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JP2001243767A - Fifo memory using volatile memory - Google Patents

Fifo memory using volatile memory

Info

Publication number
JP2001243767A
JP2001243767A JP2000050239A JP2000050239A JP2001243767A JP 2001243767 A JP2001243767 A JP 2001243767A JP 2000050239 A JP2000050239 A JP 2000050239A JP 2000050239 A JP2000050239 A JP 2000050239A JP 2001243767 A JP2001243767 A JP 2001243767A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
memory
refresh
row address
volatile memory
flag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000050239A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Hori
俊之 堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Micro Systems Co Ltd
Original Assignee
Renesas Micro Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Micro Systems Co Ltd filed Critical Renesas Micro Systems Co Ltd
Priority to JP2000050239A priority Critical patent/JP2001243767A/en
Publication of JP2001243767A publication Critical patent/JP2001243767A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a FIFO memory using a volatile memory that can accelerate an operation frequency and has high expandability even though the size of the volatile memory is changed. SOLUTION: This FIFO memory using the volatile memory has a memory cell array composed of volatile memory cells arranged in rows and columns, a row address refresh request generation circuit generating a refresh request signal in every row address of the memory cell array, a flag storage cell where a flag is provided in the each row address and the flag becomes an activated or deactivated level in accordance with a write request and a read request, and a refresh decision circuit instructing a refresh operation to a prescribed row address in accordance with the refresh request signal and a flag level state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のマクロブロ
ックとその他の論理セルを多数組み合わせて、ある機能
を実現した半導体集積回路を設計する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of designing a semiconductor integrated circuit which realizes a certain function by combining a plurality of macroblocks and other logic cells.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来では、FIFOメモリを構成する
際、記憶容量を大きく作る必要性が低く、かつ、高速で
動作する必要があった為、SRAM等の不揮発性メモリ
が使われてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, when configuring a FIFO memory, a non-volatile memory such as an SRAM has been used because it is not necessary to increase the storage capacity and it is necessary to operate at a high speed.

【0003】しかし、近年連続した大きなデータを扱う
(例えば、ハードウェアによるデジタル画像の圧縮伸張
など)場合が現われてきており、大容量のFIFOメモ
リの需要が増えている。
However, in recent years, a case in which continuous large data is handled (for example, compression and decompression of a digital image by hardware) has appeared, and the demand for a large-capacity FIFO memory has been increasing.

【0004】更に、近年、高速なアクセスが可能な揮発
性メモリが登場している点と、同じ記憶容量に換算した
時、不揮発性メモリを用いた場合より、揮発性メモリを
用いた方が安価である点を合わせると、大容量のFIF
Oメモリを構成する場合、揮発性メモリを用いる事が必
要となっている。
Further, in recent years, volatile memories that can be accessed at high speed have appeared, and when converted to the same storage capacity, using volatile memories is less expensive than using non-volatile memories. When combined with the point that
When configuring an O memory, it is necessary to use a volatile memory.

【0005】初めに、揮発性メモリの構造について説明
する。揮発性メモリには、トランジスタとコンデンサに
よって構成されたメモリセル、アドレスの入力する端
子、制御信号を入力する端子、データのやり取りを行う
入出力端子を有している。また、揮発性メモリは、内部
のメモリセルが格子状に並んでいる。
[0005] First, the structure of a volatile memory will be described. The volatile memory includes a memory cell including a transistor and a capacitor, a terminal for inputting an address, a terminal for inputting a control signal, and an input / output terminal for exchanging data. In the volatile memory, internal memory cells are arranged in a lattice.

【0006】この格子状に並んだメモリセルのどれに対
してアクセスするかは、縦と横の位置を指定する。縦と
横の位置を指定する事で、その交点にあるメモリセルが
アクセスの対象となる。縦と横の位置を指定する為のア
ドレスを行アドレス、列アドレスと呼んでいる。すなわ
ち、行アドレスと列アドレスの交点にあるメモリセルが
アクセス対象となる。このアクセス対象となったメモリ
セルに対して読み出しや書き込みを行う。行アドレスと
列アドレスは、アクセス時にアドレス入力端子から順次
入力する。
[0006] Which of the memory cells arranged in the lattice is to be accessed is specified by vertical and horizontal positions. By specifying the vertical and horizontal positions, the memory cell at the intersection is accessed. The addresses for specifying the vertical and horizontal positions are called row addresses and column addresses. That is, the memory cell at the intersection of the row address and the column address is to be accessed. Reading or writing is performed on the memory cell to be accessed. The row address and the column address are sequentially input from an address input terminal at the time of access.

【0007】読み出し、書き込みは、揮発性メモリの制
御信号入力端子によって決定される。読み出しの時に
は、アクセス対象となったメモリセル内の値をデータ端
子から出力し、書き込みの場合には、データ端子に入力
されている値をアクセス対象となったメモリセルに書き
込む。
[0007] Reading and writing are determined by the control signal input terminal of the volatile memory. At the time of reading, the value in the accessed memory cell is output from the data terminal, and at the time of writing, the value input to the data terminal is written to the accessed memory cell.

【0008】揮発性メモリの同一行アドレスで指定され
るメモリセルは、特定の時間内に読み出し、書き込みが
行われないと、メモリセルに保持していた値を消失して
しまう。これを防止する為に、揮発性メモリにはリフレ
ッシュという機能がある。リフレッシュは、揮発性メモ
リの行アドレスのみ指定すると共に、制御信号にリフレ
ッシュを行う事を示す値を入力する。こうする事で、指
定した行アドレス上に存在するメモリセル内の値の消失
を防ぐ事ができる。逆に言うと、一定時間内に読み出
し、書き込み、リフレッシュのいずれも行われなかった
行アドレス上に存在するメモリセル内の値は、消失して
しまう。
[0008] Memory cells designated by the same row address in the volatile memory lose their values held in the memory cells unless read and written within a specific time. To prevent this, the volatile memory has a function called refresh. For refreshing, only the row address of the volatile memory is specified, and a value indicating that refreshing is to be performed is input to the control signal. By doing so, it is possible to prevent the value in the memory cell existing on the specified row address from being lost. Conversely, the value in the memory cell existing on the row address where none of reading, writing and refreshing has been performed within a certain time is lost.

【0009】DRAM等の揮発性メモリを用いて構成さ
れるファーストインファーストアウトデータ転送(以降
FIFOと記す、ファーストインファーストアウトデー
タ転送は、書き込まれたデータの古い順に読み出しを行
うデータ転送の事)機能を有するメモリ(FIFO機能
を有するメモリを以降ではFIFOメモリと記す)にお
いて、揮発性メモリ内のデータの消失を防ぐ為に行うリ
フレッシュを、揮発性メモリの全ての行アドレスに対し
て常に行うのではなく、FIFOとして有効なデータが
記憶されている行アドレスに対してのみ行う事で、リフ
レッシュの回数を少なくする事が特徴である。
First-in first-out data transfer using a volatile memory such as a DRAM (hereinafter referred to as FIFO, first-in first-out data transfer refers to data transfer in which written data is read in chronological order) In a memory having a function (a memory having a FIFO function is hereinafter referred to as a FIFO memory), refresh for preventing data loss in the volatile memory is always performed for all row addresses of the volatile memory. Rather, it is performed only for row addresses in which valid data is stored as a FIFO, thereby reducing the number of refreshes.

【0010】FIFOメモリでは、アクセスするアドレ
スが連続しており、ライトアドレスとリードアドレスに
挟まれた領域にのみ、有効なデータが存在する。 その
為、メモリの全領域をリフレッシュする必要はなく、有
効なデータが存在する領域のみリフレッシュを行えばよ
い。
In the FIFO memory, addresses to be accessed are continuous, and valid data exists only in an area between a write address and a read address. Therefore, it is not necessary to refresh the entire area of the memory, and it is sufficient to refresh only the area where valid data exists.

【0011】そうする事により、リフレッシュを行なう
回数を減らし、その分データ転送に使う事が出来、高性
能なFIFOを実現する事が出来る。従来はライトアド
レス、リードアドレスを用いて、リフレッシュする領域
をアドレス演算することで求めてきた。
By doing so, the number of times of refreshing can be reduced, which can be used for data transfer, and a high-performance FIFO can be realized. Conventionally, the area to be refreshed is calculated by using a write address and a read address.

【0012】図7に、従来の揮発性メモリを用いたFIFO
メモリの構成を示す。
FIG. 7 shows a conventional FIFO using a volatile memory.
2 shows a configuration of a memory.

【0013】図7において、リフレッシュ制御部18が
付加されている事により、リフレッシュの回数を制御し
ている。本発明の特徴となるリフレッシュ制御部18に
ついて説明する。このリフレッシュ要求発生回路1から
発生するリフレッシュ要求発生タイミング1814が、
一定間隔で発生する。リフレッシュ要求発生タイミング
1814は、揮発性メモリ内に記憶されているデータの
消失を防ぐ為にリフレッシュを行う間隔(以降リフレッ
シュ間隔と記す)内に揮発性メモリ内の全ての行アドレ
スをリフレッシュするのに必要な回数発生する。リフレ
ッシュ間隔は、リフレッシュタイマー188で数えてお
り、リフレッシュ間隔が経過する毎に、リフレッシュ時
間経過タイミング1815を発生する。FIFOとして
有効なデータが記憶されている部分は、書き込み先を示
すライトアドレス71と読み出し元を示すリードアドレ
ス61に挟まれるアドレスであるから、リフレッシュ時
間経過タイミング1815が発生する毎にライトアドレ
ス71とリードアドレス61の状態を保持すると共に保
持した内容を比較し、揮発性メモリ内の有効データが記
憶されているアドレス空間を求める。有効データが保持
されているアドレス空間を基に、リフレッシュを行う必
要がある揮発性メモリの行アドレス数をアドレス演算回
路186で算出し、リフレッシュ必要回数1812とし
て、出力する。
In FIG. 7, the number of refreshes is controlled by adding a refresh control unit 18. The refresh control unit 18, which is a feature of the present invention, will be described. The refresh request generation timing 1814 generated from the refresh request generation circuit 1
Occurs at regular intervals. The refresh request generation timing 1814 is used to refresh all row addresses in the volatile memory within an interval for performing refresh (hereinafter referred to as a refresh interval) in order to prevent loss of data stored in the volatile memory. Occurs as many times as necessary. The refresh interval is counted by a refresh timer 188, and a refresh time elapse timing 1815 is generated every time the refresh interval elapses. The portion in which valid data is stored as a FIFO is an address sandwiched between a write address 71 indicating a write destination and a read address 61 indicating a read source. Therefore, every time the refresh time lapse timing 1815 occurs, the write address 71 The state of the read address 61 is held and the held contents are compared to find an address space in the volatile memory where valid data is stored. The number of row addresses of the volatile memory that needs to be refreshed is calculated by the address arithmetic circuit 186 based on the address space in which the valid data is held, and is output as the required refresh count 1812.

【0014】リフレッシュ間隔内のリフレッシュ回数
は、リフレッシュ要求発生タイミング1814が発生す
る毎にリフレッシュカウンタ187で数えられ、リフレ
ッシュ発生回数1813として出力される。リフレッシ
ュ必要回数1812とリフレッシュ発生回数1813と
が一致した事を一致検出185で検出し、要求マスク1
89が発生する。この要求マスク189が発生している
時には、要求マスク回路181にて、一致検出した以降
のリフレッシュ間隔の残り時間でリフレッシュ要求10
の発生を禁止する。
The number of refreshes within the refresh interval is counted by the refresh counter 187 every time the refresh request generation timing 1814 occurs, and is output as the number of refresh occurrences 1813. The coincidence detection 185 detects that the required number of refreshes 1812 and the number of occurrences of refresh 1813 coincide with each other.
89 occurs. When the request mask 189 is generated, the request mask circuit 181 generates the refresh request 10 with the remaining time of the refresh interval after the coincidence is detected.
The occurrence of is prohibited.

【0015】こうする事で、リフレッシュ間隔内に揮発
性メモリの全行アドレスを常にリフレッシュするよりも
リフレッシュの回数を減らす事ができる。しかし、リフ
レッシュが必要な領域をアドレス演算で求めている為
に、演算器のゲート段数が大きい事から動作周波数が低
下してしまう。又、揮発性メモリのサイズを変更する
と、図7の破線内の要求マスク回路181と一致回路1
85以外を変更しなければいけないので、拡張性に欠け
てしまう。
By doing so, it is possible to reduce the number of refreshes as compared with always refreshing all the row addresses of the volatile memory within the refresh interval. However, since the area that requires refresh is obtained by the address operation, the operating frequency is reduced because the number of gate stages of the arithmetic unit is large. When the size of the volatile memory is changed, the request mask circuit 181 and the matching circuit 1 in the broken line in FIG.
Since a value other than 85 must be changed, the expandability is lacking.

【0016】揮発性メモリをFIFOメモリとして使用
しない時にはリフレッシュを制御するのにフラグが使わ
れてきた。
When volatile memory is not used as FIFO memory, flags have been used to control refresh.

【0017】図8に従来に揮発性メモリのリフレッシュ
方式を示す。メモリアクセスのために外部からアドレス
バッファ3にアドレスバス信号が入力され、同時にRA
S信号がアクティブになったとき、そのアドレスがロウ
アドレスデコーダ4に取り込まれる。その後、アドレス
セレクタ6を通ってメモリセル9上の目的のメモリエリ
アを選択し、同時にこのアドレスに対するフラグレジス
タ8上のフラグがセットされる。
FIG. 8 shows a conventional refresh method of a volatile memory. An address bus signal is externally input to the address buffer 3 for memory access,
When the S signal becomes active, the address is taken into the row address decoder 4. Thereafter, a target memory area on the memory cell 9 is selected through the address selector 6, and at the same time, a flag on the flag register 8 for this address is set.

【0018】リフレッシュ動作が必要となった時、タイ
ミングクロック回路1からアドレスカウンタ5にクロッ
クが入り、アドレスカウンタ5から出力されたアドレス
をリフレッシュアドレスデコーダ7でデコードしてフラ
グチェック回路11へ入力する。フラグチェック回路1
1はリフレッシュアドレスデコーダ7で示されたデコー
ド条件と同じアドレスのレジスタのフラグをフラグレジ
スタ8から取り出してフラグがセットされているかのチ
ェックを行なう。
When a refresh operation is required, a clock is input from the timing clock circuit 1 to the address counter 5, and the address output from the address counter 5 is decoded by the refresh address decoder 7 and input to the flag check circuit 11. Flag check circuit 1
1 retrieves from the flag register 8 the flag of the register having the same address as the decoding condition indicated by the refresh address decoder 7 and checks whether the flag is set.

【0019】もし、フラグがセット状態であればメモリ
アクセスがあったことになるので、リフレッシュリクエ
ストを出さずにフラグをリセットする。また、フラグが
リセット状態であればリクエスト信号ジェネレータ12
によりREFREQ信号を出力すると共にリフレッシュ
サイクルに移行させ、フラグレジスタ8のフラグをセッ
トする。REFREQ信号はリフレッシュサイクルに入
ったときに出力を解除する。リフレッシュサイクルに移
行したらアドレスセレクタ6を切り替えて、アドレスカ
ウンタ5からのリフレッシュアドレスがメモリセル9に
対して有効になるようにし、目的のアドレスにリフレッ
シュをかける。
If the flag is set, it means that a memory access has been made, so that the flag is reset without issuing a refresh request. If the flag is in the reset state, the request signal generator 12
To output the REFREQ signal and shift to the refresh cycle, and set the flag of the flag register 8. The REFREQ signal is released when a refresh cycle is entered. After the transition to the refresh cycle, the address selector 6 is switched so that the refresh address from the address counter 5 becomes valid for the memory cell 9 and the target address is refreshed.

【0020】次のリフレッシュサイクルが出力された時
も同様に処理し、フラグの状態によりリフレッシュリク
エストの制御を行なってフラグを反転させ、リフレッシ
ュの動作が必要ならリフレッシュサイクルに移す。上記
のようにリフレッシュの回数を減らす事が出来る。
The same processing is performed when the next refresh cycle is output, the refresh request is controlled according to the state of the flag, the flag is inverted, and if a refresh operation is required, the operation is shifted to the refresh cycle. As described above, the number of refreshes can be reduced.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法で
FIFOメモリのリフレッシュを行なうとFIFOメモ
リ上では特にリフレッシュの必要の無い所をリフレッシ
ュしてしまい、データ転送効率が向上しない。
However, if the FIFO memory is refreshed by the above-described method, a portion of the FIFO memory that does not need to be refreshed is refreshed, and the data transfer efficiency is not improved.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の揮発性メモリを
用いたFIFOメモリは、行、列に配置された揮発性メ
モリセルから成るメモリセルアレイと、前記メモリセル
アレイに対する書込、読み出しを制御するメモリアクセ
ス制御回路と、前記メモリセルアレイの行アドレス毎に
リフレッシュ要求信号を発生するロウアドレスリフレッ
シュ要求発生回路と、前記行アドレス毎にフラグが設け
られ書込要求及び読み出し要求に応じて前記フラグが活
性化レベルまたは非活性化レベルとなるフラグ格納セル
と、前記リフレッシュ要求信号と前記フラグのレベルの
状態に応じて所定の行アドレスに対するリフレッシュ動
作を指示するリフレッシュ判定回路とを有する。
SUMMARY OF THE INVENTION A FIFO memory using a volatile memory according to the present invention controls a memory cell array composed of volatile memory cells arranged in rows and columns, and controls writing and reading to and from the memory cell array. A memory access control circuit, a row address refresh request generation circuit for generating a refresh request signal for each row address of the memory cell array, and a flag provided for each row address, wherein the flag is activated in response to a write request and a read request A flag storage cell at an activation level or an inactivation level; and a refresh determination circuit for instructing a refresh operation for a predetermined row address in accordance with the state of the refresh request signal and the level of the flag.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明の特徴の1つとして、図1
に示すように、リフレッシュコントロール回路10が付
加され、リフレッシュの回数を制御している点がある。
初めにリフレッシュコントロール回路10について説明
する。このロウアドレスリフレッシュ要求発生回路10
1から発生するロウアドレスリフレッシュ要求1010
〜1014が、揮発性メモリ内に記憶されているデータ
の消失を防ぐ為にリフレッシュを行う間隔(以降リフレ
ッシュ間隔と記す)で発生する。ロウアドレスリフレッ
シュ要求発生回路101はロウアドレスリフレッシュ要
求1010〜1014を生成する回路をロウアドレス分
持っている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As one of the features of the present invention, FIG.
As shown in (1), a refresh control circuit 10 is added to control the number of refreshes.
First, the refresh control circuit 10 will be described. This row address refresh request generation circuit 10
Row address refresh request 1010 generated from 1
Are generated at intervals of refreshing (hereinafter referred to as refresh intervals) in order to prevent loss of data stored in the volatile memory. The row address refresh request generation circuit 101 has circuits for generating row address refresh requests 1010 to 1014 for the row addresses.

【0024】FIFOとして有効なデータが記憶されて
いる部分は、書き込み先を示すライトアドレス71と読
み出し元を示すリードアドレス61に挟まれるアドレス
である。フラグ格納セル103はフラグ1030〜10
34を各ロウアドレスに1つずつ持ち、ロウアドレス5
7とWE104、OE105からライトモード時には”
1”、リードモード時には”0”が格納される。
The portion where data effective as a FIFO is stored is an address sandwiched between a write address 71 indicating a write destination and a read address 61 indicating a read source. The flag storage cell 103 has flags 1030 to 1030.
34, one for each row address, and row address 5
7 and WE104 and OE105 in the write mode.
"1" is stored in the read mode, and "0" is stored in the read mode.

【0025】リフレッシュ判定回路102はフラグ格納
セル103の各ロウアドレスのフラグ1030〜103
4とリフレッシュ要求1010〜1014から、各ロウ
アドレスをリフレッシュするか判定する(リフレッシュ
判定1020〜1024)。また、リフレッシュを行っ
ている事を示すリフレッシュ発生106を生成する。
The refresh determination circuit 102 has flags 1030 to 103 of each row address of the flag storage cell 103.
4 and refresh requests 1010 to 1014, it is determined whether each row address is to be refreshed (refresh determinations 1020 to 1024). Also, a refresh generation 106 indicating that refresh is being performed is generated.

【0026】図1を用いて更に詳細に本発明を説明す
る。
The present invention will be described in more detail with reference to FIG.

【0027】要求調停回路2は、FIFOメモリからの
読み出し要求であるリード要求8、FIFOメモリへの
書き込み要求であるライト要求9、及びビジー13の発
生を検出し、優先順位に従って調停し、同時に発生した
複数の要求のうち一つを選択したり、2つの要求を保留
する(ビジー13発生時)回路である。調停結果をアク
セスモード11としてメモリアクセス制御4、セレクタ
3へ出力している。アクセスモード11は、調停した結
果により次のとおりになる。
The request arbitration circuit 2 detects the occurrence of a read request 8, which is a read request from the FIFO memory, a write request 9, which is a write request to the FIFO memory, and a busy 13, arbitrates according to the priority order, and simultaneously generates them. This is a circuit for selecting one of a plurality of requests or suspending two requests (when a busy 13 occurs). The arbitration result is output to the memory access control 4 and the selector 3 as the access mode 11. The access mode 11 is as follows depending on the result of the arbitration.

【0028】リード要求8を選択した場合には、読み出
しを示す値となり、ライト要求9を選択した場合には、
書き込みを示す値となり、どの要求も発生していない時
には非アクセスを示す値となる。また、調停した結果、
リード要求8を選択した場合には、リードアドレスポイ
ンタ6に対してリードアドレス61を更新する為のリー
ドアドレス更新21を発生させる。同様に、ライト要求
9を選択した場合、ライトアドレスポインタ7に対して
ライトアドレス71を更新する為のライトアドレス更新
22を発生させる。
When the read request 8 is selected, the value indicates reading, and when the write request 9 is selected,
The value indicates writing, and when no request is issued, the value indicates non-access. In addition, as a result of mediation,
When the read request 8 is selected, a read address update 21 for updating the read address 61 to the read address pointer 6 is generated. Similarly, when the write request 9 is selected, a write address update 22 for updating the write address 71 to the write address pointer 7 is generated.

【0029】セレクタ3は、アクセスモード11によっ
て示される状態に従って、揮発性メモリからの読み出し
元を示すリードアドレス61、揮発性メモリからの書き
込み先を示すライトアドレス71、2つのアドレス情報
のうち対応するアドレス情報を選択し、アドレス12と
して出力する。アドレス12は、アクセスモード11が
変化した時にのみ更新される。
According to the state indicated by the access mode 11, the selector 3 corresponds to a read address 61 indicating a read source from the volatile memory, a write address 71 indicating a write destination from the volatile memory, and two address information. The address information is selected and output as the address 12. The address 12 is updated only when the access mode 11 changes.

【0030】メモリアクセス制御4は、アドレス12、
リードデータ41、ライトデータ42、アクセスモード
11を基に、揮発性メモリ5に対してアクセスする為の
回路である。揮発性メモリ5へのアクセスは、メモリア
ドレス15、メモリ制御信号16、メモリデータ17を
介して行われる。アドレス12を基に、揮発性メモリへ
のアクセス先を示す行アドレス、列アドレスを生成し、
行アドレス、列アドレスをメモリアドレス15に順次出
力する。
The memory access control 4 includes an address 12,
This is a circuit for accessing the volatile memory 5 based on the read data 41, the write data 42, and the access mode 11. Access to the volatile memory 5 is performed via a memory address 15, a memory control signal 16, and memory data 17. On the basis of the address 12, a row address and a column address indicating an access destination to the volatile memory are generated,
The row address and the column address are sequentially output to the memory address 15.

【0031】メモリ制御信号16は、揮発性メモリ5へ
のアクセスが、読み出しなのか書き込みなのかまたはア
クセスしていないのかを示している。メモリデータ17
は、揮発性メモリへの書き込むデータ(ライトデータ4
2)を出力したり、揮発性メモリからの読み出しデータ
を取り込む。取り込んだ読み出しデータは、リードデー
タ41に出力される。また、メモリアクセス制御4で
は、揮発性メモリへのアクセス中を示す信号であるビジ
ー13を要求調停回路2に出力している。
The memory control signal 16 indicates whether access to the volatile memory 5 is reading, writing, or not accessing. Memory data 17
Is the data to be written to the volatile memory (write data 4
2) is output or the data read from the volatile memory is fetched. The fetched read data is output to the read data 41. In the memory access control 4, a busy 13 which is a signal indicating that the volatile memory is being accessed is output to the request arbitration circuit 2.

【0032】揮発性メモリ5は、DRAM等の一定時間内に
アクセスやリフレッシュが行われない場合には、記憶し
ているデータが消失してしまうメモリである。
The volatile memory 5 is a memory such as a DRAM in which stored data is lost if access or refreshing is not performed within a predetermined time.

【0033】リードアドレスポインタ6は、リードアド
レス61を生成している。リードアドレス更新21の発
生により、リードアドレス61を更新する。
The read address pointer 6 generates a read address 61. When the read address update 21 occurs, the read address 61 is updated.

【0034】ライトアドレスポインタ7は、ライトアド
レス71を生成している。ライトアドレス更新22の発
生により、ライトアドレス71を更新する。
The write address pointer 7 generates a write address 71. When the write address update 22 occurs, the write address 71 is updated.

【0035】この回路を使用する事により、FIFO内
の有効データが存在する領域だけをリフレッシュ出来、
動作周波数の高速化を図ることが出来る。
By using this circuit, only the area in the FIFO where valid data exists can be refreshed.
The operating frequency can be increased.

【0036】又、ロウアドレスのみでリフレッシュ判定
を行なっている為、揮発性メモリのサイズが変わっても
ロウアドレス分のみの回路変更で済み、拡張性が高い。
Further, since the refresh judgment is performed only by the row address, even if the size of the volatile memory changes, it is sufficient to change the circuit only for the row address, and the expandability is high.

【0037】次に、リフレッシュコントロール回路10
の動作についての説明を図2のタイミング図を用いて行
う。
Next, the refresh control circuit 10
The operation of (1) will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0038】説明上、揮発性メモリ5のリフレッシュ性
能を以下のように仮定する。リフレッシュ間隔を64ミ
リ秒(以降msと略す)、行アドレス数が4096、列
アドレス数(1つの行アドレスに格納できるデータ数)
が128、とする。
For the sake of explanation, the refresh performance of the volatile memory 5 is assumed as follows. The refresh interval is 64 milliseconds (hereinafter abbreviated as ms), the number of row addresses is 4096, and the number of column addresses (the number of data that can be stored in one row address)
Is 128.

【0039】ライトモード時のライトアドレス[18:
7]71(ロウアドレスに相当)が選択したフラグ格納セ
ル103に活性レベルである"1"をセットする(T6、
フラグ[2048]1033)。
Write address in write mode [18:
7] The active level “1” is set in the flag storage cell 103 selected by 71 (corresponding to the row address) (T6,
Flag [2048] 1033).

【0040】リードモード時のリードアドレス[18:
7]61(ロウアドレスに相当)が選択したフラグ格納セ
ル103にはそのリードアドレス[18:7]が+1された
ら、非活性レベルである"0"にリセットする(T7、フ
ラグ[2048]1033)。
Read address in read mode [18:
7] In the flag storage cell 103 selected by 61 (corresponding to the row address), when the read address [18: 7] is incremented by 1, the inactive level is reset to “0” (T7, flag [2048]). 1033).

【0041】ロウアドレスリフレッシュ要求発生回路1
01はロウアドレスリフレッシュ要求1010〜101
4に0ビット目から4095ビット目へ順に64ms毎
に1パルスを発生する(T1〜T2、T3〜T4及びT
9〜T10の期間)。
Row address refresh request generation circuit 1
01 is a row address refresh request 1010 to 101
4 generates one pulse every 64 ms in order from the 0th bit to the 4095th bit (T1 to T2, T3 to T4 and T
9 to T10).

【0042】フラグ格納セル103の各ロウアドレスの
フラグ1030〜1034とリフレッシュ要求1020
〜1024のANDをとる論理ゲートがリフレッシュ判
定回路内にロウアドレス毎に設けられ、その出力がリフ
レッシュ判定となる。そこで、リフレッシュ判定102
0〜1024が"1"ならばリフレッシュを行い(T0〜
T5の期間)、”0”ならばリフレッシュを行なわない
(T5〜T8の期間)。
The flags 1030 to 1034 of each row address of the flag storage cell 103 and the refresh request 1020
A logic gate having an AND of 〜101024 is provided for each row address in the refresh determination circuit, and its output is used for refresh determination. Therefore, the refresh determination 102
If 0-1024 is "1", refresh is performed (T0-
If "0", refresh is not performed (period T5 to T8).

【0043】次に、従来のFIFOメモリと共通の部分
(リフレッシュコントロール回路10以外)について、
図3のタイミング図を用いて説明する。
Next, with respect to portions common to the conventional FIFO memory (other than the refresh control circuit 10),
This will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0044】リード要求8が発生する。リード要求8が
発生した事を検出し、アクセスモード11を読み出しを
示す値に切り替える。アクセスモード11が切り替わっ
た事により、アドレス12がリードアドレス61に切り
替わる(T0)。
A read request 8 occurs. Upon detecting that the read request 8 has occurred, the access mode 11 is switched to a value indicating reading. When the access mode 11 is switched, the address 12 is switched to the read address 61 (T0).

【0045】アクセスモード11が読み出しに切り替わ
った事により、揮発性メモリセルアレイ56からの読み
出しを行う。メモリアクセス制御4からメモリアドレス
15に対してアドレス12の値(Rn)を基にした行ア
ドレス(Rn行)と列アドレス(Rn列)を順次出力す
る。また、メモリ制御信号16へは、揮発性メモリ5か
らの読み出しを行うのに必要な値を出力する。これらの
事により、揮発性メモリ5のアドレスRn内のデータが
メモリデータ17を介してメモリアクセス制御4へ入力
される。また、アクセス中を示す信号であるビジー13
を発生する(T1〜T2)。
When the access mode 11 is switched to reading, reading from the volatile memory cell array 56 is performed. The memory access control 4 sequentially outputs a row address (Rn row) and a column address (Rn column) based on the value (Rn) of the address 12 for the memory address 15. Further, a value necessary for reading from the volatile memory 5 is output to the memory control signal 16. As a result, the data in the address Rn of the volatile memory 5 is input to the memory access control 4 via the memory data 17. In addition, busy 13 which is a signal indicating that access is in progress
(T1 to T2).

【0046】揮発性メモリセルアレイ56からの読み出
しが終了し、メモリアドレス15、メモリ制御信号1
6、ビジー13が非アクセス状態を示す値になる。ビジ
ー13が非発行状態に変化する事により、アクセスモー
ド11が非アクセスになり、更にアドレス12も0にな
る。メモリアクセス制御4が取り込んでおいたメモリデ
ータ17のデータをリードデータ41に出力する。ビジ
ー13が非アクセス状態を示す事により、リードアドレ
ス更新21にパルスが発生し、リードアドレス61を更
新する(T2)。
When reading from the volatile memory cell array 56 is completed, the memory address 15, the memory control signal 1
6, busy 13 becomes a value indicating the non-access state. When the busy 13 changes to the non-issue state, the access mode 11 becomes non-access, and the address 12 also becomes 0. The data of the memory data 17 fetched by the memory access control 4 is output to the read data 41. When the busy 13 indicates the non-access state, a pulse is generated in the read address update 21 to update the read address 61 (T2).

【0047】ライト要求9が発生する。ライト要求9が
発生した事を検出し、アクセスモード11を書き込みを
示す値に切り替える。アクセスモード11が切り替わっ
た事により、アドレス12がライトアドレス71に切り
替わる。また、ライトデータ42に揮発性メモリ5に書
き込むデータを入力する(T3)。
A write request 9 occurs. Upon detecting that the write request 9 has occurred, the access mode 11 is switched to a value indicating write. When the access mode 11 is switched, the address 12 is switched to the write address 71. Further, data to be written to the volatile memory 5 is input to the write data 42 (T3).

【0048】アクセスモード11が書き込みに切り替わ
った事により、揮発性メモリ5への書き込みを行う。メ
モリアクセス制御4からメモリアドレス15に対してア
ドレス12の値(Wn)を基にした行アドレス(Wn
行)と列アドレス(Wn列)を順次出力する。また、メ
モリ制御信号16へは、揮発性メモリ5への書き込みを
行うのに必要な値を出力する。メモリデータ17には、
ライトデータ42の値が出力される。これらの事によ
り、揮発性メモリ5のアドレスWn内にメモリデータ1
7を介してライトデータ42の値を書き込む。また、ア
クセス中を示す信号であるビジー13を発生する(T4
〜T5)。
When the access mode 11 is switched to writing, writing to the volatile memory 5 is performed. The row address (Wn) based on the value (Wn) of the address 12 with respect to the memory address 15 from the memory access control 4
The row address and the column address (Wn column) are sequentially output. Further, a value necessary for performing writing to the volatile memory 5 is output to the memory control signal 16. The memory data 17 includes
The value of the write data 42 is output. As a result, the memory data 1 is stored in the address Wn of the volatile memory 5.
7, the value of the write data 42 is written. Further, a busy 13 which is a signal indicating that access is being performed is generated (T4).
~ T5).

【0049】揮発性メモリ5への書き込みが終了し、メ
モリアドレス15、メモリ制御信号16、ビジー13が
非アクセス状態を示す値になる。ビジー13が非アクセ
ス状態に変化する事により、アクセスモード11が非ア
クセスを示す値になり、更にアドレス12も0になる。
ビジー13が非アクセス状態を示す事により、ライトア
ドレス更新22にパルスが発生し、ライトアドレス71
を更新する(T5)。
When the writing to the volatile memory 5 is completed, the memory address 15, the memory control signal 16, and the busy 13 become values indicating the non-access state. When the busy 13 changes to the non-access state, the access mode 11 becomes a value indicating non-access, and the address 12 also becomes 0.
When the busy 13 indicates the non-access state, a pulse is generated in the write address update 22 and the write address 71 is changed.
Is updated (T5).

【0050】リフレッシュ発生106が発生する。リフ
レッシュ発生106が発生したことを検出し、メモリ制
御信号16、ビジー13、及びアクセスモード11がリ
フレッシュ状態を示す値となる(T6)。
A refresh occurrence 106 occurs. The occurrence of the refresh occurrence 106 is detected, and the memory control signal 16, the busy 13, and the access mode 11 become values indicating the refresh state (T6).

【0051】以上説明したように本本発明によれば、リ
フレッシュの判定をフラグを用いておこなうことによ
り、アドレス演算が不要になり、ゲート段数が減少し、
動作周波数が向上する。揮発性メモリのサイズが変更に
なってもロウアドレス分の変更だけで済み、拡張性が高
い効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the determination of the refresh is performed using the flag, so that the address operation becomes unnecessary, the number of gate stages is reduced, and
The operating frequency is improved. Even if the size of the volatile memory is changed, only the change for the row address is required, and an effect of high expandability is obtained.

【0052】揮発性メモリのサイズによるゲート段数の
違いを図4に示す。ただし、ゲートはAND、OR、INVERTE
Rのみ使用した。
FIG. 4 shows the difference in the number of gate stages depending on the size of the volatile memory. However, the gate is AND, OR, INVERTE
Only R was used.

【0053】図4が示す通り、従来の方法と発明の方法
ではゲート段数に約12倍の差があり、発明の方法では
列アドレスが変わってもゲート段数が変わらないことが
分る。
As shown in FIG. 4, there is a difference of about 12 times in the number of gate stages between the conventional method and the method of the present invention, and it can be seen that the number of gate stages does not change even if the column address changes in the method of the present invention.

【0054】本発明を用いることにより、動作周波数が
高速化でき、回路の拡張性も向上する。
By using the present invention, the operating frequency can be increased and the expandability of the circuit can be improved.

【0055】本発明の他の実施例として、その基本的構
成は上記の通りであるが、更に工夫する事で、リフレッ
シュ要求の発生を少なくする事ができる。
As another embodiment of the present invention, the basic configuration is as described above, but by further devising, the occurrence of refresh requests can be reduced.

【0056】図5を用いて説明する。図5では、図1の
ロウアドレスリフレッシュ要求発生回路101をリフレ
ッシュタイマ107に、ロウアドレスリフレッシュ要求
1010〜1014をリフレッシュ要求タイミング10
8に置き換える。
This will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the row address refresh request generation circuit 101 of FIG.
Replace with 8.

【0057】リフレッシュタイマ107はリフレッシュ
しなければならない時間が経過していることを示すリフ
レッシュ要求タイミング108を生成する。
The refresh timer 107 generates a refresh request timing 108 indicating that the time for refreshing has elapsed.

【0058】図6を用いて、動作について説明する。図6
で説明する揮発性メモリのリフレッシュ間隔は64ms
とする。
The operation will be described with reference to FIG. Figure 6
The refresh interval of the volatile memory described in
And

【0059】リフレッシュ要求タイミング108が64
ms毎に1パルス発生する(T0〜T1及びT2〜T3
の期間)。
The refresh request timing 108 is 64
One pulse is generated every ms (T0 to T1 and T2 to T3
Period).

【0060】フラグ格納セル103の各ロウアドレスの
フラグ1030〜1034とリフレッシュ要求タイミン
グ108のANDをとり、各ロウアドレスのリフレッシ
ュ判定1020〜1024が“1”ならリフレッシュを
行なう(T0〜T1の期間)。リフレッシュ判定102
0〜1024の最低どれか一つ“1”ならばリフレッシ
ュ発生106が発生する(T0〜T1の期間)。
The AND of the flag 1030 to 1034 of each row address of the flag storage cell 103 and the refresh request timing 108 is performed. If the refresh judgment 1020 to 1024 of each row address is "1", refresh is performed (period T0 to T1). . Refresh judgment 102
If at least one of 0 to 1024 is "1", the refresh occurrence 106 occurs (period T0 to T1).

【0061】こうする事で多くても1回で各ロウアドレ
スのリフレッシュが出来る。
By doing so, each row address can be refreshed at most once.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によれば、リフレッシュ領域を求
める為にゲート段数の大きいアドレス演算ではなくフラ
グを使うことにより、動作周波数の高速化を図ることが
出来る。又、ロウアドレスのみでリフレッシュ判定を行
っている為、揮発性メモリのサイズが変わってもロウア
ドレス分のみの回路変更で済み、拡張性が高い。
According to the present invention, the operation frequency can be increased by using a flag instead of an address operation with a large number of gate stages to obtain a refresh area. In addition, since the refresh determination is performed only by the row address, even if the size of the volatile memory changes, the circuit needs to be changed only for the row address, and the expandability is high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】リフレッシュコントロール回路10の動作につ
いての説明するためのタイミング図である。
FIG. 2 is a timing chart for explaining an operation of a refresh control circuit 10;

【図3】従来のFIFOメモリと共通の部分について説
明するためのタイミング図である。
FIG. 3 is a timing chart for explaining a part common to a conventional FIFO memory;

【図4】揮発性メモリのサイズによるゲート段数の違い
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a difference in the number of gate stages depending on the size of a volatile memory.

【図5】本発明の他の実施例を説明するための回路図で
ある。
FIG. 5 is a circuit diagram for explaining another embodiment of the present invention.

【図6】図6の動作を説明するためのタイミング図であ
る。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 6;

【図7】従来技術を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a conventional technique.

【図8】他の従来技術を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing another conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 要求調停回路 3 セレクタ 4 メモリアクセス制御回路 56 メモリセル 102 リフレッシュ判定回路 103 フラグ格納セル 107 リフレッシュタイマ 2 Request arbitration circuit 3 Selector 4 Memory access control circuit 56 Memory cell 102 Refresh determination circuit 103 Flag storage cell 107 Refresh timer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 行、列に配置された揮発性メモリセルか
ら成るメモリセルアレイと、前記メモリセルアレイに対
する書込、読み出しを制御するメモリアクセス制御回路
と、前記メモリセルアレイの行アドレス毎にリフレッシ
ュ要求信号を発生するロウアドレスリフレッシュ要求発
生回路と、前記行アドレス毎にフラグが設けられ書込要
求及び読み出し要求に応じて前記フラグが活性化レベル
または非活性化レベルとなるフラグ格納セルと、前記リ
フレッシュ要求信号と前記フラグのレベルの状態に応じ
て所定の行アドレスに対するリフレッシュ動作を指示す
るリフレッシュ判定回路とを有する揮発性メモリを用い
たFIFOメモリ。
1. A memory cell array comprising volatile memory cells arranged in rows and columns, a memory access control circuit for controlling writing and reading to and from the memory cell array, and a refresh request signal for each row address of the memory cell array A row address refresh request generating circuit, a flag storage cell in which a flag is provided for each row address, and wherein the flag is activated or deactivated in response to a write request or a read request; A FIFO memory using a volatile memory including a signal and a refresh determination circuit for instructing a refresh operation for a predetermined row address in accordance with a state of a level of the flag.
【請求項2】 前記フラグ格納セルはライトモード時の
ロウアドレスに相当するフラグを活性化し、リードモー
ド時のロウアドレスに相当するフラグを非活性化する事
を特徴とする請求項1記載の揮発性メモリを用いたFI
FOメモリ。
2. The volatile memory according to claim 1, wherein the flag storage cell activates a flag corresponding to a row address in a write mode and deactivates a flag corresponding to a row address in a read mode. FI using non-volatile memory
FO memory.
【請求項3】 前記リフレッシュ判定回路は、前記フラ
グのレベルと前記リフレッシュ要求信号を入力とする論
理ゲートを行アドレス毎に有している事を特徴とする請
求項1記載の揮発性メモリを用いたFIFOメモリ。
3. The volatile memory according to claim 1, wherein the refresh determination circuit has a logic gate for each row address that receives the level of the flag and the refresh request signal. FIFO memory.
【請求項4】 揮発性メモリセルから成るメモリセルア
レイと、前記メモリセルアレイの行アドレス毎に活性レ
ベルまたは非活性レベルのいずれかの情報が格納される
フラグ格納セルを有し、 前記メモリセルアレイのうち有効なデータが格納されて
いる行アドレスに対応するセルに活性化レベルの情報が
格納され、前記フラグのレベルの状態に応じて所定の行
アドレスに対するリフレッシュ動作を指示するリフレッ
シュ判定回路を有することを特徴とする揮発性メモリを
用いたFIFOメモリ。
4. A memory cell array comprising a volatile memory cell, and a flag storage cell for storing information of either an active level or an inactive level for each row address of the memory cell array. Activation level information is stored in a cell corresponding to a row address in which valid data is stored, and a refresh determination circuit instructing a refresh operation for a predetermined row address in accordance with the state of the flag level is provided. FIFO memory using a volatile memory as a feature.
【請求項5】 前記フラグ格納セルはライトモード時の
ロウアドレスに相当するフラグを活性化し、リードモー
ド時のロウアドレスに相当するフラグを非活性化する事
を特徴とする請求項4記載の揮発性メモリを用いたFI
FOメモリ。
5. The volatile memory according to claim 4, wherein the flag storage cell activates a flag corresponding to a row address in a write mode and deactivates a flag corresponding to a row address in a read mode. FI using non-volatile memory
FO memory.
【請求項6】 前記リフレッシュ判定回路は、前記フラ
グのレベルと行毎に発生するリフレッシュ要求信号を入
力とする論理ゲートを行アドレス毎に有している事を特
徴とする請求項4記載の揮発性メモリを用いたFIFO
メモリ。
6. The volatilization device according to claim 4, wherein the refresh determination circuit has a logic gate for each row address that receives the level of the flag and a refresh request signal generated for each row. FIFO using volatile memory
memory.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010534897A (en) * 2007-07-26 2010-11-11 クゥアルコム・インコーポレイテッド System and method for reducing dynamic RAM power consumption through the use of valid data indicators

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JP2010534897A (en) * 2007-07-26 2010-11-11 クゥアルコム・インコーポレイテッド System and method for reducing dynamic RAM power consumption through the use of valid data indicators

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