is at "H", all masking data are set. The state of the masking data is not stable when switched on. Therefore, when a buffer write mode is executed in a dummy cycle and then data is transferred to the DRAM array, it is possible that the DRAM write transfer mode is performed 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 all set. This process is described below.
51 zeigt
die Struktur des Steuersystems für
die Maskierungsregisterdaten nach 46.
Wie in 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 ür 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 45) im Rückstellzustand
befinden. Wenn der Übertragungsvorgang
des Schreibdaten-Transferpuffers abgeschlossen ist, erzeugt die
Impulserzeugungsschaltung 280 einen Einzelimpuls, es wird
ein Einstellsignal ?S erzeugt und die im Maskierungsregister gespeicherten Daten
werden gesetzt. 51 shows the structure of the control system for the mask register data 46 , As in 51 the data for the corresponding global IO line pair GIO change in accordance with the potential that is transferred from the write data transfer buffer when the transfer determination signal for the write data transfer buffer DTBW increases for a predetermined time period (this period is determined by the latency) and when the masking data of the masking register 290 (please refer 45 ) are in the reset state. When the transfer of the write data transfer buffer is completed, the pulse generation circuit generates 280 a single pulse, a setting signal? S is generated and the data stored in the masking register are 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
buffer write mode is written to the write data transfer buffer
and then have to
the written data is transferred to the DRAM field. thats why
it is necessary to set the masking data of the masking register,
before the buffer write mode is executed. About this process
to implement is a masking value of the masking register
set by a command.
Wie in 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 in 52 a predetermined number of master clock signals K are transmitted to the DRAM section after the supply voltage has been 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 carried out 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
accomplished
the masking register can be safely set
be transferred. In DRAM write transfer mode, however, there is a data transfer
from the write data transfer buffer
to the DRAM field.
The data in the transfer buffer is unstable, so the state of the DRAM field
becomes unstable. Therefore, the setting of the masking data of the masking register
not in the dummy cycle using such a DRAM write transfer mode
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 ür
das Maskierungsregister steigt auf "H" an, und die Daten des Maskierungsregisters
werden sicher in den gesetzten Zustand versetzt (siehe 45). 53 zeigt eine Struktur für den Abschnitt,
der den SCR-Modus betrifft. Wie in 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 Zeilenardress-Abtastsignals RAS#, des Spaltenadreß-Abtastsignals CAS#
und des Datenübertraguns-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 the 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 masking setting signal for the masking register rises to "H" and the data of the masking register is surely put in the set state (see 45 ). 53 shows a structure for the section concerning the SCR mode. As in 53 is shown, the circuit relating to the SCR mode has an SCR mode detection circuit 400 , which depends on the states of the row address strobe signal RAS #, the column address strobe signal CAS # and the data transfer designation signal DTD # with the rising edge of the DRAM master clock signal DK, for detecting the determination of the SCR mode, a command register 402 that is from the SCR mode detection signal from the SCR mode detection circuit 400 a self-refresh mode detection circuit is dependent on adopting the address Ad being supplied at that time as a command value for generating a required signal 404 for detecting the determination of the self-refresh mode according to a combination of the states of the row address strobe signal RAS #, the column address strobe signal CAS # and the data transmission determination signal DTD # with the rising edge of the DRAM master clock signal DK, and a self-refresh control circuit 406 that from the self-refresh detection signal from the self-refresh mode detection circuit 404 is dependent on executing 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.The self-refresh control circuit 406 comprises 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 performs 406 also the self-refresh of the DRAM depending on the SCR mode detection signal from the SCR mode detection circuit 400 out.
54 zeigt
ein weiteres Beispiel für
die Struktur des Abschnitts, der den SCR-Modus betrifft. Bei der
in 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 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. 54 shows another example of the structure of the section related to the SCR mode. At the in 54 structure shown is only the command register 402 driven when the SCR mode is set. The self-refresh control circuit 406 is only driven 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 in 54 is shown, the instruction data can be stored in the instruction register even during the page mode and precharge operations of the DRAM field be set if only the command register is operated in SCR mode. Therefore, command data can be selectively changed in the operating cycle of the DRAM field.
55 zeigt
ein Beispiel für
eine Betriebsfolge des DRAM-Feldes
mit einem Befehlsregistereinstellmodus zum Einstellen des Befehlsregisters.
Wie in 55 dargestellt
ist, wird im ersten Zyklus des Master-Taktsignals K der DRAM-Aktivmodus
festgelegt, und es wird ein Zeilenauswahlvorgang im DRAM-Feld ausgeführt. 55 shows an example of an operation sequence of the DRAM array with an instruction register setting mode for setting the instruction register. As in 55 is shown, the DRAM active mode is determined in the first cycle of the master clock signal K, and a row selection process is carried out in the DRAM field.
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 becomes the DRAM write transfer mode
determined, a block of memory cells of the DRAM field is selected and
the data stored in the write transfer buffer is saved
to the selected one
Transfer memory cell block.
After a predetermined period of time (in the example shown, latency is the same
3) becomes the DRAM write transfer mode in the seventh cycle of the master clock signal K.
set again. In the second write transfer mode, the ninth
Cycle of the master clock signal
K during the
data transfer
the command register setting mode
set, that is,
RAS #, CAS # and DTD # all reach level "L". The one about this
Time supplied
Address is adopted as the command value
and set in the command register.
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
set again, and data transfer from the write data transfer buffer to the
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 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 in 55 is shown, 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 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. Is in 56 shown.
Wie in 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
?RAS und dem Spaltenadreß-Verriegelungssignal 402 übernimmt
in Abhängigkeit
vom Erfassungssignal für
den Befehlsregistereinstellmodus ßbits 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 in 56 is shown creates an address buffer 108 , which receives DRAM address bits Ad0 to Ad11, internal row and column addresses, locks the created address bits Ad0 to Ad11 as row address and column address and feeds them to the DRAM row decoder or the DRAM column decoder. Depending on the row address lock signal? RAS and the column address lock signal 402 takes ßbits Ad0 to Ad11 as command data depending on the detection signal for the command register setting mode. Because the DRAM address bits Ad0 to Ad11 the address buffer 108 and command register 402 supplied separately, the command data can be set without affecting the operation of the DRAM array when the command register setting mode is set.
57 zeigt
eine Struktur zum Steuern der Eingabe/Ausgabe durch die Befehlsdaten.
Wie in 57 dargestellt
ist, weist das Befehlsregister 402 Latch-Schaltungen 410, 412, 414 und 416 auf,
die vom Bestimmungssignal ür
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. 57 shows a structure for controlling the input / output by the command data. As in 57 is shown, the command register 402 Latch circuits 410 . 412 . 414 and 416 that are dependent on the determination signal for the instruction register setting mode for locking 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 represented as representatives. The latch circuit 410 locks the DRAM address Ad1 and the latch circuits 412 and 414 lock the DRAM addresses Ad2 and Ad3.
Der Eingabe/Ausgabeabschnitt weist
eine Eingabeschaltung 424b, die mit den Eingabedatenanschlüssen D0
bis D3 verbunden ist, eine Eingabeschaltung 424a, die mit
den Dateneingabe/Ausgabeanschlüssen
DQO bis DQ3 (Q0 bis Q3) verbunden ist, und eine Ausgabeschaltung 422,
die mit den Dateneingabe/Ausgabeanschlüssen DQO 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 424b , which is connected to the input data terminals D0 to D3, an input circuit 424a connected to the data input / output terminals DQO to DQ3 (Q0 to Q3), and an output circuit 422 connected to the data input / output terminals DQO to DQ3. The activation / deactivation of one of the input circuits 424a and 424b is from the input control circuit 423 executed. The input control circuit 423 activates one of the input circuits 424a and 424b in accordance with a signal from the latch circuit 410 that in the command register 402 is formed.
Die Ausgabeschaltung 422 gibt
Daten, die zur internen Datenausgabeleitung 421a übertragen werden,
zu einem vorbestimmten Zeitpunkt entsprechend den Steuersignalen
?1, /?1 und 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 gives data to the internal data output line 421a are transmitted at a predetermined time according to the control signals? 1, /? 1 and 420 out. 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 used by the latches 412 and 414 of the command register 402 are fed. The operation of the input control circuit will now be described.
58 zeigt
eine Struktur der Eingabesteuerschaltung und der Eingabeschaltungen.
Wie in 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. 58 shows a structure of the input control circuit and the input circuits. As in 58 is shown, the input control circuit 423 a buffer 435 that a command CM from a command register 402 receives an inverter buffer 434 to invert the command CM and a gate 436 that from an output signal from the buffer 435 is dependent on the transmission of the output signal from the input circuit 424b to the internal write data line 421b on.
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 424a has an input buffer 431 for accepting the input signal DQ, which is applied in response to the DRAM clock signal DQ, and a gate circuit 432 for transferring the output signal of the input buffer 431 selective to the internal write data line 421b depending on an output signal from the input circuit 424b on. The entrance bepuffer 431 is deactivated (put into a state of high output impedance) when the output signal of the inverter circuit 434 that in the input control circuit 423 is formed, located on "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 werden 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 deactivated and the write data D are from the input circuit 424b to the internal write data transmission line 421b transfer. The input circuit 424b 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 is set. In the input control circuit 423 becomes the gate 436 put in the locked state. The output signal of the input circuit 424b does not become the internal write data line 421b transfer. The masking data M are from the input circuit 424b output. 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 421b , This allows masking to be performed while data is being written.
59 zeigt
ein Beispiel für
eine spezielle Struktur der Ausgabeschaltung. Wie in 59 dargestellt ist, weist
die Ausgabeschaltung 422 ein erstes Ausgabe-Latch 981,
das von Steuersignalen 420 abhängig ist, zum Verriegeln von
Daten auf den Lesedatenbussen DB und *DB (Datenleitung 421a),
ein zweites Ausgabe-Latch 982, das von einem Taktsignal ängig 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 -Sperrzustand anzeigt,
und ein Ausgabeaktivierungssignal ?G, 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. 59 shows an example of a special structure of the output circuit. As in 59 is shown, the output circuit 422 a first output latch 981 that of control signals 420 depends on the locking of data on the read data buses DB and * DB (data line 421a ), a second output latch 982 , which is dependent on a clock signal, for transmitting latch data of the first output latch 981 or of data on the data buses DB and * DB, and an output buffer 983 , the data from the output latch 982 receives and from the output signal from the gate circuit 984 is dependent on transferring the data as output data to an external connection DQ. The gate circuit 984 receives a signal locked state, and an output enable signal? G, which is generated in synchronism with the output enable signal G #. If the output signal of the gate circuit 984 is at "H", the output buffer 983 placed in a state of high output impedance.
Das erste Ausgabe-Latch 981 weist
Taktsignalinverter ICVl und ICV2 auf, die in Abhängigkeit von Taktsignalen ?1
und /?1 aktiviert werden. Der Eingang bzw. Ausgang des Taktsignalinverters
ICV1 ist mit dem Ausgang bzw. Eingang des Taktsignalinverter ICV2
verbunden. Liegt das Taktsignal ?1 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
?1 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? 1 and /? 1. 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? 1 is "H", the clock signal inverters ICV1 and ICV2 are activated, and thus the first output latch 981 placed in the locked state. If the clock signal? 1 is at "L", the clock signal inverters ICV1 and ICV2 are deactivated. Hence the first output latch 981 no locking process.
Wenn das Taktsignal ?2 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 982 an den Ausgängen Q und
*Q diejenigen Daten aus, die verriegelt worden sind, als das Taktsignal
?2 auf "L" lag. Das geschieht unabhängig von den Signalzuständen an
den Eingängen
A und *A. Die Taktsignale ?1, /?1 und ?2, 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? 2 is "L", the second output latch latches 982 the data supplied to its inputs A and * A and delivers them to the outputs Q and * Q. Is the clock signal 982 at the outputs Q and * Q from the data that were locked when the clock signal? 2 was at "L". This happens regardless of the signal states at inputs A and * A. The clock signals? 1, /? 1 and? 2, 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 determined by the output control circuit 420 controlled.
60 zeigt
ein Beispiel für
eine spezielle Struktur für
das zweite Ausgabe-Latch 982. Wie in 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 ängt.
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 ällt.
Es gibt das übernommene
Eingabesignal A kontinuierlich aus, solange das Taktsignal 60 shows an example of a special structure for the second output latch 982 , As in 60 is shown, the second output latch 982 a D flip-flop DEF, which eats the clock signal at its D input, the signal applied to input A (* A) and its clock signal input CLK. At the output Q of the D flip-flop DEF, the output signal Q (* Q) of the second output latch 982 issued. The D flip-flop DFF works with falling edge triggering takes over the signal fed to input A when the clock signal drops. It outputs the adopted input signal A continuously as long as the clock signal
Liegt das Taktsignal ?2 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 If the clock signal? 2 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 the inputs A and * A, respectively. The second output latch 982 may have a different structure, and any circuit structure may be used, provided that it has the latch state and the pass state depending on the clock signal
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 ?1 und /?1 erzeugt. Die Ausgangssignale von den Einzelimpuls-Erzeugungsschaltungen 992b und 992c werden
einer ODER-Schaltung 993 zugeführt. Die ODER-Schaltung 993 erzeugt
das Taktsignal ögerung
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 59 bis 61 wird der Betrieb der
Datenausgabeschaltung beschrieben. 61 shows an example of a special structure of the output control circuit 420 , The output control circuit 420 has delay circuits 981a . 981b and 981C , for delaying the master clock signal K by a predetermined period of time, a single pulse generation circuit 982a from the output signal of the delay circuit 981a is dependent, for generating a single pulse signal with a predetermined pulse width, a single pulse generating circuit 982b by the output signal of the delay circuit 981 is dependent for generating a single pulse signal with a predetermined pulse width and a single pulse generating circuit 982 by the output signal from the delay circuit 981C is dependent on generating a single pulse signal with a predetermined pulse width. From the single pulse generation circuit 982a the clock signals? 1 and /? 1 are generated. The Output signals from the single pulse generation circuits 992b and 992c become an OR circuit 993 fed. The OR circuit 993 generates the clock signal by the delay circuit 991b is shorter than that by the delay circuit 991c , The single pulse generation circuits 992a to 992c are activated / deactivated in accordance with a command value which is generated from two bits of the address bits Ad2 and Ad3 from 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 generating circuits 992a and 992c activated and the single pulse generation circuit 992b is deactivated. With reference to the 59 to 61 the operation of the data output circuit is described.
(i) Latch-Ausgabemodus.(i) Latch output mode.
In 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 59 den Hauptverstärker 993 aktiviert. Ferner
wird angenommen, daß der
SRAM-Lesemodus als Ausgabemodus festgelegt worden ist.In 62 the operating signals are shown in the latch output mode. 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 are 992a and 992c 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 59 the main amplifier 993 activated. 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) is transferred to the address buffer,
in the SRAM field
corresponding SRAM word line SWLn selected 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 ?1 auf "L" abfällt,
wird die Verriegelungsfunktion des ersten Ausgabe-Latch 981 gesperrt.
Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Taktsignal 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 992a 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? 1 drops to "L", the latch function of the first output latch 981 blocked. The clock signal is at this time 982 maintains the lock state to lock and output the data Qn-1 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 selected according to the external address As, four bits of data selected according to the block address are transferred 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 will be the first output latch 981 placed in the lock state to lock the stabilized data DBn.
Anschließend wird ein Einzelimpuls
von der Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 992c erzeugt und
das Signal ällt
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 überträgt die Daten über den
Ausgabepuffer 983 zum Ausgabeanschluß DQ.Subsequently, a single pulse from the single pulse generation circuit 992c generated and the signal drops to "L". The second output latch 982 accepts the data DBn from the first output latch 981 have been locked, new depending on the drop of the signal transfers the data via the output buffer 983 to the output port DQ.
Die Erzeugung des Taktsignals ?2
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 ?2 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? 2 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? 2 to rise to "H". The second output latch 982 outputs the stabilized data DBn continuously regardless of the value on the internal output data buses DB and * DB.
Anschließend fällt das Taktsignal ?1 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.Then the clock signal? 1 drops to "L" and gives the latch state of the first output latch 981 free 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 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 -Latch 992 die
Daten DBn-1 verriegelt, die im vorherigen Zyklus gelesen worden sind.The register output mode is referenced to 63 described. 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 generation circuit 992b activated and the single pulse generation circuit 992c is deactivated. In this case, a single pulse falling to "L" becomes dependent on the rise of the master clock signal K from the single pulse generating circuit 992b generated. Because the clock signal latch 992 locks data DBn-1 that was read in the previous cycle.
Im Registerausgabemodus wird der
Zeitpunkt des Abfallens des Taktsignals ängigkeit 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 ?2 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 drops is determined by the rise of the master clock signal K. Therefore, in the (n + 1) th cycle of the master clock signal K, the data DBn of the nth clock cycle are output as output data Qn at the output terminal DQ. More specifically, the latch output mode and the register output mode differ only in the time of activation, that is, the time of the transition of the clock signal? 2 to "L". Therefore, both the latch output mode and the data read in the immediately preceding cycle are output, and then data read in the current cycle as well as the register output mode are output in data that were read in the nth cycle are output in the (n + 1) th cycle.
(iii) Transparenter Ausgabemodus.(iii) Transparent output mode.
Unter Bezugnahme auf 64 wird
der transparente Ausgabemodus beschrieben. Zuerst wird unter Bezugnahme
auf 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 ?1 und ?2 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.With reference to 64 the transparent output mode is described. First, referring to 64A described the first transparent output mode. 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? 1 and? 2 are kept at "L". At this point, the first output latch runs 981 no lock out, and also the internal output latch 982 is in the on state. Therefore, in this case the read data DBn, which have been transmitted to the internal data buses DB and * DB, are not locked, but rather are output directly as output data Qn. Therefore, if 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 64B dargestellt
ist, wird das Taktsignal ?1 erzeugt, wenn der zweite transparente
Ausgabemodus festgelegt ist. Während
das Taktsignal ührt
das erste Ausgabe-Latch 981 einen Verriegelungvorgang 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
?1 auf "H" liegt). Daher wird die Zeitspanne, während der ungültige Daten
INV ausgegeben werden, kürzer. Im
zweiten transparenten Ausgabemodus wird auch das Taktsignal The second transparent output mode (transparent 2) is set by setting the address bits Ad2 and Ad3 to "H". As in 64B is shown, the clock signal? 1 is generated when the second transparent output mode is set. The first output latch runs during the clock signal 981 a locking process. 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 locked as a valid value and output for a predetermined period of time (as long as the clock signal? 1 is at "H"). Therefore, the time period during which invalid data INV is output becomes shorter. The clock signal is also in the second transparent output mode
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 ändert
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 becomes the second output latch 982 used. A latch circuit with rising edge triggering can be used when the polarity of the clock signal is changed. The first output latch 981 can be implemented by other latch circuits.
In den Betriebssignaldiagrammen der 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 operating signal diagrams of the 62 to 64B the chip activation signal E # and the output activation signal G # are both kept 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 timing]
[Transparenter Ausgabemodus][Transparent output mode]
Die 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.The 65A and 65B show the relationship between the output data and the chip activation signal E # and the output activation signal G # in the transparent output mode. In 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 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 in 65A is shown. 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 are output.
Liegt das Chipakivierungssignal 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 #
becomes "H" with the rising edge of the master clock signal
the state of high output impedance set after the period
tKHQX has elapsed from the rising edge of the master clock signal K.
Wenn mit dem Absinken des Chipaktivierungssignals
E# auf "L" für
die ansteigende Flanke des Master-Taktsignals "K" ein Datenlesevorgang ausgeführt wird,
wie in 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 65B)
gelesenen Daten als gültige
Daten ausgegeben, nachdem die Zeitspanne tGLQ seit dem Abfallen
es 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 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 as the chip activation signal E # drops to "L" for the rising edge of the master clock signal "K", as in FIG 65B is shown, this cycle becomes a data read cycle. If the output activation signal G # falls to "L" after the chip activation signal E #, this cycle (cycle 1 in 65B ) Read data is output as valid data after the time tGLQ has elapsed since the output activation signal G # fell. 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 ) issued in a similar state as in 65A is shown. In this cycle, if the output enable signal G # is raised to "H", the output state of high impedance is set after the lapse of the period tGHQ.
Die Zustände der Signale, die in den 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 in the 65A and 65B indicated by dashed lines show that the output value represented by the dashed line appears when the state indicated by the dashed line of the chip activation signal E # 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 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 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 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. As in 66A the first cycle of the master clock signal K is more specifically a read mode if the chip activation signal E # is lowered to "L" in the first cycle of the clock signal K while the output activation signal G # is at "L". The one in the cycle 1 read data will be in the next cycle 2 read. 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 is output after the lapse of the time period tKHAR. After the lapse of the time period tKHQX from the rising edge of the master clock signal K in the next clock cycle 3 the output state of high impedance is set. Will be in the cycle 2 the chip activation signal E # is set to "L" again in the cycle 3 valid data as given by the dashed line in 66A is shown.
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 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 # in the state of high output impedance with the output activation signal G # at "H" to "L". As in 66B is shown in this state, the in the cycle 1 Read data after the lapse of the time period tGLQ from the drop of the output activation signal G # in the second cycle as valid data. If the chip activation signal G # is "L" in the second cycle, in the cycle 3 valid data output. The output enable signal G # in the clock signal cycle 3 raised to "H", the output 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 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 67A dargestellten Vorgang befindet sich
das Ausgabeaktivierungssignal G# bereits auf "L". Wie in 67B gezeigt ist, wird nun
angenommen, daß das
Ausgabeaktivierungssignal G# später
auf "L" abfällt.
Wenn durch das Absenken des Chipaktivierungssingals 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 in FIG 67A is shown). 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 period tKLA has elapsed from this falling edge, valid data are output. After the lapse of the time tKLQX from the falling edge of the clock signal of the next clock signal cycle (cycle 2 ) the data is set according to the initial state of high impedance. The chip activation signal is E # in the cycle 2 has been lowered to "L", data is output after the lapse of the period tKLQZ from the fall of the master clock signal K (as shown by the broken line). At the in 67A In the process illustrated, the output activation signal G # is already at "L". As in 67B is shown, it is now assumed that the output enable signal G # later drops 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", those in the cycle 1 read data after the lapse of the time tGLQ from the falling edge of the output activation signal G # output. Will be in the cycle 2 Data read again is carried out in this cycle 2 read data after the lapse of time tKLQZ from the falling edge of the master clock signal K in the cycle 2 output. 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-Betieb 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.Is in transparent output mode
the period of time during
the valid the output data
are only the period of time during which valid data is on the internal
Buses appear. In this latch output mode the read data
for output
locked, and therefore become valid
Data even during
of the period spent while
the invalid
Data appear on the internal data buses. Therefore, it can be sufficient
Period of time available
to be asked for
the CPU or other device as an external processing unit
is necessary to accept the output data. In this register output mode
the data of the previous cycle is output with a delay of one cycle.
In this case, a so-called pipeline operation can be implemented
which realizes high-speed data reading
leaves. By
Set the output modes described above in accordance
With the command data in the command register, a user can do that
Select output mode,
the for
the system is suitable.
[Signalparameter][Signal parameters]
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. 68 shows the setting and holding times required for the respective signals in a table. The operating mode of the CDRAM is determined by the state combination of the control signals with the rising edge of the master clock signal K. sets, and the CDRAM executes the specified operation according to 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 maintain the stable state of the signal 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
8ns und die maximale Taktsignal-Zykluszeit ist gleich 100ns. 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-Taktmaskierungssingal
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
8ns and the maximum clock cycle time is 100ns. The
Master clock signal K has an "H" time tKH and an "L" time tKL.
The DRAM clock mask signal CMd has a response time tCMDS
and a hold time tCMDH. The row address strobe signal RAS # has a settling time
tRS and a hold time tRH. The column address strobe signal CAS # has one
Response time tCS and a hold time tCH. The data transfer designation signal
DTD # has a response time tDTS and a hold time tDTH. The SRAM clock masking signal
CMs has a response time tCMsS and a hold time tCMsH. The chip activation signal
E # has a setting time tES and a holding time tHE.
Das Schreibaktivierungssignal WE#
hat eine Einstellzeit tWS und eine Haltezeit tWH. Das Steuertaktsignal
CC1# weist eine Einstellzeit tC1S und eine Haltezeit tCiH auf. Das
Steuersignal CC2# hat eine Einstellzeit tC2S und eine Haltezeit
tC2H. Die DRAM-Adreßbits
Ad0 bis Adll und die SRAM-Adreßbits
As0 bis Asll weisen eine Einstellzeit tAS und eine Haltezeit tAH
auf. Die Maskierungsaktivierungssignale N0 bis N3 weisen eine Einstellzeit
tMS und eine Haltezeit tMH auf. Die Eingabedaten DQO bis DQ3 oder
D0 bis D3 haben eine Einstellzeit tDS und eine Haltezeit tDH. Die
Einstellzeit beträgt
mindestens 2 bis ans, während
die Haltezeit mindestens 3 bis 4ns beträgt. Die Anstiegs/Abfallzeit
des internen Signals ist gleich 2ns (wenn es sich im Bereich von
0V bis 3V ändert).The write activation signal WE #
has a response time tWS and a hold time tWH. The control clock signal
CC1 # has a setting time tC1S and a holding time tCiH. The
Control signal CC2 # has a response time tC2S and a hold time
tC2H. The DRAM address bits
Ad0 to Adll and the SRAM address bits
As0 to Asll have a response time tAS and a hold time tAH
on. The mask activation signals N0 to N3 have a response time
tMS and a holding time tMH. The input data DQO to DQ3 or
D0 to D3 have a response time tDS and a hold time tDH. The
Response time is
at least 2 until during
the hold time is at least 3 to 4ns. The rise / fall time
of the internal signal is 2ns (if it is in the range of
0V to 3V changes).
[Anschlußanordnung][Connection arrangement]
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 0,65mm und 400mil Dicke. 69 shows the shape of a housing containing the CDRAM according to the present invention, as well as the connection arrangement. The CDRAM is in a Type II TSOP (thin small outline package), with a connection distance of 0.65mm and 400mil 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-Taktmaskierungssingal
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 a supply voltage Vcc is supplied. The ground potential Vss is the connections with the numbers 12 . 16 . 20 . 32 . 43 . 47 . 51 and 62 fed. The DRAM address bits Ad0 to Ad11 are connected to the connections with the numbers 2 to 4 . 28 to 30 . 33 to 35 and 59 to 61 created. 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 fed. The write activation signal WE # and the chip activation signal E # are the connections with the numbers 7 or 11 supplied. The DRAM clock masking signal CMd and the SRAM clock masking signal CMs are connected to the connections with the numbers 9 respectively. 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 fed to the connection with the number 11. The row address strobe signal RAS #, the column address strobe signal CAS # and the data transfer designation signal DTD # become the terminals with the numbers 25 to 27 fed. The input data D0 to D3 or the mask activation signals M0 to M3 are connected to the terminals with the numbers 13 . 19 . 44 and 50 created. The connections with the numbers 14 . 18 . 45 and 49 output data Q0 to Q3 are used, or they are used as input / output data terminals DQ0 to DQ3.
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 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.At the in 69 In the connection arrangement shown, 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 that correspond to the connections with the numbers 12 or 15 are used to drive the data M0 / D0 and DQ0 / Q0, which are connected to the connections with the numbers 13 and 14 occur. The supply voltage Vcc and the ground potential Vss, the connections with the numbers 17 and 20 are supplied are used for the circuit that the data DQ1 / Q1 and M1 / D1 on the connections with the numbers 18 and 19 drives. The ground potential Vss and the supply voltage Vcc connected to the connections with the numbers 43 and 46 are used for the circuits for driving the data M2 / D2 and DQ2 / Q2, which are connected to the connections with the numbers 44 and 45 occur. The connections with the numbers 48 and 51 The supplied supply voltage Vcc and the ground potential Vss are used for the circuit for driving the data DQ3 / Q3 and M3 / D3, which are connected to the connections with the numbers 49 and 50 occur. 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 1 angeordnet
sein.In the embodiment described above, data input / output is carried out over the bit lines of the SRAM array. The dates Output / 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 between the SRAM field 104 and the bidirectional data transmission circuit 106 the structure of 1 be arranged.
Für
die in 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 those in 1 structure shown, the four command bits (command (0) to (3)) have not yet been described by the DRAM address buffer 108 to the bidirectional data transmission circuit 106 be created. These are used to set the mode in the data transmission circuit, and they can be used similarly in the second embodiment. Therefore, the details will be described later.
[Ausführungsform 2]Embodiment 2
70 zeigt
Die Gesamtstruktur eines CDRAM nach einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In 70 sind
die Abschnitte, die den Komponenten des in 1 dargestellten CDRAM entsprechen, mit
dem selben Bezugszeichen versehen und daher wird deren detaillierte
Beschreibung hier nicht wiederholt. 70 shows the overall structure of a CDRAM according to a second embodiment of the present invention. In 70 are the sections that are the components of the in 1 shown CDRAM correspond with the same reference numerals and therefore their detailed description is not repeated here.
Im CDRAM, das in 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, which in 70 is a column decoder 120 and a sense amplifier / IO block 122 between the bidirectional data transmission circuit 106 and the SRAM field 104 educated. This structure enables direct access to each buffer of the bidirectional data transmission circuit 106 from the outside.
Das in 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.This in 70 CDRAM shown has a masking circuit 1436 and a din buffer 1434 which 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 to output data to the terminals DQ0 to DQ3 (or Q0 to Q3). The data output clocking 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-Steuersingal 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 only controls the activation / deactivation of the input / output circuit 1435. If the DQ control signal DQC is at "H", the input / output circuit is activated. If the DQ control signal DQC is "L", the Din buffer 1434 who have favourited Masking Circuit 1436 and the main amplifier circuit 1438 disabled. In the common DQ arrangement, the write activation signal WE # determines whether the Din buffer circuit 1434 or the main amplifier circuit 1438 should be activated.
Im CDRAM, das in 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 1 gezeigt sind.
Das der SRAM-Steuerschaltung 143 zugeführte Steuertaktsignal wird
jedoch als Steuertaktsignal CCO# bzw. CCl# 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, which in 70 is shown, the chip select signal CS # of a K buffer clock signal generating circuit 1424 fed. 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 transmission between the DRAM field and the SRAM field, the data transmission between the data transmission circuit and the DRAM Field as well as the data transmission between the data transmission circuit 106 and the SRAM field. The other structures are essentially the same as those in 1 are shown. That of the SRAM control circuit 143 supplied control clock signal is referred to as the control clock signal CCO # or CCl #. 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 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 70 CDRAM shown are memory cell blocks (16 bits) at once in a DRAM field 102 (a storage section) by the column block decoder 112 selected. In the SRAM field 104 16 bits of memory cells are connected with one row. Accordingly, the bidirectional data transmission circuit has 16-bit transmission gate buffers. The function of the DQC control DQC is described.
[DQ-Steuerung][DQ Panel]
71 zeigt
eine spezielle Struktur der K-Puffertaktsignal-Schaltung und der Markierungsschaltung,
die in 70 dargestellt
sind. Im CDRAM nach 70 wird
die Aktivierung/Deaktivierung der DRAM-Steuerschaltung 128 und
der SRAM-Steuerschaltung 432 vom Chipauswahlsignal CS#
gesteuert. Im CDRAM von 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 31 dargestellt ist. Bei dem in 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 71 sind die SRAM-Steuerschaltung
und die DRAM-Steuerschaltung als Steuerschaltung 1452 dargestellt. 71 shows a special structure of the K buffer clock signal circuit and the marker circuit shown in FIG 70 are shown. In the CDRAM 70 becomes the activation / deactivation of the DRAM control circuit 128 and the SRAM control circuit 432 controlled by the chip selection signal CS #. In the CDRAM from 1 only the SRAM control circuit 132 controlled by the chip activation signal E #. Therefore, the control signal buffer (a circuit for locking external control signals) operates in the DRAM control circuit 128 is included, only depending on the DRAM master clock signal DQ, as in 31 is shown. At the in 70 DRAM shown, 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 71 are the SRAM control circuit and the DRAM control circuit as the control circuit 1452 shown.
Wie in 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 70 dargestellt
sind) weist eine 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 in 71 is shown, the K buffer clock circuit 1424 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, for taking over the chip selection signal CS #. The masking circuit 1450 (referring to the masking circuit 126 and 130 relates that in 70 are shown) has a shift register 1464 that from the internal clock signals K buffer 1460 is dependent on 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 for generating the master clock signal Ki in accordance with the masking data from the shift register 1464 on. 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 select signal CS from the CS buffer 1462 receives INA at its activation input. The control circuit 1452 operates in accordance with the master clock signal Ki from the masking circuit 1450 when it is in the active state. If the chip selection signal CS is at an inactive level "H", the CDRAM is therefore not selected and the control circuit 1452 is deactivated.
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. 72 shows a structure for the control circuit 1452 , The output activation signal G # is generated asynchronously to the master clock signal K. At this point in 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#, CCO#,
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 6 überein.
Daher ist der Steuersignalpfuffer 1480 dargestellt, der
Puffer zum Übernehmen
der externen Steuertaktsignale darstellt. Das Steuertaktsignal 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 #, CCO #, 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 matches that of 6 match. Hence the control signal buffer 1480 shown, the buffer for taking over the external control clock signals. The control clock signal
Wie in 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 ?E 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 in 72 is shown, the control circuit 1452 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? E and a control signal generating circuit 1482 , which is dependent on the chip selection signal CS and the master clock signal Ki, for generating the necessary control signals in accordance with a combination of states of the control signals from the control signal buffer 1480 be created on.
Der DRAM-Adresspuffer 108 weist
dieselbe Struktur wie in 31 dargestellt
auf, und der SRAM-Adresspuffer 116 hat dieselbe Struktur
wie in 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 7 gezeigt
sind. Wie in den 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 in 31 shown on, and the SRAM address buffer 116 has the same structure as in 6 (except that the chip select signal CS is applied instead of the chip activation signal I). The structures of the K buffer and the CS buffer are the same as those in FIG 7 are shown. As in the 71 and 72 is shown, the control circuit 1452 disabled 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 deactivated when the chip selection 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 72 dargestellten Struktur
ersichtlich ist, wird in der Steuerschaltung 1452 kein
neues externes Steuersignal ?E# 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 from the in 72 The structure shown can be seen in the control circuit 1452 No new external control signal? E # is taken over when the clock mask signal CM reaches a level "L", therefore no master clock signal Ki is generated in the next cycle, and therefore in the control circuit 1452 maintain the state of the previous cycle. If the chip selection signal CS is "H" in the previous cycle, the control circuit is more precisely located 1452 in an inactive state. At this point the control circuit 1452 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 is located
CS in the previous cycle at the active level "L" and achieves this
Clock mask signal CM in the current cycle level "L",
does not become a master clock signal
Ki applied even if the chip select signal CS # in the next clock cycle
is set to an inactive level "H". Therefore, too
in this cycle the data output in the previous cycle continues
output.
73 zeigt
eine Struktur zum Steuern des Betriebs der Eingabe/Ausgabeschaltung
1435 von 70. Wie in 73. dargestellt ist, weist
die Eingabe/Ausgabesteuerschaltung einen G-Puffer 1492, der
das Ausgabeaktiverungssignal 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. 73 FIG. 14 shows a structure for controlling the operation of the input / output circuit 1435 of FIG 70 , As in 73 , is shown, the input / output control circuit has a G buffer 1492 , which takes over the output activation signal G # asynchronously to the clock signal K, for generating an internal output activation signal, and a DQC buffer 1490 , which is dependent on the chip selection signal CS and the internal master clock signal Ki, for taking over the external DQ control signal DQC # for generating the internal DQ control signal DQC. As a DQC buffer 1490 a structure can be used in which, similarly to 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 Ausgabeaktiverungssignal 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 whose activation / deactivation depending on an output signal from the DQC buffer 1490 is controlled, and a gate circuit 1494 , the internal DQ control signal DQC, the internal output activation signal G and the chip selection signal CS for activating / deactivating the main amplifier circuit 1438 receives on. When the DQ control signal DQC is "H", the output enable signal G is "L" and the chip selection signal CS reach the "L" level, activates the gate circuit 1494 the main amplifier circuit 1438 , If the chip selection signal CS is "H", the main amplifier circuit 1438 placed in a state of high output impedance. 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 ?W festgelegt. Genauer gesagt erzeugt
der Din-Puffer 1434 genau dann die internen Schreibdaten,
wenn das DQ-Steuersignal DQC auf "H" liegt und das Datenschreibbestimmungssignal The Din buffer 1434 is by the internal DQ control signal DQC from the DQC buffer 1490 activated / deactivated. The internal write determination signal? W determines whether or not write data should be generated. More specifically, the Din buffer creates 1434 the internal write data if and only if the DQ control signal DQC is at "H" and the data write determination signal
74 zeigt
eine Steuerfolge der Ausgangszustände durch das Ausgabeaktivierungssignal,
das DQ-Steuersignal und das Chipauswahlsignal. Wie in 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. 74 shows a control sequence of the output states by the output activation signal, the DQ control signal and the chip selection signal. As in 74 is shown, in the first cycle of the master clock signal K, the chip selection 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 when the chip select signal CS # is at "L" field, the output enable signal
G # is at "L" and the DQ control signal DQC is at "H" becomes one
Data reading process carried out
(the executed
Operation is accomplished by combining the states of the other control signals
set; their operation is not here, but later in detail
described) and the value Q1 is output.
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, when the chip selection signal CS # again reaches level "H",
the NOP mode is set and the CDRAM does not work. Therefore
it is 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
the chip selection signal CS # again reaches the "L" level is in agreement
with the address As, which is being created at this point in time, a data read process
executed
and the read value Q2 is output.
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 select signal CS # and the output enable signal
G # are both at "L", the input / output circuit does not work,
because the DQ control signal DQC is at "L". Therefore, this is
Cycle a state of high output impedance.
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.When the chip select signal in the sixth cycle
CS # is set to "L", the DQ control signal DQC becomes "H"
is set and the output activation signal G # is in this
Cycle raised to "H". The output becomes dependent
from rising output enable signal G # to a high state
Impedance offset. According to the rise of the output enable signal
G # is for
a short period of time a stabilized or not stabilized
Value issued.
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 selection signal CS # and
the DQ control signal DQ can be supplied separately, as described above
only the data input / output can be controlled by the DQC control signal DQC,
while
internal operation is carried out in the CDRAM. A memory expansion
and bank switching of the cache DRAM can be easily implemented
and the degree of freedom of the bank structure can be increased. This example
will now be described.
[Änderung der Speicherstruktur
durch die DQ-Steuerung][Change in memory structure
by the DQ control]
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 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. 75 Fig. 14 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 in 75 CDRAMs CDR # 0 to CDR # 7, each of which performs input / output of data based on 4 bits, 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 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 75 ist
das Chipauswahlsignal CS# nur als Repräsentant dargestellt. Im Speichersystem,
das in 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 75 the chip selection signal CS # is only shown as a representative. In the storage system that in 75 is shown, the memory is controlled byte by byte. The reason for this is that the data is formed by 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 32-bit data 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 selection 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 performed at high speed by controlling only the DQ control signals DQC-0 to DQC-3. This structure enables easy change of the memory system structure when the data bus 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, a bank structure is commonly used to increase the storage capacity. Switching the bank structures can be done easily. in the Bank switching using the DQ control signal will now be described.
Unter Bezugnahme auf 76 wird angenommen, daß ein Speichersystem
durch Verwenden von 8 CDRAMs mit jeweils 4M 4Bits oder mit jeweils 4
Speicherebenen mit einer jeweiligen Speicherkapazität von 4
Megabits gebildet wird. Wie im Fall der 75 bilden 2 CDRAMs ein Set und die Eingabe/Ausgabesteuerung
wird Byte-weise ausgeführt.With reference to 76 it is assumed that a memory system is formed by using 8 CDRAMs with 4M 4 bits each or with 4 memory levels each with a respective storage capacity of 4 megabits. As in the case of 75 2 CDRAMs form a set and the input / output control is carried out byte by byte.
Wie in 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.As in 75 is shown in this case 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 for one page. 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.
78 zeigt
ein Beispiel der Speichersystemarchitektur. Wie in 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. 78 shows an example of the storage system architecture. As in 78 is shown, the CDRAMs CDR # 0 to CDR # 7 are selected by the chip selection signal CS # 0 and the CDRAMs CDR # 8 to CDR # 15 are selected by the chip selection signal CS #. 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 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 B. Das ist die Hälfte aller CDRAMs, die im Speichersystem
vorhanden sind, und daher kann die Leistungsaufnahme vermindert
werden.At the in 78 illustrated memory system architecture, the CDRAMs CDR # 0 to CDR # 7 or the CDRAMs CDR # 8 to CDR # 15 are selected and operated. Therefore, of the 16 CDRAMs, that is, CDRAMs CDR # 0 to CDR # 15, always work B. This is half of all CDRAMs that are present in the memory system and therefore the power consumption can be reduced.
Wie in 79 gezeigt ist, wird die Blockgröße jedoch
nicht verändert,
obwohl die Anzahl der Sets des Cache vergrößert wird. Wie in 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 in 79 the block size is not changed, although the number of sets of the cache is increased. As in 79 is shown, the cache CAC # 1 can perform a data transfer with the main memory MEM # 1, and the cache CAC # 2 can only carry out a data transfer with the main memory MEM # 2. The reason for this is that the data transfer can only be carried out between the corresponding cache and the main memory.
80 zeigt
ein weiteres Beispiel für
ein Speichersystem, das das DQ-Steuersignal verwendet. Wie in 80 gezeigt ist, weist das
Speichersystem 16 CDRAMs CDR#0 bis CDR#15 auf. Im Speichersystem
nach 80 werden zwei
Arten von DQ-Steuersignalen
DQC, das heißt
DQO und DQl verwendet. Wenn diese zwei DQ-Steuersignale DQCO 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. 80 shows another example of a memory system using the DQ control signal. As in 80 is shown, the storage system 16 CDRAMs CDR # 0 to CDR # 15. In the storage system after 80 two types of DQ control signals DQC, that is, DQO and DQ1, are used. When these two DQ control signals DQCO and DQC1 are both activated, the corresponding CDRAM is put into the active input / output state. For 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 DQCO-0 angelegt.
Für die
CDRAMs CDR#2, CDR#3, CDR#10 und CDR#11 wird das erste DQ-Steuersignal
DQCO-1 zugeführt.
In ähnlicher
Weise wird für die
CDRAMs CDR#4, CDR#5, CDR#12 und CDR#13 das DQ-Steuersignal DQCO-2
angelegt, und für
die CDRAMs CDR#6, CDR#7, CDR#14, CDR#15 wird das DQ-Steuersignal
DQCO-3 zugeführt.For
CDRAMs CDR # 0, CDR # 1, CDR # 8 and CDR # 9, the first DQ control signal DQCO-0 is applied.
For the
CDRAMs CDR # 2, CDR # 3, CDR # 10 and CDR # 11 become the first DQ control signal
DQCO-1 fed.
More like that
Way becomes for that
CDRAMs CDR # 4, CDR # 5, CDR # 12 and CDR # 13 the DQ control signal DQCO-2
created, and for
CDRAMs CDR # 6, CDR # 7, CDR # 14, CDR # 15 becomes the DQ control signal
DQCO-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 # common
fed. More like that
Thus, other control clock signals are shared with CDRAMs CDR # 0
up to CDR # 15 (not shown).
Bei der Struktur des Speichersystems,
das in 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 DQCO und DQCl 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 79 dargestellt ist. Der halbe Bereich
des verdoppelten Cache-Blocks wird vom zweiten DQ-Steuersignal DQCl
(DQC1-0 und DQC1-1) gesteuert.In the structure of the storage system that in 80 is shown, 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 DQCO and DQCl. 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 79 is shown. Half of the area of the doubled cache block is controlled by the second DQ control signal DQCl (DQC1-0 and DQC1-1).
Weil nur die Dateneingabe/Ausgabe
vom DQ-Steuersignal gesteuert wird, wie in den 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, sodaß eine
fehlerhafte Dateneingabe/Ausgabe bei der Bank-Umschaltung verhindert
werden kann.Because only the data input / output is controlled by the DQ control signal, as in the 78 to 81 is shown, a high impedance output state can be realized in bank switching while the CDRAM is operating internally, and the input of data can be inhibited so that erroneous data input / output in bank switching can be prevented.
Wenn das Bank-Umschalten durch Verwenden
von zwei Arten von DQ-Steuersignalen
ausgeführt
wird, wie in 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 bank switching is performed using two types of DQ control signals, as in 80 is shown, 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.
82 zeigt
eine Struktur zum Realisieren des Speichersystems nach 80. Wie in 82 dargestellt ist, ist eine Gatterschaltung 1100,
die das erste DQ-Steuersignal DQCO und ein zweites DQ-Steuersignal
DQC1 empfängt,
gebildet. Die Gatterschaltung 1100 kann der nachfolgenden
Stufe des DQC-Puffers
in der Struktur nach 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 73 gezeigt ist,
und an den Din-Puffer 1494 an. Durch Verwenden der Gatterschaltung,
die in 82 dargestellt
ist, kann auf einfache Weise ein Umschalten des Puffers und die
Vergrößerung des
Speichers realisiert werden. 82 shows a structure for realizing the storage system 80 , As in 82 is shown is a gate circuit 1100 , which receives the first DQ control signal DQCO and a second DQ control signal DQC1. The gate circuit 1100 can follow the next level of the DQC buffer in the structure 73 or in the previous stage of the DQC buffer. When both the first and second DQ control signals DQC0 and DQC1 reach the active state "H", the gate circuit is activated 1100 the DQ control signal and applies it to the gate circuit 1494 , in the 73 and to the Din buffer 1494 on. By using the gate circuit that is in 82 is shown, the buffer can be switched over and the memory enlarged in a simple manner.
[Allgemeine funktionale
Struktur][General functional
Structure]
83 zeigt
die funktionale Struktur des CDRAMs nach der zweiten Ausführungsform.
Wie in 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 Blockk ausgewählt. 83 shows the functional structure of the CDRAM according to the second embodiment. As in 83 is shown, the DRAM field 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 a 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 lines 16 Columns * 4 (IO). One line is selected in the SRAM field, and data transfer can be performed between the one selected line 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 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 via the IO circuit IOC to the data input / output terminal DQ. 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 further 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 (please refer 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 the data transfer from the write data transfer buffer DTBW to the DRAM field is newly created, as will be described later. This data transfer is also carried out by the DRAM control circuit 128 controlled.
Die SRAM-Steuerschaltung 1432 (siehe 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 (please refer 70 ) controls the data reading from the SRAM field SRA to the data input / output port DQ, the data writing from the data input / output port 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 writing from the input / output port DQ to the write data transfer buffer DTBW, the data reading from the read data transfer buffer DTBR to the input / output port DQ, the data writing from the data input / output port DQ to the SRAM field SRA and the write data transfer buffer DTBW as well as the Reading data from the read data transfer buffer DTBR to the data input / output terminal DQ and the data transfer to the SRAM field SRA.
84 zeigt
eine genauere Struktur des Datenübertragungsbereichs.
In 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. 84 shows a more detailed structure of the data transmission area. In 84 those sections are shown that belong to a pair of global IO lines GIO and a pair of SRAM bit lines SBL. The Din buffer 1634 and a main amplifier 1638 perform an input / output of one bit of data.
Wie in 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 in 84 is shown, a path for data transmission to the DRAM field has a write data transmission circuit 1620 with a write data transfer buffer for locking and transferring data to be transferred to the DRAM field, and a masking register for masking this transfer and a selector 1615 to select 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 operation mode, to the selected data to the write data transfer circuit 1620 to put on.
Der Selektor 1615 wird in
Abhängigkeit
vom Signal ?BW 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 becomes dependent on the signal? BW in the buffer write mode (an operation mode in which external write data is input to the write data transfer circuit 1620 be activated), and depending on the selection signal from the column decoder 1616 transmits the selector 1615 the write data from the Din buffer 1634 to the 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 Übertragungsschaltung 1620 verriegelt
die angelegten Daten in Abhängigkeit
von den Signalen überträgt die angelegten
Daten an das globale IO-Leitungspaar GIO in Abhängigkeit vom Übertragungsbestimmungssignal 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 transfers 1615 the data applied to the write data transfer circuit 1620 depending on the signal transmission circuit 1620 locks the created data depending on the signals transmits the created data to the global IO line pair GIO depending on the transmission determination signal
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 ?BR auf.
Die Lesedaten-Übertragungsschaltung 1610 verriegelt
die angelegten Daten und überträgt sie dann
in Abhängigkeit
vom Signal ßt
das Signal -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 84 sind
beide Signale, das heißt, das
Latch-Bestimmungssignal und das Übertragungsbestimmungssignal
zusammengefaßt
als ein Steuersignal The path for transferring data from the DRAM array has a read data transfer circuit 1610 for locking and outputting the data on the global IO line pair GIO and an SBL driver circuit 1611 which the data from the read data transmission circuit 1610 emp catches to transmit the data to the SRAM bit line pair SBL depending on the signal? BR. The read data transmission circuit 1610 locks the applied data and then transmits it depending on the signal ßt the signal 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 84 Both signals, that is, the latch designation signal and the transmission designation signal are combined as one control signal
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 to read data has a sector 1613 to select 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 to amplify the data from the selector 1613 and a second sense amplifier 1614 for further amplifying the output from the sense amplifier 1612 on. The second sense amplifier 1614 is only activated if a selection signal from the column decoder 1616 is supplied, and he carries out an amplification process. The output of the amplifier is in the unselected state 1614 in a high impedance state. If data from the selector 1613 the first sense amplifier leads 1612 always a reinforcement process.
Der Selektor 1613 wählt die
Daten auf der SRAM-Bitleitung SBL in Abhängigkeit vom Signal ?BWT 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 ?DX 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? BWT 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 transmission circuit 1610 depending on the signal? DX in the buffer read mode (for reading data contained in the read data transmission circuit 1610 (DTBR) are stored outside the device) and in the second transmission mode (an operating mode for transmitting data in the read data transmission circuit 1610 are stored to the write data transfer circuit 1620 , which will be 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 In the SRAM read mode for reading data on the SRAM bit line SBL, the selector selects 1613 the data on the SRAM bit line SBL depending on the signal
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 70 darstellt.The write driver circuit 1618 reinforces that of the Din buffer 1634 applied data and transmits it depending on the output signal from the column decoder 1616 into the SRAM bit line pair SBL. The 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 70 represents.
Wie in 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 in 84 is shown both the write driver 1618 as well as the second sense amplifier 1614 from the output signal of the column decoder 1616 driven. 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 data reading mode. The output signal of the column decoder determines whether they are actually activated in the respective operating mode 1616 established. The operation of the CDRAM according to the second embodiment will now be described.
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 CCO# 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. 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 CCO # 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 there
in that the
Chip selection signal CS # and the DQ control signal DQC have been added
are. If the chip selection signal CS # is at "H", the output becomes
placed in a high impedance (Hi-Z) state, and both the
The DRAM section and the SRAM section of the CDRAM are shut down.
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.Is the SRAM clock mask signal CMs #
to "L", the SRAM power save mode is set, the transmission
the clock signal is locked and the internal state is maintained.
Leading
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.The chip selection signal CS # is present
"L" and is the SRAM clock mask signal
CMs # on "H", the CDRAM is in a selected state,
and the master clock signal is applied to the SRAM control circuit.
In the following description, it is assumed that the chip select signal
CS # and the clock mask signal CMs # are at "L" and "H", respectively.
Wenn die Steuertaktsignale CCO# 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 CCO # and CC1 #
both are "H", the SRAM lock mode is set, and the
Output is placed in a high impedance state. Internally
an operation carried out.
In this case, the DQ control signal DQC can be in any one
Condition.
[Besondere Betriebsmodi][Special operating modes]
[SRAM-Lesemodus][SRAM reading mode]
Wird das Steuertaktsignal CC1# auf
"L" eingestellt und werden das Steuertaktsignal CCO# 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. 86 zeigt
den Datenfluß im
SRAM-Lesemodus. Wie in 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
(86 zeigt einen Zustand,
in dem die gemeinsame DQ-Anordnung als Dateneingabe/Ausgabestruktur
ausgewählt
ist; dasselbe gilt für
die folgende Beschreibung).If the control clock signal CC1 # is set to "L", the control clock signal CCO # 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. 86 shows the data flow in SRAM read mode. As in 86 is shown, a line in the SRAM field is shown in the SRAM read mode 104 selected, the data of the memory cells connected to this row are from the first sense amplifier 1512 amplified and then to the second sense amplifier 1514 transfer. The 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 from the second sense amplifier 1514 amplified and to the main amplifier circuit 1438 transfer. When the DQ control signal DQC is "H", the main amplifier circuit becomes 1438 activated, and the read data are transmitted to the input / output connection DQ ( 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).
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.When the DQ control signal DQC is at the "L" level in this state, the main amplifier circuit operates 1438 not, and the operation is similar to the SRAM lock mode.
[SRAM-Schreibmodus][SRAM write mode]
Wenn das Steuertaktsignal CCO# auf
"H" eingestellt ist, und das Steuertaktsignal CCl# 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 SRAM-Adreßbits As0 bis As11, die zu
diesem Zeitpunkt zugeführt
werden, in die ausgewählten
Speicherzellen geschrieben.When the control clock signal CCO # is on
"H" is set, and the control clock signal CCl # and the write enable signal
WE # is set to "L", the SRAM write mode is set. Lies
the DQ control signal DQC to "H", which are at this time
external data created
and internal write data is generated. The generated internal
Write data becomes corresponding to the SRAM address bits As0 to As11
fed at this time
be selected
Memory cells written.
Wie in 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 151 schreibt die angelegten
Daten in Abhängigkeit
vom Spaltenauswahlsignal vom Spaltendekoder 1516 in die
entsprechende Speicherzelle des SRAM-Feldes 104.As in 87 is shown, the data supplied to the DQ output terminal in the SRAM write mode is via the Din buffer 1434 applied to the write driver circuit 1518. The write driver circuit 151 writes the created 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
CCO# 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
CCO # as well as the DQ control signal
DQC are set to "L", and the control clock signal CC1 # as well
the write activation signal WE # are set to "H", the
Buffer read transfer mode set. The DQ control signal DQC is
set to "L" to output a high impedance state
realize and avoid incorrect data output,
which are transferred from the read transfer buffer circuit.
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 holds that the
data locked in the read data transfer buffer (DTBR) at the same time
transferred to the SRAM field
become. In this case, the SRAM address bits As4 to As11 are used as the SRAM row address
and a row selection process is carried out.
Wie in 88 dargestellt ist, werden im Pufferlesetransfermodus 16 Bits
an Daten der Lesedaten-Transferpufferschaltung (DTBR) gleichzeitig
zur ausgewählten
Zeile des SRAM-Feldes 104 übertragen. In 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 in 88 is shown in buffer read transfer mode 16 Bits of data from the read data transfer buffer circuit (DTBR) concurrently with the selected row of the SRAM field 104 transfer. In 85 the indication "used" means that the data locked therein are 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 CCO#, 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 on
"H" is set, and the control clock signal CCO #, the write enable signal
WE # and the DQ control signal DQC set to "L", the
Buffer write transfer mode set. In this case, data
transferred from the SRAM field to the read data transfer buffer circuit.
How later
will be described in detail, the write data transfer buffer circuit
and the mask register circuit both an intermediate latch
and have a two-stage latch circuit structure. In buffer write transfer mode
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 masking register are all reset.
The SRAM address bits As4
to As11 are adopted as the SRAM row address, in the SRAM field
a row selection process is carried out
and the data of the memory cells of the selected row are transferred to the write data transfer buffer circuit.
Wie in 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 in 89 is shown, in the buffer write transfer mode, the data of the memory cells associated with the selected row of the SRAM field 104 are connected by the first sense amplifier 1512 amplified and then in the write data transfer buffer circuit 1520 stored (more precisely in the intermediate register formed therein).
[Pufferlesetransfer- und
Lesemodus][Buffer read transfer and
Read mode]
Wenn das Steuertaktsignal CCO# auf
"L" eingestellt ist, und das Steuertaktsignal CCl#, 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 Asll benutzt.
Wie aus 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 CCO # is set to "L" and the control clock signal CCl #, 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 stored, transferred to the SRAM field and data is transferred externally. In this case, all SRAM address bits As0 to Asll are used. How out 85 it can be seen that the buffer read transfer mode coincides with the buffer read transfer and read mode, except that the state of the DQ control signal 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 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 in 90 is shown in buffer read transfer and read modes 16 Bits of data from the read data transfer buffer circuit 1510 to the selected line of the SRAM field 104 transmitted, and there is a data bit (more specifically 4 bits because there are 4 IOs) by the column decoder 1516 have been selected via the first and second sense amplifiers 1512 and 1514 transmitted to the data input / output terminal DQ.
[Pufferschreibtransfer-
und Schreibmodus][Pufferschreibtransfer-
and write mode]
Wenn das Steuertaktsignal CCO# 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.If the control clock signal CCO # and
the write activation signal WE # are set to "L" and that
Control clock signal CC1 # and the DQ control signal DQC set to "H"
the buffer write transfer and write mode is set. In
In this mode, externally created write data is converted into a corresponding
Memory cell of the SRAM field written and the data written
are also written into the corresponding register, which is in the
Write data transfer buffer circuit is formed. Also in this
Fall in the write data transfer buffer circuit
the data of a row to which the memory cells are connected,
transferred to the intermediate register.
At this time, the masking data of the masking register
all reset.
Wie in 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.As in 91 is shown, more specifically, the data applied to the data input terminal DQ becomes the Din buffer 1434 fed, the write driver circuit 1518 becomes in accordance with a column selection signal from the column decoder 1516 activates and writes the data to a corresponding memory cell in 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. 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 transferred via the first sense amplifier 1512 for write data transfer buffer circuit 1520 transfer. 91 shows the write data as it goes through the write driver circuit 1518 have been written to the corresponding memory cell of the SRAM array, and then the data of a row of memory cells is passed through the first sense amplifier 1512 for write data transfer buffer circuit 1520 transfer. Parallel to data writing in the memory cell of the SRAM field 104 through the write driver circuit 1518 However, the data of the memory cell of the selected row in the SRAM field 104 via the first sense amplifier 1520 for write data transfer buffer circuit 1520 are transferred, and in this write data transfer buffer circuit 1520 can write data to the corresponding register at the same time as the write driver circuit 1518 be carried out.
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.With this structure is the column decoder 1516 represented so that it is only the write driver circuit 1518 and the second sense amplifier 1514 drives. The column decoder 1516 however, has a function for selecting registers in the latch data transfer buffer circuit 1520 are formed.
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 is carried out only when the DQ control signal DQC
is set to "L".
[Pufferlesemodus][Buffer read mode]
Wenn die Steuertaktsignale CCO# 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 CCO # and CC1 #
both at "L" and the control activation signal WE # and the DQ control signal
DQC are set to "H", the buffer read mode is set. In buffer read mode
become data in the read data transfer buffer circuit
corresponding to the SRAM address bits
(Block address) As0 to As3 selected, and the selected data
are issued. In this case, when the DQ control signal DQC is on
"L" is set, data reading is not performed 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 92 gezeigt ist.In the buffer read mode, data from the read data transfer buffer circuit 1510 from the first sense amplifier 1512 amplified, and then a corresponding second sense amplifier is only corresponding to the column selection signal from the column decoder 1516 activated, the output signal of the activated second sense amplifier becomes the main amplifier circuit 1438 is transmitted, and then read data from the main amplifier circuit 1438 transmitted to the data input / output terminal DQ as in 92 is shown.
[Pufferschreibmodus][Buffer write mode]
Wenn die Steuertaktsignale CCO# und
CCl# 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.When the control clock signals CCO # and
CCl # and the write activation signal WE # set to "L"
are, and the DQ control signal DQC is set to "H", the
Buffer write mode set. In this case, the corresponding
Register of the write data transfer buffer circuit according to the
Blockadreßbits
As0 to As3 selected,
and an external value is written to the selected register.
In this case, the write data transfer buffer circuit
only those masking data reset that the register
correspond, which is subject to data writing.
Wie in 93 dargestellt ist, wird genauer gesagt
im 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.As in 93 is shown is more precise said in the buffer write mode by a column selection signal from the column decoder 1516 (whose path is not shown) a corresponding register in the write data transfer buffer circuit 1520 selected, and a write value from the Din buffer 1434 is written to the selected register.
In der Tabelle von 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 85 die Zustände der Steuersignale, die
den Betrieb des DRAMs betreffen, und der Zustand der SRAM-Adressen
beliebig angegeben.In the table of 85 the control signals belonging to the operation of the DRAM field 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 table below 85 the states of the control signals, which relate to the operation of the DRAM, and the state of the SRAM addresses are given arbitrarily.
94 zeigt
in einer Tabelle die Betriebsmodi des DRAM-Feldes, die Zustände der
Steuersignale und die Zustände
der Datenübertragungspuffer
zu diesem Zeitpunkt. Wie in 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 CCO#, CCl#, WE# und DQC, die zum SRAM gehören, in
einem beliebigen Zustand sein. Daher sind die Zustände dieser
Steuersignale nicht dargestellt. 94 shows in a table the operating modes of the DRAM field, the states of the control signals and the states of the data transfer buffer at this time. As in 94 shown, 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 CCO #, CCl #, 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 field enters DRAM power save mode
one, and keeps
the state that was set in the previous cycle. The chip selection signal
CS # is used to do this, the SRAM section and the DRAM section
to prevent it from entering a new 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 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 at in 71 Structure shown the internal chip selection signal CS, the input ENA of the control circuit 1452 is supplied to the control circuit 1452 back, and it is used to control the active / inactive state.
Es kann eine Struktur verwendet werden,
bei der das Chipauswahlsignal CS# dem K-Puffer 1424 (siehe 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 select signal CS # is the K buffer 1424 (please refer 74 ) is supplied, and if the chip selection signal CS # is at "H", the master clock signal K cannot be sent to the DRAM control circuit 128 and the SRAM control circuit 1432 be created. 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
au "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.The chip selection signal CS # is present
"L" (in the following description, it is assumed that this
conditions met
is) and is the clock mask signal CMd # in the previous cycle
au "H" (this condition also applies to the following description) and
are both the row address strobe
RAS # as well as the column address strobe
CAS # to "H", the NOP mode of the DRAM (DNOP mode) is set.
In this case, the state of the previous cycle is shown in the DRAM field
maintained and no new operation is performed. This
Mode is used to prevent the DRAM section from one
take up new operating mode. Is a specific one in the previous cycle
Operating mode has been set and the DRAM-NOP mode is set,
in this state, the one defined in the previous cycle is internal
Operation carried out.
[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 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 designation 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 it becomes a memory cell block (column block) from the block decoder 112 selected the in 70 is shown. The data of the selected column block (memory cell block) is transferred to the read data transfer buffer circuit.
Wie in 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.As in 95 the selected column block (a memory cell block or a data block) is shown in the DRAM field 102 is selected and the selected column block becomes the read data transfer buffer circuit 1510 transferred and locked 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 the data transfer designation signal DTD # are set to "H", the DRAM active mode is set. In this mode, the address bits Ad0 to Ad11 created at this time are adopted as the DRAM row address, and a row selection process is carried out in the DRAM field according to the row address. The DRAM active mode maintains the row selection state until the DRAM precharge mode is set, which will be described below. By using the DRAM active mode, the sense amplifier of the DRAM can be put into the data lock state by implementing data transmission using the page mode (as in the first embodiment insurance form).
[DRAM-Vorlademodus][DRAM precharge]
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.When the row address strobe signal
RAS # and the data transfer determination signal DTD #
both are set to "L" and the column address strobe
CAS # is set to "H", the DRAM precharge mode is set.
In this mode, a word line selected in the DRAM field becomes the unselected state
changed
and the DRAM returns to the initial state (standby state).
If another line is to be selected in the DRAM field, it is necessary to
between the DRAM active mode and the following DRAM active mode
Execute 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 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, an address counter (in 70 (not explicitly shown) formed in the DRAM generates a refresh address, 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 process from the
Write data transfer buffer circuit
to the DRAM field]
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 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. The 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 sent to the block decoder 112 (please refer 70 ) is created, and data is transferred with respect to 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.
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. 96 shows the states of the control signals in 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 the 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 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 DRRM-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 94 a state is shown in which only the low address bits Ad0 to Ad1 are used. 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 concurrently with the DRRM 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, sodaß die
Steuerung des Gesamtsystems vereinfacht wird. Das wird vor der detaillierten
Beschreibung des Schreibtransfermodus erläutert.The external control devices
can also
Easily generate data 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.
97 zeigt ein Beispiel für
ein Datenverarbeitungssystem, das ein CDRAM verwendet. Wie in Fig. 97 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 AO 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. 97 shows an example of a data processing system using a CDRAM. As in Fig. 97 is shown, the data processing system has a CPU 2002 as an external processing unit to carry out the necessary data processing, a CDRAM 2000 , which acts as main memory and cache memory, a cache controller 2004 , the operating mode and other things of the CDRAM 2000 specifies an SRAM address latch 2006 that the SRAM address AO to A11 from the CPU 2002 locked, a row latch 2008 that the address A10 to A21 from the CPU 2002 locked as 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 line latch 2008 and column latch 2010 to the result to the CDRAM 2000 to put on. The multiplexer 2014 sets the address of the column latch 2010 and the command data from the command latch 2012 to the CDRAM at the same time.
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 assigns one Circuit section for detecting a cache miss / cache hit in accordance with the cache address A0 to A11 from the CPU 2002 for generating a control signal in accordance with the determination result. The SRAM address bits As0 to As11 of the CDRAM 2000 are from the latch 2006 generated. The DRAM address bits Ad0 to Ad11 of the CDRAM 2000 are from the multiplexer 2014 generated.
Bei der in 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 97 dargestellte Adressenanordnung zeigt
nämlich
eine Struktur, bei der eine 4-wege-set-assoziative
Abbildung zwischen fache und Hauptspeicher implementiert ist.At the in 97 Address structure shown are those of the CPU 2002 created address bits A12 to A21 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 event that the address 32 includes) are used as the chip selection address. In the 97 namely the address arrangement shown shows a structure in which a 4-way set associative mapping between the multiple 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 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.At the in 97 structure shown can be the multiplexer 2014 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 used in a simple manner as a method for generating the command data for identifying the type of write transfer mode.
Nun wird der Betrieb der jeweiligen
Schreibtransfermodi beschrieben.Now the operation of each
Write transfer modes described.
[DRAM-Schreibtransfermodus][DRAM write transfer mode]
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 set to "0" simultaneously with the DRAM column address
supplied
become. In this mode, data is transferred from the intermediate register to the
Write data transfer buffer DTBW loaded, and the loaded data
are transferred to the DRAM field.
Synchronous to the data transfer
from the intermediate register of the write data transfer buffer circuit to
Data transfer buffers DTBW become masking data of the intermediate register
Masking registers are transmitted in the transmission masking circuit
and this data transfer is masked. In this mode, the masking data
of the intermediate register after the completion of the data transfer.
Hier werden das Zwischenregister 142 der Schreibdaten-Transferpufferschaltung
und der Schreibdaten-Transferpuffer DTBW in 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 are the intermediate register 142 the write data transfer buffer circuit and the write data transfer buffer DTBW in 70 by the reference numerals 142 or 144 shown. The intermediate register is not shown for the masking register circuit. The detailed structure will be described later. The structure is simplified in this description for easier understanding of the data transmission process.
Wie in 98 dargestellt ist, werden im DRAM-Schreibtransfermodusl
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 aufeinmal in den ausgewählten Spaltenblock
geschrieben.As in 98 is shown, data from the write data transfer buffer (DTBW) 1520 to the DRAM field 102 transfer. In the DRAM field 102 a column block (a memory cell block or a data block) has been selected and the data is written all at once into the selected column block.
[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 is from the read data transfer buffer circuit (DTBR) to the SRAM array 104 can be written, the content of the SRAM field 104 that were unsuccessfully accessed are rewritten. Therefore, the cache miss delay can be reduced and a CDRAM that operates at high speed can be formed.
Wie in 99 dargestellt ist, werden genauer gesagt
im DRAM-Schreibtransfermodusl/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.As in 99 is shown, more specifically, in the DRAM write transfer mode / read mode, data from the write data transfer buffer circuit (DTBW) 1520 to the selected column block of the DRAM field 102 transferred (a masking operation corresponding to the masking data in the masking register is carried out) and the data of this selected column block of the DRAM field 102 become the read data transfer buffer circuit (DTBR) 1510 transfer.
[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 to "0" and "1", respectively. In this operating mode there is a data transmission
from the write data transfer buffer circuit
(DTBW) to the selected one
Column block of the DRAM field executed. In this case, the
Write transfer buffer circuit no data transfer from the intermediate register
to the write data transfer buffer (DTBW). 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 98 dargestellt
ist. Der einzige Unterschied besteht darin, ob der selbe Wert übertragen wird
oder nicht.The write data transfer buffer circuit removes the intermediate register from the buffer register cut separated, which transfers the data to the DRAM field. When the DRAM write transfer mode 2 is executed repeatedly, 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 in 98 is shown. 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 the DRAM write transfer mode 2 an operation for transferring data of the selected column block of the DRAM field to the read data transfer buffer circuit (DTBR) is performed. In this operating mode, too, "filling" can be carried out at high speed. Accordingly, a CDRAM can be obtained which 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 transfer sequence from the DRAM field to the read data transfer buffer circuit. Data transfer from the DRAM array to the read data transfer buffer circuit is described with reference to FIG Fig. 100 described.
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 strobe signal RAS #
is set to "L", and the column address strobe signal CAS # and the data transfer designation signal
DTD # are set to "H", the DRAM active mode ACT is set.
In the DRAM section, the address bits Ad0
through Ad11 is used as the row address, and it becomes a row selection process
carried out.
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,
this means,
in the fourth cycle of the master clock signal K when the column address strobe signal
CAS # is set to "L" and the row address strobe
RAS # and the data transfer designation signal
DTD # are set to "H", the DRAM read transfer mode (DRT) is set.
A column block (a memory cell block or
a data block) of the selected one
Row using the column block address (C1)
Address selected,
and the data of the selected one
Column blocks are transferred to the read data transfer buffer circuit.
A latency of three clock signal cycles is assumed here.
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 for the new data from the read data transfer buffer circuit
transmitted to the SRAM field and / or the data input / output terminal DQ
as already in connection with the first embodiment
has been described. This latency can be used as the access time of the read data transfer buffer circuit
be considered. is
the latency n clock cycles, the (n - 1) th cycle is in the "DTBR lock state"
added. More precisely, 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 is stabilized,
and in this cycle, the DRAM read transfer mode is again in the DRAM section
established. On the line that is in the first cycle of the master clock signal
K has been determined, another column block is corresponding
the column block address (C2) is selected, and after the elapse
The CAS latency is the data of the newly selected column block (a memory cell block
or data block) to the read data transfer buffer circuit.
Im SRAM-Abschnitt werden im siebten
Zyklus des Master-Taktsignals
K die Steuertaktsignale CCO# 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, the seventh
Cycle of the master clock signal
K the control clock signals CCO # and CC1 # are both set to "L",
and the write enable signal WE # is set to "H". The
DQ control signal DQC is at "H" and the data input / output is
activated. In this state, the buffer read mode is set,
and the column decoder leads
the selection process in accordance
with the address bits
As0 to As3, which are created at this time, and it reads
the corresponding data from the values in the read data transfer buffer circuit
are saved. More specifically, in the eighth cycle of the master clock signal
K read the data B1. By executing the DRAM read transfer mode
and by executing
the buffer read mode (BR) in one cycle after the elapse of the
Latency can
namely
Read data after the elapse of the time tCAC from the definition
the buffer read transfer mode can be obtained.
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 becomes the data selected by the column block address (C2)
the read data transfer buffer circuit
saved. In this cycle, the buffer read mode (BR) is again
executed
and in each clock cycle, 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).In parallel with the buffer read mode operation, the DRAM read transfer mode is set again in the twelfth cycle of the master clock signal, and after three clock signal cycles have elapsed, the data is the read data transfer buffer circuit stabilized. In the SRAM field section, access to the read data transfer buffer circuit is blocked in this fourteenth cycle, and therefore the SRAM address currently applied is ignored (because this represents the DTBR blocking 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 is set again, and that in the read data transfer buffer circuit (B6)
saved data is 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 nichtausgewählten Zustand
versetzt.In the fifteenth cycle of the master clock signal
K become the row address strobe signal
RAS # and the data transfer determination signal DTD #
is set to "L" and the column address strobe signal CAS # becomes
"H" set. This sets the DRAM preload mode (PCG).
Therefore, the row that has been selected in the DRAM field becomes the unselected state
added.
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 described above
can by
the combined use of the DRAM read transfer mode and the buffer read mode
the data of the DRAM field
the read data transfer buffer circuit
read without affecting the SRAM field. Because of this
Operation can be performed by using the DRAM's page mode
(The DRAM active mode continues until a DRAM precharge mode
accomplished
will)
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. With reference to Fig. 101 describes the DRAM write transfer mode for transferring data from the write data transfer buffer circuit to the DRAM array.
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 becomes the row address strobe signal RAS #
is set to "L", and the column address strobe signal CAS # and the data transfer designation signal DTD #
are both set to "H" so DRAM active mode (ACT)
is set. A row selection process is carried out in the DRAM field.
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 CCO# und CCl# sowie des Schreibaktivierungssignals
WE# auf "L" und durch Setzten des DQ-Steuersignals DQC auf "H" ausgeführt.In the SRAM section, the first
through the fourth cycle of the master clock signal
K does a buffer write (BW), and in the second through fourth cycles
of the master clock signal K, the data B1 to B4 become sequential
stored in the intermediate register in the write data transfer buffer circuit
is formed. The buffer write mode (DBW) is defined by
Setting the clock signals CCO # and CCl # as well as the write activation signal
WE # at "L" and by setting the DQ control signal DQC to "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-Schreibtransfermodusl (DWT1) festgelegt. Wenn
der DRAM-Schreibtransfermodusl 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 set to "H" by setting the row address strobe signal RAS #
and by adjusting the column address strobe signal CAS # and
of the data transfer designation signal
DTD # set to "L" of DRAM write transfer mode (DWT1). If
the DRAM write transfer mode is set, those in the intermediate register
stored data (B1 to B4) transferred to the write data transfer buffer (DTBW).
The data transferred to the write transfer buffer (DTBW) are stored in the
Column block (a memory cell block or data block) after the
Lapse of latency (three clock cycles) stored in the DRAM field
selected
is.
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, the column address strobe signal CAS # and the data transfer determination signal DTD # are reset to "L" and the row address strobe signal RAS # to "H". In this mode, by setting the SRAM address bits As0 to As3, which are set at that time, as the command data, the DRAM write transfer mode 2 (DWT2) set. When the DRAM write transfer mode 2 is set, the intermediate register is separated from the write data transfer buffer (DTBW) and no data transfer from the intermediate register to the write data transfer buffer (DTBW) is carried out. The data stored in the write data transfer buffer (DTBW) is transferred to the selected column block of the DRAM field after the latency has elapsed.
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 in Fig. 101 is shown, in the DRAM write transfer mode, the mode setting is carried out 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) is set again, and in the tenth
to twelfth
Cycle of the master clock signal K, data B5, B7 in the write data register
(Intermediate register) saved.
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
DRAM write transfer mode again
set, and the data stored in the intermediate register B5 to
B7 are transferred to the write data transfer buffer.
After a predetermined latency has elapsed, the
new data B5 to B7 in the selected one
Column block of the DRAM saved. In the thirteenth cycle of the master clock signal
K, the buffer write mode (BW) has been set in the SRAM section.
However, in this cycle, data stored in the intermediate register
are transferred to the write data transfer buffer,
access to the intermediate register is blocked. Hence the
Buffer write mode set in the thirteenth cycle of the master clock signal K.
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 becomes the DRAM precharge mode
(PCC) is set, and the DRAM array returns to the precharge state.
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 Schreibtransfermodusl
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 the DRAM write transfer mode, the data transfer of the DRAM field which are executed in the manner of a pipeline or independently of the operation of the SRAM section, because an intermediate register and a write data transfer buffer are formed. In write transfer mode, the intermediate register is connected to the write data transfer buffer in the first cycle. The intermediate register and the write data transfer buffer are separated from each other at the beginning of the next cycle. At the time of this separation, the masking data in the masking register circuits corresponding to the intermediate registers are 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 buffer
can
Data from the SRAM field or from outside
be written into the intermediate register.
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 are kept separate. Therefore, no data transfer from the intermediate register to the write data transfer buffer is carried out and the data stored in the write data transfer buffer in the previous cycle are 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
additionally
for data transmission
a transmission mode to the DRAM field
for read data transfer buffer circuit
educated. This is useful,
when used as a cache.
[Steuersystem für den Schreibtransfervorgang][Write Transfer Control System]
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 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 Figure 10 shows a structure for controlling the DRAM write transfer process. As in Fig. 102 the write transfer control system includes a write transfer detection circuit 2110 dependent on 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 for detecting the determination of the DRAM write transfer mode, a command register 2112 which stores the two least significant bits Ad0 and Ad1 of the DRAM column address currently 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 on. The write transfer detection circuit 2110 , the command register 2112 and the read transfer determination circuit 2114 are in the DRAM control circuit 128 included that in 70 is shown. The command register 2110 is shown so that it only receives 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 ?BW 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
?TBE 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 generates 2110 a signal? BW for defining the data transfer from the write data transfer buffer (DTBW) 2100 to the DRAM field (what the global IO line pair GIO in Fig. 102 indicates) and a transfer signal? TBE for performing the 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 2110 und
das Adreßbit
Ad1 vom Befehlsregister 2112 empfängt und ein Transferbestimmungssignal
erzeugt, wenn der DRAM-Schreibtransfermodusl
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 ängt,
zum Erzeugen des Moduserfassungssignals, wenn der Schreibtransfermodus
mit der Datenübertragung
zum Lesedaten-Transferpuffer
(DTBR) 2106 festgelegt ist, eine Gatterschaltung 2120,
die vom Lesetransfermodus-Bestimmungssignal ?DRM 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 ?DR zum Treiben der Datenübertragung
zum Lesedaten-Transferpuffer (DTBR) 206 auf. Wenn das Ausgangssignal
der Gatterschaltung 2118 oder Lesetransfermodus-Erfassungssignal
?DRM aktiviert wird, erzeugt die Lesetransfer-Treiberschaltung 2112 das
Signal ?DR zum Treiben der Datenübertragung zum
Lesedaten-Transferpuffer (DTBR) 2106.The control system also has a gate circuit 2116 that the signal 2110 and the address bit Ad1 from the instruction register 2112 receives and generates a transfer designation signal when the DRAM write transfer mode is set (by performing data transfer from the latch to the write data transfer buffer), a gate circuit 2118 which the address bit Ad0 from the command register 2112 and the signal is output to generate the mode detection signal when the write transfer mode with the data transfer to the read data transfer buffer (DTBR) 2106 is set, a gate circuit 2120 from the read transfer mode determination signal? DRM from the read transfer detection circuit 2114 and the output signal from the gate circuit 2118 is dependent on 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 by the output signal from the gate circuit 2120 for generating a driver signal? DR for driving the data transfer to the read data transfer buffer (DTBR) 206 on. If the output signal of the gate circuit 2118 or read transfer mode detection signal? DRM is activated, the read transfer driver circuit generates 2112 the signal? DR for driving the data transfer to the 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.Between the write data transfer buffer (DTBW) 2100 and the intermediate register 2104 is a transmission gate 2102 educated. The transmission gate 2102 transfers depending on the output signal of the gate circuit 2116 the output signal from the intermediate register 2104 to the write data transfer buffer (DTBW) 2100 ,
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 exactly match
with the captured
Operating mode carried out
become.
Es wird nun der Betrieb des DRAM-Schreibtransfermodus
2 beschrieben (mit einem Modus, in dem eine Datenübertragung
zur Lesedaten-Transferpufferschaltung ausgeführt wird).It will now operate the DRAM write transfer mode
2 (with a mode in which a data transmission
to the read data transfer buffer circuit).
[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 Schreibtransfermodusl (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 in Fig. 103 is shown, it is assumed that data corresponding to the buffer write mode (BW) is written into the write data transfer buffer circuit, then the write transfer modusl (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 specifying 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-Schreibtransfermodus1 16 Bits an Daten Dl 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 in Fig. 104A 16 bits of data D1 to D16, which are stored in the intermediate register, are transferred to the write data transfer buffer circuit (DTBW) in the DRAM write transfer mode 1. 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 through D16 stored in the write data transfer buffer circuit (DTBW) are masked in accordance with the masking data M1 through 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 DRAM write transfer mode 2 , In DRAM write transfer mode 2 no data transfer from the intermediate register to the write data transfer buffer circuit (DTBW) is carried out, as in Fig. 104B is shown. 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 repeating the in Fig. 104B illustrated operation, a predetermined area B of the screen CRT of the display unit can be changed by the same data as in Fig. 105 is shown. 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
the data transmission
to the DRAM field
the masking data of the masking register are masked. If
the data of the DRAM field is overwritten by external write data
Therefore, it is not necessary to execute the read-write mode (read-modify-write mode), and
therefore, the content of the DRAM field can run at high speed
changed
become.
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 in Fig. 106 shown a test pattern with different patterns from a tester 2510 to the CDRAM 2500 created. It is necessary to determine whether the CDRAM 2500 works normally by looking at the operating states of the CDRAM 2500 determined 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 set by setting the row address strobe signal
RAS #, column address strobe signal CAS # and
of the data transfer determination signal DTD #
with the rising edge of the master clock signal K set to "L".
At this point, the DRAM address is used as the command value.
The command data is stored in the command register, and the
Setting the latency and the output modes (transparent, register
and latch) and the CDRAM connection arrangement (IO structure)
executed.
Preferably, the tester's command data should be simple
Way can be generated.
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
a DWT1 mode or DWT2 mode. The address bit Ad11
becomes to set / reset
test mode. Once the test mode has been set,
DRAM write transfer mode
the command data Ad0 to Ad3 set, this command data
but ignored at this point.
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 generate the command data by using the DRAM address bits Ad0 to Ad11. It is not necessary to simultaneously create the DRAM column block address and the command data indicating the type of the DRAM write transfer mode. Therefore, the tester structure can be simplified, the setting of the command data can be performed easily, and the test can be performed with high reliability be carried out.
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
bleich "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 in Fig. 109 is shown, the test mode is set when the address bit Ad11 is pale "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 executed or accordingly
a test mode reset is performed in the command register setting mode.
In the test mode state, the DRAM field is self-refreshed
executed.
Alternatively, only the setting of the command register in the
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 SCR-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 Verrieglen 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 Fig. 14 shows an example of the circuit structure for determining the DRAM write transfer mode in accordance with the setting / resetting of the test mode. As in Fig. 110 the test mode control system includes an SCR mode detector 2600 receiving the internal control signals RAS, CAS, DTD and the DRAM master clock signal DK for determining whether or not the command register setting mode (SCR) is set, a command register 2602 from the detection of the SCR mode by the SCR mode detection circuit 2600 is dependent on locking the DRAM address Ad0 to Ad11 as a command value, and a test mode detection circuit 2604 which the data corresponding to the address Ad11 from the command register 2602 receives 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 with the rising edge of the master clock signal DK all have the level "L". Depending on the SCR mode detection by the SCR mode detection circuit 2600 locks the command register 2602 the DRAM address bits Ad0 to Ad11 that are being supplied at this time. In Fig. 110 is the command register 2602 shown as a simple latch circuit. The DWT mode detection circuit 2110 and the command register 2112 agree with those in Fig. 101 and are the circuit for detecting the type of DRAM write transfer mode. The command register 2112 locks depending on the detection of the DWT mode by the DWT mode detection circuit 2110 the command value indicating the type of 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 also includes a selection gate circuit 2606 by the output signal from the test mode detection circuit 2604 is dependent on passing either address bits Ad9 and Ad10 from the command register 2602 or the address bits Ad0 and Ad1 from the command register 2112 on (Here the internal signals, which have the same reference numerals as addresses, represent the command data). When the test mode detection circuit 2604 the test mode are detected in the selection gate circuit 2606 the transmission gates 2611 and 2613 switched through and the transmission gates 2615 and 2617 blocked. Therefore, the gate circuits 2116 and 2118 , in the Fig. 102 are shown, the address bits Ad10 and Ad9 transmit. When the test mode is reset, the output of the test mode detection circuit reaches 2604 the level "L", the transmission gates 2611 and 2613 are blocked and the transmission gates 2615 and 2617 switch through.
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. In test mode operation, the output signal of the test mode detection circuit is therefore 2604 held high, 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 transferred as the DRAM write transfer mode type identification bits.
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).At the in Fig. 110 structure shown, external address bits Ad0 to Ad11 are the command registers 2602 and 2112 fed. 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 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 of the cache system structure. As in Fig. 111 is shown, the cache system has a CPU 3000 as an external processing unit, a CDRAM 3200 , which serves as the main memory and the cache memory, and a cache control circuit 3100 to control access to the CDRAM 3200 on. The CDRAM 3200 has an SRAM section 3210 and a DRAM section 3230 , which are driven independently of one another, as well as a bidirectional data transmission circuit (DTB) 3220 for performing data transfer between the SRAM section 3210 and the DRAM section 3230 and a data output to the outside.
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 by the CPU 3000 is created to generate a signal for selecting a corresponding set, a tag memory 3106 a write indicator bit memory for storing a tag address for the respective set 3104 to save whether the content of the SRAM section 3120 and the DRAM section 3230 a controller in accordance with the tag address in the tag memory 3108 which the chip selection address and the tag address from the CPU 3000 receives to read the tag address of the set from the decoder 3102 is set in the tag memory 3106 to determine whether the tag addresses match or not and to determine whether the chip select address is the CDRAM 3200 and for generating a control signal in accordance with the determination result, and a (write-back) selector 3100 to save the tag address from the CPU 3000 in the corresponding set of the tag memory 3106 in the event of a cache miss (if the tag address does not match) and to create the internal address from the tag memory 3106 is read to the CDRAM 3200 on.
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 the CDRAM 3200 enables a line in the SRAM section 3210 data transfer with any column block of the 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 in Fig. 111 the multiplexer circuit is multiplexed 3300 the row address and the column address when the DRAM section is accessed 3230 and selects one of the addresses from the CPU 3000 and from the selector 3110 in the cache control circuit 3110 out. 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 in the DRAM field can be kept in the selected state by the DRAM active mode (ACT mode). 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 from the SRAM section 3210 to the DRAM section 3230 transferred (write back). There are two different types, the CDRAM 3200 address in the write-back cache. 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 Zuweisung(i) Unassigned mode
Unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme von Fig. 112 und 113 wird der Zugriff auf des CDRAM ohne
Zuweisung beschrieben.Referring to the flowcharts of Fig. 112 and 113 access to the CDRAM is described without assignment.
Wenn eine Zugriffsanforderung von
der CPU 3000 vorliegt (Schritt S2) wird ermittelt (Schritt
S4), ob der Vorgang ein Datenleseoder ein Datenschreibvorgang ist.
Der in Fig. 111 gezeigte
Controller 3108 ermittelt, ob eine Zugriffsanforderung
vorliegt (Chipauswahlanschluß).When an access request from the CPU 3000 is present (step S2), it is determined (step S4) whether the process is a data read or a data write process. The in Fig. 111 shown controller 3108 determines whether there is an access request (chip selection connection).
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, then it is determined whether the data from the CPU 3000 requested data are stored in the SRAM field or not (step S6). If it is determined that the CPU 3000 required value is in the SRAM field (which is due to a match, mismatch between the tag address stored in the external memory of the cache control circuit 3100 is saved, and the tag address by the CPU 3000 is established, 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).When it is determined that the CPU 3000 requested data 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 done in the controller 3108 who in Fig. 111 is shown performed. The line of the DRAM that is in the selected Zu stand is the line that was selected according to 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. 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 determined in step S10
won't that
the same page is addressed, that is, if it is determined that another
Line of the DRAM field is set, the DRAM precharge mode (PCG cycle)
accomplished
(Step S12). As a result, the row that was in the selected state
has in the unselected
State shifted.
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 operation
(ACT cycle)
(Step S14). As a result, one line of the DRAM field becomes the one currently applied
CPU address in the selected
State, and the data of the memory cells associated with the
chosen
a row connected are detected, amplified and locked by the DRAM sense amplifier.
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 determined in step S10
will that on the same
Page is accessed, or if the DRAM active mode in step S14
accomplished
the DRAM read transfer mode (DRT cycle) is executed (step
S16). Consequently, the data of those memory cells are transferred to the read data transfer buffer circuit
the one with the selected one
Row of the DRAM field are connected, which is different from the column block address
specified column block.
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)
accomplished
(Step S18). In this operating mode, the data stored in the
Read data transfer buffers are stored according to the CPU address
to the selected one
Transfer line in SRAM field,
and data become corresponding to the SRAM field in parallel with the data transmission
the CPU address read (data can
can be read directly from the read data transfer buffer circuit).
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 shows a set
Write indicator bit indicates that the
Contents of the SRAM field and the corresponding set of the DRAM field differ
are. In this case, the SRAM buffer write transfer mode (BWT cycle)
executed (step
S9). As a result, the data of the memory cells becomes that of the CPU address in the SRAM field
chosen
Transfer line to the write data transfer buffer circuit.
Then, as in step S10, it is determined whether the same page is accessed
is 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 determined in step S11
won't that
the same page is addressed, the DRAM precharge mode is successively
(PTG cycle) and DRAM active mode (ACT cycle) performed (steps
S13 and S15). As a result, a row selection becomes corresponding in the DRAM field
the present
executed by the CPU applied address, and the data of the memory cells,
the one with the selected one
Line connected, are detected, 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). Hence can
Data even in the event of a cache miss or a page miss
can be read at high 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-Schreibtransfermodusl (DWT1-Zyklus)
durchgeführt
(S29). Daher werden die in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung
gespeicherten Daten zur entsprechenden Stelle des DRAM-Feldes übertragen.Then the control waits for the
next access request
(Step S21). It is determined whether the next access request is the same
Page concerns or not (step S27). Determining if on the same
Page is accessed as follows: It is determined whether
the line to which the memory cells with those in the buffer write transfer mode (BWT cycle) in step
S9 in the write data transfer buffer circuit
stored data belong to
and the line that is currently
selected in the DRAM field
is the same line. This determination can be made using
of the tag addresses. It is determined in step S23 that the same
Page is accessed, the DRAM write transfer mode (DWT1 cycle)
carried out
(S29). Therefore, those in the write data transfer buffer circuit
stored data transferred to the corresponding location of the DRAM field.
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 it is not accessed
Page, the DRAM precharge mode (PCG cycle) and the DRAM active mode are activated again
(ACT cycle) one after the other
accomplished
(Steps S25 and S27), and the row of the DRAM field in which the
in the write data transfer buffer circuit
stored data are saved in the selected state
added. After step S27, the flow proceeds to step S29. In order to
the content of the set in the SRAM field matches the content of the corresponding one
Of the DRAM field.
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 returns
the river again
back to step S2,
around to the next
Wait 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 write operation, the in Fig. 113 shown control flow performed. If a data write operation is specified, it is first determined whether the memory cell in the SRAM field that the CPU wants 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. Then the corresponding write indicator bit in the control circuit 3100 set. As a result, a state is displayed in which the contents of the SRAM field and the Contents of the corresponding data block of the DRAM field are different from one another (step S34). Upon completion of step S34, control returns to step S2, which is in Fig. 112 is shown.
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). As a result, write data becomes corresponding to the CPU address of the SRAM
written to the appropriate location of the write data transfer buffer circuit. With
locking this write data in the write data transfer buffer circuit
holds the
Tax flow on,
around to the next
Wait for access request (step S33). If the next access request is made,
it is determined whether this access request concerns a row,
which is currently
in the DRAM field in a selected one
State is (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 determined that the CPU
requests access to a row that is different from the row,
the present
is selected in the DRAM field,
steps S37 and S39 are carried out, the DRAM field is preloaded
and activated, and a line corresponding to the CPU address will
in the selected
State shifted. Subsequently
becomes the DRAM write transfer mode
(DWT cycle) executed,
and the data stored in the write data transfer buffer circuit
are written to a corresponding position on the line,
the present
selected in the DRAM field
is (step S41). Step S41 is carried out even if
it is determined in step S35 that the same page is accessed
shall be. After completing
Step S41 returns control to step S2.
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
can be used by using the sense amplifiers of the DRAM section as
Cache the data write / read are executed at high speed,
if the data of a memory cell requested by the CPU is not
stored in the SRAM field, but locked in the DRAM field by the sense amplifier
are.
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 transfer buffer circuit
for the DRAM field, the command DWT (DWT1) is executed continuously as long as
the CPU addresses the same line of the DRAM field. That enables one
Data writing at high speed.
(ii) Zuweisungsmodus(ii) 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.The Fig. 114 and 115 Figure 14 shows flow diagrams of cache access when an assignment is made to a cache miss in a write-back strategy cache. With reference to the Fig. 114 and 115 the access operation of the CDRAM is 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 flow chart of the operation of data reading. The in Fig. 114 The process flow shown matches the previous unassigned process flow that is in Fig. 112 is shown. 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 diagram of the data write operation with assignment in a cache system with write-back strategy. In the data write 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 in the cache control circuit 3100 set the write indicator bit corresponding to that of the CPU address set (step S51). Then the control sequence returns to step S2 shown in FIG Fig. 114 is shown.
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 a cache miss
the buffer write mode (BW cycle) is executed (step
S53). It is then determined whether the CPU's access request is a
Memory cell in the row determined that is in the DRAM field
currently
in the selected
State is (step S54). If the CPU address does not match the row address
the line in the DRAM field matches,
currently in the
chosen
State, the DRAM precharge mode (PTG cycle) is executed (step
S55). Then in agreement
the DRAM active mode (ACT cycle) was carried out with the CPU address (step
P.56).
Wird in Schritt S54 festgestellt,
daß auf
dieselbe Page zugegriffen wird, wird nach Schritt S56 der DRAM-Schreibtransfermodusl/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 on
the same page is accessed, the DRAM write transfer mode / read mode (DTW1R cycle) after step S56
accomplished
(Step S57). Accordingly, those in the write data transfer buffer circuit
stored data to the corresponding column block position in
the selected line
of the DRAM field. With the command DWT1R the data
of the selected column block
transferred to the read data transfer buffer circuit simultaneously with the data writing in the DRAM field.
Subsequently
the buffer read transfer mode (BRT cycle) is executed (step S58). consequently
are transferred to the read data transfer buffer circuit
Data stored in the corresponding line of the SRAM field. So be
the write data is stored both in the DRAM field and in the SRAM field.
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 564, 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 cleared (step S59). If the write indicator bit is cleared, control returns to step S2. If the write indicator bit is set, the buffer write transfer mode (BWT cycle) is executed, and the memory cell data of the SRAM specified by the CPU address is transferred to the write data transfer buffer circuit (step S60). When the next access request is pending (step S61), it is determined whether the data that the CPU wants to access at that moment is on the row that is currently in the DRAM field in the selected state (step S62). It is determined that the same page is not accessed, the precharge mode (PCG cycle) and the DRAM active mode (Acc cycle) are performed in succession (steps S63 and S64), and the row selection process of the DRAM field becomes the same CPU address carried out. If it is determined in step S62 that the same page is being accessed, or after step 564 is completed, the DRAM write transfer mode (DWT cycle) is executed. Accordingly, the data stored in the write data transfer buffer circuit is transferred to the corresponding position of the selected row of the DRAM field (step S65). Due to the operating mode described above, the line in the DRAM field corresponding to the CPU address is always in the selected state, the DRAM sense amplifier can be used as a pseudo cache in the event of a cache miss, and thus the deterioration in the access time for a cache Misses are minimized.
[Durchschreibmodus][Write-through 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
be for
the case that data
the written data is always written into the SRAM field
written in the corresponding memory cell of the DRAM field.
In this case, the process flow differs depending
of the presence / absence of an assignment.
(a) Durchschreibverfahren
mit Zuweisung(a) 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.The Fig. 116 and 117 show flowcharts of the operation according to the write-through procedure when an assignment is made. With reference to the Fig. 116 and 117 the access to the CDRAM in the cache memory system is described.
Zuerst wird unter Bezugnahme auf Fig. 116 der Datenlesevorgang
beschrieben.First, referring to Fig. 116 the data reading process is described.
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.There is an access request from
the CPU before (step S70) determines whether the access request
represents a data read or write (step
S72). If it is found that a
If there is a data read, a cache hit / miss is determined
(Step S74). In the event of a cache hit, the SRAM read mode (SR cycle) is executed, and
the data of the memory cell, from the CPU address in the SRAM field
are read, are read (step S75). After step S75 returns
control returns 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
first determined
whether the CPU address
true that currently in the DRAM field
in the selected
State (step S76). Is it determined that the CPU that 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 by the CPU address
is set in the DRAM field, transferred to the read data transfer buffer circuit.
It is determined in step S76 that the CPU address is different
Line of the DRAM field, the DRAM precharge mode (PTG cycle)
and the DRAM active mode (ACT cycle) is executed (steps S77 and S79).
In the DRAM field, the line specified by the CPU address is in the
selected state
offset, and from the DRAM sense amplifiers
the data of the memory cells connected to the selected row,
locked. After step S79, step S78 is executed, and
the data block specified by the CPU address is transferred to 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)
accomplished
(Step S80), the data stored in the read data transfer buffer circuit
are transmitted to the corresponding position of the SRAM field,
and the data requested by the CPU is read. After completing step
S80 turns the control flow
Step S70 back.
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.In step S72, the in Fig. 116 is determined that the write mode is set, the in Fig. 117 shown operation 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 after step S74
is created (step S86), it is determined whether this access request
defines the line of the DRAM field that is in the selected state
is located (step S88). It is determined that the same row is set
is, that is,
same page is set, the DRAM write transfer mode (DWT cycle)
accomplished
(Step S90). As a result, those stored in the write data transfer buffer circuit are stored
Data on the selected
Transfer the column of the DRAM field (which is determined by the CPU address).
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 other than the selected line of the DRAM array is set in step S88, the DRAM precharge mode (PCG cycle) and the DRAM active mode (ACT cycle) are executed in accordance with the CPU address to the line specified by the CPU address in the selected Set state (steps S92 and S94). Through step S94, the row corresponding to the CPU address in the DRAM field is set to the selected state, the data of the memory cells connected to the selected row are acquired, amplified and locked by the sense amplifier, the control flow returns to step S90 , and the DRAM write transfer mode is executed.
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-Schreibtransfermodusl
(DWT1-Zyklus) durchgeführt
(Schritt S87). Daher werden die Schreibdaten, die in der Schreibdaten-Transferpufferschaltung gespeichert
worden sind, zur ausgewählten
Spalte des DRAM-Feldes übertragen.It is determined in step S82 that the access is a
Cache miss
the buffer write mode (BW cycle) is executed (step
S81). As a result, external write data becomes the corresponding buffer
the write data transfer buffer circuit. The control flow stops in this state
to move on to the next
Wait for access request. The next access request is created
(Step S83) becomes similar
Way as in step S88 determines whether the same page is set
is or not. If the same page is set, the DRAM write transfer mode is
(DWT1 cycle) performed
(Step S87). Therefore, the write data stored in the write data transfer buffer circuit
have been selected
Transfer 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.If it is determined in step S85 that another page
the DRAM precharge mode and the
DRAM active mode executed (steps
S89 and S91), and the line specified by the CPU address
in the DRAM field in the selected
State shifted. Is closing
Carried out step S87,
and those written in the write data transfer buffer circuit
Data is transferred to the corresponding location in the DRAM field. After the steps
S90 and S87 reverse the control flow
Step S70 back.
(b) Durchschreibverfahren
ohne Zuweisung(b) 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.The Fig. 118 and 119 show flowcharts of the CDRAM access process without allocation in a write-through cache. With reference to the Fig. 118 and 119 the process flow is described. Fig. 118 shows the process flow in data read mode. This is the same process as for the copy-through procedure with assignment, like that in Fig. 116 is shown, 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 flow chart of Fig. 119 the data write process with assignment according to the copy procedure is 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.In step S100, a cache hit / miss
determined. If a cache hit is detected, the buffer write transfer mode
(BWTW cycle) executed
(Step S102). This BWTW cycle makes external write data
written in the corresponding memory cell of the SRAM field,
and the data block (one line) of the SRAM that contains the written ones
Contains data,
is written into the write data transfer buffer circuit. In
In this state, the controller 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) it is determined whether the CPU address specifies that line,
which is currently
in the DRAM field in the selected
State is (step 106). Sets the CPU address of the selected line
in the DRAM field, the DRAM write transfer mode (TWT cycle)
accomplished
(Step S108). Consequently, those in the write data transfer buffer circuit
stored data for the corresponding column block of the selected row in
Transfer DRAM field.
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
not the selected one
Line of the DRAM field, the DRAM precharge mode becomes in the DRAM field
(PCG cycle) executed,
being the DRAM field
returns to the precharge state
(Step S107). Then, using the CPU address, the DRAM active mode
(ACT cycle) executed in
DRAM field a row is selected
and the data of the memory cells associated with the selected row
connected, are recorded
reinforced
and from the sense amplifier
locked (step S112). Then step S108 is executed, and
the data stored in the write data transfer buffer circuit
are transferred to the corresponding position 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-Schreibtransfermodusl/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.It is detected in step S100 that a cache miss
the buffer write mode (BW cycle) is executed first, and
external data is written into the write data transfer buffer circuit
(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 be on the same page
accessed), the DRAM write transfer mode / read mode
(DWT1R cycle) performed
(Step S105). So that in the write data transfer buffer circuit
stored data for the corresponding position of the selected line
transmitted in the DRAM field and further to the 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 not
same page is set, the DRAM precharge mode (PCG cycle)
carried out
(Step S107), and then in accordance with the CPU address
the DRAM active mode (ACT cycle) is executed (step S109). consequently
the page specified by the CPU address is selected in the DRAM field and
the DWT1R cycle executed (step
S105). Then the buffer read transfer mode (BRT cycle) is executed, and
the data in the read data transfer buffer circuit
are transferred to the line that
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
the hit process for another address can be done quickly in data write mode
accomplished
when data is in the SRAM array or the write data transfer buffer circuit
to be written. This allows
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 in Fig. 120 is shown, the bidirectional data transmission circuit has a write data transmission 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 on. 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 on. 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 comprises 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, referring to Fig. 121 describes an operation when the block write mode is executed.
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 in a corresponding register of the intermediate register TDTBW
written according to the output from the column decoder. Parallel
the masking data are used for writing data into the intermediate register TDTBW
the corresponding register in the intermediate masking register TMR
reset.
The deferred
Enable masking data
the 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-Schreibtransfermodusl 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.With reference to Fig. 122 the write data transfer process to the DRAM field is described. When the DRAM write transfer mode 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 masking values of the intermediate masking register TMR become the master masking register MR and data for the masking gate circuit 3540 transfer. The masking gate circuit 3540 masks the write data from the write data transfer buffer DTBW in accordance with the masking data applied 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 to the corresponding buffers DTBW and MR is in the
first cycle after the data transfer has been defined. At the
At the end of the first cycle, the masking data of the intermediate masking register
TMR all set. From the next cycle
Is it possible,
Data in the write data transfer circuit (intermediate data register)
to write according to the buffer write mode. Because the masking register
is formed, it is possible
write only the required data in the DRAM field. If
Transfer data from the SRAM field
the masking data will be in the intermediate masking register
all reset.
In this case, the data of the write data transfer buffer
all transferred to the DRAM field section.
With reference to the special signal diagrams, the transmission process
of the write data.
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 CCO#, 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. Fig. 123 Fig. 14 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 in Fig. 123 is shown, the DRAM active mode (ACT cycle) is executed in the first cycle of the master clock signal K in the DRAM section. 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 CCO #, 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 are 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 until masking 15 ) of the intermediate masking register all reset.
Im vierten Zyklus des Master-Taktsignals
K wird der DRAM-Schreibtransfermodusi
(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 > (DTBWO – 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 becomes the DRAM write transfer mode
(DWT1 cycle) by the column address strobe signal CAS # and the data transfer determination signal DTD #
established. In the DWT1 cycle, the data (value 0 to value 15),
which are stored in the intermediate register to the write data transfer buffer
DTBW <0 - 15> (DTBWO - DTBW15) transmitted.
At the end of the first cycle of the DWT1 cycle, the masking data
all set in the intermediate masking register. From the fifth cycle
of the master clock signal K, the data transmission from the SRAM field to
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, the write data have already been transferred from the write data transfer buffer DTBW in accordance with the masking data to the DRAM field. In the seventh cycle of the master clock signal K, the BWT cycle and the mask are determined again Intermediate mask register data are all reset. In the eighth cycle of the master clock signal K, the DRAM write transfer mode 2 (DWT2 cycle). In this case, no data transfer between the intermediate data register and the write data transfer buffer is carried out. The data stored in the write data transfer buffer is transferred to the 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 becomes NOP mode
(no operation) and the internal state of the CDRAM changes
Not.
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,
are in data transmission
from the write data transfer buffer to the DRAM field, that is, at
the data transmission
from the intermediate data register to the write data transfer buffer, the masking data
of the intermediate masking register after 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 Fig. 12 shows a signal diagram of the change in masking data when the buffer write mode is executed. As in Fig. 124 is shown, 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 in accordance with 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: Subsequently, a maximum of 16 data bits can be repeatedly written to the intermediate data register (the intermediate data register and the write data transfer buffer are 16 bits wide). 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 is in the DRAM section
the DWT1 cycle creates. When this mode of operation is set,
becomes one in the first cycle (the fourth clock signal cycle of the master clock signal K)
data transfer
from the intermediate data register to the write data transfer buffer. With
the conclusion of the
The first cycle becomes the masking data of the intermediate masking register
all set. Then the write data is transferred to the write data transfer buffer
have been selected
Transfer memory cell block of the DRAM array. After data transfer
from the intermediate data register to the write data transfer buffer, that is, in the second
Cycle of DWT1 mode it is possible
Write data to the intermediate data register. As in Fig. 124
is shown, is from the fifth
Cycle of the master clock signal K again the buffer write
(BW cycle) executed.
In parallel to data writing, the masking data of the corresponding
Intermediate mask register 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 process described above
can the data transfer
to the DRAM field by transferring
masking data is securely masked. Because the
two-stage structure of the intermediate register and write data transfer buffer
is formed, it is possible to write data
from the outside
or from the SRAM field itself during
the data transmission
to pass 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 in Fig. 125 is shown, the write data transfer buffer circuit 3520 an intermediate data register 4002 and a write data transfer buffer 4004 on. 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 84 gezeigt ist.The write data transfer buffer circuit 3520 also has a transfer gate 4010 which receives an output signal / SSA of the SRAM sense amplifier, a transfer gate 4012 , which switches in response to the buffer write transfer activation signal WWTE, a transfer gate 4018 , which switches depending on the output signal SSA0 from the SRAM sense amplifier, a transfer gate 4020 , which switches through depending on the buffer write transfer activation signal BWTE, and transfer gate 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 the 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 who in 84 is shown.
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. If both are switched through, they set the latch node / E of the intermediate data register 4002 to the ground potential level. The transfer gates 4018 and 4020 represent 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 level "H". 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 both are turned on, and complementary data is sent to latch nodes / E and E of the intermediate data register 4002 locked.
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. So that the gates 4014 and 4016 switched through, and the data on the internal write data lines DBW and / DBW are from the intermediate data register 4002 locked. 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 also has a transfer gate 4022 , depending on the output signal of the latch node / E of the intermediate data register 4002 is switched through, a transfer gate 4004 , which is switched on depending on the DRAM write transfer activation signal BWTE, a transfer gate 4026 , depending on the output signal of the latch node E of the intermediate data register 4002 is switched through, 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 transmit data that represent the inverse of the data at the latch node / E of the intermediate register 4002 are locked 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 transmit the data that is the inverse of the data at the latch node E of the intermediate data register 4002 represent, to the latch node F of the write data transfer buffer 4004 depending on 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 mask gate circuit 3540 on. The 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 also has 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 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 ground potential, a transfer gate 4032 which is switched by the command register depending on the mask register setting command / MRS, a transfer gate 4034 , which is turned on in response to the buffer gate write signal WYW, and a transfer gate 4036 , which is switched on 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. Are the gates 4032 . 4034 and 4036 all switched through, a signal with supply potential level becomes the latch node / G of the intermediate masking register 4006 transfer.
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 also has a transfer gate 4037 , depending on the value of the latch node / G of the intermediate masking register 4006 is switched through, a transfer gate 4039 , which is switched depending on the DRAM write transfer activation signal DWTE, a transfer gate 4040 , depending on the output signal at the latch node G of the intermediate masking register 4006 is switched through, and a transfer gate 4030 , which is switched on depending on the DRAM write transfer activation signal DWTE. The transfer gates 4037 and 4039 are connected in series and transmit a signal with ground potential level to the latch node / H of the master masking register 4008 when both are switched through.
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 switched through. The intermediate masking register 4006 is set when its masking node / G is set to "H" and is reset when its 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 , 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 of the latch node / H of the masking register 4008 receives an inverter circuit 4046 for inverting the output signal of the gate circuit 4042 , a 3-input gate 4044 , the DRAM write data activation signal DWDE, the locked data at the latch node S of the write data transfer buffer 4004 and the latched data at latch node / H of the mask register 4100 receives, as well as an inverter circuit 4048 for inverting the output signal of the gate circuit 4044 on.
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.The gate circuit 4042 sets its output signal to "L" only when its three inputs all reach "H" (it represents a NAND circuit). The gate circuit 4044 only emits 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.Between the mask gate circuit 3540 and the global IO lines GIOa and / GIOa is a write amplifier 3550 educated. The write amplifier 3550 has n-channel MOS transistors 4052 and 4054 , the output signal of the inverter circuit at their gates 4046 received, and n-channel MOS transistors 4050 and 4056 , the output signal of the inverter circuit at their gates 4048 received on. The transistors 4050 and 4054 are connected in series between the supply potential and the ground potential, while the transistors 4052 and 4056 between the supply potential and the ground potential are connected in series. The connection point between the transistors 4050 and 4054 is connected to the global IO line GIOa while the connection point between the 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 to the gates of the transfer gates 4010 and 4016 transfer. The sense amplifier output signal SSA0 is assumed to be "H". In this case the transfer gate 4010 locked and the transfer gate 4018 connected 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 switched through. Because the transfer gate 4010 locked and the transfer gate 4018 is switched through, the potentials "L" and "H" become the latch nodes E and / E of the intermediate data register 4002 transferred 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 switches the transfer gate 4030 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 "L" or "H" level. The mask register setting bit / MRS is assumed to be "L". The transfer gates 4032 . 4034 and 4036 are connected. If the transfer gate 4030 is switched on as a function of 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 detected by the inverter in the intermediate masking register 4006 amplified and accordingly the potentials at the latch nodes G and / G reach 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.As a result of the sequence of operations described above, the masking data in the intermediate masking register become in the data transfer from the SRAM field to the write data transfer buffer circuit 4006 synchronous with the data transfer to the intermediate data register 4002 reset.
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 via the transfer gates 4014 and 4016 to the intermediate data register 4002 transferred while the corresponding intermediate masking 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, the transfer gates switch 4023 . 4024 . 4039 and 4038 by. 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, the transfer gate switches 4022 through, the transfer gate 4026 locks, and the latch nodes F and / F of the data transfer buffer 4004 reach the "H" or "L" level.
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 locked and the transfer gate 4040 connected through. 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 elektisch 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").While the DRAM write transfer enable signal WRTE is being generated, the transfer gate 4036 blocked. The transfer gate 4030 is also blocked. Although the potential of the latch node / G of the intermediate masking 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 drops to "L", the transfer gate switches 4036 by, the signal with supply potential level is transmitted to the latch node / G, and that in the intermediate masking register 4006 stored masking value is set (the potential at the latch node / G is at "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 "N" 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 masking register 4008 the DRAM write data activation signal DWDE is generated. Consequently, those in the write data transfer buffer 4004 stored data and that in the master masking register 4008 stored masking data to the masking gate circuit 3540 created. The potential is now at the latch node F of the write data transfer buffer 4004 to "H" and the potential at latch node F is at "L". The potential at the latch node / H of the masking register 4008 lies on "H". As a result, the output signal of the gate circuit reaches 4042 the level "N" and the output signal of the gate circuit 4044 the level "L". The output signals of the circuits 4042 and 4044 are from the inverter circuits 4046 and 4048 inverted. Consequently, in the write driver (amplifier) 3550 the transistors 4050 and 4056 turned on and the transistors 4052 and 4054 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.If the potential at the latch node / H of the master masking register 4008 is at "L" to mask the data transmission, the output signals of the gate circuits reach 4042 and 4044 both the "H" level and the output signals of the inverter circuits 4046 and 4048 the level "L". Consequently, the transistors 4050 . 4052 . 4054 and 4056 of the write amplifier 3550 all locked, the potential on the global IO lines GIOa and / GIOa does not change, and the data from the write data transfer buffer circuit are 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. Also in the buffer write mode, after the data transfer to the master masking register, that is, after the generation of the BWTE signal, the masking data of the intermediate masking register 4006 kept in the set state. The signals of this sequence of processes are in Fig. 126 shown.
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 the 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 DATE auf. Fig. 127 shows a structure for the read data transfer buffer circuit. As in Fig. 127 is shown, 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 from the sense amplifiers 5004 and 5008 have been amplified, depending on the DRAM preamplifier activation signal DPAE, a slave data register 5000 to lock the data from the preamplifier 5006 and a master data register 5006 to receive the data in the slave data register 5000 are stored, depending on the DRAM read transfer activation signal DATE.
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, and an n-channel MOS transistor 5040 , which becomes conductive depending on the DRAM preamplifier activation signal DPAE. The transistors 5040 . 5052 and 5044 are connected in series between the supply potential and the ground potential. From the connection node between the transistors 5040 and 5042 an amplified output signal is emitted.
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 switches in response to 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 from the connection node between the transistors 5041 and 5043 output as an output signal.
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 connected in parallel between the supply potential and a node / J. The transistors 5060 and 5066 receive the DRAM preamplifier activation signal DPAE at their gates. The gate of the transistor 5062 is with the node / J and the gate of the transistor 5064 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 between the output nodes J and / J of the preamplifier 5006 and the latch nodes N and / N of the slave data register 5000 are formed and are selectively switched depending on the signal potential from the nodes J and / J in order 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 turned on in response to the DRAM preamplifier activation signal DPAE, and n-channel MOS transistors 5076 and 5078 which receive the signals at nodes J and / J at their gates. The transistors 5072 and 5076 are between the latch node N of the slave data register 5000 and the ground potential connected in series. 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 masking data register 5002 has the structure of an inverter latch. For the mask 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 , the signals to the latch nodes N and / N of the slave data register at their gates 5000 received, educated. And the transistors 5080 and 5084 are between the latch node N of the master data register 5002 and the ground potential connected in series. 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 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 also has 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 gate 5058 and 5056 , which are dependent on the buffer read transfer activation signal, for transmitting the output signals of the inverters 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 selected using a selector ( 1013 ) who in 84 is shown, and signal lines Buf and / Buf are transmitted to the first sense amplifier. 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.
When the DRAM read transfer mode
a row and a memory cell block are set in the DRAM field
selected,
and change according to the data read from the DRAM memory cell
the 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 enable signal DTAE is subsequently generated, the sense amplifiers become 5004 and 5008 as well as the preamplifier 5006 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 the nodes J and / J is from the transistors 5062 and 5064 amplified at high speed. The transistors 5060 and 5066 have been disabled in response to the DRAM preamplifier enable signal DPAE. The transistors 5060 and 5066 are used to precharge nodes J and / J to the supply potential. The transistors 5062 and 5064 have the task of keeping nodes J and / J pre-charged at the same potential (when the DRAM preamplifier enable signal is at "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 through the transistors 5068 . 5070 . 5076 . 5078 . 5072 and 5074 to the slave data register 5000 transfer. The transistors 5072 and 5074 have been switched depending on the DRAM preamplifier activation 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". Hence the transistors 5068 and 5078 turned on and the transistors 5070 and 5076 lock. The potentials are therefore at the latch nodes N and / N of the slave data register 5000 to "H" or "L". 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 abschlossen.
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, the transistors switch 5080 and 5082 through, and to the latch nodes N and / N of the slave data register 5000 Stored data becomes latch nodes N and / N of the master data register 5002 transfer. Because the potential at latch node N is "H", the transistor switches 5084 through and the transistor 5086 locks. As a result, the signal potentials at the latch nodes N and / N reach the levels "L" and "H", respectively. The sequence of these operations will save data in the master data register 5002 completed 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 a 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-Inverterschaltung
haben, die in Abhängigkeit
vom Pufferlesetransfer-Aktivierungssignal BRTE aktiviert wird.The buffer read transfer activation signal BRTE is generated at the time of the data transfer to the SRAM field. As a result, the output signals of the inverter circuits 5052 and 5054 over the gates 5058 and 5056 to the SRAM bit lines SBLa and / SBLa. At the in Fig. 127 shown structure can the inverter circuits 5052 and 5054 have the structure of a 3-state inverter circuit which is activated in dependence on 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 Gloa 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 Fig. 127 is shown. In Fig. 127 the global IO lines Gloa and / GIOa are shown 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 shown by the dashed line in Fig. 128 is indicated. 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 kept 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 in the diagram below 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, can
the data transmission
run safely
and the latency control (control of the amount of time that is necessary
so that stable data appears at the SRAM field or the data input / output connector DQ)
can be done 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 CCO, 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 Fig. 14 shows a circuit structure for executing control related to data transmission. As in Fig. 129 is shown, generates the SRAM control circuit 6000 a signal BWT which is dependent on the internal control clock signals CCO, CC1 and the write activation signal WE, setting the data write mode for the write data transfer buffer circuit, a signal BRT which a process of 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 write or data read should 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 depending on the signals BWT and BRT, 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.The column decoder 6002 decodes block address bits As0 to As3 and generates a signal to select a corresponding bit position. The gate circuit 6004 generated 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 applying a bit selection signal from the column decoder 6002 is let through. The gate circuit 6004 leaves the output signal of the column decoder 6002 as a buffer gate write signal BYW only if data write is specified (in BW mode). The bit selection signal RYW from the column decoder 6002 is also used for 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 where 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 the control of the SRAM control circuit 6000 is performed. 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 previously set 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 designation signal DTD, and generates a signal DWT indicating the DRAM write transfer mode, a signal DRT indicating the DRAM -Read transfer mode indicates, etc. If the DWT1 mode and the DWT2 mode are set, the signals DWT and DRT are both generated. The DRAM driver circuit generates depending on the signals DWT and DRT 6009 the necessary signals, that is, the DRAM preamplifier enable signal DTAE, the DRAM read transfer enable signal DRTE, the DRAM write transfer enable signal DWTE and the DRAM write data enable signal DWDE. The DRAM driver circuit 6009 also drives the row and column selection of the DRAM field (namely, it increases 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, which in Fig. 125 is set in the command register setting cycle in the command register. The inverted mask activation signal / M, which in Fig. 129 is shown, is applied by the mask activation connections N0 to N3 during data writing.
[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 0,65mm und eine Gehäuselänge von 23,49mm
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 in Fig. 130 is shown, the CDRAM is housed in a 70 port, 400 mil TSOP (Type II) package. The housing has a connection distance of 0.65mm and a housing length of 23.49mm. 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 the port with the number 27 fed. 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 connections with the numbers 11 . 13 . 14 . 16 . 19 . 21 . 22 . 24 . 47 . 49 . 50 . 52 . 55 . 57 . 58 and 60 are used from data input / output connections DQ0 to DQ15. For example, the CDRAM has a dynamic memory field with a memory 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 fed. The address signal bits A0 to A21 include a memory address and a bank address for determining the SRAM field or DRAM field. If the memory system is formed using a plurality of CDRAMs, the memory system can be divided into a maximum of four banks. If it has a 1-bank structure, the address signal bits A0 to A19 are used as the memory address, 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 A0 to A7 and A9 to A20 are used as the memory address while the address sig nalbit A8 is used as the bank address. In this case the address signal bit A21 is not used. If the number of banks is 4, the address signal bits A0 to A7 and A10 to A21 are used as the memory address, and the address signals A8 and A9 are used as the 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 (DQO
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 enable signal BE0 # controls the least significant bytes (DQO to DQ7) and the byte enable signal BE1 # controls the more significant bytes (DQ8 to DQ15) when data writing is performed. When reading data, the byte activation signals BE0 # and BE1 # are ignored and all 16 bits of connections DQ0 to DQ15 are driven.
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 port with the number 6 becomes an address status signal
ADS # fed.
The address status signal
ADS # corresponds to the chip activation signal E # of the first embodiment.
This signal ADS # is in the active state (at the "L" level
in the following embodiment)
with the rising edge of the master clock signal CLK
external control signal and addresses taken over, and the CDRAM occurs
in the data transfer cycle
to transfer
of 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 # that
the connection with
fed to number 8
the read / write signal W / R #, which is connected to the
Number 9 is applied, and the data / code signal D / C # that the
Connection with
added to number 7
will set the type of operation according to their combinations
firmly. These signals M / IO #, D / C # and W / R # are adopted when the 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 # is D / C # is W / R # is 0
(equal to "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 # is D / C # is 0 and W / R # is 1 (is "H")
In this case, too, there is no response and wait for the next address cycle.
-
(iii) M/IO# gleich W/R# gleich 0 und D/C# gleich 1 In diesem
Fa11 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
Fa11 reads the contents of the command register (to the data input / output ports).
-
(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
In this case, predetermined values are written into the command register
and a certain mode of operation 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 an instruction, is read from 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
kehrt zum Adreßzyklus
Ca zurück,
um auf eine Zugriffsanforderung zu warten.(vi) M / IO # equals W / R # equals 1 and D / C # equals 0 in this
If there is no reaction, the cycle returns to the address cycle
returns to the address cycle
Ca back
to wait for an 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 # equals D / C # equals 1 and W / R # equals 0 in this
In this case, data are 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 to memory.
Das Signal ADCl/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 signal ADCl / CME # is sent to the
Connection with
number 32. The CME # signal is an instruction register enable signal. If
the command register read command or the command register write command
supplied
will and this signal in the next
Cycle is activated, reading or writing the content
executed in the command register.
When the command register read command or the command register write command is supplied,
is the command register activation signal
more specifically CME # on "H" and it will be active in the next cycle
State "L" shifted. The signal ADC1 is an address control signal
and provide 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.An end of block signal (burst load signal) BLAST #
is connecting with
number 31.
This end of block signal BLAST # gives the last of the data transfer cycles
the CPU. Because there is
that at
Read or write data from or to memory and when writing data
the last value is transferred to the command register. Will the signal
BLAST # activated, is the next
Cycle the address cycle
Ta to the next
Address details to wait.
Dem Anschluß mit der Nummer 30 wird ein Datenhalte/Schlafsignal
DH#/SB# zugeführt.
Im Datenzyklus Td, dem Datenwaltezyklus 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 management cycle Tdw or the data holding cycle
Tdh (the cycles become later
the signal DH # / SB # is used as the data hold signal DH #
and controls the output buffer. When the data hold signal DH # is activated
CDRAM enters the data hold cycle Tdh and holds the output data
until the end of 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.This signal becomes in the address cycle Ta
used as sleep signal SP # and controls the sleep mode. Remains
the sleep signal SP # for
With 32 clock signal cycles continuously active, the CDRAM enters a sleep cycle
Ts a. In the sleep cycle Ts, the sleep signal SP # becomes asynchronous
Treated signal that is not synchronized with the clock signal.
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 ADCO/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 supplied with the reset signal RST #. The reset signal RST # resets the CDRAM. During the reset process, the CDRAM (i) sets the values in all instruction registers to default values, (ii) the DRAM field initializes, and (iii) resets the valid bit of the tag memory. The reset signal RST # is adopted asynchronously to the master clock signal CLK. If the signals DS # and SB # are active, the reset signal RST # is ignored. A signal ADCO / REF # is fed to the connection with the number 33. The refresh signal REF # indicates the self-refresh cycle. The signal REF # is an input signal or an output signal (the structure will be described in detail later). The command register determines whether the signal REF # is used as an output signal or as an input signal established. If the refresh signal REF # is set as an input signal, this signal is sampled on the rising edge of the master clock signal CLK and the self-refresh mode begins with the next clock signal cycle. If the refresh signal REF # is set as an output signal, the signal REF # is controlled by an internal refresh timer and is output in synchronism with the master clock signal CLK. The refresh signal REF # in this output state controls other CDRAMs in the memory system whose refresh signal REF # is set as an input signal. Therefore, the CDRAM memory system can perform the refresh in synchronism with a CDRAM formed therein, and thus a self-refresh can be carried out during normal operation, as will be described later.
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 gives the bank address
on. The signal ADC0 is together with the address control signal ADC1, the above
is sampled when the signal ADS # 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 listed above represent all input signals
to the CDRAM (except
when the refresh signal REF # is put in the output state
is). The CDRAM has a controller formed therein and
comprises
an output signal to the state of the internal operation of an external unit
tell.
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
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
CDRAM a data transfer cycle
accomplished
and data can be buffered in the CPU. More accurate
it is said that the
external CPU the addressed data in an internal
Can store cache. When reading data in an area
should be the one for
a cache is not available
(the CDRAM has an area that is not used as a cache
and an area that can be used as a cache
how later
), at least one waiting cycle is necessary in order to
to deactivate this signal.
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 one
local memory LME # indicates that the CDRAM has been selected
is. 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 Fig. 12 is a block diagram schematically illustrating the internal structure of the CDRAM according to the third embodiment of the present invention. As in Fig. 131 has a CDRAM 7000 an external control unit 3100 on that in Fig. 111 is shown. More specifically, the CDRAM points 7000 a DRAM field 7001 , an SRAM field 7002 , a bidirectional data transmission circuit (DTB) 7003 for transferring data between the DRAM field 7001 and the SRAM field 7002 , an address buffer / processing circuit 7004 which takes external address signal bits A0 to A21 and processes them to generate internal address signals, a row address buffer 7006 which receives the internal address signal bits A8 to A19 from the address buffer / processing circuit 7004, a line decoder 7008 that the from the row address buffer 7006 Output addresses decoded to one line in the DRAM field 7001 to select a column address buffer 7030 which receives address signal bits A0 through A7 from address buffer / processing circuit 7004 to generate internal column addresses, a latch circuit 7032 to lock the internal column address signals from the column address buffer 7030 and a column decoder 7034 which is the address signals from the latch circuit 7032 decoded to a corresponding column block in the DRAM field 7001 to put it 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 also has a tag memory (DG) 7036 for storing the addresses of data contained in the SRAM field 7002 are stored, 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 to determine a cache hit / miss, a determination circuit 7020 to compare the internal row address from the row address buffer 7006 is latched, with address signal bits A8 through A19 from address buffer / processing circuit 7004 to determine a page hit / miss, a return address latch circuit 7024 to save the tag address from the tag memory 7036 in the case 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 and cache hit / miss indication by various external control signals and the determination circuitry for generating external control signals LME # / KEN # and BRDY # on.
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 transmission process of the bidirectional transmission circuit (DTB) 7003 and the process of changing the latch data of the latch circuits 7008 and 7032 , In the event of a cache miss and a page hit, this is done in the latch circuit 7032 interlocked address changed to address by the column address buffer 7030 is fed. In the event of a cache miss and ei A page miss is the one in the latch circuits 7008 and 7032 held address changed. The one in the latch circuit 7008 latched address is changed to the return address at that time by the return address latch 7024 is created (for the purpose of writing back). Similarly, those in the latch circuit 7032 latched data replaced by the address signal by the return address latch circuit 7024 is locked (when writing back). The line decoder 7008 has the function of locking the created address. Consequently is in the DRAM field 7001 one line always in the selected state, which causes the sense amplifier of the DRAM field 7001 can be used as a quasi-page and also enables a page note transmission. Because the latch circuit 7032 in the page note transfer, the data transfer can be performed 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. In Fig. 131 are supply voltage connections VccQ ( 0 to 3 ) and ground potential connections VssQ ( 0 to 3 ) between the data connections 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 performs the necessary data transfer process and the change of latch addresses in accordance with the cache hit signal and the page hit signal from the detection circuits 7038 and 7020 out.
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 formed internally, a memory system with a desired bank structure can be easily created. The hit / miss operation can be carried out 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 carries out 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 shown in Fig. 131 has 7026 a function for decoding instructions supplied from the external CPU and for 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. Fig. 132 and 133 show various commands and the states of the external control signals at this time. In the Fig. 132 and 133 the reference symbol "V" indicates the state "valid", the reference symbol "X" the state "unimportant", the reference symbol "L" the "logic low level" and the reference symbol "H" the "logic 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.Also referred to as a shadow RAM
an area called the shadow table
available
for example to form an address conversion table for conversion
virtual memory addresses into real memory addresses. So that can
a virtual address space can be easily created.
Im folgenden werden verschiedene
Vorgänge
beschrieben.The following are different
operations
described.
[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 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 Ausgansimpedanz 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 in Fig. 134 is shown, the output data DOUT are stabilized in this operating mode and successively output synchronously 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 in Fig. 134 Cycle Ta shown represents a preparation cycle for the data input / output cycle, and an external address becomes Si with the rising edge of the master clock gnals sampled 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.When the ADS # address status signal is activated
and the memory / IO signal M / IO # is "H", the CDRAM occurs
in the data cycle Td. This leads in this data cycle Td
CDRAM a data input / output from. When the CDRAM in the data cycle
Td occurs, keeps
the CDRAM maintains this state until the block complete signal
BLAST # is activated. If the signal BLAST # is fed,
in the next
Cycle the LME # and BRDY signals to "H" and the KEN # signal to
"L" set to invalid the CPU
Display 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 the block ready signal BRDY # go into one state
correspondingly high impedance after having once moved to "H"
have been placed during
they have been inactivated while
the cache enable signal KEN # directly from the active state to one
State changes according to high impedance. The reason for this is that the external
Signal lines for
the local memory activation signal LME # and the block ready signal BRDY #
be dragged to "H" and because it is necessary as will be described later
is the "H" level by driving a number of signal lines
maintain high speed. The cache enable signal
KEN # gets to a correspondingly high state at the "L" level
Impedance offset. This will help determine a cache hit / miss
executed at high speed.
Cacheable / non-cacheable data is stored in the CPU with a delay of
determined in one cycle.
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.Block mode means an operating mode
in which successive addresses are addressed one after the other,
and when an address is supplied
on the memory cells with the subsequent address positions
accessed one after the other.
[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 in Fig. 135 is shown, is in this operating mode similar to the operation of the in Fig. 134 is shown, the read command in the clock signal cycle 1 created. 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 cycle TDW, 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 is all prepared, that is, from the clock cycle 3 data is provided in sequence 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 from the next cycle, that is, from the cycle 4 , to "L". 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 indicates a data wait cycle, which means that the controller must wait until all 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 in Fig. 136 is shown, no data transmission (to the CPU) is carried out in block mode in this operating mode. Similar to the operating modes in the Fig. 134 and 135 are shown, 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 retention 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
Taktsignalzykus 2 gültige
Daten ausgegeben (fache-Treffer). Weil kein Blockzugriff stattfindet,
fällt das
Blockabschlußsignal
BLAST# im Zyklus 2 auf "L" ab.As in Fig. 137 is shown, the read command is in the cycle in this operating mode 1 fed. Because the read command is applied, in the next clock signal cycle 2 valid data output (multiple hits). Because there is no block access, the BLAST # block signal falls in the cycle 2 to "L".
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 held at "L" for at least 30 T cycle periods. This defines the data hold mode, and that in the cycle 2 Output data DOUT are kept in this state. The output data is put into a state of correspondingly high impedance one clock signal cycle after the data hold / sleep signal DH # / SP # has reached the inactive state “H”.
[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
in 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 in Fig. 138 is shown, the read command is in cycle in this operating mode 1 fed. 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, it begins to cycle 2 in the data wait cycle Tdw, and the output value DQ is an invalid value. In the cycle 3 valid data DOUT are output. Because the access is 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 raised to "H" and a new read command is supplied. Valid values DOUT in the cycle 6 output. Because the access is not executed in the block mode at this time, the block completion signal BLAST # is set to "L". When the respective value is accessed, the local memory activation signal LME # reaches the "L" level, and the block ready signal BRDY # is only at "L" in the cycle in which the valid data are output. Due to the non-cacheable data read process, the cache activation signal KEN # assumes the level "H" for both output values.
[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 in Fig. 139 is shown, a read command is supplied in this operating mode. In the cycle 2 the data wait cycle Tdw enters the data cycle Td, and it becomes valid data from the cycle 3 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 in Fig. 140 is shown, a read command is first created. 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 miss reading 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 in Fig. 131 is shown, valid values DOUT are output after a predetermined period of time has elapsed when a read command is issued and the access causes a cache miss. The block completion 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)]Miss miss 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 in Fig. 142 is shown, a cacheable read command is first applied, 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 time period 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)]
sWie 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 in Fig. 143 is shown, the address status signal ADS # is set to "L" in the address cycle Ta, and the signals M / IO #, T / C # and W / R # are set to "H", so that the data write mode is set. 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 in the cycle 1 is fed, 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, fallt 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 in Fig. 144 is shown in the cycle 1 a write command is supplied. Because it is not a block mode, the block completion signal BLAST # drops to "L" when the valid data is accepted 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.As in Fig. 145 is shown, a write command is first created. 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.
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.After the end of this waiting period
the data is written one after the other. In this case, the time
the start of data writing is determined by the latency that
later
is described.
Wenn das Blockabschlußsignal
BLAST# den Pegel "L" erreicht hat, ist der Blockschreibvorgang abschlossen.If the block complete signal
BLAST # has reached level "L", 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 in Fig. 146 is shown, a write command is applied in cycle 1, that is to say in the 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 required 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 in Fig. 147 is shown, the reset signal RST # reaches the level "L" when switched on. In Fig. 147 An operating sequence for setting the CDRAM into the operating state based on the sleep cycle Ts is shown as an example. The sleep cycle Ts represents an operation 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 Initalisierungszyklus
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 there is an initialization cycle
Ti executed.
In this initialization cycle, the reset signal RST # is set to
Active state "L" set, and the signal DH # / SP # is set to "H"
set. By holding the signal DH # / SP # at the inactive level "H"
for at least
The initialization is carried out in the CDRAM for 15 T periods. In
This initialization process becomes the values of the command registers described above
initialized, the DRAM is initialized and those held in the bidirectional transmission circuit
Data is 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 ensures that the internal
Return circuits to the initial state.
[CPU-Rückstellung (CDRAM wird nicht
zurückgesetzt)][CPU reset (CDRAM will 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 in Fig. 148 is shown, the reset signal RST # is kept at the active state "L" at the time of the CPU reset if an initialization is carried out 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 reliably 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 point is in the initialization cycle
Ti, that is,
if the default
CPU is released, switching of the signal DH # / SP # blocked,
this means,
it is impossible,
set this signal to "H" once, and then this signal
to decrease to "L" when the reset signal
RST # increases to "H". This will initialize the CDRAM
prevented. The operation when leaving sleep mode is for this
identical.
[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 in Fig. 149 is shown, 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" to set the sleep mode. If the signal DH # / SP # is held 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.In order 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 in FIG Fig. 150 is shown. 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 set 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 OMIS, 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 response
of the command register
an "instruction register index set" instruction OMIS, an "instruction register read" instruction
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 command registers formed.
The reading / writing of the command register will be done later along with the structure
and the operation of the command register are 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 in Fig. 151 shown address bit A0 fixed. The address status signal ADS # and the signal M / IO # are both set to "L". The signal W / R # 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 instruction register enable signal
CNE # set to "L". As a result, access to the command register
executed.
After the command register activation signal
CME has been set to the active state "L", a
Data write / read into and out of the command register.
Fig.
152 zeigt in einer Tabelle den Zustandsübergang der verschiedenen Zyklen.
Der Zyklus Tc1 stellt einen Befehlszyklus 1 da, 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 shows the state transition of the different cycles in a table. The cycle Tc1 represents an instruction cycle 1 there, 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
after the first command cycle Tc1 described above. In
This cycle is a write or read in or out of
Command register performed.
At this time, the command to be addressed is from the command register index setting command
fixed. To set the command register index
used an address. 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 the address cycle
Ta to data cycle Td): This transition
is realized when the ADS # signal is in the active state
Signal M / IO # is "H", the device is in the selected state,
the reset signal
RST # is inactive and the block ready signal BRDY #
is in the active state.
-
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 for data waiting cycle Tdw. It is executed when the ADS # signal in
is active state, the signal M / IO # is "H", the device
in the selected
State is, 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. It runs when
the signal DH # in the inactive state, the reset signal RST # in the inactive
State and the BRDY # signal is in the active state.
-
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 the inactive state, the block completion signal
BLAST # in the inactive state, the reset signal RST # in the inactive
State and the 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 data cycle Td to data wait cycle Tdw is executed if
the signal DH # in the inactive state, the block termination signal BLAST #
in the inactive state, the reset signal RST #
is in the inactive state and the signal BRDY # is in the inactive state.
-
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 in the inactive state
are located.
-
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 is executed
if the signals DH # and RST # are both inactive and
the block complete signal
BLAST # reached the active state.
-
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 data cycle Tdw to data hold cycle Tdh is executed if
the data hold signal DH # is activated and the reset signal RST #
is inactive.
-
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 data hold cycle Tdh to data cycle Td is executed if
the signals DH #, BLAST # and RST # are all inactive and
the block ready signal BRDY # is in the 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 hold cycle Tdh to the data hold cycle Tdw is executed when
the signals DH #, BLAST #, RST # and BRDY # all in the inactive state
are.
-
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 data hold cycle Tdh to address cycle Ta is executed if
the signals DH #, RST # are both inactive and the block completion signal
BLAST # is activated.
-
L: Der Übergang
vom Adreßzyklus
Ta zum ersten Befehlszyklus Tcl wird durch Einstellen des Adreßstatussignals
ADS# auf den aktiven Zustand, Einstellen des Speicher/IO-Signals
M/IO# auf "L" und durch Einstellen der Rückstellsignals RST# auf den
inaktiven Zustand durchgeführt.L: The transition
from the address cycle
Ta becomes the first command cycle Tcl by adjusting the address status signal
ADS # to the 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 Tcl 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 Tcl to the second command cycle Tc2 is made by setting the Command register activation signal CME # to the active state and realized by setting the reset signal RST # to the inactive state.
-
N: Der Übergang
vom ersten Befehlszyklus Tcl zum Adreßzyklus Ta wird durch Deaktivierung
der Signale CME#, RST# ausgeführt.N: The transition
from the first command cycle Tcl to the address cycle Ta by deactivation
of the signals CME #, RST # executed.
-
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 if
the reset signal
RST # is put into the inactive state.
-
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 when the address status signal ADS # and that
Reset signal RST #
both are put 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 the initialization cycle Ti is through
Setting the reset signal
RST # implemented on 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 by setting
of the reset signal
RST # implemented in the inactive state.
-
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 for the sleep cycle Ts is realized when the sleep mode signal SP #
activated and the reset signal
RST # is deactivated. At this point, the signal SP # must be for at least
32 T clock signal periods are kept in the 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 when the sleep mode signal
SP # is in the active state. The sleep mode signal SP # becomes asynchronous
sampled 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 ermögliche,
sind mindestens 15 T Perioden ab dem Zeitpunkt, wenn das Schlafmodussignal
SP# deaktiviert wird, erforderlich.U: The return
from sleep cycle Ts to address cycle
Ta is realized when the sleep mode signal SP # is deactivated.
When exiting sleep mode to allow access,
are at least 15 T periods from the time when the sleep mode signal
SP # is disabled, 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.The Fig. 153A and 153B show truth values of control signals for performing reading / writing of 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 in Fig. 153A is shown, the command register access cycle is implemented using the signals M / IO #, D / C #, w / R # and CME # and the address signal bit A0. This is shown in detail by the states of the respective control signals in the signal diagram 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.Is the command register activation signal CME #
equal to "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 in 153B an instruction register index setting cycle CMIS and the instruction register write cycle CMRW are sequentially executed when data is to be written into the instruction register, that is, when a predetermined mode is to be set. A command register is selected by the command register index setting cycle CMIS from the command register indices 00H to 1CH according to the value at the input / output terminals DQ0 to DQ7. The indices 00H to 1CH that follow the command register 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 becomes a value supplied to the data input / output terminals DQ0 to DQ7
to the selected register index
written. By repeating the above process, you can
a data writing for
any 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.If stored in the command register
Data to be read is the command register index setting cycle
CMIS and the instruction register read cycle CMRR executed. consequently
are the saved. Data of the selected command register index
read. When all the required contents of the command register are read
the process described above is 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 in Fig. 154 is shown, the command register with index 00H has a width of 8 bits. 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 the bit 7 set to 0, the REF # connector works as a signal input connector. is bit 7 is 1, the REF # connector is used as the signal output connector. Is this bit 7 equal to "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 set the cache operation on a write hit. This is because the bit sets whether or not to write back on a write hit.
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 specify the cache operation in the event of a write miss, namely whether an assignment should be carried out 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.The bits 3 and 4 are used to adjust the Refresh interval used. The refresh interval is set to an appropriate value according to the frequency of the master clock signal and the operating mode (sleep mode, etc.).
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, which will be described later. A 32-bit bus and 64-bit bus are prepared for the bus size.
Die Bits 0 und 1 werden
zum Festlegen der Anzahl von Speicher-Banks verwendet. Die Adressierungsarchitektur ändert sich
entsprechend der Anzahl von Speicher-Banks.The bits 0 and 1 are used to set the number of memory banks. The addressing architecture changes according to the number of memory banks.
[Index 01H][Index 01H]
Fig.
155 zeigt die Struktur des Befehlsregisters mit dem Indes
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 Indes 01H. In the following description, it is assumed that each instruction register is 8 bits wide. The bits 5 to 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.The bits 2 to 4 are used to set the number of waiting cycles. You set the waiting time until valid data is output in the access cycle. If there is an operation without a waiting cycle, data is output in the next cycle, in the access cycle. The bits 2 . 3 and 4 set the wait state for the block cycle, the write cycle or the read cycle. The bits 0 and 1 set the block length and block type. 4 is prepared as standard for the block length. The block type includes an interleave type, in which various data are alternately created, and a sequential type, in which the same processing device accesses. The gear type is used when an image processing device and the CPU in the image processing system access alternately. That will be described later.
[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 in Fig. 156 shown. 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
(000000 bis 0C7FFh) cachebar 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 The command register with index 02H is used to determine whether the CPU address range (000000 to 0C7FFh) should be cacheable or non-cacheable. The bits 4 to 6 of the command register with index 02H are used to determine 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-cachebaren 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.The bits 0 to 3 of the command register with index 02H and the 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 is according to the bus size, which is determined by bit 2 of the index 002 to Fig. 154 is set, the CDRAM address architecture changed. 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 with respect to bits 2 of the command register has been written 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-cachebaren Speicherblocks
verwendet. In diesem Fall wird der nichtcache-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 in Fig. 157 shown. The command registers of indices 04H and 05H are used to set the non-cacheable area. In the instruction registers with the indexes 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 which are in Fig. 157 are shown can set the non-cacheable area in any area. The bits 4 to 6 of the command register with index 04H are used to determine the size of the non-cacheable memory block. The bits 0 to 3 of the command register with index 04H and the 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 in Fig. 158 shown. As in Fig. 158 is shown, the command registers with the indices 06H and 07H are used to determine 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 0DC0h
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 in FIGS Fig. 159 and 160 is shown. The CPU address area 0DC0h 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 the latency is in Fig. 161 shown. The frequency command is through the bits 5 to 7 of the register with index 01H set above with reference to Fig. 155 has been described. 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 the access if 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 and thereby indicates the overwritten state, the content 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 that are necessary for this data transmission are in Fig. 161 in brackets (). 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 in write mode
always the same, independently
whether access to a cache hit or cache miss
leads,
because the data goes directly to the data transmission gate
to be written.
[Einstell/Haltezeit][Setting / holding 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
to the master clock signal
CLK executed. Therefore
the setting time and the hold time of the input signal with respect to the
rising edge of the master clock signal CLK designed.
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 in Fig. 164 a plurality of CDRAMs are generally used to form a memory system. As in Fig. 164 is shown, 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 7501a to 7501b ).
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 7501a to 7501d are connected to 32-bit 7501e data bus. The CDRAMs are each with a control bus 7500 connected (7500 generally denotes the reference numerals 7500a to 7500e ). The control buses 7500a to 7500D are with a main control bus 7500e connected.
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 itself generates control signals. That means it creates
the block ready signal BRDY #, the cache activation signal
KEN #, the local memory activation signal LME # and the refresh determination signal
REF # if this is configured as an output signal. The sections
to output these signals are structured so that they are appropriate
OR logic connected to the signal lines. The block ready signal BRDY #
is used as an example. This signal becomes active on "L",
if the CPU 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 according to the active state
("L" level) of the cache enable signal KEN # stores.
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 ?1 und ?2 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, a structure with an open drain, like the one in Fig. 165A is shown as an output section for generating control signals ver applies. The signal line is raised to the supply potential Vcc by a pull-up resistor R. As in Fig. 165A is shown, output transistors OTA and OTB are parallel to each other with a signal line 9010 connected. The output transistors OTA and OTB switch depending on the output determination signals? 1 and? 2 in the CDRAMs CRA and CRB, respectively, around the signal line 9010 to unload. On the signal line 9010 a pull-up resistor R is formed. 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 stores belong to different banks of the structure that are in Fig. 164 is shown. Referring to the signal diagram in Fig. 165B the operation of the in Fig. 165A described circuit described.
Es wird angenommen, daß dem CDRAM CRA
eine Leseanforderung zugeführt
wird und gültige
Daten ausgegeben werden. In diesem Fall steigt zunächst das
Signal ?1 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 ?1 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, signal? 1 first rises to "H". This makes the output transistor OTA conductive. As a result, the potential becomes SigA of the signal line 9010 , which was raised to the supply potential Vcc by the pull-up resistor R, quickly discharged via the output transistor OTA. When the data output is completed, the signal? 1 drops to "L". Consequently, the signal line 9010 raised by the pull-up resistor R to the level of the supply potential Vcc. 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 ? 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.Then the CDRAM CRB is accessed and the signal? rises to "H". As a result, the output transistor OTB turns on to the signal line 9010 to discharge 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
can
the necessary signals, for example the signal BRDY #, by 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 increases 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
fehlerhaft 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 corresponds to the state of the SigA signal on the signal line 9010 issue. If the rise of the signal SigA on the signal line 9010 is moderate and if it is determined with the rising edge of the master clock signal CLK that it is at "L", data can possibly be accepted incorrectly. In this case, because the CPU determines whether the next access is possible according to the state of the signal SigA, it becomes impossible to address the memory in another bank by switching the banks. This prevents quick operation. If the value of the pull-up resistor R is made smaller, the signal line can 9010 be loaded 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 ?1L 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 eien Ausgabetransistor 9011b,
der in Abhängigkeit von
einem Signal ?2D 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 in Fig. 166 is shown, 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 9011a , which is made conductive in accordance with a signal ϕ1D, and a p-channel MOS transistor 9012A which is made conductive depending on a signal? 1L. 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 9011b , which is made conductive depending on a signal? 2D, for discharging the signal line 9010 and a p-channel MOS transistor 9012b for charging the signal line 9010 for a predetermined period of time and only in response to a signal ϕ2L. The master clock signal CLK is sent to the CDRAMs CRA and CRB via a signal line 9009 fed. Referring to the signal diagram in Fig. 167 is the operation of the output section after Fig. 166 described.
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 ?1D 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 ?1D dann auf
"L", wobei die ansteigende Flanke des Master-Taktsignals CLK als
Trigger verwendet wird. Der Abfall des Signals ?1D wird als Trigger
verwendet und das Signal ?1L 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 in the figure as?) Is executed from the rising edge of the master clock signal CLK, the signal? 1D rises to "H" after the lapse of a predetermined period of time around the signal line 9010 to discharge 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? 1D then falls to "L", using the rising edge of the master clock signal CLK as a trigger. The drop in the signal? 1D is used as a trigger and the signal? 1L drops to "L" and is held for a predetermined period of time. As a result, the transistor turns off 9011a and the transistor 9012A switches through. So that the signal line 9010 about the transistor 9012A loaded at high speed. After a predetermined period of time has elapsed, the transistor turns on 9012A 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 ?1L unter Verwendung des Signals ?1D 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 point, the end changes not for a predetermined period of time from the rising edge of the master clock signal CLK, as in Fig. 162 is shown. More specifically, the step-down transistor switches 9011 from the locked state to the on state after a predetermined period of time has passed since the rising edge of the master clock signal CLK. The transistor therefore switches during this time 9011b not through even if the transistor 9012A is switched through. Therefore, there is no signal collision, no current flows from the transistor 9012A to the transistor 9011b and the signal line 9010 is loaded at high speed. Because the? 1L signal is generated using the? 1D signal as a trigger, the transistors switch 9011a and 9012A not through at the same time. Therefore, no forward current flows in the CDRAM CRA. because the transistor 9012A after a predetermined period of time has passed to the locked state, 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 ?2L erzeugt, der Transistor 9012b schaltet
durch und entlädt
die Signalleitung 9012 für eine vorbestimmte Zeitspanne
mit hoher Geschwindigkeit.According to the state of the signal Sig on the signal line 9010 the CDRAM CRB is then addressed by the external CPU, the transistor 9011b switches through in a similar manner and discharges the signal line 9010 , Then the transistor 9011b blocked. Then the signal? 2L is generated, the transistor 9012b switches through 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 the pull-up transistors 9012A and 9012b kept in the conductive state, can be set exactly.
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 ?L 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 in Fig. 168 the control signal generating system has a processing circuit 9020 to generate a set signal after the lapse of a predetermined period of time in accordance with an applied command, a set / reset flip-flop 9021 which is dependent on the set signal from the processing circuit 9020 is set and reset with the rising edge of the clock signal CLK, an inverter circuit 9022 to which the output signal of the flip-flop 9021 inverted and a single pulse generation circuit 9023 by the output signal from the inverter circuit 9022 is dependent on 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 switches the transistor 9011 to unload the output line. The single pulse? L from the single pulse generation circuit 9023 switches the transistor 9012 to load the output signal line.
Bei der in Fig. 168 gezeigten wird das Signal ?D
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 ?L 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.At the in Fig. 168 shown, the signal? D is reset with the rising edge of the master clock signal CLK. Depending on the transition of the signal ϕD to the reset state, a single pulse? L is generated for a predetermined period of time. The processing circuit 9020 changes its operation according to the signal from the Fig. 166 output section shown is delivered. 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 resilience.
Fig.
169 zeigt eine weitere Struktur für das Steuersignal-Erzeugungssystem.
Wie in Fig. 169 dargestellt
ist, weist das Steuersignal-Erzeugungssystem ein Flipfop 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 ?L 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 in Fig. 169 is shown, the control signal generation system has a flipfop 9025 on that at its setting input a signal from the inverter circuit 9022 , in the Fig. 168 is shown, and receives 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? L is generated at its complementary output / Q. Referring to the signal diagram in Fig. 170 will the operation of the in Fig. 169 described circuit described.
Liegt das Signal ?D 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 ?D auf "L", steigt das Ausgangssignal der Inverterschaltung 9022 an
und das Flipflop 9025 wird eingestellt. In Abhängigkeit
davon wird das Signal ?L eingestellt und erreicht den Pegel "L".
Wenn das Master-Taktsignal CLK abfällt, wird das Flipflop 9025 dann
zurückgestellt
und das Signal ?L 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? D is at "H", the output signal of the inverter circuit is located 9022 to "L". In this state, the signal ϕL is held in the reset state. In other words, it is kept at a "H" level. If the signal? D falls to "L", the output signal of the inverter circuit rises 9022 on and the flip-flop 9025 is set. Depending on this, the signal? L is set and reaches the level "L". When the master clock signal CLK drops, the flip-flop 9025 then reset and the signal? L rises to "H". As a flip-flop 9025 an edge-triggered flip-flop can be used, which is set as a function of the rise in the setting input signal and is reset as a function of the fall of the master clock signal. The resilience of the flip-flop 9025 can be greater than the adjustability. If so, the flip-flop 9025 as a function of 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.If the output signal of the circuit, which is in the form of an OR logic with the signal line 9010 is connected, as described above, represents a signal which 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 the.
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.With the structure described above, the signal line 9010 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. The polarity of the transistors in the example described above are namely changed.
[Verfahren zum Einstellen
von Testmodi][Procedure for setting
of 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 in Fig. 158 a test can be performed using the command registers with the indices 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 carried out 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 at a wrong 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
(Tcl 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, daß 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 in Fig. 171 is shown, the test mode is set when the command register setting cycle (Tcl 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 of setting the test mode, is used as a signal for setting 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 a specific test mode.
Um den Testmodus zu verlassen, wird
derselbe Befehlsregister-Einstellbefehl
erneut angelegt. Auch in diesem Fall wird der erste Befehlszyklus
Tcl oder der zweite Befehlszyklus Tc2 ausgeführt. Das Signal CME# wird auf
"H" gehalten.To exit the test mode,
the same command register setting command
created again. In this case too, the first command cycle
Tcl or the second command cycle Tc2 executed. The CME # signal goes up
"H" held.
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 used according to the signal timing,
and a special 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 entering a test mode
by applying a signal that is above the supply voltage
Vcc is raised, the test mode easier and with higher reliability
be called. Furthermore, the test mode can be done in a simple manner
be used after the device has been formed on a chip
is.
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 corresponds to that
Command Register setting
can be taken
other desired
Commands than that for
the command register setting process during the test operation
be so that the
CDRAM a desired one
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 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 in 94 is shown, the command register can be set using the signals RAS #, CAS # and DTD #. In this case, the command for setting the command register is applied with the rising edge of the external clock signal K, as in Fig. 172 is shown. 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 taken 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 is generally entering other commands for one to one
locked three cycles when a command register setting command is supplied.
Because the test mode was taken at such an operating time
who is locked according to the specification can be a
incorrect call of the test, which indicates incorrect operation of the
CDRAMs are caused to 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 Zähersignal
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 in Fig. 173 is shown, the test mode setting circuit has a command detection circuit 9030 receiving an external control signal for detecting the input of a command register setting command, a counter 9032 for counting the detection signals from the loading fail detection circuit 9030 , an address key detection circuit 9035 by a double counter signal from the counter 9032 is dependent, for comparing the address signal supplied at that time with a predetermined key to detect a match / mismatch, and a test circuit 9034 which is dependent on a match detection signal from the address key detection circuit 9035 is activated to set a desired test mode. The test circuit 9034 is dependent on a triple counter signal from the counter 9034 disabled. The command register 9033 becomes dependent on a command detection signal from the command detection circuit 9030 activated. Access to the command register 9033 is permitted in this structure according to the third embodiment only 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 command detection signal is applied twice in successive clock cycles, the counter generates 9032 an increment signal and passes it to the address key detection circuit 9035 to. After counting up, it deactivates the test circuit 9034 depending on the next command detection signal applied. The test circuit 9034 enables a 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 generation 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 under the control of the test circuit 9034 generates a predetermined voltage 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 in Fig. 174 a counter is shown 9042 the command register setting command from a command detection circuit 9040 and count their number. A test mode setting circuit 9044 is dependent on a two-time increment signal from the counter 9042 activates and sets a predetermined test mode according to the address supplied at that time. More specifically, the test mode setting circuit has 9044 a function for decoding the address signal and setting a predetermined test mode. The circuit structure of the test circuit 9042 is designed so that the test mode setting circuit 9044 specified test mode is implemented. The test circuit 9044 is similar to that in Fig. 173 shown test circuit 9034 ,
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 Hochzählsignale
vom Zähler 9032 gelesen
und der Testschaltung zugeführt
wird. In diesem Fall wird vorher im Befehlsregister 9033 ein
vorbestimmter Testmodus eingestellt.In the in the Fig. 173 and 174 The structure shown can use a structure in which a test mode determination signal of a predetermined instruction register 9033 corresponding to twice the count-up signals from the counter 9032 read and fed to the test circuit. In this case, the command register 9033 a predetermined test mode is set.
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
? 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 in the Fig. 173 and 174 shown counter. As in Fig. 175 is shown, the counter points 9032 (9042) a single pulse generation circuit 9050 that from the command detection signal? is dependent on the command detection circuit for generating a pulse with 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 has at its setting input S twice the count-up signal C2 from the counter circuit 9054 and at its reset input R three times the count-up signal C3 from the counter circuit 9054 receives, and a gate circuit 9052 that have an output signal from the flip-flop 9056 and an output signal from the single pulse generation circuit 9050 receives on.
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, the gate circuit 9052 an OR gate. Is the output signal from the gate circuit 9052 the counter circuit becomes "H" 9054 put in the operating state. Referring to the signal diagram of Fig. 176, the operation of the in Fig. 175 counter circuit shown.
Wird mit dem Anstieg des Master-Taktsignals
CLK ein Befehlsregister-Einstellbefehl zugeführt, steigt das Befehlserfassungssingal ϕ an.
In Abhängigkeit
vom Befehlserfassungssingal 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 ?. Damit erreicht der Zählwert den Wert 1.If a command register setting command is supplied with the rise of the master clock signal CLK, the command detection signal ϕ rises. The single pulse generating circuit generates depending on the command detection signal ϕ 9050 a single pulse and the output signal of the gate 9052 rises to "H". Consequently, the counter circuit 9054 activates and counts the command detection signal? 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 ? 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 (that is in Fig. 176 indicated by the dashed line). Does a command detection signal subsequently occur during this period? supplied, generates the counter circuit 9054 twice the count-up signal C2. This will make the flip-flop 9056 set and its output signal Q rises to "H". Depending on the rise of the output signal Q of the flip-flop 9056 becomes the pulse generation of the single pulse generation circuit 9050 blocked. The output signal of the single pulse generation circuit 9050 namely drops to "L". The gate 9052 continuously outputs a signal with level "H" corresponding to the output signal Q of the flip-flop 9056 out. So that the counter circuit 9054 kept in the active state.
Wird das dritte Befehlserfassungssignal
? angelegt, erzeugt die Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 9050 keinen
Impuls. In Abhängigkeit
vom dritten Befehlserfassungssignal ? hebt die Zählerschaltung 9054 das
zweifache Hochzählsignal
C3 auf "H" an.Will the third command detection signal? applied, generates the single pulse generation circuit 9050 no impulse. Depending on the third command detection signal? raises the counter circuit 9054 the double count-up signal C3 to "H".
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.As a result, the output signal Q of the flip-flop falls 9056 to "L" and the counter circuit 9054 is reset. Depending on the drop in the Q output signal of the flip-flop 9056 becomes the single pulse generation circuit 9050 reactivated.
Wird das Befehlserfassungssignal
? nicht nacheinander zweimal angelegt, fällt das Ausgangssignal der
Einzelimpuls-Erzeugungsschaltung 9050 in
Abhängigkeit
vom zweiten Taktsignal ab dem ersten Anlegen des Befehlserfassungssignals
? 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.Will the command detection signal? not applied twice in succession, the output signal of the single pulse generation circuit falls 9050 depending on the second clock signal from the first application of the command detection signal? as indicated by the dashed line in Fig. 176 is shown. In response to this, the count value of the counter circuit 9054 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 controller]
Wie in Fig.
154 gezeigt ist, kann das siebte Bit des Befehlsregisters
mit Index OOh dem REF#-Anschluß als
Eingangsanschluß oder
Ausgangsanschluß einstellen.
Es wird nun die Eingabe/Ausgabestruktur des REF#-Anschlusses beschrieben.As in Fig. 154 is shown, the seventh bit of the command register with index OOh can set the REF # connection as an input connection or an output connection. 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 in Fig. 177 is shown. As in Fig. 177 shown bank 0 to bank n each a 4-byte word structure with byte 0 to byte 3 on, and in each bank the REF # terminals of the CDRAMs are interconnected. 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 ?RAS# 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 Figure 12 shows a structure for the CDRAM refresh section. For easier understanding of the refreshing process, in Fig. 178 described an example 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 the RAS buffer 6030 generates an internal RAS signal? RAS # 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 in Fig. 178 is shown, the refresh control system has a master circuit 8010 to generate a refresh request, a master / slave switch 8040 for transmitting the refresh request from the master circuit 8010 to a refresh port 8000 corresponding to a master / slave setting indicator M / S # from the command register, and a slave circuit 8020 by the refresh request to the port 8000 is dependent on performing the refresh operation on.
Die Master-Schaltung 8010 weist
einen Selbstauffrischungszeitgeber 8012 zum Erzeugen der
Auffrischungsanforderung ?REFs# in vorbestimmten Zeitintervallen
und ein erstes Arbitrierungsmittel 8014 zum Arbitrieren
der Auffrischungsanforderung ?REFs# vom Selbstauffrischungszeitgeber 8012 und
des internen RAS-Signals ϕRAS# vom RAS-Puffer 8030 auf.
Wenn das interne RAS-Signal ?RAS# aktiv ist und eine Auffrischungsanforderung ?REFs#
angelegt ist, gibt das erste Arbitrierungsmittel 8014 eine
Auffrischungsanforderung ?REF# aus, wenn das interne RAS-Signal
?RAS 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? REFs # at predetermined time intervals and a first arbitration means 8014 to arbitrate the refresh request? REFs # from the self-refresh timer 8012 and the internal RAS signal ϕRAS # from the RAS buffer 8030 on. When the internal RAS signal? RAS # is active and a refresh request? REFs # is asserted, the first arbitrator gives 8014 a refresh request? REF # if the internal RAS signal? RAS is deactivated. At this time, as will be described in detail later, the first arbitration means 8014 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. If the slave state is set, the changeover switch 8040 placed in a state of high output impedance. 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 Leseverst.ärkeraktivierung
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 ?RASa# eine Logikoperation
aus und erzeugt das interne RAS-Signal ϕRAS#.The slave circuit 8020 has a second arbitration means 8022 to arbitrate the refresh request from the port 8000 is supplied (from outside or from the same chip), and a precharge completion signal ϕPR and a self-refresh control circuit 8024 by the refresh request ϕREFa # from the 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 created, it performs the row selection process of the DRAM and a read amplifier activation using the refresh address from the refresh address counter as the row address. The self-refresh tax 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? RASa # 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 ?REFa# an die Selbstauffrischungs-Steuerschaltung 8024.The second arbitration tool 8022 transmits the refresh request internally or from the off chip through 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 precharging of the DRAM field has been completed. The second arbitration tool 8022 delivers a mask signal ϕMask # to the RAS buffer 8030 simultaneously with the transmission of the refresh request? REFa # 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 that of the second arbitration means 8022 generated mask signal ϕMask # masks the RAS buffer 8030 the external row address scanning signal ext.RAS # and blocks external access. Referring to the signal diagrams of Fig. 179 and 180 now becomes the operation of the master circuit 8010 and the slave circuit 8020 , in the Fig. 178 are described.
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 ?RAS# 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.With reference to Fig. 179 will first operate the master circuit 8010 described. If the internal RAS signal ϕRAS # is in the active state "L", the DRAM field is accessed from the outside and the DRAM field is active. Used by the self-refresh timer 8012 If a refresh request ϕREFs # is created, the first arbitration means is transmitted 8014 the refresh request ϕREFs # in synchronism with the master clock signal CLK when the signal? RAS # is at the inactive level "H". The switch 8040 has been put into the operating state in accordance with the indicator M / S #, so that it is that of the first arbitration means 8014 supplied refresh request for connection 8000 and to the slave circuit 8020 transfers. This removes the refresh request for the other CDRAM from the connector 8000 issued.
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 ?REFs#. 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 ?Mask# 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 ?RAS# deaktiviert ist. Daher hat das Maskierungssignal ?Mask#
die Funktion, eine neu angelegte Zugriffsanforderung zu maskieren.At this point, the first arbitration tool delivers 8014 an external refresh request depending on the (synchronous to) 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 disables the internal refresh request? REFs #. This will become the self-refresh timer 8012 reset again and starts a new counting process. 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 the indicator M / S # the connection 8000 as the output connection) leads the second arbitration means 8022 arbitration of the refresh request from the switch 8040 out. The second arbitration tool 8020 generates a mask signal? Mask # depending on the refresh request from the switch 8040 is created. The first arbitration means 8014 generates the refresh request in synchronization with the master clock signal CLK after the internal RAS signal? RAS # is deactivated. The mask signal? Mask # 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 ?RAS, 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 submitted, the second arbitrator generates 8022 a refresh request ϕREFa # when the precharge completion signal ϕPR from the RAS buffer 8030 deactivated and precharging completed. The self-refresh control circuit 8024 executes the refresh operation according to 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? RAS that is generated at this time has a predetermined width. Namely, the self-refresh control circuit generates a single pulse signal having a predetermined width as an internal RAS signal ϕRASa # depending on the refresh request ϕREFa #.
Ist eine vorbestimmte Zeitspanne
verstrichen, so ist der Auffrischungsvorgang abgeschlossen und das
Maskierungssignal ?Mask# wird deaktiviert. Das erlaubt die Annahme
eines externen Zugriffs.Is a predetermined period of time
elapsed, the refreshing process is complete and that
Mask signal? Mask # is deactivated. That allows the assumption
an external 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 connector 8000 is set as the input port by the indicator M / S #), the refresh operation is carried out in accordance with the refresh request which is external to the port 8000 is created. 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 subjected to the refresh operation at the same time 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 80 14 and 8022, the refresh operation can be performed with an arbitrary 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
?PR#. 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 ?RAS# um eine vorbestimmte
Zeitspanne verzögert.
Bei der in Fig. 181 gezeigten
Struktur steigt das Vorladeabschlußsignal ?PR 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? PR #. This Circuit is in the RAS buffer 8030 included the in Fig. 178 is shown. As in Fig. 181 is shown, the precharge completion signal generation system has a delay circuit 9060 which delays the rise of the internal RAS signal? RAS # by a predetermined period of time. At the in Fig. 181 As shown in the structure shown, the precharge completion signal? PR rises to "H" after a predetermined period of time from the rise of the internal. RAS signal ϕRAS # to the inactive level "H". This indicates the completion of the subpoena, as in Fig. 182 is shown. 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
?PR 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 ?RAS# und des Vorladeabschlußsignals ?PR erhalten wird,
kann als Vorladeabschluß-Bestimmungssignal
erzeugt werden. Wenn diese UND-Operation verwendet werden soll,
wird das Vorladeabschlußsignal ?PR
auf dem inaktiven Zustand "L" gehalten, wenn das interne RAS-Signal
?RAS# auf dem aktiven Pegel "L" liegt, das heißt, wenn das DRAM-Feld im aktiven
Zustand ist. Fig. 183 Fig. 10 shows another structure of the precharge completion signal generation system. As in Fig. 183 is shown is a counter 9064 activated depending on the rise of the internal RAS signal ϕRAS #, the master clock signal CLK counts for a predetermined period of time and raises the precharge completion signal? PR to the active state "H", which indicates the completion of the precharge. 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 “RAS # and the precharge completion signal“ PR can be generated as the precharge completion determination signal. When this AND operation is to be used, the precharge completion signal? PR is kept inactive "L" when the internal RAS signal "RAS # is at the active level" L ", that is, when the DRAM array is in the active state.
Die von der Anstiegverzögerungsschaltung 9060 und
dem Zähler 9064 gelieferte
Verzögerungszeit
kann so lange wie die RAS-Vorladezeit
sein.That of the rise delay circuit 9060 and the counter 9064 Delay time delivered 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-Singal 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 Fig. 178 , As in Fig. 184 is shown, the first arbitration means 8014 an inverter circuit 8068 for inverting the refresh request (ext.REF #) from the changeover switch 8040, a setting / resetting flip-flop 8062 which has the output signal from the inverter circuit at its setting input S. 8061 and at its reset input RD the output signal of the inverter circuit 8068 receives a 2-input AND circuit 8063 which outputs Q from the flip-flop 8062 and receives the internal RAS signal ϕRAS #, a latch circuit 8064 which is the output signal from the AND circuit 8063 depending on the rise of the master clock signal CLK takes over and locked, and a flip-flop 8066 , the output signal Q of the latch circuit at its setting input S. 8064 receives on. The external refresh request ext.REF # is from the flip-flop 8066 generated (it is via the switch 8040 to the refresh port 8000 ) Is applied.
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 from an output signal of the gate circuit 8067 , the master clock signal CLK at its true input and the output signal / Q of the flip-flop at its false input 8066 receives, reset. More specifically, the flip-flop 8066 resets 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
?REFs# vom Selbstauffrischungszeitgeber 8012 (siehe 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 ?RAS# 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.If the refresh request? REFs # from the self-refresh timer 8012 (please refer 178 ) is created, the flip-flop 8062 set (at this time, the external refresh request ext.REF # is still at the inactive level "H"). If the internal RAS signal ϕRAS # reaches the inactive state "H", the gate circuit leaves 8063 the output signal Q of the flip-flop 8062 by. The latch circuit 8064 accepts the output signal from the gate circuit 8063 synchronized with the rise of the master clock signal CLK and locks it. Therefore, the refresh request is taken over by the latch circuit 8064 locked in synchronism with the rise of the next clock signal CLK when the internal RAS signal? RAS # is deactivated. The output signal Q of the latch circuit thus rises 8064 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 sets 8067 the flip-flop 8066 depending on the rise of the next master clock signal CLK. So that the output signal / Q of the flip-flop 8066 reset from "L" to "H".
Durch die oben beschriebene Struktur
wird die externe Auffrischungsanforderung nur dann erzeugt, wenn
das interne RAS-Signal
?RAS# 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.With the structure described above, the external refresh request is only generated when the internal RAS signal? RAS # is inactive. If the external refresh request ext.REF # reaches the active state, the flip-flop 8062 through the inverter circuit 8068 reset, and the output signal Q of the flip-flop 8062 drops to "L". Then the output signal Q reaches the latch circuit 8064 the level "L". The flip-flop 8066 is not set at all and held in the reset state.
Die Auffrischungsanforderung ?REFs#,
die vom Selbstauffrischungszeitgeber 8012 ausgegeben wird,
stellt einen Einzelimpuls mit einer vorbestimmten Breite dar. Ein
Rückstellen
ist nicht notwendig.The refresh request? REFs # issued by the self-refresh timer 8012 is 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 is shown. As in Fig. 185 is shown, the second arbitration means 8022 a latch circuit 8070 which takes over and latches the external refresh request ext.REF # in synchronism with the rise of the master clock signal CLK, and a flip-flop 8072 , depending on the complementary output signal / Q of the latch circuit 8070 is set to. The mask signal φMask # is from the complementary output / Q of the flip-flop 8072 issued.
Das zweite Arbitrierungsmittel 8022 weist ferner
eine Gatterschaltung 8074, die das Maskierungssignal ?Mask#
und das Vorladeabschlußsignal ϕPR
empfängt,
sowie einen Zähler 8076,
der in Abhängigkeit
vom Auffrischungsanforderungssignal ?REFa# 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 tool 8022 also has a gate circuit 8074 which receives the mask signal? Mask # and the precharge completion signal ϕPR, and a counter 8076 which is dependent on the refresh request signal? REFa # from the gate circuit 8074 is activated to count up a predetermined number of the master clock signal CLK. After a predetermined number of master clock signals CLK have been counted, the counter sets 8076 the flip-flop 8072 back. The counter 8076 sets the time period of the refresh process. 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".If the external refresh request ext.REF # drops to the active state "L", the latch circuit takes over 8070 the external refresh request ext.REF # synchronized with the rise of the clock signal CLK and locks it. As a result, the complementary output signal / Q of the latch circuit rises 8070 to "H". This will make the flip-flop 8072 set. 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 ?Mask# 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 ?REFa# nimmt den
inaktiven Zustand ein.After the mask signal? Mask # has reached the active state "L", the gate circuit generates 8074 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, he sets the flip-flop 8072 back. As a result, the mask signal ϕMask # is reset to "H", the output signal of the gate circuit 8074 also reaches level "H" and the refresh request? REFa # assumes the inactive state.
Bei der in Fig. 185 gezeigten Struktur liegt die
Auffrischungsanforderung ?REFa#, 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.At the in Fig. 185 As shown in the structure shown, the refresh request? REFa # 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 in the output portion of the gate circuit 8074 is formed, and the counter 8076 is activated depending on the output signal of the single pulse generation circuit. Although this is not shown, the count of the counter 8076 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 ?RASa#, 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 in Fig. 186 is shown, the RAS buffer 8030 a gate circuit 8080 , which receives the external RAS signal ext.RAS # and the mask signal ϕMask #, and a NOR circuit 8082 , the output signal of the gate circuit at the first input 8080 receives on. The NOR circuit 8082 receives at its second input the internal RAS signal? RASa # from the refresh control circuit 8024 is produced.
Die Auffrischungssteuerschaltung 8024 weist
eine Auffrischungserfassungsschaltung 8090 zum Erfassen
einer Auffrischung in Abhängigkeit vom
Auffrischungsanforderungssignal ϕREFa#, eine Impulserzeugungsschaltung 8094,
die vom Auffrischungserfassungssignal ?REFa# von der Auffrischungserfassungsschaltung 8090 abhängig ist,
zum Erzeugen eines Impulssignals ?RASa# 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 from the refresh detection signal? REFa # from the refresh detection circuit 8090 is dependent, for generating a pulse signal? RASa # with a predetermined width (refresh operating time), an address counter 8092 that from the rise (deactivation) of the internal RAS signal φRASa # from the pulse generating circuit 8094 is dependent on increasing the count by 1, and a multiplexer 8096 to select either the count value of the address counter 8092 or an external address in accordance with the internal RAS signal φRASa # from the pulse generating circuit 8094 on.
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 multiplexer 8096 is fed to the DRAM row decoder. At this point, the output of the multiplexer 8096 to the DRAM row decoder via an address buffer. That from the gate circuit 8082 External RAS signal generated is sent to a DRAM RAS driver circuit 8096 created. The DRAM-RAS driver circuit 8096 performs an activation of the DRAM row decoder, a selection of the word lines, an 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 ?REFa# in Form eines Einzelimpulses
erzeugt wird.At the in Fig. 186 shown structure, it is not necessary to use the refresh detection circuit and the pulse generation circuit 8094 to be formed when the refresh request signal ϕREFa # is kept active during the refresh operation time, as in Fig. 185 is shown. The refresh detection circuit 8090 and the pulse generation circuit 8094 are necessary if the refresh request signal? REFa # 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 such 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-Steuerund 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.In the Fig. 186 The circuit structure shown 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 Fig. 131 is shown. The tax 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 in the control section 7026 and the arbitration is dependent on the detection of the return to the address cycle Ta instead of the external RAS # signal is performed.
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 in Fig. 131 shown control section 7026 shows the structure of in Fig. 111 external control device shown 3100 on. Therefore, because access to the DRAM array is being performed, an access control signal from the controller 3108 (please refer Fig. 111 ) to the DRAM field. Therefore, the structure is such that that of this control section 7026 applied internal RAS signal instead of the external control signal of the gate circuit 8080 of Fig. 186 is fed.
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 after the first
and second embodiment,
where different operations
according to the combination of the states of external signals when rising
of the clock signal become an active command detection signal
instead of the external address scanning signal ext.RAS #
fed.
Differentiate the external control signals used at this time
yourself in dependence
from the control signals used in the respective embodiments
to be used.
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 in which the address status signal
ADS # that is masked at the time of the refresh request
is used instead of the RAS # signal.
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 Fig. 4 shows another structure of the refresh control section. 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 Ausffrischungsanforderungssignal
empfängt,
eine Gatterschaltung 8706, die die Auffrischungsanforderung
?REF# vom ersten Arbitrierungsmittel 8014 und das Schlafmodus-Betimmungssignal
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 in Fig. 187 is shown, the refresh control section has inverter circuits 8702 and 8704 that invert the sleep determination signal Sleep, an AND circuit 8700 which the output signal from the inverter circuit 8702 and receives the master-slave indicator M / S #, a gate circuit 8708 which the output signal from the inverter circuit 8704 and one from either the refresh port 8000 or the selector switch 8040 received refresh request signal receives a gate circuit 8706 that the refresh request? REF # from the first arbitrator 8014 and receives the sleep mode determination signal Sleep, and a gate circuit 8710 which are the output signals of the gate circuits 8706 and 8708 receives on. From the gate circuit 8710 a refresh request signal becomes the second arbitration means 8020 transfer.
Die Gatterschaltung 8706 gibt
ein aktives Signal aus, wenn die Auffrischungsanforderung ?REF# 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? REF # is in the active state "L" and the sleep mode determination signal Sleep is at the active level "H". The gate circuit 8708 provides a signal at "H" when the external refresh request signal ext.REF # is in the active state and that from the inverter circuit 8704 supplied signal reaches the inactive level "H". The gate circuit 8710 outputs a signal at "L" when one of the output signals from the gate circuits 8706 and 8708 reached level "H". The gate circuit 8700 controls the output state of the 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 ?REF# 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 the normal operating mode, the sleep mode determination signal Sleep is inactive and the gate circuit 8700 passes the indicator M / S #. Hence the switch 8040 corresponding to the M / S # indicator into a state of high output impedance or a state in which the refresh request? REF # is passed. Because the sleep mode determination signal Sleep is at the inactive level "L", the output signal is the gate circuit 8706 fixed to "L". The gate circuit 8708 receives the signal with level "H" at its positive input via the inverter circuit 8704 and works as a buffer. In this case, therefore, the gate circuit 8710 according to the refresh request ext.REF # from the port 8000 or the switch 8410 a refresh request is generated 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
?REF# 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 level "L" and the switch 8040 regardless of whether the chip is a master or slave, it is placed in the high output impedance state. Because the gate circuit 8708 at its positive input a signal with level "L" via the inverter circuit 8704 receives, its output is fixed to "L". The gate circuit 8706 operates as a buffer in response to the sleep mode determination signal Sleep, which is "H", and generates the refresh request in accordance with the refresh request? REF # from the first arbitration means 8014 is produced. The logic of the gate circuit 8706 Refresh request is generated by the gate circuit 8710 inverted and as a refresh request with negative logic to the second arbitration means 8020 created.
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 Leistungssaufnahme
im Schlafmodus vermindert werden.Therefore, in 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 the connection 8000 placed in a state of high output impedance. It is not necessary to transfer another external refresh request ext.REF #, charging / discharging of this signal line can be avoided, and therefore the power consumption in the 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. Fig. 188 shows another example of the storage system structure. In the example of the storage system described above (see Fig. 177 ), the refresh operation is carried out bank-wise. 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 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 truth table of the control signals of the DRAM, which in 94 is shown, contain the commands for data transfer from the write data transfer gate DTBW to the DRAM field, a command DWT1 for performing a data transfer between the master register and the intermediate register of the data transfer circuit DWTB and a command DWT2 for the data transfer between the master register and locks the intermediate register. A new transfer command is created 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 should be a
data transfer
between the master register and the intermediate register (hereinafter
as slave register)
in the write data transfer circuit simultaneously with the data transfer process
from the DRAM field to the read data transfer circuit
Execute 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 should be the
data transfer
lock between the master register and the slave register of the write data transfer circuit
and a data transfer
Execute from DRAM field to 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 those described above
two DRAM read transfer commands
can
the quick write back
and data transfer
be made compatible in page mode. It will be the data transfer process
using these commands.
Die unter erwähnten Befehle werden mit derselben
Bedeutung wie die in 94 gezeigten
Befehle verwendet.The commands mentioned below have the same meaning as those in 94 commands shown are used.
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 DRTl 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 in Fig. 189 is shown, an active command ACT is first applied to the DRAM and a line corresponding to the CPU address is selected in the DRAM. The DRAM is then given a DRAM read transfer command 1 fed. At the same time, a buffer write transfer command BWT is applied to the SRAM. A row selection operation is performed in the DRAM field in accordance with the ACT active command, 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 DRTl 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 then 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 from the DRAM field to the slave register
STR of the read data transfer circuit
DTBR are transmitted according to the command DRT1. Whether the data transfer
according to this command is executed immediately depends on the frequency of the used
Clock signal from (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 in Fig. 190 is shown, the DRAM-NOP command DNOP (no operation) is applied and a buffer write transfer command 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 data block A2 becomes the slave register STW
Write data transfer circuit
DTBW transmitted
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 in Fig. 191 is shown, 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 time, the line in which the data block A1 was previously 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, in the event of a cache miss, the data required by the CPU can be run at high speed speed to the SRAM field and read immediately, so that the access delay in the event of a cache miss can be significantly reduced. This process is used as a fast write-back mode, as described above. By selecting two data blocks A1 and A2, the block size of the cache can be doubled. This allows the cache size to 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 in Fig. 192 is shown, a DRAM read transfer command in the DRAM 2 DRT2 fed and a command * 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 in Fig. 193 is shown, the DRAM-NOP command DNOP is supplied to the DRAM and the command * is applied to the SRAM. Therefore, the DRAM data block B2 is 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 in Fig. 194 is shown, 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 in Fig. 195 a precharge command PCG is supplied to the DRAM. The command * is applied to the SRAM. With the precharge command PCG, the DRAM field returns to the precharge state. As in Fig. 196 is shown, the active command ACT is then 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 in Fig. 197 is shown, the DRAM is the DRAM write transfer command 2 DWT2 fed. 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 in Fig. 197 is shown, no data transfer from the master register MTW to the DRAM column is carried out in this cycle in which the command DWT2 is applied, and therefore the transfer process is shown by a dashed 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 in Fig. 198 is shown, the DNOP command is applied to the DRAM and the * command 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 gespeichert worden ist, abgelegt.As in Fig. 199 is shown, then the DRAM write transfer command 1 DWT1 applied to the DRAM, and the command * fed to the SRAM. The command DTW1 represents an operating mode for transferring the data of 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 location on this line in which data block A1 has been stored.
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 in Fig. 200 is shown, the DRAM-NOP command 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 described above
of operations
can
the data blocks
A1 and A2 of the SRAM field written back according to the page mode
become. The fast write-back mode
and the page mode can
namely
both are 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
at which the line corresponding to the address requested by the CPU
is, in the DRAM, corresponding to a page hit / miss after the preloading is completed
selected
becomes.
Es wird eine spezielle Betriebsfolge
bei einem Cache-Fehltreffer beschrieben.It becomes a special operational sequence
described in the event of a cache miss.
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 66MHz. 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 Figure 12 shows a signal diagram of the operation in the event of a cache miss when the write indicator bit is set. Fig. 201 shows an operating sequence for a clock signal with 66MHz. 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
DRTl werden Daten vom DRAM-Feld zur Lesedaten-Transferschaltung übertragen.The following process is for a read Operation performed with page hits. If there is an access request and it turns out that there is a cache miss and page hit, the commands DRT1 and BWT are generated in the cycle. As a result, data transfer from the SRAM array to the write data transfer circuit is performed. Because the command DRT1 is applied, data transfer from the slave register to the master register is carried out in the write data transfer circuit. According to the command DRT1, data is transferred from the DRAM field to the read data transfer circuit.
Im Zyklus 5 werden die Befehle
DRT2 und BRTR ausgeführt.
Die vorher entsprechend dem Befehl DRTl 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.In the cycle 5 the DRT2 and BRTR commands are executed. The data previously stored in the read data transfer circuit in accordance with the command DRT1 are transferred to the SRAM field and the data requested by the CPU are read. At this time, data is transferred from the DRAM field to the read data transfer circuit in accordance with the DRT2 command. There is no data transfer between the slave register and the master register of the write data transfer circuit. In the cycles 6 to 8th a command SR is supplied to the SRAM and data are read in succession. In the cycle 7 a precharge command is applied to the DRAM 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 the cycle 9 the BWT instruction is supplied and data is transferred from the SRAM field to the slave register of the write data transfer circuit. As a result, two data blocks are stored in the write data transfer circuit.
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 the cycle 10 commands ACT and BRT are created, a row selection process is carried out in the DRAM field, while in accordance with the BRT command the cycle command corresponding to the DRT2 command 5 data block stored in the read data transfer circuit is stored in the corresponding line of the SRAM field.
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 the cycle 13 the DWT2 command is executed and the data which have been stored in the master register of the write data transfer circuit are stored at the corresponding position in the selected line of the DRAM field. In the cycle 15 the DWT1 command is created, and the data stored in the slave register of the write data transfer circuit are stored at the corresponding location in the DRAM field. This completes the write back process. The DRAM field can start from cycle 16 be addressed, and in the cycle 17 a command for the DRAM field is generated.
Bei einem Lesevorgang mit Page-Fehltreffer wird
der folgende Vorgang ausgeführt.When reading with page miss,
the following operation is performed.
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 DRTl 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 PCG and BWT instructions are issued. As a result, the DRAM array returns to the precharge state. Data is transferred from the SRAM field to the slave register of the write data transfer circuit. Then in cycle 6 the ACT command is created and a line is selected in the DRAM. In the cycle 8th the DRT1 command is created and the data of the corresponding position of the selected line of the DRAM are stored in the slave register of the read data transfer circuit via the master register. The data transfer between the registers is carried out in the write data transfer circuit.
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.In the cycle 10 the commands DRT2 and BRTR are created. In accordance with the BRTR command, the data which have been transmitted in accordance with the DRT command are stored in the corresponding position in the SRAM field. According to the command DRT2, data is transferred to the read data transfer circuit. At this time, no data transfer is carried out between the master register and the slave register of the write data transfer circuit. Then the command SR is supplied and data are read in succession. In the cycle 12 the precharge command PCG is created. As a result, the DRAM array returns to the 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 DWTl ausgeführt.
Die Daten, die in der Schreibdaten-Transferschaltung gespeichert
worden sind, werden nacheinander gespeichert.In the cycle 14 the BWT command is created and in the cycle 15 the commands ACT and BRT are supplied. With this, lines of the DRAM field and the SRAM field are 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 the cycle 10 have been stored in the read data transfer circuit, transferred to the position of the line which, according to the command DWT (cycle 14 ) has been selected. A line is selected in the DRAM, and in cycle 18 and the following commands DWT2 and DWTl are executed. The data that has been stored in the write data transfer circuit is successively stored.
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 operation is performed on a page miss write. First, the commands PCG and BW are supplied, and data is written in the write data transfer circuit. The DRAM field returns to the precharge state. In the cycle 6 an ACT command is created and a line is selected in the DRAM. Then in the cycle 9 command DWT1 is supplied, and the data that has been written into the write data transfer circuit is transferred to the corresponding location of the selected row of the DRAM array.
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 page hits
the commands BW and DWT1 created. The created at this time
Data is transferred to the master and slave registers of the write data transfer circuit.
Fig.
202 zeigt ein Signaldiagramm der Betriebsabfolge, wenn
ein Taktsignal mit 50MHz 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 operating sequence when a clock signal with 50MHz is present. In Fig. 202 is also the operational sequence for a failure hit write and a miss read under the same conditions as in the example Fig. 201 , that is, when the write indicator bit is set. At the in Fig. 202 operating sequence shown, the DRAM-NOP period (no operation) is shorter than in the example after Fig. 201 , The order in which the commands DRT1 and DRT2 are generated differs from the signal diagram Fig. 201 , Once the BWT buffer write transfer command is asserted, the DRAM read transfer command is asserted twice. Therefore, a similar process can be realized regardless of which of the commands DRT1 and DRT2 is 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 DRTl 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.If the commands DRT1 and BRTR are supplied, the data which have been stored in the read data transfer circuit are written to the corresponding position in the SRAM field, and the new DRAM cell data are then transmitted 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 8th ) 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 corresponds to the BWT command in the cycles 3 and 8th be transmitted. Therefore, an operation similar to that in Fig. 201 shown can be realized.
Fig.
203 zeigt eine Betriebsfolge, wenn das Master-Taktsignal
eine Frequenz von 40MHz 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 33MHz 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 operational sequence when the master clock signal has a frequency of 40MHz. The signal diagram after Fig. 203 is similar to that of Fig. 201 , Similar operation is realized except that the DRAM-NOP period (no operation) differs due to the difference in clock frequency. Fig. 204 shows an operational sequence when the master clock signal CLK has a frequency of 33MHz. In the Fig. 204 Operating sequence shown is similar to the operating sequence according to 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 differs
the DRAM-NOP time period (no operation) depends on the frequency of the master clock signal,
because the internal data transfer time
determined by the latency. The length of the latency can be adjusted accordingly
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 Signale 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 in Fig. 205 is shown, the signals RAS #, CAS # and DTD # are all set to "H" for the DRAM-NOP command (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 in FIGS Fig. 125 and 127 shown on.
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 DRTl und
DRT2 aktiviert/dekativiert.The control signal generation system has a structure similar to that in FIG Fig. 129 shown is similar. At the in Fig. 125 Write data transfer circuit shown is the signal DWTE for controlling the data transfer from the intermediate register 4002 , that is the slave register, to the master register 4004 activated / deactivated according to the commands DRTl 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, the controller generates 7026 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 könne. 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 another structure of the data transmission circuit. As in Fig. 206 is shown, 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).At the in Fig. 206 Write data transfer circuit DTBW shown, a similar effect is achieved not only by the shift register structure, but 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 Figure 10 shows an example of the image processing system using the CDRAM according to the present invention. As in Fig. 207 is shown, the image processing system has 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 to control access to the CDRAM for image display and access between the CPU and the CDRAM. The CPU 9500 is over a data bus 9505 with the high-speed video interface 9510 connected.
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 on.
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 33MHz. Die
Hochgeschwindigkeits-Videoschnittstelle 9510 arbeitet mit
66MHz 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 to save video data. The data transfer is between the SRAM 9540 and the video area 9560 executed. The CPU 9500 works with an operating frequency of 33MHz. The high-speed video interface 9510 works with 66MHz and regulates the access to the CDRAM 9530 the CPU and the image display unit 9520 , By data transfer (according to the commands DRT and BRT) from the DRAM area 9550 to the SRAM area 9540 become video data from the DRAM field 9550 to the SRAM field 9540 transfer. Under the control of the high-speed video interface 9510 attacks the CPU 9500 directly to the data transmission circuit in accordance with the buffer read command BR and the buffer write command BW to the data transmission circuit which is in the CDRAM 9530 is formed. The image display unit 9520 accesses the SRAM area 9540 to. The high-speed video interface 9510 is carried out in an interleaved manner.
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 shows schematically the working principle of the in Fig. 207 shown image processing system. In the return time of the video data (horizontal and vertical return time) there is a transfer of video data from the DRAM area 9550 to the SRAM area 9540 carried out. During this period the CPU 9500 the CDRAM 9530 do not respond. Outside of the ramp-down time, a so-called "image refresh" can be carried out on the video data from the CPU that is on the CDRAM 9530 accesses, be changed. The CDRAM 9530 Namely, it 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.It becomes the control process of the high speed video interface 9510 describe.
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 15,5MHz übertragen.
Der Zugriff auf die Videodaten wird unter Verwendung des Befehls
SR ausgeführt.
In Fig. 209 bezeichnet
der Zyklus T1 einen Vieozugriffszyklus und T2 einen CPU-Zugriffszyklus. Fig. 209 Figure 12 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 sets the operating speed of the CPU and CK66 sets the operating speed of the high-speed video interface 9510 that the CDRAM 9530 responds to the image display unit 9520 video data is transmitted at a speed of 15.5MHz. Access to the video data is performed using the SR command. In Fig. 209 cycle T1 denotes a live access cycle and T2 denotes a CPU access cycle.
Wie in Fig.
209 dargestellt ist, wird im ersten Zyklus 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 in Fig. 209 is shown, is shown in the first cycle, 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 with the rise of the next clock signal CK66. This data is transmitted through the high speed video interface 9510 to the image display unit 9520 transfer.
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 DWT and BW commands are supplied, the DRAM write transfer operation and the buffer write operation are executed, the data from the CPU is written to the data transfer circuit, and the written data is transferred to the DRAM field. Then the video access is carried out and video data VIDEO1 is removed from the SRAM field by the command SR 9540 read. In the 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. It should be noted that access to the CDRAM 9530 is executed 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 instructions.
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 Fig. 12 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 created while the previous data is output as in Fig. 210 is shown. Therefore, the CPU and the image display unit can access the CDRAM alternately at the same speed. That is, the CPU data and the video data can be input / output at the same speed become.
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 the transparent output mode, valid data
with the rise of the next
Clock signal output when an address is created. If the
CPU data and video data take turns at the same speed
are addressed, there is therefore a data collision. The
Video data VIDEO0 and the CPU data
486-0 are now used as an example in FIG. 210. If the CDRAM
works in transparent output mode and creates an address VIDEO1
will be in the next
Clock cycle video data VIDEO1 output. At this time
Write data 486-0 created by the CPU. Therefore, the CPU data collide
with the video data. In the register output mode, the data with
a delay of
output a clock cycle, and therefore the data can even then
be written safely and without data collision when the CPU
Writes data to the CDRAM. So an image processing system,
the higher one
Speed works, 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. Fig. 211 shows a comparison of the operating speed of a standard DRAM and the CDRAM. It is assumed that data is to be written which is arranged in 16 rows * 16 columns, as in Fig. 211 (a) is shown. As in Fig. 211 (b) is shown, it is necessary with the standard DRAM to write the data one after the other by switching the signal CAS after the activation of 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 in Fig. 211 (c) is shown, data are written in succession in the CDRAM 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 are transferred collectively to the line of the DRAM field in accordance with the command DWT, and data is written to the remaining lines executed. 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. Therefore, the RAS precharge time is not required externally at all. 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-Dl-Bereich und dem Daten-D2-Bereich,
und die Daten Dl 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 write operation when there is a page boundary in a rectangular area. The lines of the DRAM field differ at the page boundary. As in Fig. 212 (a) is shown, in this case there is a page boundary at the interface between the data DI area and the data DI area, and the data DI and data DI are stored in different DRAM word lines. As in Fig. 212 (b) is shown, in this case the data D1 are first written in the standard DRAM using the signals RAS and CAS until the page limit is reached. Then the DRAM is precharged 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 the rows are changed 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 PufferschreibbefehlBW 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 in Fig. 212 (c) is shown, after the data has been written in accordance with the buffer write command BW, data is written in the CDRAM 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 in succession in accordance with 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 Fig. 12 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, which are as in Fig. 213 (a) are arranged to be 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) Fig. 12 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 data is read, 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 Da be read tenbits. Therefore, the signal CAS 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 in the selected state be transferred. 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 in Fig. 213 (c) In CDRAM, the necessary data is transferred to the data transfer circuit according to the ACT and DRT commands, and the data is transferred from the data transfer circuit to the SRAM field according to the BRTR command, and then data can be read safely according to the SR command. In this case too, precharging and activation can be carried out in the DRAM field when data is read from the SRAM field. Therefore, 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 when reading data when a page boundary exists. As in Fig. 214 (a) is shown, 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 in Fig. 214 (b) is shown, the RAS precharge state is assumed at the page limit in the SDRAM, and the DRAM field is then reactivated. 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 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 after the other by transmitting the data to the data transfer circuit and to preload and activate the DRAM field in parallel. There is no precharge influence from the DRAM field, so the. Data can be read at a higher speed than in 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 in Fig. 215 (a) is shown, 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 in Fig. 215 (b) is shown, 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, the data in CDRAM
Writing data from the DRAM field to the SRAM field via the transfer circuit and
by alternating execution
reading data from the SRAM field and writing data to the transfer circuit
changed
become. The required data all become the write data transfer circuit
written after the data is transferred to the read data transfer circuit according to the DRT command
have been. Then the data in the write data transfer circuit
have been written, transferred to the DRAM field in accordance with the BWT command.
Therefore can
the data in the DRAM field is rewritten at high speed
if there is no page boundary in a 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. Fig. 216 shows a waveform 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 in Fig. 216 (a) is shown. As in Fig. 216 (b) shown, data must be written in the SDRAM and in the DRAM at this time 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 after the
present invention, an image processing system as described above
be implemented, the processing of data at high speed
performs.
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 carried out independently of each other, and a bidirectional transfer circuit for transferring data between the SRAM array and the DRAM array can be directly accessed from the outside , as described above, a semiconductor memory device can be implemented that can be used as a cache memory in a memory system or as a video memory 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 properties
Effects brought about by the present 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) When the DRAM field is active, various
DRAM column blocks in succession
be formed. Therefore, it is possible to continuously create a
Row of data (a page of data) through the sense amplifier in the
To lock a DRAM field, a data transfer between the DRAM section and
independent of that
driven SRAM section using the page mode of the DRAM
perform,
causing a data transfer
is done at high speed, 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 the
data transfer
between the SRAM field and the DRAM field is used by a latch circuit to temporarily
Storage of data formed. Therefore, it becomes possible to use direct data
Input / output access to the data transfer circuit from outside.
Thus, 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 can be formed that not only
as a cache system, but also for
Graphics applications useful
is.
-
(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
to transfer
of data to the DRAM and a read data transfer buffer for receiving data
from the DRAM field, which is formed separately. Each of them will
formed by a latch circuit. Therefore, the data transfer
between the DRAM field and the SRAM field are executed in parallel.
This allows
a data transfer
at high 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 a write transfer circuit
with a plurality of latches for transferring data to the DRAM field
and it is a masking circuit for masking the data transmission
for each
Latch of the write transfer circuit formed. Therefore only
necessary memory data of the DRAM field changed so that the in the DRAM field
stored data easily overwritten at high speed
can be.
-
(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 an intermediate register means
for temporary storage of data, a buffer circuit
for receiving the data created by the intermediate register and for transmission
the data to the DRAM field, an intermediate masking register for storage
of masking data, which is an independent masking of data transmission
to the DRAM field for
each data bit enables
and a master masking register that holds the masking data from the
Intermediate masking register synchronous with the data transfer from the intermediate data register
to the buffer register
Mask the data transfer
from the buffer register to the DRAM field. Because the masking data
of the intermediate masking register depending on whether the data
from the outside
or created by the SRAM field, can be set selectively
could,
only the data that is to be transferred to the DRAM field is included
passed at high 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
be while only
the masking data corresponding to the intermediate masking register,
which are subject to the data writing of the externally created data,
are reset in the intermediate masking register so that only the
transfer the required data safely and easily to the DRAM field
become.
-
(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
accomplished
when the intermediate data register and the intermediate mask register
are separated from the buffer register or master masking register,
can
repeats the same data into the memory cell blocks of the
DRAM can be written. Thus, a process like "filling" with
running at high speed
become. Therefore, a semiconductor memory device can be obtained
the 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 the
data transfer
are formed between the SRAM field and the DRAM field and the operation
regarding the
DRAM field independently
from the operation of the SRAM field
and concerns data input / output, independently of one another by a
separate control circuit executed
can be a data input / output that has a high speed mode,
such as connecting the page mode of the DRAM.
Furthermore, successive data writing, such as the
Block write mode, can be performed at high speed.
-
(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 semiconductor memory device
controls, and a signal to lock the data input / output separately
are formed, a semiconductor memory device can be formed
with 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 two control signals are formed for data input / output and the activation / deactivation of the input / output circuit is controlled according to the result of AND formation of these two input / output control signals, bank switching at high speed can be easily implemented , If the semiconductor memory device has both the DRAM section and the SRAM section, the cache size formed by the SRAM can be easily Way to be changed.
-
(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
a read data transfer buffer with a latch circuit for temporary
Storing and locking data from the DRAM field and a write data transfer buffer,
the data directly from the SRAM field
or receiving the data input / output port. This will make one
Semiconductor memory device implemented in the before storage
of read data from the DRAM field in the read data transfer buffer
entered / output at high speed and a write-through
cache 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
write data without writing to the DRAM field in write-through mode
accomplished
become, that is,
write data without assignment in the event of a cache miss.
This enables data writing according to the block write mode
executed at high speed
become. Furthermore, a hit process can take place immediately after the data has been written
for one
other address executed
be so that a
Semiconductor memory device with a cache that runs at high speed
works, can be achieved.
-
(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 which is in the
Copy mode works, is a high-speed access
possible by using the latch data of the DRAM sense amplifiers. Therefore
one can use a 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 write-back method
it is not necessary to write data to the SRAM field in the event of a cache miss,
because those locked in the DRAM sense amplifiers
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) Cached with write-back mode
can
the locked data of the DRAM sense amplifiers are used. Thereby
receives
to a semiconductor memory device with a cache that at
cache miss has a short wait.
-
(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 transfer / non-transfer
of clock signals to the control circuit that the DRAM section
drives and to a second control circuit for controlling the SRAM section
and the input / output of data are carried out independently of one another,
can the clock signal transmission
to the DRAM section are stopped while the SRAM section is operating.
This can significantly reduce the power consumption in the DRAM section
become. Thus, a semiconductor memory device can be made smaller
Achieve power consumption.
-
(17) Als Befehlsdaten für
das Befehlsregister, das Daten zum Festlegen der Eingabe/Ausgabeanschlußanordnung
der Halbleiterspeichereinrichtung, des Betriebsmodus und ähnlicher
Gößen 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 specifying the input / output port arrangement
the semiconductor memory device, the operation mode and the like
Gössen stores
predetermined bits of the column selection address of the DRAM are used.
Therefore can
Command data without increment
the number of control connections
can be entered. Command data for setting the data writing mode
from the data transfer circuit to the DRAM field can occur simultaneously in the operating mode determination cycle
are fed.
Therefore, a desired one
Operating mode set in a simple manner and at high speed
be without load for
increase 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
to choose
in the DRAM field all are taken over as command data and a part
the command data for specifying the setting / resetting of the test mode and
to set the type of data transfer mode
command data can be used for the DRAM field in test mode operation
easily set using a memory tester
become. This allows a semiconductor memory device for which
a test can be carried out easily and with high reliability
can without the burden of
To increase 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 can be used to determine
of the mode necessary time can be reduced, and a semiconductor memory device,
which enables high-speed access 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
the operation of the DRAM field at all
unaffected.
This allows
the command data can be changed easily, even if that
DRAM works.
-
(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 to mask the data transfer
are set to the DRAM field after switching on, a setting is made
the masking values ensured.
-
(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 one
Number of master clock signals initialized after switching on
will, can
the conditions
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) There is a first control section for controlling the operation of the DRAM array and data transfer between the DRAM array and the bidirectional data transfer circuit, and a second control section for controlling the operation of the SRAM array and data transfer between the SRAM array and the bidirectional data transmission circuit or external access to the SRAM field formed separately. The first and second control sections work independently of each other. As a result, a multi-function semiconductor memory device that operates at high speed can be formed.
-
(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 a predetermined one
Period of time to drive when the first transistor element that the signal line
drives, is inactive, the external signal line can even then
at a high speed to a predetermined potential level
be driven if a structure is used in which the first
Transistor element is connected in the manner of an OR logic. Thereby
becomes a high-speed access with a simple circuit structure
allows.
-
(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 more
can be applied in succession in synchronism with the external clock signal
the test operation can be realized by the timing condition, so
that the
Test mode is set in a simple and safe way.
-
(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 one
Period of time can be applied synchronously to the external clock signal, and
the test mode is exited when the external signals of this predetermined
State combination supplied
the test mode can be taken in a simple and safe way
become. While
this period can be a desired one
Command can be supplied to the memory device, and the test can
be executed
while the
Semiconductor memory device operates in a desired operating mode.
Because leaving the test mode is carried out synchronously with the clock signal
can, the exit can be set by the timing conditions
be so that the
Test mode reset safely
can be.
-
(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 input connection or
set as an output port
under the control of a storage device, a plurality of
Semiconductor memory devices are refreshed so that the self-refresh mode
while
of normal operation
can be.
-
(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 refresh according to an included self-refresh timer
dependent on
from a sleep mode determination signal, it is not necessary
a refresh request to other semiconductor memory devices
to send, so that
Power consumption for
the charging / discharging of 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 in the second transmission device
for transferring
Data from the SRAM field to the DRAM field selectively transfer the data between
Latches in the second transmission device
accomplished
be so that under
A quick write-back can be performed using the page mode
can. This allows
the enlargement of the
Block size of the cache,
the page mode and the fast write-back mode
can
executed simultaneously
and 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 the SRAM field
a plurality of latches are formed for the DRAM field and the transmission process
selectively between the latches in the second transmission device
accomplished
when data is transferred from the DRAM field to the first transfer device
the cache block size can be increased and
the cache hit rate will be improved. Furthermore, the data transmission
between the SRAM field and the DRAM field according to the page mode
accomplished
become. The fast write back process
A cache miss can also be done in accordance with the page mode
accomplished
become. This allows
a data transfer
at high speed.
-
(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
be enlarged.
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(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 operates in register output mode and the
Access by the CPU and the image processing unit for access
access to the CDRAM, the access works by the CPU
and access for
the video display is 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
allows.