JPH0652677A - Fifoメモリ - Google Patents

Fifoメモリ

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JPH0652677A
JPH0652677A JP4201659A JP20165992A JPH0652677A JP H0652677 A JPH0652677 A JP H0652677A JP 4201659 A JP4201659 A JP 4201659A JP 20165992 A JP20165992 A JP 20165992A JP H0652677 A JPH0652677 A JP H0652677A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fifo memory
data
circuit
signal
stage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4201659A
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English (en)
Inventor
Kenji Fukuda
健司 福田
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】外部からの読み取り間隔を縮め、FIFOメモ
リ全体の高速化を計ること。 【構成】同一の段数かつ同一のビット数である複数個の
FIFOメモリ回路と、入力されるデータをこれらのF
IFOメモリ回路に順に振り分ける入力切り換え回路3
と、複数個のFIFOメモリからのデータを順に切り換
えて出力する出力切り換え回路4と、切り換えタイミン
グ生成回路50,51とから構成される。特定のFIF
Oメモリ回路からデータが読み出される間に、他のFI
FOメモリ回路でデータ伝搬を行い、常にいずれかのF
IFOメモリ回路の最終段にデータを準備することによ
り、外部からの読み取り間隔を縮め、FIFOメモリ全
体の高速化を計る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、FIFOメモリに関す
る。
【0002】
【従来の技術】データの入出力動作において、データを
取り込んだ順に出力する方式のバッファメモリをFIF
O(First In First Out)メモリと
いう。このFIFOメモリは、主にデジタル電子回路に
用いられ、非同期で動作する装置間のデータ転送での動
作タイミングのずれを調整する働きを持つ。
【0003】従来のFIFOメモリの例としては、シフ
ト・レジスタ方式のFIFOメモリの概略ブロック図、
を図7に示す。図7において、シフト・レジスタ方式の
FIFOメモリは、1つのFIFOメモリ回路から成
り、8ビット×n段の場合の詳細ブロック図を、図8に
示す。
【0004】図7のFIFOメモリは、ISR(インジ
ケーション・シフトレジスタ)部1と、DSR(データ
・シフト・レジスタ)部2とを有し、データDI0,D
0〜D7が入力され、データ出力信号DI(n+1),
D(n+1)0〜D(n+1)7が出力され、クリア信
号CLR(n+1)〜CLR0も入力される。図7のI
SR部1は、図8に示すように、n段のISR回路13
からなり、図7のDSR部2は、図8に示すようにn段
のDSR回路23からなり、各段のDSR回路23デー
タ入力信号DO0〜DO7に応じて、8個のレジスタか
らなる。
【0005】図7,図8において、シフト・レジスタ方
式のFIFOメモリ回路は、1ビット×n段のインジケ
ーション・シフトレジスタ(以下、ISRと略す)部1
と、8ビット×n段のデータ・シフト・レジスタ(以
下、DSRと略す)部2とで構成されている。各段のI
SR回路13は、同じ段のDSR回路23へラッチすべ
きデータが到着したか否かの情報を管理するためにあ
る。DSR回路23は、ISR回路13の管理の下に、
FIFOメモリ回路に到着したデータをラッチするため
のレジスタである。
【0006】図9にn段目のISR回路の論理構成を、
図10にその動作タイミングを示す。これら図7乃至図
10を基に、非同期型FIFOメモリの動作を説明す
る。
【0007】図9において、本シフト・レジスタ方式の
FIFOメモリ回路のインジケーション・シフトレジス
タの論理構成は、クリア付きラッチ回路101と、S−
Rフリップ・フロップ102と、2入力ANDゲート1
03と、3入力ANDゲート104とからなる。
【0008】図10において、本シフト・レジスタ方式
のFIFOメモリ回路の各部の信号波形(図7乃至図1
0において、同一部分の信号は同一のアルファベットで
示す)が示されている。図中の矢印は、信号の流れの因
果関係を示している。
【0009】図7乃至図10において、データFIFO
メモリ回路に格納する動作開始時には、各段のDI信号
およびCLR信号を“0”にクリアする。この状態で、
n段目にデータが到着すると、すなわちDIn信号が
“1”となると、CLR(n+)信号とDI(n+1)
信号のいずれも“0”なので、STBn信号がアクティ
ブとなり、n段目のDSR回路23へ到着している8ビ
ット・データDn0〜Dn7をDSR回路23にラッチ
する。次に、n+1段目へのデータ転送準備と、n段目
におけるラッチ完了をn−1段目に知らせる動作に移
る。すなわち、STBn信号の立ち上がりによってDI
(n+1)信号をアクティブにして、n+1段目にラッ
チすべきデータが到着していることを知らせる。また、
STBn信号の降下でCLRn信号をアクティブとして
DIn信号が“0”になることにより、n段目へのデー
タの格納の完了と、n−1段目への新たなデータの格納
が可能であることを、n−1段目のISR回路13へ知
らせる。以上の動作を繰り返し、初段に到着したデータ
が、将棋倒しに後段へ転送されていく。このように、デ
ータがFIFOメモリ回路内を1段伝搬するには、次の
(1),(2),(3)の動作が必要となる。
【0010】(1)前段からのデータの取り込み。
【0011】(2)次段へのデータの出力。
【0012】(3)前段のISR回路クリア。
【0013】次に、8ビット×n段のFIFOメモリ回
路内のデータ伝搬を具体的に説明する。まず、0段目に
1バイトのデータが到着すると、前述の動作をn段分行
い、n段目のDSR回路23へデータをラッチし、DI
(n+1)信号をアクティブにする。この時、CLR
(n+1)信号がアクティブでなければ、このデータは
n段目のDSR回路23に保持される。CLR(n+
1)信号がアクティブであると、n段目のラッチから、
すなわちこのFIFOメモリ回路からデータを引き取る
ことを意味する。よって、CLR(n+1)信号は、こ
のFIFOメモリ回路に対する読み取り信号(RD信
号)と言い替えることもできる。
【0014】FIFOメモリに対する外部からの読み取
り動作間隔が、FIFOメモリ回路内でデータが1段分
伝搬するよりも短い場合、最終段からの読み取り間隔
は、FIFOメモリ回路の1段分のデータ伝搬時間に制
限される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のF
IFOメモリでは、外部からの読み取り間隔を1段分の
データ伝搬時間よりも小さくすることは不可能であり、
また、1段分のデータ伝搬時間を縮めることは、回路の
構成上難しく、このデータ伝搬時間がFIFOメモリの
高速化の制限となっていた。
【0016】本発明の目的は、前記欠点を解決して、外
部からの読み取り間隔を縮め、FIFOメモリ全体の高
速化を計ったFIFOメモリを提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のFIFOメモリ
の構成は、同一の段数かつ同一のビット数である複数個
のFIFOメモリ回路と、入力されるデータを前記複数
個のFIFOメモリ回路に、順に振り分ける入力切り換
え回路と、FIFOメモリ回路へのデータ入力完了によ
って切り換えタイミング信号を生成する入力切り換えタ
イミング生成回路と、前記複数個のFIFOメモリ回路
からのデータを順に切り換えて出力する出力切り換え回
路と、FIFOメモリ回路からのデータ出力完了によっ
て出力切り換えタイミング信号を生成する出力切り換え
タイミング生成回路とを備えることを特徴とする。
【0018】
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例のFIFOメ
モリを示すブロック図である。図1において、本実施例
では、シフト・レジスタ方式で8ビット×n段のFIF
Oメモリ回路の場合を想定している。本実施例の回路
は、ISR部とDSR部から成るFIFOメモリ回路が
2本と、入力切り換え回路3と、出力切り換え回路4
と、切り換えタイミング信号を生成する切り換えタイミ
ング生成回路50,51とから構成される。
【0019】図1中のA側ISR部10とB側ISR部
11は同一の構成で、かつ、図8,図9に示す従来のF
IFOメモリ回路のISR部1と同じ回路構成であり、
同様の動作をする。また、A側のDSR部20とB側D
SR部21も同一の回路構成で、かつ、図8の従来のF
IFOメモリ回路のDSR部2と同じ回路構成で、8ビ
ット×n段のラッチ回路から成り、同様の動作をする。
【0020】入力切り換え回路3の内部ブロック図を、
図2に示す。図2において、入力切り換え回路3は、デ
マルチプレクサ(DMRX)33により、FIFOメモ
リに入力される8ビットのデータD0〜D7をA側かB
側のDSR部すなわちDSR部20かDSR部21に振
り分ける。さらに、ISR部10とISR部11の制御
信号であるDI0信号及びCLR0信号を切り換える機
能を持つ。入力されるDI0信号をDI0A信号かDI
0B信号に切り換えるのがデマルチプレクサ(DMP
X)31で、CLR0A信号とFLR0B信号からどち
らかを選び出し、外部にCLR0信号として出力するの
が、セレクタ(SEL)32である。
【0021】この時、切り換えタイミング制御するの
が、切り換えタイミング生成回路50で、その論理構成
を、図4に示す。図4において、本例では、D型フリッ
プ・フロップ52によってCLR0A信号またはCLR
0B信号の立ち上がりエッジで、短パルス信号が発生
し、この短パルスをR−Sフリップ・フロップ54にセ
ット(S)入力または、リセット(R)入力に交互に入
力することにより、R−Sフリップ・フロップ54の出
力(Q)がトグルに変化する。CLR0A信号はインバ
ータ53を介して、CLR0B信号はインバータ53を
介して、フリップ・フロップ52に出力される。
【0022】出力切り換え回路4の内部ブロック図を、
図3に示す。図3において、出力切り換え回路4は、セ
レクタ(SEL)43により、A側のDSR部20とB
側のDSR部21からの8ビット・データD(n+1)
0〜D(n+1)7内、片方を選択する。さらに、IS
R部10とISR部11の制御信号であるDI(n+
1)信号及びCLR(n+1)信号を切り換える機能を
持つ。DI(n+1)A信号とDI(n+1)B信号か
らどちらかを選び、外部にDI(n+1)信号として出
力するのがセレクタ(SEL)41で、入力されるCL
R(n+1)信号をCLR(n+1)AかCLR(n+
1)Bに切り換えるのが、デマルチプレクサ(DMP
X)42である。この時、切り換えタイミングを制御す
るのが、図1の切り換えタイミング生成回路51で、C
LR(n+1)A信号とCLR(n+1)B信号の各立
ち下がりエッジで、出力がトグルに変化する。この出力
側の切り換えタイミング生成回路51の論理構成、及び
動作は、入力側の切り換えタイミング生成回路50と同
一である。
【0023】次に、図1の実施例について、図5のタイ
ミング図を参照して、動作を具体的に説明する。
【0024】図1,図5において、A側のFIFOメモ
リ回路であるISR部10とDSR部20は、図8に示
す従来のFIFOメモリ回路の回路構成であり、同様の
働きをする。すなわち、A側のFIFOメモリ回路のn
段目にデータが到着すると、DInA信号が“1”にな
り、CLR(n+1)信号とDI(n+1)A信号のい
ずれも“0”なので、STBnA信号がアクティブとな
り、n段目のDSR回路へ到着している8ビット・デー
タDn0〜Dn7をDSR回路にラッチする。
【0025】続いて、n+1段目へのデータ転送準備
と、n段目におけるラッチ完了をn−1段目に知らせる
動作に移る。すなわち、STBnA信号の立ち上がりに
よってDI(n+1)A信号をアクティブにして、n+
1段目にラッチすべきデータが到着していることを知ら
せる。また、STBnA信号の降下でCLRnA信号を
アクティブとしてDInA信号が“0”になることによ
り、n段目へのデータの格納の完了と、n−1段目への
新たなデータの格納が可能であることを、n−1段目の
ISR回路へ知らせる。
【0026】同様に、B側のFIFOメモリ回路である
ISR部11とDSR部21も、図8に示す従来のFI
FOメモリ回路と同一の回路構成であり、A側のFIF
Oメモリ回路と同様の働きをする。入力回路3と切り換
えタイミング生成回路50の働きにより、外部からの8
ビット・データは、A側とB側のFIFOメモリ回路に
交互に入力され、各々のFIFOメモリ回路内部で最終
段に向かってデータがシフトしていく。最終段に到達し
たデータは、DI(n+1)信号をアクティブにし、外
部に対してデータの読み取りが可能であることを示す。
【0027】この時、図5のタイミング図に示す様に、
出力切り換え回路4と切り換えタイミング生成回路51
の働きにより、外部へ出力されるデータD(n+1)0
〜D(n+1)7は、A側とB側とに交互に切り換えら
れる。切り換えタイミングは、選ばれている側のCLR
n+1信号で、A側が選択されている時はCLR(n+
1)A信号、B側が選択されている時はCLR(n+
1)B信号になる。よって図5のタイミング図に示す様
に、A側,B側をFIFOメモリ回路から交互にデータ
が出力される。また、A側のデータ出力中にB側のデー
タ伝搬が行なわれ、逆に、B側のデータ中には、A側の
データ伝搬が行なわれるので、常に、どちらかのFIF
Oメモリ回路の最終段にデータが準備されており、切り
換え直後に、データ出力が可能となる。
【0028】この結果、FIFOメモリからのデータ読
み取り間隔は、内蔵するFIFOメモリ回路の持つ1段
分のデータ伝搬時間よりも小さくなり、FIFOメモリ
回路全体としての出力間隔(外部からの読み取り間隔)
が、大幅に縮小される。本実施例の動作を示す図5と従
来例の動作を示す図10を比較すると、データの出力間
隔を示すD(n+1)0〜D(n+1)7から分かる様
に、本実施例のデータ出力間隔は、1/2以下に縮小さ
れることが期待できる。
【0029】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。図6は本第2の実施例のブロック図である。図6
において、本実施例では、内部に8ビット×n段のFI
FOメモリ回路を3本内蔵している。
【0030】即ち、A側ISR部10,A側DSR部2
0と、B側ISR部11,B側DSR部21と、C側I
SR部12,C側DSR部22とを備えている。
【0031】出力切り換え回路4と切り換えタイミング
生成回路51との働きにより、外部へ出力されるデータ
D(n+1)0〜D(n+1)7は、A側,B側,C側
とに、順に切り換えられる。本実施例では、前記第1の
実施例より、一層の高速化が実現できる。また、内蔵す
るFIFOメモリ回路の数をさらに増やすことも可能で
ある。
【0032】以上の説明においては、実施例として、シ
フト・レジスタ方式のFIFOメモリ路を使用するもの
としたが、これに限られることはなく、カウンタ方式の
FIFOメモリ回路等に応用した場合にも同様の効果が
得られる。また、入力/出力切り換え回路、切り換えタ
イミング生成回路についても前記実施例で示した回路構
成以外にも様々な回路構成で実現できる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のFIFO
メモリでは、外部からの読み取り間隔を1段分のデータ
伝搬時間よりも小さくすることが可能であり、外部から
の読み取り間隔を縮め、FIFOメモリ全体の高速化が
得られるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のFIFOメモリを示す
ブロック図である。
【図2】図1に示した実施例の入力切り換え回路のブロ
ック図である。
【図3】図1に示した実施例の出力切り換え回路のブロ
ック図である。
【図4】図1に示した実施例の切り換えタイミング生成
回路の論理図である。
【図5】図1に示した実施例のタイミング図である。
【図6】本発明の第2の実施例のブロック図である。
【図7】従来のシフト・レジスタ方式のFIFOメモリ
の概略ブロック図である。
【図8】従来のシフト・レジスタ方式のFIFOメモリ
回路の詳細ブロック図である。
【図9】シフト・レジスタ方式のFIFOメモリ回路の
ISR(IndicationShift Regis
ter)の論理図である。
【図10】シフト・レジスタ方式のFIFOメモリ回路
のISRのタイミング図である。
【符号の説明】
1 ISR(Indication Shift R
egister) 2 DSR(Data Shift Registe
r) 3,63 入力切り換え回路 4,64 出力切り換え回路 10 A側ISR部 11 B側ISR部 12 C側ISR部 20 A側DSR部 21 B側DSR部 22 C側DSR部 23 DSR回路 31,33,42 デマルチプレクサ 32,41,43 セレクタ 50,60 入力側切り換えタイミング生成回路 51,61 出力側切り換えタイミング生成回路 52 D型フリップ・フロップ 53 インバータ 54,102 R−Sフリップ・フロップ 101 クリア付きラッチ回路 103 2入力ANDゲート 104 3入力ANDゲート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに同一の段数かつ同一のビット数で
    ある複数のFIFOメモリ回路と、入力されるデータを
    前記複数のFIFOメモリ回路に、順に振り分ける入力
    切り換え回路と、前記FIFOメモリ回路へのデータ入
    力完了によって切り換えタイミング信号を生成する入力
    切り換えタイミング生成回路と、前記複数のFIFOメ
    モリ回路からのデータを順に切り換えて出力する出力切
    り換え回路と、前記FIFOメモリ回路からのデータ出
    力完了によって出力切り換えタイミング信号を生成する
    出力切り換えタイミング生成回路とを備えることを特徴
    とするFIFOメモリ。
  2. 【請求項2】 FIFOメモリ回路は、いずれも8ビッ
    トであり、3回路からなる請求項1記載のFIFOメモ
    リ。
JP4201659A 1992-07-29 1992-07-29 Fifoメモリ Withdrawn JPH0652677A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4201659A JPH0652677A (ja) 1992-07-29 1992-07-29 Fifoメモリ

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JP4201659A JPH0652677A (ja) 1992-07-29 1992-07-29 Fifoメモリ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6853588B2 (en) 2002-10-31 2005-02-08 Electronics And Telecommunications Research Institute First-in first-out memory circuit and method for executing same

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6853588B2 (en) 2002-10-31 2005-02-08 Electronics And Telecommunications Research Institute First-in first-out memory circuit and method for executing same

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