JPH06149662A - Romバースト転送の連続読みだし拡大方式およびその方式を用いたrom内蔵型マイクロコンピュータシステム - Google Patents

Romバースト転送の連続読みだし拡大方式およびその方式を用いたrom内蔵型マイクロコンピュータシステム

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JPH06149662A
JPH06149662A JP29415492A JP29415492A JPH06149662A JP H06149662 A JPH06149662 A JP H06149662A JP 29415492 A JP29415492 A JP 29415492A JP 29415492 A JP29415492 A JP 29415492A JP H06149662 A JPH06149662 A JP H06149662A
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data
rom
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burst transfer
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Application number
JP29415492A
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Kazue Shiba
万恵 斯波
Shigeji Nakada
繁治 中田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • G06F12/00Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 バースト転送方式のマイクロコンピュータに
おいて、連続して供給されるアドレスの値が連続してい
る場合、メモリのブロック数に関係なく連続してバース
ト転送を実行できるマイクロコンピュータを提供するこ
とにある。 【構成】 複数のブロックに分割され、プログラムを内
蔵したメモリと、メモリにアドレスを供給するCPU
と、入力されたアドレスに+1のアドレスを加算し、そ
の加算結果である加算アドレスを出力する加算器と、ア
ドレスと加算アドレスとを比較し比較結果を出力するコ
ンパレータと、比較結果に基づいてCPUへバースト転
送の可否を指示する制御信号を供給するコントロール回
路と、メモリ内の各ブロックから出力されたデータを選
択出力するセレクタとから構成されたバースト転送方式
のROM内蔵型マイクロコンピュータシステム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プログラム内蔵型マイ
クロコンピュータおよびデータの読みだし方式(メモリ
アクセス方法)に関するものであり、特に詳細にはマイ
クロコンピュータ内に備えられたプログラム内蔵ROM
内のデータの連続読みだし数を拡大し、かつその読みだ
し時間(アクセスタイム)を高速にするための手段を具
備するプログラム内蔵型マイクロコンピュータおよびそ
の読みだし方式に関する。
【0002】
【従来の技術】プログラム内蔵型のマイクロコンピュー
タで使用されるマスクROMは、高集積化という観点か
ら一般にNAND構造で形成されている。しかし、NA
ND構造型ROMは、ビット線と接地電位との間に通常
4個から10個のNMOSFETが直列に接続されてい
る。このため、ビット線の成立時間(Discharge Time)
が増大し、その結果アクセスタイムが増大するという問
題があった。つまり、マイクロコンピュータの高集積化
が進めば進むほど読みだしに必要な時間が増大してい
た。言い換えれば、所定数のクロック時間以内での読み
だし動作マージンが減少するという問題があった。従来
ではこの問題を解決するため様々な施策が行なわれてい
る。
【0003】バースト転送もその施策のうちの1つであ
る。このバースト転送は、例えば、図2に示すように、
システムクロック1と2とからなる1クロックサイクル
時間内(合計2システムクロック)で設定される先頭ア
ドレス4Nに続く2i サイクル(図2の場合i=2;そ
して一般にi=1,2,...)の連続したアドレス信
号をフェッチしてシステムクロックφに同期したリード
信号ROMRDが出ている間、BUS<>上に該アドレ
ス信号に対応したROM内のデータを出力する転送方式
である。
【0004】図3は、図2に示したバースト転送のタイ
ミング図に示されるメモリアクセス方法を実現するため
のROMを中心としたハードウエアの概略構成図であ
る。ここでは、ROMは4ブロックに分割されている。
即ち、図3の例では、i=2の場合を示している(i=
2;2i =22 =4;バンク0,1,2,3)。そして
各ブロック内の各メモリセルは、セレクタ回路3内に示
したようにアドレスデータの下位i=2ビットを除く上
位ビットA<12,3>により選択される。各ブロック
即ち各バンクの選択の選択は、アドレスデータの下位i
=2ビットA<2,1>により行なわれる。従って、メ
モリアクセスの場合、このアドレスデータA<12,3
>およびアドレスデータA<2,1>値の組み合わせに
従ってバンク0から3の順にメモリセル内のデータを読
みだしアドレスバスBUS<>上に出力する。
【0005】このバースト転送期間中は、2i 個、即ち
4個のメモリセル内のデータを1クロックサイクル(4
システムクロック分)で読みだすことができる。例え
ば、上記で示したように、4個の連続したアドレス(4
N,4N+1,4N+2,4N+3)がROM内に入力
された場合、バースト転送を用いない通常のメモリアク
セス(フェッチ動作)では最低7クロックから9クロッ
クの読みだし時間を要していたのに対し、バースト転送
を用いたメモリアクセス(バーストフェッチアクセス)
では、高々5クロックでその読みだし動作が完了するの
で、高速に読みだし動作を実行することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記説明したように、
従来のプログラム内蔵型のマイクロコンピュータでは、
バースト転送方式を採用することにより、通常のメモリ
アクセスと比較して最大2i 個のメモリセル内データの
連続高速読みだし動作を実行することができる。しか
し、例えば、連続したアドレスが2i 個以上指定された
場合でも、連続高速読みだし動作の対象となるメモリセ
ルの個数は最大2i 個までである。この制限は連続高速
読み出し動作の観点から見て問題となっていた。換言す
ると、アドレスデータの下位iビット全体が0...0
Hの場合は、その読みだし動作に2システムクロック必
要としていたが、もし、アドレスデータの下位iビット
全体が0...0Hの場合でも1クロックで読みだし動
作が完了できるならば、ブロック数に関係なく、即ち与
えられた連続するアドレスデータ数だけ連続してバース
ト転送読みだし動作を実行することができる。
【0007】そこで、本発明は上記従来の問題点を解決
するためになされたものであり、その目的とするところ
は、バンク数(2i )に関係なく、連続したメモリアク
セスが出来るROMバースト転送の連続読みだし拡大方
式およびその方式を用いたマイクロコンピュータを提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の特許請求の範囲の請求項1に記載の記憶装
置は、アドレスを供給されることによりデータの読みだ
し動作を行なう複数のブロックからなる記憶手段と、前
記アドレスに所定値のアドレスを加算し、加算アドレス
を出力する加算器とから構成される記憶装置において、
前記各ブロックは、さらに前記アドレスと前記加算アド
レスとを入力しその何れかを選択する選択手段を含み、
前記アドレスは該アドレスと前記加算アドレスとの何れ
かを選択する選択情報を含んでおり、前記記憶装置は、
該アドレス内の選択情報に従って、該アドレスか該加算
アドレスかの何れかに対応したデータを出力すること、
を特長としている。
【0009】また、請求項2に記載のバースト転送方式
のROM内蔵型マイクロコンピュータシステムは、アド
レスを供給されることによりデータの読みだし動作を行
なう複数のブロックに分割された記憶手段と、該記憶手
段に該アドレスを供給する第一の制御手段と、前記アド
レスに所定値のアドレスを加算し、その加算結果である
加算アドレスを出力する加算手段と、前記アドレスの次
に供給されるアドレスと前記加算アドレスとを比較し比
較結果を出力する比較手段と、前記比較手段から出力さ
れる比較結果に基づいて前記第一の制御手段へバースト
転送の可否を指示する制御信号を供給する第二の制御手
段と、前記各ブロックから出力されたデータを選択出力
し、前記記憶手段の出力とする選択手段と、から構成さ
れ、前記アドレスは前記各ブロックの何れかを選択する
選択情報を含んでおり、前記各ブロックは、前記アドレ
スと前記加算アドレスとを入力し、該アドレス内の選択
情報に従って、該アドレスか該加算アドレスかの何れか
に対応したデータを出力し、前記選択手段は前記アドレ
ス内の選択情報に従って前記各ブロックからの出力を選
択して出力し、前記第一の制御手段は、前記第二の制御
手段から供給された制御信号に基づいて前記アドレスの
供給タイミングを前記記憶手段の読みだしタイミングと
同期をとるように制御すること、を特徴としている。
【0010】また、請求項4に記載のバースト転送方式
の連続読みだし拡大方式は、複数個のブロックに分割さ
れたROMに連続したアドレスを供給することによりバ
ースト転送を行なうROMバースト転送方法において、
選択情報を含んだ前記アドレスに所定値のアドレスを加
算し、その加算結果である加算アドレスを出力するステ
ップと、データの読みだし動作を行なう前記複数のブロ
ックに前記アドレスおよび前記加算アドレスを供給する
ステップと、前記アドレスの次に供給されるアドレスと
前記加算アドレスとを比較し、比較結果を出力するステ
ップと、前記比較結果に基づいて、前記アドレスと前記
加算アドレスとが一致したときバースト転送動作を前記
ROMに指示し、不一致のときノーマル転送動作を前記
ROMに指示するステップと、前記各ブロックから出力
されたデータを、前記選択情報に基づいて選択し外部へ
出力するステップと、からなることを特徴としている。
【0011】
【作用】連続したアドレスデータがCPUからROM等
のメモリへ入力される場合に、入力アドレスデータとそ
れを+1加算する加算器により得られた加算アドレス値
とをROM内へ入力する。このROMは、その本体を2
i (i=1,2,...)のブロックに分解されてお
り、それぞれのブロックには入力アドレス値と+1イン
クリメントされた加算アドレス値が入力される。また、
各ブロックにはセレクタが設けられており、アドレスデ
ータの一部を用いて供給されたブロック選択データに従
ってセレクタが動作し、各ブロックへのアクセスを選択
制御する。これにより、各ブロックのバースト転送を途
切れることなく実行することが可能である。又、加算ア
ドレス値を長期間保持し入力アドレスデータと比較し、
その結果をCPUへ転送する論理回路を有することによ
り、CPUのデータ読みだしとROMのデータ送出のタ
イミングを同期させ高速連続読みだしを実行する。
【0012】
【実施例】先ず、本発明のROMバースト転送の連続読
みだし拡大方式およびその方式を用いたプログラム内蔵
型マイクロコンピュータの基本概念を述べ、次に各実施
例の説明を行なう。
【0013】本発明のプログラム内蔵型マイクロコンピ
ュータは、例えば、連続したアドレスデータがCPUか
らROM等のメモリへ入力される場合に、入力アドレス
データとそれを+1加算する加算器により得られた加算
アドレス値とをROM内へ入力する。このROMは、そ
の本体を2i (i=1,2,...)のブロックに分解
されており、それぞれのブロックには入力アドレス値と
+1インクリメントされた加算アドレス値が入力され
る。また、各ブロックにはセレクタが設けられており、
アドレスデータの一部を用いて供給されたブロック選択
データに従ってセレクタが動作し、各ブロックへのアク
セスを選択制御する。これにより、各ブロックのバース
ト転送を途切れることなく実行することが可能である。
又、加算アドレス値を長期間保持し入力アドレスデータ
と比較し、その結果をCPUへ転送する論理回路を有す
ることにより、CPUのデータ読みだしとROMのデー
タ送出のタイミングを同期させ高速読みだし可能なRO
Mを具備したマイクロコンピュータを提供する。
【0014】以下、本発明の第一実施例を図1のブロッ
ク図および図2のタイミング図および図6のフローチャ
ート図を用いて説明する。本実施例は、ROM本体を2
ブロック(i=1の場合)に分割し、アドレスデータの
下位1ビットをセレクト信号として用いた場合に関して
説明する。図4に示すタイミング図は、図1に示した本
実施例のプログラム内蔵型マイクロコンピュータにおけ
る通常のアドレスデータ転送時のシステム動作およびバ
ースト転送時のシステム動作を比較したタイミング図、
そして図6は図1に示したマイクロコンピュータの動作
を示すフローチャート図である。
【0015】図1において、本実施例のマイクロコンピ
ュータは、第一制御手段としてのCPU(図示せず)か
ら送られて来たアドレスデータを+1インクリメントし
て加算アドレスデータを出力する加算器10、該加算器
10からの出力をシステムクロックφでシフトをかける
ラッチ回路20、該アドレスデータA<>とラッチ回路
20の出力(A<>+1)φとを比較するコンパレータ
30、コンパレータ30の出力を検知し、CPU(図示
せず)へ制御信号を送信する第二制御手段としてのコン
トロール回路40、データを格納しているROM60、
アドレスデータに従ってROM60内のデータを選択し
て、バス70へ出力するセレクタ50から構成されてい
る。ROM60は、2つのブロック、即ちバンク0とバ
ンク1に分割されている。各バンクにはアドレスデータ
A<>および加算器10によりインクリメントされた加
算アドレスデータA<>+1が入力される。それぞれの
バンク0,バンク1は、それぞれセレクタ62,64お
よびデコーダ66,68を具備しており、アドレスデー
タの最下位ビットA0の値(i=1の場合なので、ブロ
ック選択データに用いられるビット数は1ビットであ
る。)に従ってアドレスデータ値A<>と加算器10に
より+1インクリメントされた加算器アドレスデータ値
A<>+1との何れかをセレクタ62,64により選択
し、その後デコーダ66,68でデコードしてバンクの
内部アドレス入力とする。
【0016】上記構成を有するプログラム内蔵型マイク
ロコンピュータは、図4に示すタイミング図および図6
に示すフローチャート図に従って動作する。先ず、加算
器10は、アドレスデータA<>をもとに加算アドレス
値A<>+1を生成する(ステップS61)。次に、セ
レクト信号A0によりバンク0,1には交互にアドレス
値A<>,加算アドレス値A<>+1の値が入力される
(ステップS62)。ここで、A<>+1のアドレスデ
ータ値が入力されているバンクは1クロック以上先の次
に読みだすアドレスデータをバンク内に設定しているこ
とになる。従って、各バンクは、同時刻に異なる内容の
アドレスデータを成立させていることになる。そして、
バンクのそれぞれは、ラッチデコーダ80,82により
φでシフトをかけたA0のセレクト信号により1クロッ
クサイクル分のバンクの値を選択し、アドレスデータ値
に対応するバンク内のデータをバス70に出力する動作
を行なう。図1で、各バンク0,1からラッチデコーダ
80,82へ出力されているBNK0OUT<>,BN
K1OUT<>はA0とシステムクロックφにより選択
され出力されたバンク内の、即ちROM内のデータを示
す。LDOUT0<>,LDOUT1<>はA0とシス
テムクロックφによりラッチされたROMのバンク0、
バンク1からの出力データである。
【0017】例えば、アドレス入力A<>=aのとき、
バンク0にはa、バンク1にはA<>+1即ちa+1の
アドレスが入力され、データを成立しているが、次のア
ドレスはa+1ではなくb+1であるからコンパレータ
30はアドレスの不一致を検出する(ステップS6
3)。この場合はアドレス値が非連続となり、バースト
転送動作は行なわれない。即ち、この場合はノーマルフ
ェッチ動作であるため、バンク1に入力されているアド
レス値a+1はダミーアドレス値となり使用されないデ
ータとなる(ステップS65)。バンク0,1の出力値
は、ブロック選択データA0により制御されるセレクタ
50により交互に選択された後、bus<>70へ出力
されるが、ノーマル転送時は各バンクのダミーデータは
このセレクタ50によりマスクされるのでBUS<>7
0上へは転送されない(ステップS66)。
【0018】一方、コンパレータ30がアドレス値と加
算アドレス値の一致を検出すると(ステップS63),
ROM60はバースト転送動作を開始する(ステップS
64)。
【0019】ところで、コンパレータ30は、システム
ブロックφでラッチされたカウンタ10からの出力値
(A<>+1)φと現アドレスデータ値A<>とを比較
し、その比較結果である一致不一致の情報を示す信号M
ATCHをコントロール回路40へ出力する(ステップ
S63)が、図4のタイミング図では、一致状態を意味
有りとしている。コントロール回路40は、コンパレー
タ30から出力された信号MATCHを加工してCPU
とのインタフェースを行なう制御信号BUSTRDYを
生成しCPUへ出力する。
【0020】アドレス値が連続しているとき、即ちバー
スト転送動作時、アドレスデータA<>および(A<>
+1)φの値は約半クロック間一致していて、コンパレ
ータ30はMATCHのフラグをたて、コントロール回
路40により出力される制御信号BUSTRDYはアサ
ートされるが、ある時点でアドレスデータ値A<>+1
と次のアドレスデータ値が一致しないとバースト転送動
作は終了する。そして、コントロール回路40はこの不
一致状態、即ちバースト転送動作の終了を検知して、制
御信号BUSTRDYをネゲートし、CPUへ伝える。
CPUはこの制御信号BUSTRDYを受取り、バース
ト転送動作終了時点のアドレスバス上のアドレスバス値
A<>をもう1クロックもしくは2クロック分アドレス
バス上へ出力する。これにより、ROMは1ウエイトあ
るいは2ウエイトのノーマルサイクルで動作を開始す
る。
【0021】バースト転送時(ステップS64)におい
てCPUは、1クロック幅の連続したアドレスデータを
ROMに送信し、ROMは現アドレスデータ値A<>と
このアドレスデータ値を+1インクリメントしたアドレ
スデータ値A<>+1を2つのバンクに交互に入力する
ことにより、ROM内に格納してある個々のデータを確
定し、ラッチデコーダ80,82およびセレクタ50を
介してスムーズにバースト転送動作を行なうことができ
る。
【0022】上記したように、本実施例の構成を有する
プログラム内蔵型マイクロコンピュータでは、ノーマル
転送動作時では1ウエイトまたは2ウエイトの転送動作
を行ない、バースト転送動作時では連続したアドレスの
転送が終了するまで自動的にROMからバスBUS<>
へデータを連続的に出力する転送動作を行なうことがで
きる。
【0023】上記第一実施例では、ROMを構成してい
るバンクの数を2個としたが、本発明はこれに限定され
るものではなく、バンク数i=2,3,4,...と増
加した場合でも同様の効果を得ることができ、その一般
性を失わない。
【0024】図5は、本発明のプログラム内蔵型マイク
ロコンピュータの他実施例であり、i=2の場合、即ち
ROMが4個のバンクに分割されている場合のプログラ
ム内蔵型マイクロコンピュータの構成図である。同図に
示されているように、i=2以上の場合でも、現アドレ
スデータ値と次に入力されるアドレスデータ値とを比較
するための加算器510、ラッチデコーダ520、コン
パレータ530、コントロール回路540、および各バ
ンクから出力されたデータを選択するセレクタ550は
バンク数に関係なく1個ずつ設ければよく、各バンクと
バスBUS<>の間に設ける各バンク0,1,2,3か
らの出力データを選択しセレクタ550へ出力するため
のラッチデコーダ580,582,584,586はバ
ンク毎に設けるだけで良い。
【0025】さらに、本発明はROMの種類に限定され
ることはなく、マイクロコンピュータシステム内に組み
込まれた読みだし専用メモリはすべて本発明で開示した
構成要素を用いることにより連続したバースト転送動作
を実行することが出来る。ROMの種類としては、例え
ばNAND型でもNOR型データも良い。又、本発明の
構成要素である加算器、コンパレータ等はROMモジュ
ール内に形成されていることが最良であるが、例えばR
OMの周辺モジュールとしても良く、またCPU等の他
の機能モジュール内に設けても良い。
【0026】
【発明の効果】上記詳細に説明したように、従来のバー
スト転送動作においてバーストフェッチサイクル数に制
限があるという問題点があったが、本発明によれば、簡
単なハードウエア(加算器、セレクタ回路、等)をマイ
クロコンピュータに追加してROM内の各バンクに現ア
ドレスおよび加算されたアドレスを入力することによ
り、連続したアドレスが供給された場合ROMの分割数
(バンク数)に関係なく、ROM内のデータをバスへと
ぎれることなく連続して読みだすこができる。
【0027】さらに、本発明のマイクロコンピュータ
は、加算器によりインクリメントされたアドレスと現ア
ドレスとを比較しバースト転送可能状態を検出するコン
パレータおよびコンパレータの比較結果を基にCPUへ
ROMの連続読みだし可能状態を知らせる制御信号を生
成する制御回路を有しているので、CPUの動作速度に
対応した高速連続読みだし動作が可能となる。
【0028】従来のマイクロコンピュータのバースト転
送速度と比較した場合、本発明のマイクロコンピュータ
の方が動作速度で数倍早くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例としてのROMバースト転
送の連続読みだし方式を用いたプログラム内蔵型マイク
ロコンピュータの構成図。
【図2】従来のROMバースト転送時を示すタイミング
図。
【図3】図2に示したバースト転送を行なうマイクロコ
ンピュータにおけるROMを中心としたバンクとアドレ
スビット線の関係を示した構成図。
【図4】図1に示したマイクロコンピュータにおけるバ
ースト転送動作を示すタイミング図。
【図5】本発明の第二実施例としてのROMバースト転
送の連続読みだし拡大方式を用いたプログラム内蔵型マ
イクロコンピュータの構成図。
【図6】図1のマイクロコンピュータの動作を示すフロ
ーチャート図。
【符号の説明】
10,510 加算器 20,520 ラッチデコーダ 30,530 コンパレータ 40,540 コントロール回路 50,550 セレクタ 62,64,562 バンク内のセレクタ 66,68,566 デコーダ 70,570 バス 80,82,580,582,584,586 ラッチ
デコーダ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アドレスを供給されることによりデータ
    の読みだし動作を行なう複数のブロックからなる記憶手
    段と、 前記アドレスに所定値のアドレスを加算し、加算アドレ
    スを出力する加算器とから構成される記憶装置におい
    て、 前記各ブロックは、さらに前記アドレスと前記加算アド
    レスとを入力しその何れかを選択する選択手段を含み、 前記アドレスは該アドレスと前記加算アドレスとの何れ
    かを選択する選択情報を含んでおり、 前記記憶装置は、該アドレス内の選択情報に従って、該
    アドレス又は該加算アドレスかの何れかに対応したデー
    タを出力すること、 を特徴とする記憶装置。
  2. 【請求項2】 アドレスを供給されることによりデータ
    の読みだし動作を行なう複数のブロックに分割された記
    憶手段と、 該記憶手段に該アドレスを供給する第一の制御手段と、 前記アドレスに所定値のアドレスを加算し、その加算結
    果である加算アドレスを出力する加算手段と、 前記アドレスの次に供給されるアドレスと前記加算アド
    レスとを比較し比較結果を出力する比較手段と、 前記比較手段から出力される比較結果に基づいて前記第
    一の制御手段へバースト転送の可否を指示する制御信号
    を供給する第二の制御手段と、 前記各ブロックから出力されたデータを選択出力し、前
    記記憶データの出力とする選択データと、から構成さ
    れ、 前記アドレスは前記各ブロックの何れかを選択する選択
    情報を含んでおり、前記各ブロックは、前記アドレスと
    前記加算アドレスとを入力し、該アドレス内の選択情報
    に従って、該アドレスか該加算アドレスかの何れかに対
    応したデータを出力し、 前記選択手段は前記アドレス内の選択情報に従って前記
    各ブロックからの出力を選択して出力し、 前記第一の制御手段は、前記第二の制御手段から供給さ
    れた制御信号に基づいて前記アドレスの供給タイミング
    を前記記憶手段の読みだしタイミングと同期をとるよう
    に制御すること、 を特徴とするバースト転送方式のROM内蔵型マイクロ
    コンピュータシステム。
  3. 【請求項3】 前記選択情報は前記アドレス内の下位i
    ビット(iは正の整数)を用いて表現されており、前記
    記憶手段内に格納されているデータの選択は該アドレス
    の下位iビット以外のビットを用いて選択し、前記記憶
    手段は2i 個のブロックに分割されていることを特徴と
    する請求項2記載のマイクロコンピュータシステム。
  4. 【請求項4】 複数個のブロックに分割されたROM
    に、連続したアドレスを供給することによりバースト転
    送を行なうROMバースト転送方法において、 選択情報を含んだ前記アドレスに所定値のアドレスを加
    算し、その加算結果である加算アドレスを出力するステ
    ップと、 データの読みだし動作を行なう前記複数のブロックに前
    記アドレスおよび前記加算アドレスを供給するステップ
    と、 前記アドレスの次に供給されるアドレスと前記加算アド
    レスとを比較し、比較結果を出力するステップと、 前記比較結果に基づいて、前記アドレスと前記加算アド
    レスとが一致したときバースト転送動作を前記ROMに
    指示し、不一致のときノーマル転送動作を前記ROMに
    指示するステップと、 前記各ブロックから出力されたデータを、前記選択情報
    に基づいて選択し外部へ出力するステップと、 からなるバースト転送方式の連続読みだし拡大方式。
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