JPH09106669A - シンクロナスdramと半導体記憶装置 - Google Patents

シンクロナスdramと半導体記憶装置

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Publication number
JPH09106669A
JPH09106669A JP8221818A JP22181896A JPH09106669A JP H09106669 A JPH09106669 A JP H09106669A JP 8221818 A JP8221818 A JP 8221818A JP 22181896 A JP22181896 A JP 22181896A JP H09106669 A JPH09106669 A JP H09106669A
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JP
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address
data
memory
pixels
memory bank
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Application number
JP8221818A
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English (en)
Inventor
Yuji Sakai
祐二 酒井
Tsuratoki Ooishi
貫時 大石
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像処理のためのデータ入出力を高速に、し
かも簡単に行えるようにしたシンクロナスDRAMを提
供する。 【解決手段】 クロック信号に同期して信号の入力又は
出力が行われ、かつ少なくとも2つのメモリバンクの一
方をアクセスしている間に他方のプリチャージを行うこ
とが可能にされたシンクロナスDRAMにおいて、バー
スト長に対応された複数メモリセルをアクセスすると
き、かかる複数からなるメモリセルが上記一方のメモリ
バンクと他方のメモリバンクにまたがって配置されてい
ることを検出したなら、上記一方のメモリバンクのメモ
リセルに対するアクセスに引き続いて上記他方のメモリ
バンクのメモリセルに対するコマンドとアドレス信号を
内部で自動発生させて連続的にデータの入力又は出力を
行うようにすることにより、画面上の任意の表示エリア
に対応したメモリブロックにおいて、バーストモードで
の高速アクセスが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、シンクロナスD
RAM(ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ)
に関し、主に画像処理用に用いられるものに利用して有
効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】画像処理用のDRAMとしては、シリア
ル出力機能とランダム入出力機能とを持つようにしたマ
ルチポートメモリがある。このようなマルチポートメモ
リの例としては、特開昭61−289594号公報があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなマルチポ
ートメモリでは、主にCRT表示装置のラスタスキャン
タイミングに同期した読み出し動作を配慮して考えられ
たものであり、画像処理のためのデータ入出力動作は、
通常のランダムアクセス動作によるものである。このた
め、画像処理のためのデータ入出力に時間がかかるとい
う問題がある。そこで、本願発明者等においてはX及び
Y方向に対する連続アクセスが高速に行えるバーストモ
ードを備えたシンクロナスDRAMを用いることを考え
た。しかしながら、シンクロナスDRAMにおいても、
例えばワード線の境界をまたいで割り付けられたメモリ
ブロックに対する連続アクセスを行うとすると、上記ワ
ード線が切り替わる毎にコマンドとアドレス入力を行う
ことが必要となり、上記バーストモードを有効に使えな
いという問題のあることが判明した。
【0004】この発明の目的は、画像処理のためのデー
タ入出力を高速に、しかも簡単に行えるようにしたシン
クロナスDRAMと半導体記憶装置を提供することにあ
る。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特
徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになる
であろう。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、クロック信号に同期して信
号の入力又は出力が行われ、かつ少なくとも2つのメモ
リバンクを持ち、一方をアクセスしている間に他方のプ
リチャージを行うことが可能にされたシンクロナスDR
AMにおいて、バースト長に対応された複数メモリセル
をアクセスするとき、かかる複数からなるメモリセルが
上記一方のメモリバンクと他方のメモリバンクとにまた
がって配置されているか否かを検出し、かかる検出によ
り上記他方のメモリバンクにまたがってメモリセルをア
クセスするとき、上記一方のメモリバンクのメモリセル
に対するアクセスに引き続いて上記他方のメモリバンク
のメモリセルに対する必要なコマンドとアドレス信号を
内部で自動発生させてそのアクセスを行う。
【0006】上記した手段によれば、画面上の任意の表
示エリアに対応したメモリブロックに対してバーストモ
ードでの高速アクセスが可能になる。
【0007】
【発明の実施の形態】図1には、この発明に係るシンク
ロナスDRAM(以下、単にSDRAMという)の一実
施例の概略ブロック図が示されている。同図に示された
SDRAMは、特に制限されないが、公知の半導体集積
回路の製造技術によって単結晶シリコンのような1つの
半導体基板上に形成される。この実施例のSDRAM
は、メモリバンク0(BANK0)を構成するメモリア
レイ(MEMORY ARRAY)200Aと、メモリバンク1(BA
NK1)を構成するメモリアレイ(MEMORY ARRAY)20
0Bとを備える。上記それぞれのメモリアレイ200
A,200Bは、マトリクス配置されたダイナミック型
メモリセルを備え、図に従えば同一列に配置されたメモ
リセルの選択端子は列毎のワード線(図示せず)に結合
され、同一行に配置されたメモリセルのデータ入出力端
子は行毎に相補データ線(図示せず)に結合される。
【0008】メモリアレイ200Aの図示しないワード
線はロウデコーダ(ROW DECODER)201Aによるロウア
ドレス信号のデコード結果に従って1本が選択レベルに
駆動される。メモリアレイ200Aの図示しない相補デ
ータ線はセンスアンプ及びカラム選択回路(SENSE AMPLI
FIER&I/O BUS) 202Aに結合される。センスアンプび
カラム選択回路202Aにおけるセンスアンプ(SENSE A
MPLIFIER) は、メモリセルからのデータ読出しによって
夫々の相補データ線に現れる微小電位差を検出して増幅
する増幅回路である。それにおけるカラムスイッチ回路
は、相補データ線を各別に選択して相補共通データ線(I
/O BUS) に導通させるためのスイッチ回路である。カラ
ムスイッチ回路はカラムデコーダ(COLUMN DECODER)20
3Aによるカラムアドレス信号のデコード結果に従って
選択動作される。
【0009】メモリアレイ200B側にも上記と同様に
ロウデコーダ(ROW DECODER)201B,センスアンプ及
びカラム選択回路(SENSE AMPLIFIER&I/O BUS) 202B
及びカラムデコーダ(COLIMN DECODER)203Bが設けら
れる。上記メモリバンク200Aと200Bの相補共通
データ線(I/O BUS) は、後述するような画像処理等のた
めに用いられるシフトレジスタ(SHIFT REGISTER) 21
2を介して入力バッファ(INPUT BUFFER)210の出力端
子及び出力バッファ(OUTPUT BUFFER) 211の入力端子
に接続される。入力バッファ210の入力端子及び出力
バッファ211の出力端子は8ビットのデータ入出力端
子I/O0〜I/O7に接続される。
【0010】アドレス入力端子A0〜A11から供給さ
れるロウアドレス信号とカラムアドレス信号はカラムア
ドレスバッファ(COLUMN ADDRESS BUFFER) 205とロウ
アドレスバッファ(ROW ADDRESS BUFFER)206にアドレ
スマルチプレクス形式で取り込まれる。供給されたアド
レス信号はそれぞれのバッファ205と206が保持す
る。ロウアドレスバッファ206はリフレッシュ動作モ
ードにおいてはリフレッシュカウンタ(REFRESH COUNTE
R) 208から出力されるリフレッシュアドレス信号を
ロウアドレス信号として取り込む。カラムアドレスバッ
ファ205の出力はカラムアドレスカウンタ(COLUMN AD
DRESS COUNTER)207のプリセットデータとして供給さ
れ、カラムアドレスカウンタ207は後述のコマンドな
どで指定される動作モードに応じて、上記プリセットデ
ータとしてのカラムアドレス信号、又はそのカラムアド
レス信号を順次インクリメントした値を、カラムデコー
ダ203A,203Bに向けて出力する。
【0011】コントローラ(CONTROL LOGIC & TIMING GE
NERATOR)213は、特に制限されなが、クロック信号C
LK、クロックイネーブル信号CKE、チップセレクト
信号/CS、カラムアドレスストローブ信号/CAS
(記号/はこれが付された信号がロウイネーブルの信号
であることを意味する)、ロウアドレスストローブ信号
/RAS、ライトイネーブル信号/WE、データ入出力
マスクコントロール信号DQMなどの外部制御信号と、
アドレス入力端子A0〜A11からの制御データ及び基
準電圧Vref とが供給され、それらの信号のレベルの変
化やタイミングなどに基づいてSDRAMの動作モード
及び上記回路ブロックの動作を制御するための内部タイ
ミング信号を形成するもので、そのためのコントロール
ロジックとモードレジスタを備える。
【0012】クロック信号CLKは、SDRAMのマス
タクロックとされ、その他の外部入力信号は当該内部ク
ロック信号の立ち上がりエッジに同期して有意とされ
る。チップセレクト信号/CSはそのロウレベルによっ
てコマンド入力サイクルの開始を指示する。チップセレ
クト信号/CSがハイレベルのとき(チップ非選択状
態)やその他の入力は意味を持たない。但し、後述する
メモリバンクの選択状態やバースト動作などの内部動作
はチップ非選択状態への変化によって影響されない。/
RAS,/CAS,/WEの各信号は通常のDRAMに
おける対応信号とは機能が相違され、後述するコマンド
サイクルを定義するときに有意の信号とされる。
【0013】クロックイネーブル信号CKEは次のクロ
ック信号の有効性を指示する信号であり、当該信号CK
Eがハイレベルであれば次のクロック信号CLKの立ち
上がりエッジが有効とされ、ロウレベルのときには無効
とされる。さらに、図示しないがリードモードにおい
て、出力バッファ211に対するアウトプットイネーブ
ルの制御を行う外部制御信号もコントローラ213に供
給され、その信号が例えばハイレベルのときには出力バ
ッファ211は高出力インピーダンス状態にされる。
【0014】上記ロウアドレス信号は、クロック信号C
LK(内部クロック信号)の立ち上がりエッジに同期す
る後述のロウアドレスストローブ・バンクアクティブコ
マンドサイクルにおけるA0〜A10のレベルによって
定義される。A11からの入力は、上記ロウアドレスス
トローブ・バンクアクティブコマンドサイクルにおいて
バンク選択信号とみなされる。即ち、A11の入力がロ
ウレベルの時はメモリバンクBANKAが選択され、ハ
イレベルの時はメモリバンクBANKBが選択される。
メモリバンクの選択制御は、特に制限されないが、選択
メモリバンク側のロウデコーダのみの活性化、非選択メ
モリバンク側のカラムスイッチ回路の全非選択、選択メ
モリバンク側のみの入力バッファ210及び出力バッフ
ァ211への接続などの処理によって行うことができ
る。
【0015】後述のプリチャージコマンドサイクルにお
けるA10の入力は相補データ線などに対するプリチャ
ージ動作の態様を指示し、そのハイレベルはプリチャー
ジの対象が双方のメモリバンクであることを指示し、そ
のロウレベルは、A11で指示されている一方のメモリ
バンクがプリチャージの対象であることを指示する。
【0016】上記カラムアドレス信号は、クロック信号
CLK(内部クロック)の立ち上がりエッジに同期する
リード又はライトコマンド(後述のカラムアドレス・リ
ードコマンド、カラムアドレス・ライトコマンド)サイ
クルにおけるA0〜A8のレベルによって定義される。
そして、この様にして定義されたカラムアドレスはバー
ストアクセスのスタートアドレスとされる。
【0017】次に、コマンドによって指示されるSDR
AMの主な動作モードを説明する。 (1)モードレジスタセットコマンド(Mo) 上記モードレジスタ30をセットするためのコマンドで
あり、/CS,/RAS,/CAS,/WE=ロウレベ
ルによって当該コマンド指定され、セットすべきデータ
(レジスタセットデータ)はA0〜A11を介して与え
られる。レジスタセットデータは、特に制限されない
が、バーストレングス、CASレイテンシイ、ライトモ
ードなどとされる。特に制限されないが、設定可能なバ
ーストレングスは、1,2,4,8,フルページとさ
れ、設定可能なCASレイテンシイは1,2,3とさ
れ、設定可能なライトモードは、バーストライトとシン
グルライトとされる。
【0018】上記CASレイテンシイは、後述のカラム
アドレス・リードコマンドによって指示されるリード動
作において/CASの立ち下がりから出力バッファ21
1の出力動作までに内部クロック信号の何サイクル分を
費やすかを指示するものである。読出しデータが確定す
るまでにはデータ読出しのための内部動作時間が必要と
され、それを内部クロック信号の使用周波数に応じて設
定するためのものである。換言すれば、周波数の高い内
部クロック信号を用いる場合にはCASレイテンシイを
相対的に大きな値に設定し、周波数の低い内部クロック
信号を用いる場合にはCASレイテンシイを相対的に小
さな値に設定する。特に制限されないが、後述するよう
な画像処理動作において、必要ならばワード線の切り換
え時間を確保するためにCASレイテンシイを大きな値
に設定するよう用いるようにできる。
【0019】(2)ロウアドレスストローブ・バンクア
クティブコマンド(Ac) これは、ロウアドレスストローブの指示とA11による
メモリバンクの選択を有効にするコマンドであり、/C
S,/RAS=ロウレベル、/CAS,/WE=ハイレ
ベルによって指示され、このときA0〜A10に供給さ
れるアドレスがロウアドレス信号として、A11に供給
される信号がメモリバンクの選択信号として取り込まれ
る。取り込み動作は上述のように内部クロック信号の立
ち上がりエッジに同期して行われる。例えば、当該コマ
ンドが指定されると、それによって指定されるメモリバ
ンクにおけるワード線が選択され、当該ワード線に接続
されたメモリセルがそれぞれ対応する相補データ線に導
通される。
【0020】(3)カラムアドレス・リードコマンド
(Re) このコマンドは、バーストリード動作を開始するために
必要なコマンドであると共に、カラムアドレスストロー
ブの指示を与えるコマンドであり、/CS,/CAS=
ロウレベル、/RAS,/WE=ハイレベルによって指
示され、このときA0〜A8に供給されるカラムアドレ
スがカラムアドレス信号として取り込まれる。これによ
って取り込まれたカラムアドレス信号はバーストスター
トアドレスとしてカラムアドレスカウンタ207に供給
される。これによって指示されたバーストリード動作に
おいては、その前にロウアドレスストローブ・バンクア
クティブコマンドサイクルでメモリバンクとそれにおけ
るワード線の選択が行われており、当該選択ワード線の
メモリセルは、内部クロック信号に同期してカラムアド
レスカウンタ207から出力されるアドレス信号に従っ
て順次選択されて連続的に読出される。連続的に読出さ
れるデータ数は上記バーストレングスによって指定され
た個数とされる。また、出力バッファ211からのデー
タ読出し開始は上記CASレイテンシイで規定される内
部クロック信号のサイクル数を待って行われる。
【0021】(4)カラムアドレス・ライトコマンド
(Wr) ライト動作の態様としてモードレジスタにバーストライ
トが設定されているときは当該バーストライト動作を開
始するために必要なコマンドとされ、ライト動作の態様
としてモードレジスタにシングルライトが設定されてい
るときは当該シングルライト動作を開始するために必要
なコマンドとされる。更に当該コマンドは、シングルラ
イト及びバーストライトにおけるカラムアドレスストロ
ーブの指示を与える。当該コマンドは、/CS,/CA
S,/WE=ロウレベル、/RAS=ハイレベルによっ
て指示され、このときA0〜A8に供給されるアドレス
がカラムアドレス信号として取り込まれる。これによっ
て取り込まれたカラムアドレス信号はバーストライトに
おいてはバーストスタートアドレスとしてカラムアドレ
スカウンタ207に供給される。これによって指示され
たバーストライト動作の手順もバーストリード動作と同
様に行われる。但し、ライト動作にはCASレイテンシ
イはなく、ライトデータの取り込みは当該カラムアドレ
ス・ライトコマンドサイクルから開始される。
【0022】(5)プリチャージコマンド(Pr) これは、A10,A11によって選択されたメモリバン
クに対するプリチャージ動作の開始コマンドとされ、/
CS,/RAS,/WE=ロウレベル、/CAS=ハイ
レベルによって指示される。
【0023】(6)オートリフレッシュコマンド このコマンドはオートリフレッシュを開始するために必
要とされるコマンドであり、/CS,/RAS,/CA
S=ロウレベル、/WE,CKE=ハイレベルによって
指示される。
【0024】(7)バーストストップ・イン・フルペー
ジコマンド フルページに対するバースト動作を全てのメモリバンク
に対して停止させるために必要なコマンドであり、フル
ページ以外のバースト動作では無視される。このコマン
ドは、/CS,/WE=ロウレベル、/RAS,/CA
S=ハイレベルによって指示される。
【0025】(8)ノーオペレーションコマンド(No
p) これは実質的な動作を行わないこと指示するコマンドで
あり、/CS=ロウレベル、/RAS,/CAS,/W
Eのハイレベルによって指示される。
【0026】(9)アドレス演算コマンド このコマンドは、/CS=ロウレベル、/RAS,/C
AS,/WEの上記の各種コマンドを指示する際の組み
合わせ以外の組み合わせの場合に設定されるものであ
る。このコマンドによって、画像処理(ブロックデータ
の入出力)が行われ、アドレス演算回路がアドレス演算
処理を行う。このコマンドは省略され、SDRAMが常
に画像処理を行うものとされ、常にアドレス演算コマン
ドが実行されるように構成してもよい。この場合には、
アドレス演算コマンドを設定するための各種信号は不要
とされる。
【0027】SDRAMにおいては、一方のメモリバン
クでバースト動作が行われているとき、その途中で別の
メモリバンクを指定して、ロウアドレスストローブ・バ
ンクアクティブコマンドが供給されると、当該実行中の
一方のメモリバンクでの動作には何ら影響を与えること
なく、当該別のメモリバンクにおけるロウアドレス系の
動作が可能にされる。例えば、SDRAMは外部から供
給されるデータ、アドレス、及び制御信号を内部に保持
する手段を有し、その保持内容、特にアドレス及び制御
信号は、特に制限されないが、メモリバンク毎に保持さ
れるようになっている。或は、ロウアドレスストローブ
・バンクアクティブコマンドサイクルによって選択され
たメモリブロックにおけるワード線1本分のデータがカ
ラム系動作の前に予め読み出し動作のために図示しない
ラッチ回路にラッチされるようになっている。
【0028】したがって、データ入出力端子I/O0〜
I/O7においてデータが衝突しない限り、処理が終了
していないコマンド実行中に、当該実行中のコマンドが
処理対象とするメモリバンクとは異なるメモリバンクに
対するプリチャージコマンド、ロウアドレスストローブ
・バンクアクティブコマンドを発行して、内部動作を予
め開始させることが可能である。
【0029】SDRAMは、外部クロック信号CLKに
基づいて形成される内部クロック信号ICLKに同期し
てデータ、アドレス又は/RAS、/CAS等の各種制
御信号を入出力可能なメモリであると定義できる。SD
RAMは、DRAMと同様の大容量メモリをSRAM
(スタティック型RAM)に匹敵する高速動作させるこ
とが可能であり、また、選択された1本のワード線に対
して幾つかのデータをアクセスするかをバーストレング
スによって指定することによって、内蔵カラムアドレス
カウンタ207で順次カラム系の選択状態を切り換えて
いって複数個のデータを連続的にリード又はライトでき
る。
【0030】しかしながら、従来のSDRAMにおいて
は、画像処理単位である複数ビットのデータ(例えば、
CRTの8画素×8画素=64画素分のデータブロッ
ク)が異なるワード線にまたがって記憶されている場
合、上記のような1回のバーストモードによって全ての
ブロックデータの読み出し又は書き込みを行うことは出
来ない。したがって、上記の場合、一方のワード線での
複数ビットのバーストモードによるリード又はライトを
行った後に、新たにコマンドを発行して他方のワード線
での残り複数ビットのバーストモードによるリード又は
ライトを行い、この動作が全ブロックデータが読み出さ
れ或いは書き込まれるまで繰り返されなければならな
い。
【0031】このため、表示画面上のワード線をまたが
って記憶される複数データ処理のとき、その都度それを
検知して、マイクロプロセッサ等で上記動作を行うこと
が必要になり、ソフトウェアの負担が大きくなるととも
に、実際上のデータ処理速度も遅くなってしまうという
問題が発生する。例えば、CRTのブロックデータの読
み出し又は書き込みの際に、マイクロプロセッサはSD
RAMに対して8回或いは16回といった多くの回数だ
けアドレス、コマンド等を与えなければならない。
【0032】この実施例のSDRAMにおいては、CR
Tのブロックデータを読み出す際(アドレス演算コマン
ド)には、SDRAMの外部の装置は、アドレス信号に
関してはブロックデータの先頭アドレスのみを与えれば
よい。SDRAMは、それ自身で内部アドレス及び内部
コマンドを形成し、順次ブロックデータを外部装置に読
み出すことが可能とされる。すなわち、SDRAMは、
CRTのブロックデータを読み出す際に、SDRAM外
部から入力されたブロックデータの先頭アドレスに基づ
いて、内部アドレス及び内部コマンドを自動形成し、一
旦ブロックデータの先頭アドレスを受けた後はSDRA
Mの外部装置に頼らずに全ブロックデータを読み出すこ
とが可能とされる。
【0033】CRT画面に表示されるブロックデータを
SDRAMに書き込む際には、SDRAMの外部の装置
は、アドレス信号に関しては、少なくともブロックデー
タの先頭アドレスのみを与えればよい。データ信号に関
しては、ブロックデータを順次に入力するだけでよい。
これにより、外部のマイクロプロセッサ等の外部装置の
負担が軽減される。
【0034】SDRAMは、アドレス演算コマンドにお
けるアドレス演算動作を行うために、アドレス演算回路
(ADDRESS ARITHMETIC CIRCUIT) 209を有している。
アドレス演算回路209の動作については、図2の説明
において詳細に説明するが、その動作について簡単に説
明すれば下記の通りである。
【0035】すなわち、アドレス演算回路209は、ア
ドレス演算コマンドを実行している時(アドレス演算コ
マンドが省略されていない場合)、入力或いは出力する
ブロックデータの先頭アドレスを受け取る。そして、上
記先頭アドレスから始まる単位ブロックデータ(例えば
8画面分のデータ)が、先頭アドレスで指定されたワー
ド線上に全て存在するか否かを判定する。
【0036】アドレス演算回路209は、上記先頭アド
レスから始まる単位ブロックデータが、先頭アドレスで
指定されたワード線上に全て存在するか否かに応じて異
なる動作を行う。なお、全てのブロックデータを入力又
は出力する際に、入力又は出力すべきデータが格納され
ているバンクが切り替えられる時には、一方のメモリバ
ンクのデータのアクセス(リード又はライト)を行って
いる間に、他方のメモリバンクに割り当てられたワード
線の選択準備が行われる。そして、特に、図示していな
いが、上述のワード線の選択準備等に必要とされるコマ
ンドがアドレス演算回路209で自動的に発生される。
【0037】ブロックデータの読み出し又は書き込み動
作において、メモリバンクは切り替えられずに選択され
るワード線のアドレスだけが変化する場合、選択される
ワード線のアドレスの切り換え時間だけ、連続的なリー
ド又はライトができなくなる問題がある。従って、上述
の問題を解決するために、シフトレジスタ212が設け
られている。例えば、ライトモードのときには、上記の
ように内部クロック信号に同期して一連の書き込みデー
タをシフトレジスタ212に入力し、かかるシフトレジ
スタ212を介して同一メモリバンク上の2つのワード
線にまたがってライト動作を行うようにされる。
【0038】リードモードでは、上記のように同一メモ
リバンク上の2つのワード線にまたがってリードされる
データに時間差が生じるので、ワード線の切り換えによ
り後半のデータ(後半に選択されるワード線上のデー
タ)が得られるまで前半のデータ(前半に選択されるワ
ード線上のデータ)をシフトレジスタに確保しておき、
連続したデータが得られるまで待って、かかるシフトレ
ジスタを介したデータ出力が行われる。このため、特に
制限されないが、CASレイテンシイの設定により上記
ワード線の切り換え時間を考慮した時間を設定してもよ
い。
【0039】図2には、上記アドレス演算回路209の
一実施例のブロック図が示されている。単位ブロック数
は、画像処理のための単位データ数を意味し、例えば画
像処理方式の1つであるMPEG(Moving Picture Ima
ge Coding Experts Group)では8画素×8画素(又は1
6×16)のエリアをブロック単位としてデータを処理
する。すなわち、特に制限されないが、CRTの横方向
の8画素分を単位ブロックデータと定義し、この単位ブ
ロックデータを更にCTRの縦方向に8行分集めた集合
を8画素×8画素分のブロックデータと定義することが
可能である。この場合、1画素毎に異なる色や濃さ等を
割り当てられるようにするために、例えば、1画素分の
データは8ビットデータとされる。図1のSDRAMに
おいては、1画素分の8ビットデータは、入出力ビット
数の8に対応させている。
【0040】この実施例のアドレス演算回路(ADDRESS
ARITHMETIC CIRCUIT) は、単位ブロック数レジスタ(UNI
T BLOCK NUMBER REGISTER)と、単位ワード長レジスタ(U
NIT-WORD-LENGTH REGISTER) と、加算器(ADDER)と、第
1論理回路(FIRST LOGICALCIRCUIT)と、第1レジスタ
(FIRST REGISTER) と、第2レジスタ(SECOND REGISTE
R)とを含む。
【0041】上述したような8画素×8画素をブロック
データと定義するMPEGにおいて、アドレス演算回路
に含まれる単位ブロック数レジスタには、単位ブロック
数の8がセットされる。加算器は、ブロックデータの先
頭YアドレスA0−A8と単位ブロック数レジスタに保
持された単位ブロック数データ(例えば8)と加算す
る。つまり、加算器は、上記先頭Yアドレスから始まっ
て単位ブロック数分(例えば8画素分)のデータを出力
する際の最終Yアドレス(Y’アドレス)を算出する。
【0042】上記加算器により算出されたY’アドレス
は、第1の論理回路において、単位ワード長と比較され
る。単位ワード長は、物理的な一本のワード線に結合さ
れるメモリセル数を表している。したがって、第1論理
回路は、上記8画素の単位ブロックデータの全てが1つ
のワード線上に存在するか、かかるワード線を超えて別
のワード線にまたがって存在するかを判別することがで
きる。すなわち、第1論理回路は、上記8画素の単位ブ
ロックデータを書き込み又は読み出す際に、ワード線の
切り替え動作が必要であるか否かを判定する。
【0043】第1論理回路は、上記8画素の単位ブロッ
クデータを書き込み又は読み出す際に、ワード線の切り
替え動作が必要であるか否かを示すオーバーフロー情報
OFIを出力する。第1論理回路(比較器)は、実質的
には引算回路からなる。第1論理回路は、〔(単位ブロ
ック数)−(Y’アドレス)+(単位ワード長)〕の情
報(第1バーストレングス)BL1を上記第1レジスタ
に出力し、〔(単位ブロック数)−(第1バーストレン
グス)〕の情報(第2バーストレングス)BL2を上記
第2レジスタに出力する。
【0044】第2論理回路は、上記第1バーストレング
スBL1と第2バートスレングスBL2と、オーバーフ
ロー情報OFIと、先頭YアドレスA(Y)0−A
(Y)8と、ブロックデータの先頭XアドレスA(X)
0−A(X)11と、内部クロック信号ICLKとを受
ける。第2論理回路は、入力された各種データに基づい
て内部クロック信号ICLKに同期してモディファイX
アドレス(MODIFIED X ADDRESS) 、モディファイYアド
レス(MODIFIED Y ADDRESS) 、モディファイバンク(MO
DIFIED BANK)、バーストレングス(BURST LENGTH)を出力
する。
【0045】上記第2論理回路は、図示しないが、内部
クロック信号ICLKに同期して、所定のタイミングで
プリチャージコマンドに必要なデータ等も出力する。す
なわち、上記第2論理回路は、メモリバンク0及びメモ
リバンク1のアクセス動作に必要なアドレス及び制御信
号を内部クロック信号ICLKに同期して所定のタイミ
ングで出力する。
【0046】アドレス演算回路の具体的な動作例につい
ては、後述する。なお、特に制限されないが、ワード線
は、物理的な意味で一つに繋がっているワード線ではな
く、例え物理的には2本のワード線であっても、同時に
選択されることが可能であれば(同じアドレスが割り付
けられていれば)、1つのワード線と見做すことが出来
る。
【0047】図3には、CRT画面とSDRAMのマッ
ピングの一例が示されている。CRT画面は、上記MP
EG方式での画像処理では、8画素×8画素=64画素
のエリア単位で行われる。CRT画面(CRT SCREEN) の
最上行の1024画素のうち左半分の512画素(PIXE
LS) は、メモリバンク0のXアドレス“0”(ROW=
0)に対応したワード線上の512のメモリセル×8ビ
ットに対応している。すなわち、CRT画面の最上行の
最も左端の1画素データは、メモリバンク0のXアドレ
ス“0”に対応した8本のワード線とYアドレス“0”
に対応したデータ線の交点に対応して配置される8つの
メモリセルのデータに対応している。そして、CRT画
面の最上行の左端から2番目の1画素データは、メモリ
バンク0のXアドレス“0”に対応した8本のワード線
とYアドレス“1”に対応したデータ線の交点に対応し
て配置された8つのメモリセルのデータに対応してい
る。CRT画面(CRT SCREEN) の最上行の1024画素
のうち右半分の512画素(PIXELS) は、メモリバンク
1のXアドレス“0”(ROW=0)に対応したワード
線上の512のメモリセル×8ビットに対応している。
【0048】CRT画面の上から2行目の1024画素
のうちの左半分の512画素は、メモリバンク1のXア
ドレス“1”(ROW=1)に対応したワード線上の5
12のメモリセル×8ビットに対応している。CRT画
面の上から2行目の1024画素のうちの右半分の51
2画素は、メモリバンク0のXアドレス“1”(ROW
=1)に対応したワード線上の512のメモリセル×8
ビットに対応している。そして、このパターンの繰り返
しで1024画素×512画素のCRT画面の情報がS
DRAMのメモリセルに対応付けられている(つまり、
マップングされている)。
【0049】図4には、図3のようにマップングされて
いる上記SDRAMが、アドレス演算コマンドにおい
て、8画素×8画素=64画素分のブロックデータを連
続して書き込む場合のバーストライトサイクルの一例を
説明するためのタイミング図が示されている。書き込み
ブロックデータとして書き込まれる64画素のうちの先
頭の画素は、図3におけるCRT画面の最上行の左から
513番目の画素とされる。したがって、ブロックデー
タのうちで最初に書き込まれる1画素分の8ビットデー
タは、ロウアドレス“0”、カラムアドレス“0”、バ
ンク“0”によって指示されるメモリセルに保持され
る。
【0050】図示しない/CSと/RASのロウレベル
より、書き込みブロックデータの先頭のロウアドレス
“0”が取り込まれる。また、アドレスA11(バンク
セレクトBS)のロウレベルにより、書き込みブロック
データの先頭バンク“1”がアクティブにされてバンク
“1”に対してロウ系のアドレス選択動作が開始され
る。2クロック後に、図示しない/CASがロウレベル
にされて、ブロックデータの先頭カラムアドレス“0”
が取り込まれてカラム系の選択動作が開始され、それと
同時に入力された書き込みデータ(信号)0:0(Xア
ドレス0、Yアドレス0に対応するメモリセルに書き込
む為の書き込みデータの意味)が選択されたメモリセル
に書き込まれ、以下バーストライトに対応してカラムア
ドレスが更新されて、データ0:1、0:2、0:3、
0:4、0:5、0:6、0:7がクロックに同期して
書き込まれる。図3のマッピングは、後述する図6のマ
ッピングと同じである。図3において、CRT画面の左
上方の画素に対するマッピングが示されているのに対し
て、図6においては、CRT画面の中央上方の画素に対
するマッピングが示されている。
【0051】このようなバースト書き込み動作と並行し
て、アクティブバンク“0”の指定と、それに対応した
モディファイX(ロウ)アドレス“1”と、それから2
クロック遅れてモディファイY(カラム)アドレス
“0”がアドレス演算回路により形成され、書き込みデ
ータ1:0が書き込まれる。以下、上記同様にデータ
1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、
1:7がクロックに同期して順次に対応するメモリセル
に書き込まれる。これと並行して、バンク“1”に対し
てはプリチャージが行われ、アクティブバンク“1”の
指定と、それに対応したモディファイロウアドレス
“2”と、それから2クロック遅れてモディファイカラ
ムアドレス“0”がアドレス演算回路により形成され、
書き込みデータ2:0が書き込まれる。以下、上記同様
にデータ2:1、2:2、2:3、2:4、2:5、
2:6、2:7がクロックに同期して対応するメモリセ
ルに順次に書き込まれる。このようにして、上記8画素
×8画素のブロックデータの書き込みが行われる。アク
ティブコマンドACTV、書き込みコマンドWRIT及
びプリチャージのためのコマンドPREは、アドレス演
算回路によって形成される。
【0052】図5には、図3のようなマッピングされて
いる上記SDRAMが、アドレス演算コマンドとは異な
る通常のバーストリードを行う際のタイミング図が示さ
れている。SDRAMは、ロウアドレス“0”、カラム
アドレス“0”、バンク“1”であり、バースト長が8
又は256(フルレングス)である場合について示され
ている。図示しない/CSと/RASのロウレベルによ
り、ロウアドレス“0”が取り込まれる。アドレスA1
1(バンクセレクトBS)のハイレベルにより、メモリ
バンク“1”がアクティブにされてメモリバンク“1”
に対してロウ系のアドレス選択動作が開始される。2ク
ロック後に、図示しない/CASがロウレベルにされ
て、カラムアドレス“0”が取り込まれてカラム系の選
択動作が開始され、それと同時に入力された書き込みデ
ータ(信号)0:0(Xアドレス0、Yアドレス0に対
応するメモリセルに書き込む為の書き込みデータの意
味)がが選択されたメモリセルに書き込まれる。
【0053】CASレイテンシイが4にされているとす
ると、4クロック後に出力信号0:0が出力される。バ
ーストレングスが8に設定されている場合には、バース
トリードの指定により、以後クロックに同期して0:
1、0:2、0:3、0:4、0:5、0:6、0:7
が順次に出力される。引き続いて、8画素分を読み出す
ときには、リードコマンドが発行されて、カラムアドレ
ス“8”が新たに入力される。
【0054】CRTのラスタタイミングに同期した表示
動作においては、バースト長がフルレングス(512)
に設定される。この場合には、0:0乃至0、511の
データが順次に読み出される。その際に、このような読
み出し動作と並行して、次のアクティブバンク“1”の
指定と、それに対応したロウアドレス0と、それから4
クロック遅れてカラムアドレス0が入力される。これに
より、4クロック後にバンク1の出力信号0:0が、バ
ンク0の出力信号(出力データ)0:511が出力され
た後に引き続いて出力される。バンク1の出力信号0:
0が出力された後は、バーストリードの指定により以後
クロックに同期してデータ0:1乃至0、511のデー
タが順次に出力される。以上の動作により、CRT画面
の最上行の1024画素の読み出し動作が完了する。以
上の動作に引き続いて、CRT画面の2行目以降の画素
の読み出しを行うことにより、CRT画面の全ての画素
の読み出しを連続的に行うことが可能とされる。
【0055】図6には、この発明の一実施例を説明する
ためのCRT画面とSDRAMのマッピング図が示され
ている。前記図3におけるCRT画面全体とSDRAM
とのアドレス割り付けと上記図6におけるCRT画面全
体とSDRAMとのアドレス割り付け(マッピング)は
同じである。図3においては、CRT画面の左上方の画
素に対するマッピングの一部が示されているのに対し
て、図6においては、CRT画面の中央上方の画素に対
するマッピングの一部が示されている。
【0056】この実施例のSDRAMにおいては、前記
のようなA(Y)0−A(Y)8からなる9ビットのア
ドレス信号によりカラムアドレス0〜511が設定され
る。メモリバンク0とメモリバンク1の選択は、ロウア
ドレスA(X)11で行う。メモリバンク0及びメモリ
バンク1のそれぞれは、ロウアドレスA0−A10によ
り選択可能な2048組のワード線が割り当てられる。
したがって、メモリバンク0とメモリバンク1とで合計
4096組のワード線が割り当てられる。一組のワード
線は、8本のワード線により構成されている。すなわ
ち、入出力は8ビットの単位で行われる。したがって、
SDRAM全体では、512×4096×8=約16M
ビットのような記憶容量を有している。
【0057】これに対して、CRT画面は、走査線方向
(Yアドレス方向)には、1024画素が存在し、縦方
向には512画素が存在している。この場合には、CR
T画面の1行分の1024画素の情報は、一組のワード
線上のメモリセルの情報だけでは足りない。何故なら
ば、1本のワード線には上記のように512個のメモリ
セルしか結合されていないからである。したがって、C
RT画面の1行分の1024画素の情報は、異なる2つ
のロウアドレスに対応した2組のワード線にまたがって
記憶される。例えば、CRT画面の最上行の1024画
素のデータは、メモリバンク0のXアドレス(ROW)
“0”に対応するワード線に結合されたメモリセルと、
メモリバンク1のXアドレス(ROW)“0”に対応す
るワード線に結合されたメモリセルに保持されている。
【0058】CRT画面とSDRAMのマッピングにお
いて、CRT画面の1本分の行方向の1024画素デー
タのうち、左半分の512画素と右半分の512画素
は、SDRAMの異なるメモリバンク内のメモリセルの
データに対応している。CRT画面の左半分または右半
分の領域についてみた場合、CRT画面の列(縦)方向
に対して偶数番目の512の画素(横方向に配列されて
いる)と奇数番目の512の画素とは、異なるメモリバ
ンク内のメモリセルのデータに対応している。
【0059】具体的に説明すると、CRT画面の最上行
の左から512個の画素は、バンク0内のメモリセルの
データに対応し、CRT画面の最上行の右から512個
の画素は、バンク1内のメモリセルのデータに対応し、
CRT画面の上から2行目の右から512個の画素は、
バンク0内のメモリセルのデータに対応している。上述
のメモリマッピングによれば、8画素×8画素分のブロ
ックデータの書き込み又は読み出しを行う場合、先頭ア
ドレスの違いにより、2つのケースが考えられる。
【0060】第1ケースは、CRT画面の行(横)方向
の8画素分の単位ブロックデータの書き込み又は読み出
しを行う際に、メモリバンクの切り替えなければならな
い場合である。第2のケースは、CRT画面の行(横)
方向の8画素分の単位ブロックデータの書き込み又は読
み出しを行う際に、メモリバンクの切り替える必要がな
い場合である。例えば、上記第1のケースは、画素Aか
らブロックデータの読み出し又は書き込みを行う場合で
ある。上記第2のケースは、画素Bからブロックデータ
を読み出し又は書き込みを行う場合である。上記ブロッ
クデータの読み出し又は書き込みが上記第1のケースで
ある場合の確率は、上記ブロックデータの読み出し又は
書き込みが上記第2のケースの場合の確率よりも小さ
い。
【0061】上記第2のケースの場合、最初の8画素分
の単位ブロックデータと次の8画素分の単位ブロックデ
ータとは、異なるメモリバンク内のメモリセルのデータ
に対応している。したがって、最初の8画素分の単位ブ
ロックデータの書き込み又は読み出しを行っている間
に、次の単位ブロックデータの読み出し又は書き込みの
ためのプリチャージ等の準備動作を並行的に行うことが
可能とされる。偶数番目に書き込み又は読み出されるべ
き単位ブロックデータと、奇数番目に書き込み又は読み
出されるべき単位ブロックデータとは、それぞれ異なる
メモリバンク内のメモリセルのデータに対応している。
そのために、本図のマッピングによれば、上記第1のケ
ースよりも確率的に高い上記第2のケースにおいて、ブ
ロックデータの書き込み又は読み出し時間を高速化する
ことができるというメリットがある。上記のような第2
のケースにおいては、アドレス演算回路は、8回のバー
スト長8の連続アクセスを指示するための各種アドレス
及び制御信号を出力する。
【0062】この実施例においては、上記のように1つ
の画面に512×1024×8=約4Mビットを必要と
するので、上記のSDRAMでは4画面(4ページ)の
記憶容量を持つようにされる。この場合、ロウアドレス
A(A)0〜A(A)8とバンクアドレスA11による
1024を単位としてA(X)9とA(X)10がペー
ジアドレスに対応される。
【0063】上記第1のケースのように、画面の中央で
2分される部分にまたがって配置される8画素×8画素
分のブロックデータが指示されると、アドレス演算回路
は、16回の連続アクセスを指示するための各種アドレ
ス及び制御信号を出力する。例えば、画素Aから始まる
ブロックデータを書き込み又は読み出す場合、言い換え
るならば、先頭画素のXアドレス“6”、先頭画素のY
アドレス“509”及び先頭画素のメモリバンク“0”
を基準にして、CRT画面のY方向に8画素、X方向に
8画素のデータをそれぞれ書き込み又は読み出す場合、
先頭Xアドレス“6”、及び先頭バンク“0”により、
メモリバンク“0”のロウアドレス“6”が指定されて
メモリアクセスが開始される。
【0064】このとき、アドレス演算回路の加算器で
は、先頭画素のYアドレス“509”と単位ブロック数
レジスタに保持された単位ブロック数“8”の和が計算
される。第1論理回路は、先頭画素のYアドレス“50
9”と単位ブロック数レジスタに保持された単位ブロッ
ク数“8”の和と、単位ワード線レジスタに保持されさ
た単位ワード線情報“512”の大小が比較される。言
い換えるならば、(単位ブロック数)−〔(先頭Yアド
レス)+(単位ブロック数)−(単位ワード長)〕が計
算され、その結果が第1レジスタに保持され、(単位ブ
ロック数)−(第1レジスタのデータ)が計算され、そ
の結果が第2レジスタに保持される。すなわち、上記の
ような画素Aから始まるブロックデータのアクセスの際
には、8−(509+8−512)=3が第1レジスタ
に保持され、8−3が第2レジスタに保持される。
【0065】更に、(先頭Yアドレス)+(単位ブロッ
ク数)−(単位ワード長)が0より大きいか否かが計算
される。そして、(先頭Yアドレス)+(単位ブロック
数)−(単位ワード長)が0より大きい場合、ブロック
データの読み出し又は書き込みは、上記第1のケースで
あると判断し、(先頭Yアドレス)+(単位ブロック
数)−(単位ワード長)が0以下である場合、ブロック
データの読み出し又は書き込みは、上記第2のケースで
あると判断する。
【0066】上記第1レジスタに保持されれたデータ
は、上記第1のケースにおいて、奇数回目(1、3、
5、7回目)の読み出し又は書き込みにおけるバースト
長として内部クロック信号に同期した所定のタイミング
で第2論理回路から出力される。第2レジスタに保持さ
れたデータは、上記第1のケースにおいて、偶数回目
(2、4及び6回目)の読み出し又は書き込みにおける
バースト長として内部クロック信号に同期した所定のタ
イミングで第2論理回路から出力される。
【0067】したがって、アドレス演算回路は、まず、
モディファイXアドレス“6”、モデファイYアドレス
“509”及びメモリバンク“0”とともにバースト長
“3”を出力する。そして、上記情報に基づいてSDR
AMは、連続した3組のデータを連続して出力する。上
記3組のデータを出力している間に、単位ブロックデー
タの残りの5画素分のデータのアクセス準備を行う。す
なわち、上記の3個の画素分のアクセスの間を利用し
て、バンク1を指定して、モディファイXアドレス
“6”、モデファイYアドレス“0”及びメモリバンク
“1”を計算して出力するとともに、バースト長“5”
の情報を出力する。そして、上記3画素分のアクセスが
行われた後に引き続いて、単位ブロックデータの残りの
5画素分のデータが連続してアクセスされる。特に制限
されないが、先頭Yアドレスとして“511”が指定さ
れると、1画素のアクセス時間しかないから、右側画面
に対応した画素のアクセスが遅くなるので、そのための
時間調整用に上記シフトレジスタ212が設けられてい
る。
【0068】この実施例の画像処理では、外部との関係
ではシフトレジスタ212を介在させることにより、シ
ンクロナスDRAMのバーストリード/バーストライト
との適合が図られている。上記のように交互にメモリバ
ンクをアクティブにすることの他、遅くとも上記一方の
ワード線の最後のアドレスのメモリセルに対するアクセ
スのときに他方のメモリバンクがアクティブになるよう
に準備しておくようにすれば、上記図2のアドレス演算
回路で形成されたモディファイYアドレスにより切り替
え動作に同期して、上記のようなバッファを介在させな
いで上記のように2つのメモリバンクにまたがって設け
られる複数からなるメモリセルに対してデータのバース
トリード、バーストライトを行うようにすることもでき
る。
【0069】図7は、上記図6のアドレスマッピングに
おいて、画素Aから始まるブロックデータをアクセス
(読み出し又は書き込み)する際(上記第1のケース)
に、アドレス演算回路が出力する信号の組み合わせを時
系列的に並べた図である。すなわち、先頭Yアドレス
“509”、先頭Xアドレス“6”、先頭メモリバンク
“0”が与えられたとき、上記アドレス演算回路は、第
1回出力情報から第16回出力情報を順次に出力する。
つまり、アドレス演算回路は、第1回出力情報として、
モディファイYアドレス“509”、モディファイXア
ドレス“6”、メモリバンク“0”及びバーストレング
ス“3”を計算して出力する。
【0070】アドレス演算回路は、第2回出力情報とし
て、モディファイYアドレス“0”、モディファイXア
ドレス“6”、メモリバンク“1”及びバーストレング
ス“5”を計算して出力する。引き続いて、アドレス演
算回路は、第3回出力情報として、モディファイYアド
レス“509”、モディファイXアドレス“7”、メモ
リバンク“1”及びバーストレングス“3”を計算して
出力する。更に引き続いて、アドレス演算回路は、第4
回出力情報として、モディファイYアドレス“50
9”、モディファイXアドレス“7”、メモリバンク
“0”及びバーストレングス“5”を計算して出力す
る。以降は説明を省略するが、アドレス演算回路は、上
記第1のケースの場合、先頭Yアドレス、先頭Xアドレ
ス、先頭メモリバンクが与えられると、自動的にブロッ
クデータを出力するために必要な信号を順次形成するこ
とが可能とされる。
【0071】図8は、上記図6のアドレスマッピングに
おいて、画素Bから始まるブロックデータをアクセス
(読み出し又は書き込み)する際(上記第2のケース)
に、アドレス演算回路が出力する信号を時系列的に並べ
た図である。すなわち、先頭Yアドレス“0”、先頭X
アドレス“0”、先頭メモリバンク“1”が与えられた
とき、上記アドレス演算回路は、第1回出力情報から第
8回出力情報を順次に出力する。つまり、アドレス演算
回路は、第1回出力情報として、モディファイYアドレ
ス“0”、モディファイXアドレス“0”、メモリバン
ク“1”及びバーストレングス“8”を計算して出力す
る。
【0072】アドレス演算回路は、第2回出力情報とし
て、モディファイYアドレス“0”、モディファイXア
ドレス“1”、メモリバンク“0”及びバーストレング
ス“8”を計算して出力する。引き続いて、アドレス演
算回路は、第3回出力情報として、モディファイYアド
レス“0”、モディファイXアドレス“2”、メモリバ
ンク“1”及びバーストレングス“8”を計算して出力
する。以降は説明を省略するが、アドレス演算回路は、
上記第2のケースの場合、先頭Yアドレス、先頭Xアド
レス、先頭メモリバンクが与えられると、自動的にブロ
ックデータを出力するために必要な信号を順次形成する
ことが可能とされる。
【0073】以上により、アクセスされるべきブロック
データの先頭画素がどこにあろうとも、アドレス演算回
路は、先頭Yアドレス、先頭Xアドレス、先頭メモリバ
ンクに基づいて、自動的にブロックデータを出力するた
めに必要な信号を順次形成することが可能とされる。
【0074】図9には、この発明の他の実施例を説明す
るためのCRT画面とSDRAMのマッピング図が示さ
れている。CRT画面とSDRAMとのマッピングにお
いて、CRT画面左半分の512画素×512画素は、
SDRAMのメモリバンク“0”内のメモリセルのデー
タに対応している。CRT画面右半分の512画素×5
12画素は、SDRAMのメモリバンク“1”内のメモ
リセルのデータに対応している。
【0075】具体的に説明すると、CRT画面の最上行
の左から512個の画素は、バンク0内のメモリセルの
データに対応し、CRT画面の最上行の右から512個
の画素は、バンク1内のメモリセルのデータに対応して
いる。CRT画面の上から2行目の右から512個の画
素は、バンク1内のメモリセルのデータに対応し、CR
T画面の上から2行目の左から512個の画素は、バン
ク0内のメモリセルのデータに対応している。そのた
め、CRT画面の全てを走査して、CRT画面の全ての
データを読み出し又は書き込む場合、メモリバンクを交
互にアクセスすることが可能とされる。すなわち、CR
T画面の最上行の左半分のデータは、メモリバンク0に
保持されており、次にアクセスされるCRT画面の最上
行の右半分のデータは、メモリバンク1に保持されてお
り、その次にアクセスされるCRT画面の2行目の左半
分のデータは、メモリバンク0に保持されており、更に
その次にアクセスされるCRT画面の2行目の右半分の
データは、メモリバンク1に保持されている。
【0076】以下についても同様に、アクセスされる画
素の順序に従って、メモリセルがメモリバンク0とメモ
リバンク1に交互に規則的に保持されている。そのた
め、本図のマッピングによれば、CRT画面を走査する
場合のように、CRT画面の行単位でCRT画面の列方
向に連続してアクセスする場合、データの書き込み又は
読み出し時間を高速化することが出来るというメリット
がある。
【0077】図10は、上記図9のアドレスマッピング
において、画素Aから始まるブロックデータをアクセス
(読み出し又は書き込み)する際(第1のケース)に、
アドレス演算回路か出力する信号の組み合わせを時系列
的に並べた図である。すなわち、先頭Yアドレス“50
9”、先頭Xアドレス“6”、先頭メモリバンク“0”
が与えられたとき、上記アドレス演算回路は、第1回出
力情報から第16回出力情報を順次に出力する。つま
り、アドレス演算回路は、第1回出力情報として、モデ
ィファイYアドレス“509”、モディファイXアドレ
ス“6”、メモリバンク“0”及びバーストレングス
“3”を計算して出力する。
【0078】アドレス演算回路は、第2回出力情報とし
て、モディファイYアドレス“0”、モディファイXア
ドレス“6”、メモリバンク“1”及びバーストレング
ス“5”を計算して出力する。引き続いて、アドレス演
算回路は、第3回出力情報として、モディファイYアド
レス“509”、モディファイXアドレス“7”、メモ
リバンク“0”及びバーストレングス“3”を計算して
出力する。更に引き続いて、アドレス演算回路は、第4
回出力情報として、モディファイYアドレス“0”、モ
ディファイXアドレス“7”、メモリバンク“1”及び
バーストレングス“5”を計算して出力する。以降は説
明を省略するが、アドレス演算回路は、上記第1のケー
スの場合、先頭Yアドレス、先頭Xアドレス、先頭メモ
リバンクが与えられると、自動的にブロックデータを出
力するために必要な信号を順次形成することが可能とさ
れる。
【0079】図11は、上記図9のアドレスマッピング
において、画素Bから始まるブロックデータをアクセス
(読み出し又は書き込み)する際(上記第2のケース)
に、アドレス演算回路が出力する信号を時系列的に並べ
た図である。すなわち、先頭Yアドレス“0”、先頭X
アドレス“0”、先頭メモリバンク“1”が与えられた
とき、上記アドレス演算回路は、第1回出力情報から第
8回出力情報を順次に出力する。つまり、アドレス演算
回路は、第1回出力情報として、モディファイYアドレ
ス“0”、モディファイXアドレス“0”、メモリバン
ク“1”及びバーストレングス“8”を計算して出力す
る。
【0080】アドレス演算回路は、第2回出力情報とし
て、モディファイYアドレス“0”、モディファイXア
ドレス“1”、メモリバンク“1”及びバーストレング
ス“8”を計算して出力する。引き続いて、アドレス演
算回路は、第3回出力情報として、モディファイYアド
レス“0”、モディファイXアドレス“2”、メモリバ
ンク“1”及びバーストレングス“8”を計算して出力
する。引き続いて、アドレス演算回路は、第4回出力情
報として、モディファイYアドレス“0”、モディファ
イXアドレス“3”、メモリバンク“1”及びバースト
レングス“8”を計算して出力する。以降は説明を省略
するが、アドレス演算回路は、上記第2のケースの場
合、先頭Yアドレス、先頭Xアドレス、先頭メモリバン
クが与えられると、自動的にブロックデータを出力する
ために必要な信号を順次形成することが可能とされる。
【0081】以上により、アクセスされるべきブロック
データの先頭画素がどこにあろうとも、アドレス演算回
路は、先頭Yアドレス、先頭Xアドレス、先頭メモリバ
ンクに基づいて、自動的にブロックデータを出力するた
めに必要な信号を順次形成することが可能とされる。
【0082】上記の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1) クロック信号に同期して信号の入力又は出力が
行われ、かつ少なくとも2つのメモリバンクの一方をア
クセスしている間に他方のプリチャージを行うことが可
能にされたシンクロナスDRAMにおいて、バースト長
に対応された複数メモリセルをアクセスするとき、かか
る複数からなるメモリセルが上記一方のメモリバンクと
他方のメモリバンクにまたがって配置されていることを
検出したなら、上記一方のメモリバンクのメモリセルに
対するアクセスに引き続いて上記他方のメモリバンクの
メモリセルに対するコマンドとアドレス信号を内部で自
動発生させて連続的にデータの入力又は出力を行うよう
にすることにより、画面上の任意の表示エリアに対応し
たしたリブロックに対してバーストモードでの高速アク
セスが可能になるという効果が得られる。
【0083】(2) 上記(1)により、マイクロプロ
セッサ等においては、ブロック単位でのデータ処理のと
きに、その先頭アドレスの指定を行うだけでよいので、
ソフトウェアの負担が大幅に軽減されるという効果が得
られる。
【0084】(3) 上記バッファメモリとしてシフト
レジスタを用いることにより、ワード線切り換え時の時
間調整をしつつ、簡単にクロック信号に同期したデータ
の入力と出力とを行うようにすることができるという効
果が得られる。
【0085】(4) 上記バースト長に対応された複数
のメモリセルは、1つの画像処理により行われるデータ
に対応されたものであり、表示画面のYアドレス方向に
はカラムアドレスを割り当て、一方のメモリバンクの最
終カラムアドレスを超えた部分を、他方のメモリバンク
における所定のロウアドレス対応したカラムアドレスが
割り当て、表示画面のXアドレス方向には第1走査線お
いて画面の左半分が一方のメモリバンクとされ、右半分
が他方のメモリバンクとされたとき、それと連続した第
2走査線では画面の左半分が上記他方のメモリバンクと
され、右半分が上記一方のメモリバンクとすることによ
り、2つのメモリバンクを交互に効率よく動作させるこ
とができるから、高速なデータのリード/ライトを行う
ようにすることができるという効果が得られる。
【0086】以上本発明者よりなされた発明を実施例に
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、SD
RAMにおいてデータは8ビット単位で入出力するもの
他、16ビット単位での入出力を行うようにしてもよ
い。また、これらのデータビット数や記憶容量に対応し
てアドレスの割り付けも種々の実施形態を取ることがで
きるものである。例えば、4MビットのようなSDRA
Mで、上記8ビット単位でのデータ入出力を行うものに
おいて、カラムアドレスがA0〜A7の8ビットで指定
される256しかないときには、画面をY方向に4分割
して、256ずつ割り振りするようにすればよい。ま
た、アドレス演算回路の具体的構成は、前記のようなア
ドレスの比較動作とそれに対応したモィデファイアドレ
スの生成や、バースト長を発生させるものであれば何で
あってもよい。この発明は、クロック信号に同期して入
力信号の取り込みが行われるSDRAMに広く利用でき
るものである。
【0087】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、クロック信号に同期して信
号の入力又は出力が行われ、かつ少なくとも2つのメモ
リバンクの一方をアクセスしている間に他方のプリチャ
ージを行うことが可能にされたシンクロナスDRAMに
おいて、バースト長に対応された複数メモリセルをアク
セスするとき、かかる複数からなるメモリセルが上記一
方のメモリバンクと他方のメモリバンクにまたがって配
置されていることを検出したなら、上記一方のメモリバ
ンクのメモリセルに対するアクセスに引き続いて上記他
方のメモリバンクのメモリセルに対する必要なコマンド
とアドレス信号を内部で自動発生させて連続的にデータ
の入力又は出力を行うようにすることにより、画面上の
任意の表示エリアに対応したしたリブロックに対してバ
ーストモードでの高速アクセスが可能になる。
【0088】上記により、マイクロプロセッサ等におい
ては、ブロック単位でのデータ処理のときにその先頭ア
ドレスの指定を行うだけでよいので、ソフトウェアの負
担が大幅に軽減される。
【0089】上記バッファメモリとしてシフトレジスタ
を用いることにより、時間調整をしつつ、簡単にクロッ
ク信号に同期したデータの入力と出力とを行うようにす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るSDRAMの一実施例を示すブ
ロック図である。
【図2】図1のアドレス演算回路の一実施例を示すブロ
ック図である。
【図3】この発明の一実施例を説明するためのCRT画
面と上記SDRAMのマッピング図である。
【図4】この発明に係るSDRAMのライトサイクルの
一例を説明するためのタイミング図である。
【図5】この発明に係るSDRAMのリードサイクルの
一例を説明するためのタイミング図である。
【図6】この発明の他の一実施例を説明するためのCR
T画面とSDRAMのマッピング図である。
【図7】図6のようにマッピングされたSDRAMから
ブロックデータを出力する際のアドレス演算回路が順次
出力する一連の出力情報の一例を示す図である。
【図8】図6のようにマッピングされたSDRAMから
ブロックデータを出力する際のアドレス演算回路が順次
出力する一連の出力情報の他の一例を示す図である。
【図9】この発明の他の一実施例を説明するためのCR
T画面とSDRAMのマッピング図である。
【図10】図9のようにマッピングされたSDRAMか
らブロックデータを出力する際のアドレス演算回路が順
次出力する一連の出力情報の一例を示す図である。
【図11】図9のようにマッピングされたSDRAMか
らブロックデータを出力する際のアドレス演算回路が順
次出力する一連の出力情報の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
200A,200B…メモリアレイ、201A,201
B…ロウデコーダ、202A,202B…センスアンプ
及びカラム選択回路、203A,203B…カラムデコ
ーダ、205…カラムアドレスバッファ、206…ロウ
アドレスバッファ、207…カラムアドレスカウンタ、
208…リフレッシュカウンタ、209…アドレスチェ
ック&演算部、210…入力バッファ、211…出力バ
ッファ、212…シフトレジスタ、213…コントロー
ラ。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック信号に同期して信号の入力又は
    出力が行われ、かつ少なくとも2つのメモリバンクを持
    ち、一方をアクセスしている間に他方のプリチャージを
    行うことが可能にされたシンクロナスDRAMにおい
    て、 バースト長に対応された複数メモリセルをアクセスする
    とき、かかる複数からなるメモリセルが上記一方のメモ
    リバンクと他方のメモリバンクとにまたがって配置され
    ているか否かを検出し、 かかる検出により上記他方のメモリバンクにまたがって
    メモリセルをアクセスするとき、上記一方のメモリバン
    クのメモリセルに対するアクセスに引き続いて上記他方
    のメモリバンクのメモリセルに対する必要なコマンドと
    アドレス信号を内部で自動発生させてそのアクセスを行
    うようにしてなることを特徴とするシンクロナスDRA
    M。
  2. 【請求項2】 上記少なくとも2つのメモリバンクと外
    部端子との間でデータの入出力を行うデータ入出力回路
    との間にはシフトレジスタにより構成されたバッファメ
    モリが設けられるものであることを特徴とする請求項1
    のシンクロナスDRAM。
  3. 【請求項3】 上記バースト長に対応された複数のメモ
    リセルは、1つの画像処理により行われるデータに対応
    されたものであり、 表示画面のYアドレス方向にはカラムアドレスが割り当
    てられ、一方のメモリバンクの最終カラムアドレスを超
    えた部分は、他方のメモリバンクにおける所定のロウア
    ドレス対応したカラムアドレスが割り当てられるもので
    あり、 表示画面のXアドレス方向には第1走査線おいて画面の
    左半分が一方のメモリバンクとされ、右半分が他方のメ
    モリバンクとされたとき、それと連続した第2走査線で
    は画面の左半分が上記他方のメモリバンクとされ、右半
    分が上記一方のメモリバンクとされるものであることを
    特徴とする請求項1のシンクロナスDRAM。
  4. 【請求項4】 一つの半導体基板上に形成された半導体
    記憶装置であって、 上記半導体記憶装置は、所定のメモリセルを指示するロ
    ウアドレス信号及びカラムアドレス信号を受け、上記ロ
    ウアドレス信号及びカラムアドレス信号に基づいて複数
    のデータを読み出し、 上記複数のデータは、所定のメモリセルから読み出され
    たデータを含み、 上記複数のデータは、異なるアドレス番地が割り当てら
    れた複数のワード線に結合された複数のメモリセルから
    読み出されたデータであることを特徴とする半導体記憶
    装置。
  5. 【請求項5】 上記複数のデータは、画面の画素に対応
    するデータであることを特徴とする請求項4の半導体記
    憶装置。
  6. 【請求項6】 上記複数のデータは、画面の画素に対応
    するブロックデータであることを特徴とする請求項4の
    半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 上記複数のデータは、画面の画素に対応
    する8画素×8画素分のブロックデータであることを特
    徴とする請求項4の半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 上記複数のデータは、複数のメモリバン
    クに保持されていることを特徴とする請求項4の半導体
    記憶装置。
  9. 【請求項9】 上記半導体記憶装置は、クロック信号に
    同期して動作するシンクロナスDRAMであることを特
    徴とする請求項4の半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 一つの半導体基板上に形成された半導
    体記憶装置であって、 上記半導体記憶装置は、所定の
    メモリセルを指示するロウアドレス信号及びカラムアド
    レス信号を受け、上記ロウアドレス信号及びカラムアド
    レス信号に基づいて、異なるアドレスが割り当てられた
    複数のワード線に結合された複数のメモリセルを順次ア
    クセスするための内部アドレス信号を形成するアドレス
    演算回路を含むことを特徴とする半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 上記複数のメモリセルは、画面の画素
    に対応するデータを保持することを特徴とする請求項1
    0の半導体記憶装置。
  12. 【請求項12】 上記複数のメモリセルは、画面の画素
    に対応するブロックデータを保持するものであることを
    特徴とする請求項10の半導体記憶装置。
  13. 【請求項13】 上記複数のメモリセルは、画面の画素
    に対応する8画素×8画素分のブロックデータを保持す
    るものであることを特徴とする請求項4の半導体記憶装
    置。
  14. 【請求項14】 上記複数のメモリセルは、複数のメモ
    リバンクに設けられるものであることを特徴とする請求
    項10の半導体記憶装置。
  15. 【請求項15】 上記半導体記憶装置は、クロック信号
    に同期して動作するシンクロナスDRAMであることを
    特徴とする請求項10の半導体記憶装置。
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