JP4181268B2 - 多チャンネル型メモリ・コントローラ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は多チャンネル型メモリ・コントローラに関し、特に、複数デバイスの処理とは独立して複数種類のメモリ・デバイスへのアクセスをコントロールする多チャンネル型メモリ・コントローラに関する。
【0002】
【従来の技術】
今日では、産業の発展に従ってメモリ制御に関する要求が多様化、複雑化してきており、同時に回路規模も増大してきている。例えば、高速なメモリ制御要求により、CPUを通さずにDMAコントローラに対し複数デバイス(複数チャンネル)が直接メモリアクセスを要求したり、DMAコントローラに直接割り込み要求がなされたりすることが増大している。また、使用するメモリ・デバイスの種類も多様化し、複数種類のメモリ・デバイスに同時並列的にアクセス・コントロールする必要が生じている。
【0003】
この様なDMAコントローラの従来例として、特開平2−280259号公報(発明の名称「多チャンネル型メモリ・コントローラ」)に記載されたものが知られている。
【0004】
当該公報の多チャンネル型メモリ・コントローラは、DMAコントローラ内に開始アドレスを記憶するアドレス・レジスタと転送数を記憶するカウンタ・レジスタをそれぞれ複数備え、CPUからの命令に従って、特定種類のメモリに対するタイミングで所定のデータ数のみアドレス生成を繰り返す方式とされている。すなわち、固定的なアドレス更新カウント指示機構により一定量のアドレス生成を行う、シンプルなDMA制御を行うものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従って上記従来のDMAコントローラは、複数デバイスの各チャンネルがDMAタイミング制御部と直接、要求(リクエスト)および確認(アクノリッジ)を行うのには適していない。また、DMAタイミング制御部においてメモリが実際にアクセスされたタイミングでレジスタ更新信号を生成してレジスタを更新するには、使用するメモリの全種別について予め制御回路を設ける必要があり、これにより回路が複雑化し、回路規模が増大してしまう。
【0006】
具体的には、直接のメモリ割り込み要求に対する場合や、メモリ・リフレッシュ期間などアドレス更新期間のタイミング生成や、例えばDRAM,SRAM,その他の複数種類のメモリ・デバイスに対するアドレス更新タイミングなど、様々な場合について個別にDMAタイミング制御部でタイミングを生成する、複雑で大規模の構成が必要になる。さらに、CPUからの指示によって効率良い制御を行うことには困難を伴う。
【0007】
そこで、本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、複数チャンネルから複数種類のメモリ・デバイスへのアクセスを上記要求に従って制御することのできる、シンプルかつロー・コストな構成の多チャンネル型メモリ・コントローラを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明は、複数チャンネルからの別々のリクエストに基づいて複数種類のメモリへのアクセスを制御する多チャンネル型メモリ・コントローラにおいて、各チャンネルに対して指示されるアドレス値を記憶する複数の記憶手段と、前記複数の記憶手段から読み出される各チャンネル毎のアドレス値に対する加算値を指示するとともに、前記加算値と任意のアドレス値または前記読み出されたアドレス値を加算する加算手段と、前記複数チャンネルからの指示アドレスまたは前記加算手段が出力するアドレス値を選択的に出力する選択手段と、前記複数チャンネルからのリクエストに応じてアドレス発行許可信号を出力して、制御手段に前記複数種類のメモリへのアドレス発行を許可する許可手段と、前記制御手段から前記複数チャンネルに返されるアクノリッジ信号を用いて前記選択手段から前記複数の記憶手段への書きこみを制御して、前記リクエストに従って前記複数の記憶手段のアドレス値を更新するアドレス更新手段とを備え、前記制御手段として、前記複数種類のメモリに接続でき、前記許可手段からの前記アドレス発行許可信号を入力すると前記加算手段からの出力アドレス値を前記複数種類のメモリに発行して異なるタイミングを制御するとともに、当該発行に従い前記複数チャンネルに返すべき前記アクノリッジ信号を出力するメモリ・コントロール手段を備えたことを特徴とする。
【0010】
【作用】
上記構成の本発明によれば、許可手段が複数チャンネルからのリクエストに応じてアドレス発行許可信号を出力して制御手段に複数種類のメモリへのアドレス発行を許可すると、制御手段から複数チャンネルに返すべきアクノリッジ信号が返され、このアクノリッジ信号を用いて複数の記憶手段への書きこみが制御されるように作用する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0012】
図1は本発明に係る多チャンネル型メモリ・コントローラの一実施形態の回路図である。
【0013】
まず、図1の構成における複数チャンネルのダイレクト・メモリ・アクセス動作を概略的に説明する。ここではチャンネル数を3としたが、3チャンネルに限らず本発明を適用することができる。
【0014】
DMAアドレス発生回路118は参照符号121〜123を付した複数のチャンネルCH1,CH2,CH3からのリクエスト信号REQ1,REQ2,REQ3に応じて、各チャンネルのCPU(図示せず)等の処理とは独立して後述の通りアドレス・データADRを発生する。このアドレス・データADRはメモリ・コントローラ130に出力される。DMAアドレス発生回路118に設けたDMAタイミング制御回路108からのアドレス発行許可信号AVARIDが当該コントローラ130に供給されてアドレス発行が許可されると、当該コントローラ130に接続されるDRAM131,SRAM132に対し別々にアドレス・データDADR,SADRを発行するように当該コントローラ130がメモリ・アクセスを制御する。
【0015】
メモリ・コントローラ130は、当該アドレス・データを発行すると要求元チャンネルに返すべきアクノリッジ信号ACKを出力し、DMAアドレス発生回路118を介していずれかのチャンネルにこれを返す。
【0016】
DMAアドレス発生回路118は前述のDMAタイミング制御回路108の他に、セレクタ100,アドレス・レジスタ101,102,103,カウント・レジスタ111,112,113,加算器104,加算値コントロール部105,コンパレータ106,アドレス・ラッチ部107,及び、本発明装置に特徴的な機能を実現するアドレス・レジスタ更新制御部115を備えている。各レジスタは各チャンネルに対応して設けられており、アドレス・レジスタ101〜103は各チャンネルに対して指示されるアドレスを記憶するもので、カウント・レジスタ111〜113は各チャンネルに対応するカウント値を記憶するものである。
【0017】
セレクタ100は、DMAタイミング制御回路108からのバス・セレクト信号5に応じて制御線1またはアドレス/カウント・バス2を選択する。制御線1はDMAアドレス発生回路118と各チャンネルとのインターフェイスを司り、初期データ入力、DMAモード設定等を行う。セレクタ100が制御線1を選択すると、選択バス3を介して各チャンネルからの初期データ(任意設定される先頭の転送アドレス、転送回数)を対応する各レジスタに出力する。
【0018】
アドレス/カウント・バス2は加算器104の出力に接続され、加算器104によるアドレス/カウント値の計算結果を転送する。セレクタ100がアドレス/カウント・バス2を選択すると、加算器104で計算した現在の転送アドレス/残り転送回数を対応する各レジスタに選択バス3を介して出力する。
【0019】
各レジスタへの書きこみタイミングは、後述の通りアドレス・レジスタ更新制御部115により制御される。
【0020】
各レジスタが保持しているデータはDMAバス4を介して加算器104へ転送され、ここで、加算値コントロール部105から指示される加算値7と加算される。すなわち、加算値コントロール部105はDMAタイミング制御回路108からのモード信号8に従って加算値7を生成出力し、この加算値7が出力されると加算器104は、転送モードやアドレス計算時間、カウント計算時間に応じてアドレス値およびカウント値を加算してアドレス/カウント・バス2へ出力する。
【0021】
加算器104は、アドレス・レジスタ101〜103が保持しているデータ(任意アドレス値または前回転送におけるアドレス値)に対しては転送毎に現在の転送アドレスを計算し、カウント・レジスタ111〜113が保持しているデータ(任意の転送回数または前回転送における残り回数)に対しては転送毎に残りの転送回数を計算する。加算器104において加算値7に従い決定されたこれら転送アドレスと残り転送回数は、次回転送データとしてアドレス/カウント・バス2を介してセレクタ100に選択され、各レジスタの更新データとして用いられる。
【0022】
加算出力はコンパレータ106に供給され、ここで転送終了か否をDMAタイミング制御回路108に知らせるための比較が行われる。すなわち、残り転送回数を“0”と比較して、“0”であれば終了信号9により転送終了を知らせる。終了信号9に応じて、アドレス・レジスタ更新制御部115は後述の通りに異なった態様で動作する。
【0023】
DMAタイミング制御回路108はさらにアドレス・ラッチ部107にラッチ信号11を所定タイミングで送出する。アドレス・ラッチ部107は加算器104からの加算出力をこのラッチ信号11に従ったタイミングでラッチ保持し、保持しているデータをDMAアドレス(ADR)として前述の通りメモリ・コントローラ130に出力する。
【0024】
メモリ・コントローラ130がこのDMAアドレスを発行して要求元チャンネルに返すべきアクノリッジ信号ACKを前述の通り出力すると、アドレス・レジスタ更新制御部115は当該アクノリッジ信号を受けて各要求元チャンネルおよび対応する各レジスタに、別々の伝送線を介してアクノリッジ信号ACK1,ACK2,ACK3を出力する。例えば要求元がチャンネルCH1(121)のときはアクノリッジ信号ACK1が当該チャンネルに返され、さらにこれを書き込み制御のために兼用してアドレス・レジスタ101とカウント・レジスタ111に供給される。
【0025】
なお、図1の構成において要求元チャンネルにアクノリッジ信号を返さなくともダイレクト・メモリ・アクセスは成立する。
【0026】
アドレス・レジスタ更新制御部115はDMAタイミング制御回路108からのACK中継制御信号12に従い動作し、メモリ・コントローラ130から要求元チャンネルへのアクノリッジ信号ACKを、要求元チャンネルおよび要求元チャンネルに対応するレジスタに所定タイミングでACK1〜ACK3として返す。このように、アドレス更新時にはアクノリッジ信号ACKを基に各レジスタの値を更新するように書き込みを制御し、他の場合には、各チャンネル要求やコンパレータ106の比較結果に応じて任意のアドレス値またはカウント値を各レジスタに記憶させるように書き込みを制御する。
【0027】
上記した本実施形態によれば、メモリ・コントローラ130がアドレス発行許可信号AVARIDを受けてアドレス発行を行って要求元チャンネルに返すアクノリッジ信号ACKをレジスタ更新のタイミング制御に兼用するようにしたシンプルでローコストな構成により要求元チャンネルでのアドレス発生の確認を容易にし、従来のようにレジスタ更新信号を生成するための複雑な構成の必要がない汎用的な構成により、使用するメモリ・デバイスの種類によらず、メモリ割り込みや停止に応じたアドレス更新の制御を効率良く行って多チャンネルDMAにおけるアドレス生成を成し得るという効果がある。
【0028】
図2は本発明に係る多チャンネル型メモリ・コントローラの他の実施形態の回路図である。図2において、図1中の構成要素と同一のものには同一符号を付し、その説明をここでは省略する。
【0029】
図2に示すDMAアドレス発生回路128は内部にカウント・レジスタを備えておらず、参照符号121a〜123aを付した複数のチャンネルCH1,CH2,CH3がカウント・レジスタ211〜213をそれぞれ備えている。アドレス・レジスタ更新制御部115は、メモリ・コントローラ130からアクノリッジ信号ACKを受けて各要求元チャンネル121a〜123aおよび対応するアドレス・レジスタ101〜103に、別々の伝送線を介してアクノリッジ信号ACK1,ACK2,ACK3を出力する。
【0030】
すなわち、各チャンネル121a〜123aからのリクエスト信号REQ1,REQ2,REQ3に対してDMAアドレス発生回路128がアクノリッジ信号ACK1,ACK2,ACK3を返すことで、各チャンネルとDMAアドレス発生回路128とのインターフェースがとられる構成である。この構成においても、アクノリッジ信号ACK1,ACK2,ACK3をアドレス・レジスタ101〜103の書き込みタイミング制御に用いるように、前述の通りアドレス・レジスタ更新制御部115による制御が行われる。
【0031】
本実施の形態においても、よりシンプルな構成により、上述実施形態と同様の効果を奏することができる。
【0032】
【発明の効果】
以上説明した通り本発明によれば、許可手段が複数チャンネルからのリクエストに応じてアドレス発行許可信号を出力して制御手段に複数種類のメモリへのアドレス発行を許可すると、制御手段から複数チャンネルに返すべきアクノリッジ信号が返され、このアクノリッジ信号を用いて複数の記憶手段への書きこみが制御されるので、書きこみ制御のための信号生成を行う構成を必要とすることなく、複数種類のメモリに対して複数チャンネルによるダイレクト・メモリ・アクセスを行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る多チャンネル型メモリ・コントローラの一実施形態の回路図である。
【図2】本発明に係る多チャンネル型メモリ・コントローラの他の実施形態の回路図である。
【符号の説明】
101〜103 アドレス・レジスタ
108 DMAタイミング制御回路
111〜113,211〜213 カウント・レジスタ
115 アドレス・レジスタ更新制御部
118,128 DMAアドレス発生回路
121〜123,121a〜123a チャンネル
130 メモリ・コントローラ
ACK,ACK1〜ACK3 アクノリッジ信号
REQ1〜REQ3 リクエスト信号
Claims (1)
- 複数チャンネルからの別々のリクエストに基づいて複数種類のメモリへのアクセスを制御する多チャンネル型メモリ・コントローラにおいて、
各チャンネルに対して指示されるアドレス値を記憶する複数の記憶手段と、
前記複数の記憶手段から読み出される各チャンネル毎のアドレス値に対する加算値を指示するとともに、前記加算値と任意のアドレス値または前記読み出されたアドレス値を加算する加算手段と、
前記複数チャンネルからの指示アドレスまたは前記加算手段が出力するアドレス値を選択的に出力する選択手段と、
前記複数チャンネルからのリクエストに応じてアドレス発行許可信号を出力して、制御手段に前記複数種類のメモリへのアドレス発行を許可する許可手段と、
前記制御手段から前記複数チャンネルに返されるアクノリッジ信号を用いて前記選択手段から前記複数の記憶手段への書きこみを制御して、前記リクエストに従って前記複数の記憶手段のアドレス値を更新するアドレス更新手段と、を備え、
前記制御手段として、
前記複数種類のメモリに接続でき、前記許可手段からの前記アドレス発行許可信号を入力すると前記加算手段からの出力アドレス値を前記複数種類のメモリに発行して異なるタイミングを制御するとともに、当該発行に従い前記複数チャンネルに返すべき前記アクノリッジ信号を出力するメモリ・コントロール手段を備えたことを特徴とする多チャンネル型メモリ・コントローラ。
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