JPH11353268A - デ―タ高速転送システム - Google Patents
デ―タ高速転送システムInfo
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- JPH11353268A JPH11353268A JP11011725A JP1172599A JPH11353268A JP H11353268 A JPH11353268 A JP H11353268A JP 11011725 A JP11011725 A JP 11011725A JP 1172599 A JP1172599 A JP 1172599A JP H11353268 A JPH11353268 A JP H11353268A
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Abstract
タ転送を高速に行うことができるデータ高速転送システ
ムを提供することを主要な特徴とする。 【解決手段】メモリモジュール2と1個のコントローラ
3が配列され、この配列に沿って往復するように2本の
クロック配線4A、4Bが設けられている。行きのクロ
ック配線4A、4Bを介して第1の基本クロックTCL
K及びその2倍の周期を持つ第2の基本クロックTCL
K2がメモリモジュール2及びコントローラ3に供給さ
れ、折り返し点を通過した後の帰りの第1、第2の基本
クロックはRCLK、RCLK2としてメモリモジュー
ル2及びコントローラ3に供給される。行きの第1、第
2の基本クロックTCLK、TCLK2、帰りの第1、
第2の基本クロックRCLK、RCLK2は、メモリモ
ジュール2及びコントローラ3に取り込まれ、これらの
クロックに同期してデータ入出力動作が制御される。
Description
ジュールと、これら複数のメモリモジュールにおけるデ
ータの読み出し書き込み動作を制御するコントローラと
を有し、複数の各メモリモジュール及びコントローラ相
互で同期型データ転送を行なうデータ転送システムに関
する。
播遅延差によって生じるデータバス上の空きサイクルを
無くし、書き込みデータと読み出しデータの両方を同じ
バスで同時に転送することによって、データ転送効率を
格段に向上させる技術に関する。
ロセッサ・ユニット(MPU)の性能が向上し、それに
伴って、制御システムで使用されるICメモリの容量も
256Mビット、1Gビットと増大している。このよう
な状況において、大量のデータを如何に効率良く転送す
るかということが益々重要になってきている。
データ転送を実現するデータ転送システムが開示されて
いる。
報に開示されているデータ転送システムの概略的なブロ
ック図を示している。このシステムには、クロック発生
器(CG)301と、複数のメモリモジュール302
と、1個のコントローラ303とが設けられている。複
数のメモリモジュール302と、1個のコントローラ3
03は並列に配列されている。また、これら複数のメモ
リモジュール302とコントローラ303の配列に沿っ
て、往復するようにクロック配線304が設けられてい
る。さらに、複数のメモリモジュール302とコントロ
ーラ303の配列に沿ってデータバス305が設けられ
ている。
作られる。このクロックは、クロック配線304の往路
部分を経由して複数のメモリモジュール302及びコン
トローラ303にクロックTCLKとして順次転送され
る。クロック配線304の往路部分から復路部分への折
り返し地点を経た後、先のクロックは、クロックRCL
Kとしてコントローラ303及び複数のメモリモジュー
ル302の配列に対し、往路部分とは逆方向に転送さ
れ、最終的にクロック発生器301の近くの位置まで転
送される。この場合、コントローラ303は折り返し地
点に近いところに配置されている。
ントローラ303との間のデータの授受は、データバス
305を介して行われる。
合、クロックの伝播遅延が存在するために、異なる場所
のメモリモジュールと、コントローラとの間でデータを
やり取りするには、この伝播遅延を予め考慮しておかな
いと、データバス上でデータの衝突が起こる。
ローラ303及び複数の各メモリモジュール302でク
ロックTCLK、RCLKをモニタし、以下のように対
処することによってデータバス上でデータの衝突を避け
るようにしている。
示すように、クロック配線304の折り返し地点の付近
ではクロックTCLKとRCLKの位相は一致する。こ
れに対して、クロック発生器301の近くでは両クロッ
クの位相がずれ、クロックTCLKに対してクロックR
CLKが遅れる。そこで、両クロックTCLK、RCL
Kの中間のタイミングAを取ると、このタイミングAは
クロック配線304上の位置に依存せず、常にその位置
でクロックTCLKとRCLKとの中間タイミングとな
る。従って、この中間タイミングAとクロックTCL
K、RCLKとの位相差を各メモリモジュール302や
コントローラ303が考慮してデータ転送を行えば、デ
ータバス305でのデータの衝突を避けることができ
る。
転送効率を上げるため、より周期の短い(周波数の高
い)クロックを使用したり、システムのメモリ容量を増
やすために多くのメモリモジュールを接続した結果デー
タバス長が長くなると、クロックの伝播遅延がクロック
の1周期以上になることが起こる。
示すように、本来、必要とするクロックTCLKとRC
LKの中間タイミングであるタイミングBは得られず、
誤ったタイミングAが得られる。例えば、コントローラ
303がクロック発生器301の付近に配置される場
合、クロックTCLKがクロック配線304を転送され
て1周期以上遅れ、図中のクロックTCLKの立ち上が
りタイミングt1に対応するクロックRCLKの立ち上
がりタイミングがt3となったとする。このとき、単純
にクロックTCLKとRCLKの中間タイミングを取る
と、タイミングt1とこのタイミングt1の直後にクロ
ックRCLKが立ち上がるタイミングとの間の中間タイ
ミングAがとられるために、タイミングAは誤ったタイ
ミングとなる。この場合の正しい中間タイミングBは、
タイミングt1とタイミングt3との間のタイミングt
2である。
の関係を用いただけでは、クロックTCLK、RCLK
相互間にクロックの1周期以上の位相ずれが生じたか否
かの判定ができず、誤った中間タイミングが得られる。
らの読み出しデータ、メモリモジュールへの書き込みデ
ータの双方の転送に利用される。しかし、一般にはデー
タの“1”、“0”を電位レベルの高低で表現している
ために、読み出しデータと書き込みデータの両データの
転送を時間的に明確に分ける必要がある。このため、両
者のデータ転送を同時に行い、データ転送効率を一気に
倍近くに上げようとするためには、図55に示すように
データバス(DATA BUS)をリードデータバス(READ DAT
A BUS)306とライトデータバス(WRITE DATA BUS)
307とに分ける必要がある。
数が倍に増えるので、メモリモジュールやコントローラ
のピン数が倍増し、面積コスト的に損をすることにな
る。
されたものであり、その目的は、データバスの配線本数
を増やさずにデータ転送を高速に行うことができるデー
タ高速転送システムを提供することである。
のメモリモジュールと、上記複数のメモリモジュールと
共に配列され、上記複数のメモリモジュールとの間でデ
ータの授受を行うコントローラと、第1基本クロック及
びこの第1基本クロックの周期のn倍(nは2及び4の
いずれか一方の値)の周期を有する第2基本クロックを
発生するクロック発生器と、上記配列された複数のメモ
リモジュール及びコントローラに沿って往復するように
往路部分及び復路部分の配線をそれぞれ有し、上記クロ
ック発生器で発生される上記第1及び第2基本クロック
が上記各往路部分の先端からそれぞれ入力され、この入
力された第1及び第2基本クロックをそれぞれ順次転送
し、各往路部分及び各復路部分の配線を転送される第1
及び第2基本クロックを上記複数のメモリモジュール及
びコントローラに対し、これら複数のメモリモジュール
及びコントローラがデータ授受の際に使用する同期信号
として与える2本のクロック配線と、上記複数の各メモ
リモジュール内及びコントローラ内にそれぞれ設けら
れ、上記2本のクロック配線の各往路部分から与えられ
る行きの第1及び第2基本クロックと、上記2本のクロ
ック配線の各復路部分から与えられる帰りの第1及び第
2基本クロックとを受けて、行きの第1基本クロックと
帰りの第1基本クロックとの間に生じる第1基本クロッ
クの周期のn倍(nは2及び4のいずれか一方の値)の
周期以内の位相ずれに対して、その中間タイミングを検
出する中間タイミング検出回路を含む制御回路とを具備
したデータ高速転送システムが提供されている。
ジュールと、上記複数の各メモリモジュールとの間でデ
ータの授受を行うコントローラと、上記複数のメモリモ
ジュールとコントローラとを接続するデータバスとを具
備し、上記複数の各メモリモジュール及びコントローラ
はそれぞれ、授受データに応じて上記データバスに流れ
る電流の値及び電流の方向を異ならせるデータ入出力回
路を有するデータ高速転送システムが提供されている。
実施の形態により説明する。
形態によるデータ高速転送システムの全体の構成を示す
ブロック図である。
G)1、複数のメモリモジュール2、1個のコントロー
ラ3、2本のクロック配線4A,4B及びデータバス5
が設けられている。複数のメモリモジュール2と1個の
コントローラ3は並列に配列されている。また、これら
複数のメモリモジュール2とコントローラ3の配列に沿
って、往復するように上記2本のクロック配線4A、4
Bが配置されている。さらに、複数のメモリモジュール
2とコントローラ3の配列に沿って上記データバス5及
びコマンド/アドレスバス6が設けられている。
コントロールするための第1の基本クロックTCLK
と、この第1の基本クロックの2倍の周期を持つ第2の
基本クロックTCLK2とを出力する。この第1、第2
の基本クロックTCLK、TCLK2は、上記2本のク
ロック配線4A、4Bの往路部分の先端部から入力さ
れ、そして往路部分を経由して、複数のメモリモジュー
ル2とコントローラ3の配列に沿って順次転送される。
往路部分から復路部分への折り返し地点を経た後、先の
第1、第2の基本クロックは、クロックRCLK、RC
LK2としてコントローラ3と複数のメモリモジュール
2とからなる配列に対し、往路部分とは逆方向に順次転
送され、最終的にクロック発生器1の近くの位置まで転
送される。
播する往路部分の第1、第2の基本クロックTCLK、
TCLK2及び復路部分の第1、第2の基本クロックR
CLK、RCLK2は、複数のメモリモジュール2及び
コントローラ3に取り込まれる。複数のメモリモジュー
ル2及びコントローラ3は、これら取り込んだクロック
に同期してそれぞれのデータの入出力動作が制御され
る。
ーラ3はデータバス5に接続されている。このデータバ
ス5は、書き込みデータと読み出しデータを同時に双方
向に転送できるように、所定の値の電流を流すことによ
ってデータ転送を行う。また、データ転送の際には、コ
ントローラ3からアドレス及びコマンドが出力される。
このアドレス及びコマンドは、アドレス/コマンドバス
6を介して複数のメモリモジュール2に入力する。
の付近に配置されている場合を示しているが、必ずしも
そのように配置する必要は無く、図2に示すように、コ
ントローラ3がクロック発生器1の付近に配置されてい
てもよい。
クロックがクロック配線4A上を転送される際に、往路
部分におけるクロックTCLKと、復路部分におけるク
ロックRCLKとの間の位相差が360度*2の範囲
内、つまりクロックTCLKの2周期以内の範囲でずれ
たとしても、データバス上でデータの衝突を起こさず
に、かつギャップが発生すること無くデータの転送を行
うことができるかについて説明する。そのためには、互
いに位相がずれたクロックTCLKとRCLKとの間の
中間タイミングMを設定すればよい。この中間タイミン
グMを設定することにより、対応する周期のクロックT
CLKとRCLKとを関連付けることができ、それによ
りデータバス上で位置の異なるメモリモジュールが、デ
ータバス上でデータの衝突を起こさずにかつデータ転送
のギャップが無くデータの転送を行うことができる。な
お、中間タイミングMを設定するための具体的な方法及
び回路については後に詳述する。
る二つの場所におけるクロックTCLKとRCLKの位
相関係を示す。同じクロックサイクルにおける往路部分
におけるクロックTCLKの立上がりタイミングAの位
置は、復路部分ではクロックRCLKの立上がりタイミ
ングBの位置に対応している。クロック配線4A、4B
上の折り返し点に近い場所と遠い場所とで、それぞれの
場所のクロックTCLKを基準にしてみれば、タイミン
グA、M、B相互の位相関係は、図3に示したようにな
る。
1に示すように折り返し点の付近に置かれる場合と、図
2に示すようクロック発生器1の付近に置かれる場合と
がある。
れる場合、複数のメモリモジュール2からコントローラ
3の方向に転送されるクロックは往路部分を伝送される
クロックTCLKであり、逆にコントローラ3から複数
のメモリモジュール2の方向に転送されるクロックは復
路部分を伝送されるクロックRCLKである。そこで、
コントローラ3は、往路部分に転送されるクロックTC
LKを受けた後に、メモリモジュール2に対するアクセ
ス(アドレス/コマンドの出力等)を開始する。他方、
各メモリモジュール2は、復路部分に転送されるクロッ
クRCLKを受けた後に、データの出力動作を開始す
る。すなわち、各メモリモジュール2が、クロックRC
LKの立上がりタイミングであるタイミングBで受けた
アドレス/コマンドに対して、クロックTCLKの立上
がりタイミングであるタイミングAを起点にして、デー
タをクロックTCLKに同期してデータバス5に出力す
れば、データのバスでの衝突は起きないし、コントロー
ラ3が受け取るデータに空きサイクルが生じることもな
い。これについては、後程、図4及び図5のフローチャ
ートを用いて説明する。
グBでアドレス/コマンドを受け、タイミングAから一
定のクロックサイクルの後、所謂レイテンシイ(latenc
y)の後にデータをデータバス5に出力する。その場
合、各メモリモジュール2は、一連のデータを出し終わ
り、新たなデータ出力サイクルを始める際に、そのレイ
テンシイを設定するために、カウンタによってクロック
TCLKをそのレイテンシイに応じた数だけカウントす
る必要がある。後述するが、各メモリモジュール2には
レイテンシイを設定するためのカウンタが設けられてお
り、そのカウンタの動作を制御するための制御手順につ
いて、以下に図4を参照して説明する。 (1) まず、タイミングMの直後に、カウンタで、サ
イクル数のカウントが可能状態に設定される(ステップ
S1)。 (2) 次に、タイミングMの直後から入力するクロッ
クTCLKの立上がり及び立ち下がりに同期して、カウ
ンタでサイクル数がカウントされる(ステップS2)。 (3) タイミングMの直後に入力するクロックRCL
Kに同期して取り込またれたコマンドが新たなサイクル
数カウントコマンドかどうかが判定される(ステップS
3)。このとき、新たなサイクル数カウントコマンドで
あれば、この後、ステップS2に戻り、再びクロックT
CLKの立上がり及び立ち下がりに同期して、レイテン
シイを設定するために必要な数だけクロックTCLKが
カウンタでカウントされる。 (4) 一方、ステップS3で、タイミングMの直後に
入力するクロックRCLKに同期して取り込まれたコマ
ンドが、コマンドが無い状態も含めて新たなサイクル数
カウントコマンドでなければ、カウントがリセットさ
れ、カウント可能状態が解除され、カウント動作が不活
性にされる(ステップS4)。
クルを、クロックRCLKに同期してコマンドを受けた
後にカウントすれば、折り返し点の近くに配置されたメ
モリモジュール2でもクロック発生器1の近くに配置さ
れたメモリモジュール2でも、タイミングAから同じレ
イテンシイで、データをクロックTCLKに同期してデ
ータバス5に出力することが出来る。
データ・レート(DDR:Double Data Rate)でデータ
を出力するものとし、かつレイテンシイが2である場
合、クロックTCLKのタイミングA1に対応するコマ
ンドがクロックRCLKのタイミングB1で、あるメモ
リモジュール2に取り込まれたとする。このコマンドを
受けてこのメモリモジュール2は、タイミングA1の後
にクロックTCLKが始めて立ち上がるタイミングt1
から数えてクロックTCLKが2回変化した後、すなわ
ちクロックTCLKのタイミングt2の後にデータを出
力する。次に、クロックTCLKのタイミングt1(タ
イミングA2)に対応するコマンドがクロックRCLK
のタイミングB2で、別のメモリモジュール2に取り込
まれたとする。このコマンドを受けてこのメモリモジュ
ール2は、タイミングA2の後にクロックTCLKが始
めて立ち上がるクロックTCLKのタイミングt3から
数えてクロックTCLKが2回変化した後、すなわちク
ロックTCLKのタイミングt4の後にデータを出力す
る。
れると、読み出しデータのバス上での衝突は起きず、コ
ントローラ3が受け取るデータに空きサイクルが生じる
こともない。
ドを出力し、このコマンドに対応するデータを受け取る
という動作を行なう場合に、複数のメモリモジュール2
のデータバス5上での位置の差の影響は全くなくなる。
に、クロック発生器1の近くに置かれる場合を説明す
る。この場合、コントローラ3から複数のメモリモジュ
ール2の方向に転送されるクロックは往路部分を転送さ
れるクロックTCLKであり、逆に複数のメモリモジュ
ール2からコントローラ3の方向に転送されるクロック
は復路部分を転送されるクロックRCLKである。コン
トローラ3は往路部分を転送されるクロックTCLKを
受けた後に、メモリモジュール2に対するアクセス(ア
ドレス/コマンドの出力等)を開始する。また、各メモ
リモジュール2は、クロックTCLKの立上がりタイミ
ングであるタイミングAで受けたコマンドに対して、ク
ロックRCLKの立上がりタイミングであるタイミング
Bを起点にして、データをクロックRCLKに同期して
データバス5に出力すれば、データのバスでの衝突は起
きないし、コントローラ3が受け取るデータに空きサイ
クルが生じることもない。
出し終わり、新たなデータ出力サイクルを始める際に、
レイテンシイを設定するために、カウンタによってクロ
ックRCLKをレイテンシイに応じた数だけカウントす
る必要がある。このカウンタの動作を制御するための制
御手順について、以下、図5を参照して説明する。 (1) 各メモリモジュール2で、クロックTCLKに
同期してコマンドが取り込まれる(ステップS11)。 (2) ステップS11で取り込まれたコマンドが新た
なサイクル数カウントコマンドであるかどうかが判断さ
れる(ステップS12)。 (3) ステップS12で、新たなサイクル数カウント
コマンドであると判断されれば、この直後のタイミング
Mに、カウンタでサイクル数カウントが可能状態にさ
れ、タイミングMの直後から入力するクロックRCLK
の立上がり及び立ち下がりに同期して、レイテンシイを
設定するために必要な数だけクロックRCLKがカウン
タでカウントされる(ステップS13)。
ュール2がDDRでデータを出力するものとし、かつレ
イテンシイが2である場合、コントローラ3から出力さ
れたコマンドが、クロックTCLKのタイミングA1
で、あるメモリモジュール2に取り込まれたとする。こ
のコマンドを受けて、このメモリモジュール2は、タイ
ミングA1の後にクロックRCLKが始めて立ち上がる
タイミングt5から数えてクロックRCLKが4回変化
した後、すなわちクロックRCLKのタイミングt8の
後にデータを出力する。次に、クロックTCLKのタイ
ミングA2で、コントローラ3から出力されたコマンド
が、別のメモリモジュール2に取り込まれたとする。こ
のコマンドを受けて、このメモリモジュール2は、タイ
ミングA2の後にクロックRCLKが始めて立ち上がる
タイミングt7から数えてクロックRCLKが4回変化
した後、すなわちクロックRCLKのタイミングt10
の後にデータを出力する。
れると、データのバスでの衝突は起きず、コントローラ
3が受け取るデータに空きサイクルが生じることもな
い。
CLKのタイミングA(例えば、図3中のタイミングA
1)とクロックRCLKのタイミングB(例えば、図3
中のクロックRCLKのタイミングB1)が、中間タイ
ミングMの存在により同じサイクルのクロックTCLK
とクロックRCLKとして対応づけられている。このた
め、コントローラ3がコマンドを出して、対応するデー
タを受け取るという動作を行なう際に、メモリモジュー
ルのバス上の位置の差の影響はなくなる。
で上記中間タイミングMを設定するための具体的な方法
及び回路について説明する。
クロックTCLK、RCLKと第2のクロックTCLK
2、RCLK2とが、クロック配線4A、4B上を転送
され、各メモリモジュール2とコントローラ3とに供給
される。
る位置での、クロックTCLK、RCLK、TCLK
2、RCLK2の位相状態を示している。図示のよう
に、例えば上向きの矢印で示したサイクルが、折り返し
点の前後で対応するサイクル、すなわち上向きの矢印で
示した信号が互いに同一サイクルの信号である。第1の
基本クロックTCLK、RCLKに対してそれぞれ2倍
の周期を有する第2の基本クロックTCLK2、RCL
K2が転送されるので、メモリモジュール2やコントロ
ーラ3が受け取る第1の基本クロックTCLK、RCL
Kを、偶数サイクルのクロックと奇数サイクルのクロッ
クとに分けることが出来る。なお、ここでは便宜上、図
6中の0、2、4、…番目のクロックを偶数サイクルク
ロックと称し、同様に1、3、5、…番目のクロックを
奇数サイクルクロックと称する。
K2、RCLK2から各種内部クロックが作られるが、
以後、偶数サイクルクロックに関係した各内部クロック
にはe、奇数サイクルクロックに関係した各内部クロッ
クにはo、基本クロックの立ち上がりに同期した各内部
クロックにはu、立ち上がり周期に180度位相がずれ
たタイミングに同期した各内部クロックにはdという添
え字をそれぞれ付けて表す。
に同期して作られた偶数サイクルの内部クロックTeu
またはReu、奇数サイクルの内部クロックTouまた
はRouの位相関係を示す。これらの内部クロックが各
メモリモジュール2やコントローラ3内でそれぞれ作ら
れるならば、これらを用いて先のタイミングMを、各メ
モリモジュール2内のメモリチップまたはコントローラ
3内のコントローラチップでそれぞれ作ることができ
る。
はクロックTCLKのいずれかのサイクル(これを例え
ばCLK1と称する)に対して、δだけ遅れた内部クロ
ックRouまたはクロックRCLKのいずれかのサイク
ル(これを例えばCLK2と称する)が存在するとき
に、CLK1からδ/2だけ遅れたタイミングに相当し
ている。このタイミングMは以下のような方法で作られ
る。
期間2τと、CLK2のCLK1に対する遅れ(δ)と
の間の位相差(2τ−δ)を生成する。次に、この位相
差(2τ−δ)の半分の期間(τ−δ/2)だけ遅れた
タイミングをCLK1から作る。そして、このタイミン
グからあるCLK1サイクルまでの遅れ(τ+δ/2)
を生成し、この遅れだけ上記のあるCLK1サイクルか
ら遅れたタイミングを作り、このタイミングをCLK1
に対してδ/2遅れたタイミングとする。
ィレイ(Synchronous Adjustable Delay、略してSA
D)と称される回路を用いて上記タイミングMを作る具
体的な方法を、図8を用いて説明する。このシンクロナ
ス・アジャスタブル・ディレイについては、本発明者に
よる日本国特許出願、特願平9-100490号の明細書及び図
面で詳しく述べられているが、その具体的構成について
は後に詳述する。
ロック配線4Aの折り返し点を経由してクロックRCL
Kとして復路部分側に転送されていくことにより、クロ
ックTCLKとRCLKとの間にδなる位相差が生じた
とする。この位相差δは、0から(360*2)度の範
囲内、つまりクロックTCLKの2周期以内であるとす
る。
クロックeと奇数サイクルクロックoに区別している。
図8では、上向きの矢印の付いた偶数サイクルクロック
の立上がりタイミングから、対応した中間タイミングM
eが作られる様子を示している。なお、奇数サイクルク
ロックの場合にも同様に考えることが出来るので、その
説明は省略する。
ミングt1から始まる。シンクロナス・アジャスタブル
・ディレイを用いて、内部クロックRouの立上がりか
ら、その直後に発生する内部クロックTouの立上がり
までの遅延量を、内部クロックTouが立ち上がるタイ
ミングt2で測定する。次に、この遅延量の半分の遅延
時間の後に、内部クロックΦeをタイミングt3で発生
する。基本クロックの周期をτとすれば、内部クロック
RouとTouとの間の遅延量は2τ−δであるから、
t2とt3のタイミングの間の期間すなわち内部クロッ
クTouとΦeとの間の遅延量はτ−δ/2となる。さ
らにシンクロナス・アジャスタブル・ディレイを用い
て、内部クロックΦeの立上がりタイミングからその直
後の内部クロックTouの立上がりタイミングまでの間
の遅延量を、内部クロックTouの立上がりタイミング
t4で測定する。そして、この遅延量と同じ遅延時間の
後に、内部クロックMeをタイミングt5で発生する。
タイミングt2からt4までの間の遅延量は、内部クロ
ックTouの1周期に等しく、2τであるから、タイミ
ングt3からt4までの間の遅延量、すなわち内部クロ
ックΦeとTouの間の遅延量は、タイミングt2から
t4までの間の遅延量から、タイミングt2からt3ま
での間の遅延量を引いてτ+δ/2となり、タイミング
t4からt5までの間の遅延量もこれに等しくτ+δ/
2となる。
らτ+δ/2だけ位相がずれた内部クロックMeのタイ
ミングは、内部クロックTeuの立上がりからδ/2だ
け位相がずれたタイミングとなり、内部クロックMeが
立ち上がるタイミングが、求める内部クロックTeuと
Reuの中間タイミングとなる。
期間で、必要な中間タイミング信号が得られる。図8中
及び上記説明で使用したクロックに対する添え字eをo
に替えれば、内部クロックTouの立上がりからδ/2
だけ位相がずれた立上がりタイミングを有する中間タイ
ミング信号Moが得られる。そして、中間タイミング信
号MeとMoを合成すれば、図3中に示される中間タイ
ミング信号Mが得られる。
ジュール2及びコントローラ3内にそれぞれ設けられ、
上記タイミング信号Mを発生すると共に、この発生され
たタイミング信号Mに基づいて先のサイクル数をカウン
トするカウンタ及びこのカウンタのカウント出力に基づ
いてレイテンシイを設定する回路を含む制御回路の構成
を示している。この制御回路は、クロックTCLK、R
CLK、TCLK2、RCLK2を受けて、先のタイミ
ング信号Mを発生するタイミング信号発生回路401
と、クロックTCLK、RCLK、TCLK2、RCL
K2、先のコントローラ3から出力されるコマンド及び
上記タイミング信号発生回路401から出力されるタイ
ミング信号Mを受け、先の図4及び図5に示した制御手
順を実現し、その結果としてカウンタのセット/リセッ
ト信号を発生する内部コントローラ402と、上記内部
コントローラ402で発生されるセット/リセット信号
を受け、クロックTCLKまたはRCLKをカウントし
てサイクル数カウントを行なうカウンタ403と、この
カウンタ403のカウント出力Nを受けてレイテンシイ
の設定を行なうレイテンシイ制御回路404とを有す
る。
は図示しないデータ入力/出力回路に送られ、このデー
タ入力/出力回路でデータの入力/出力制御が行なわれ
る。
9中のタイミング信号発生回路401の詳細なブロック
図である。図10において、内部クロックT2/R2発
生回路501は、クロックTCLK/RCLKとクロッ
クTCLK2/RCLK2を受け、内部クロックT2/
R2を発生する。内部クロックTou/Rou発生回路
502は、クロックTCLK/RCLKとクロックTC
LK2/RCLK2及び内部クロックT2/R2を受
け、内部クロッククロックTou/Rouを発生する。
内部クロックTeu/Reu発生回路503は、クロッ
クTCLK/RCLKとクロックTCLK2/RCLK
2及び内部クロックT2/R2を受け、内部クロックク
ロックTeu/Reuを発生する。内部クロックΦo/
Φe発生回路504は、内部クロックTou/Rouと
Teu/Reuを受け、内部クロックΦo/Φeを発生
する。
ックTou/RouとTeu/Reu及び内部クロック
Φo/Φeを受け、タイミングM(Me及びMo)を発
生する。
及びその動作について、以下に説明する。
奇数サイクルを分けるための制御信号T2またはR2を
発生する、図10中の制御信号T2/R2発生回路50
1の具体的な構成を示している。制御信号T2発生回路
と制御信号R2発生回路の基本的な構成は同じであリ、
入力信号のみが異なるだけである。
CLKが入力されるバッファ11と、クロックTCLK
2もしくはRCLK2が入力される縦続接続された奇数
段(本例では3段)のバッファ12と、4個のNAND
ゲート13〜16とから構成されている。
Dゲート13の反転入力端に入力されると共に、NAN
Dゲート14の一方の反転入力端に入力される。縦続接
続された3段のバッファ12のうちの後段のバッファ1
2の出力は、NANDゲート13の非反転入力端とNA
NDゲート14の他方の反転入力端にそれぞれ供給され
る。上記NANDゲート13の出力は、NANDゲート
15の一方の入力端に供給され、上記NANDゲート1
4の出力は、NANDゲート16の一方の入力端に供給
され、上記NANDゲート15、16の他方の入力端は
互いに異なるNANDゲートの出力端に接続されてい
る。
のNANDゲート15、16からなるフリップフロップ
によって、基本クロックの偶数クロックと奇数クロック
を分けるための制御信号T2またはR2が作られる。
グチャートに示すように、第2の基本クロックTCLK
2(RCLK2)が“H”のときに第1の基本クロック
TCLK(RCLK)が“H”から“L”へ変化する遷
移時に“H”となり、第2の基本クロックTCLK2
(RCLK2)が“L”のときに第1の基本クロックT
CLK(RCLK)が“L”から“H”へ変化する遷移
時に“L”となる。
uを発生する、図10中の内部クロックTou/Rou
発生回路502の詳細な構成を、図13は、内部クロッ
クTeuまたはReuを発生する、図10中の内部クロ
ックTeu/Reu発生回路503の詳細な構成をそれ
ぞれ示している。内部クロックTou発生回路と内部ク
ロックRou発生回路の基本的な構成は同じであリ、入
力信号のみが異なるだけである。
クTCLKもしくはRCLKは、バッファ21を介して
ANDゲート22の一方の入力端に供給される。このA
NDゲート22の他方の入力端には図11の回路で作ら
れる信号T2またはR2が供給される。上記ANDゲー
ト22の出力はバッファ23を介してANDゲート24
の一方の入力端に供給される。このANDゲート24の
他方の入力端には高レベルの論理信号“H”が常時供給
されている。上記ANDゲート24の出力は、バッファ
25を介してシンクロナス・アジャスタブル・ディレイ
(SynchronousAdjustable Delay)26の前進遅延回路
(Forward Delay Circuit)FDに供給される。また、
ANDゲート22の出力は、制御クロックとして上記S
AD26に供給される。上記SAD26には、上記前進
遅延回路FDの他に後退遅延回路(Backward Delay Cir
cuit)BDが設けられている。
26の前進遅延回路FDには複数の遅延ユニットが設け
られている。この前進遅延回路FDに入力された信号
は、この複数の遅延ユニットを通過することによって順
次遅延される。そして、シンクロナス・アジャスタブル
・ディレイ26では、前進遅延回路FDにバッファ25
からの信号が供給され、次のサイクルのANDゲート2
2からの出力が立ち上がる時点までの遅延時間Δが、前
進遅延回路FDに供給された入力信号が通過した遅延ユ
ニットの数に対応して測定される。さらに、この測定さ
れた信号の遅延時間Δに相当する遅延量が、前進遅延回
路FDで保持される。後退遅延回路BDは、前進遅延回
路FDで保持された遅延時間Δに相当する遅延量だけ信
号を遅延する。そして、後退遅延回路BDの出力は、バ
ッファ27を介して内部クロックTouまたはRouと
して出力される。
くはRCLKに対する、上記バッファ21及びANDゲ
ート22からなる回路における遅延時間をD1、後退遅
延回路BDの出力に対する上記バッファ27おける遅延
時間をD2とすると、ANDゲート22の出力に対する
上記バッファ23、ANDゲート24及びバッファ25
からなる回路における遅延時間AがD1+D2となるよ
うに、バッファ23、ANDゲート24及びバッファ2
5の回路定数が設定されている。
・ディレイを用いた信号発生回路の動作原理について
は、本発明者による特願平9-100490号の出願で詳しく説
明されている。
4及びバッファ25からなる回路における遅延時間A
が、D1+D2に等しくなるように設定されていれば、
内部クロックTouまたはRouの立ち上がりは、第1
の基本クロックTCLKまたはRCLKの奇数クロック
の立ち上がりに一致する。これはA+Δの遅延量が丁
度、奇数クロックサイクルの第1の基本クロックの周期
2τに等しくなるからである。
は、ANDゲート24の他方の入力端に接地電位に対応
した論理レベル“L”を常時供給することによって、偶
数クロックサイクルの第1の基本クロックに基づいて動
作するようにしただけである。
クロックΦe発生回路及び内部クロックΦo発生回路の
具体的な構成を示している。この場合にも、両回路の基
本的な構成は同じであり、入力信号のみが異なるので、
内部クロックΦo発生回路で代表して説明する。
段のバッファ31による遅延時間A(=2*D2)を経
た後に、SAD32の前進遅延回路FDに供給される。
このシンクロナス・アジャスタブル・ディレイ(SA
D)32には内部クロックTouが供給されている。こ
のSAD32では、内部クロックRouが入力した後、
次に内部クロックTouが入力するまでの間の遅延量Δ
が前進遅延回路FDで測定される。後退遅延回路BDで
は、遅延量が常にFDの半分になるように遅延ユニット
の数がFDの半分に間引かれている。内部クロックTo
uが入力したタイミングから、Δ/2の遅延を経てSA
D32から出力される信号は、バッファ33による遅延
時間D2を経た後に内部クロックΦeとして出力され
る。
ックTouとの間の遅延量が2*D2+Δで、内部クロ
ックTouと内部クロックΦeとの間の遅延量がその半
分のD2+Δ/2となる。
部クロックReuと内部クロックTeuとから内部クロ
ックΦoが得られる。
立ち上がるタイミングから内部クロックTouが立ち上
がるタイミングまでの遅延量を、内部クロックTouが
入力するタイミングから測定を開始することによりタイ
ミング信号Meが得られる。また内部クロックΦoが立
ち上がるタイミングから内部クロックTeuが立ち上が
るタイミングまでの遅延量を、内部クロックTeuが入
力するタイミングから測定を開始することによりタイミ
ング信号Moが得られる。
成することによって、最終的なタイミング信号Mが得ら
れるが、このタイミング信号Mを発生する回路の構成を
図17に示す。
12に示した回路と基本的に同じである。ここでは、そ
れぞれ前進遅延回路FD及び後退遅延回路BDが設けら
れた二つのシンクロナス・アジャスタブル・ディレイ
(SAD)34、35の出力のOR論理を、出力段のO
Rゲート36でとることによってタイミング信号M(M
e及びMo)を得るようにしている。このため、入出力
段における遅延量を合わせるために、両SAD34、3
5の入力段にもORゲート37、38が設けられてい
る。そして、一方のORゲート37には内部クロックΦ
eと“L”レベルの論理信号が供給され、他方のORゲ
ート38には内部クロックΦoと“L”レベルの論理信
号が供給されている。また、一方のSAD34には内部
クロックTouが、他方のSAD35には内部クロック
Teuが、それぞれ制御信号として供給されている。
中間タイミングMが決まれば、データバス上の位置に左
右されずにデータ転送が可能なことは既に説明したが、
偶数サイクル、奇数サイクルなどの基本クロックのサイ
クルの区別が付けばサイクル数カウントの手順を工夫す
ることによって、より回路規模を少なくした方式が可能
である。さらに、クロックRCLKとTCLKの位相差
が2周期以上ずれた場合への拡張も容易になる。
た、この発明の第2の実施の形態について説明する。
あるeサイクルでのみ、クロックTCLKとRCLKの
位相差を測定し、その中間のタイミングMeのみを発生
し、それを用いる方法を示したタイミングチャートであ
る。タイミングMeの発生方法は、いままでに説明して
きた通りであり、他方のタイミングMoが必要でないこ
とから、タイミングMoを発生する機能を有する図1
5、図16及び図17に示した回路に比べて、回路規模
が半減できるという効果がある。
毎にタイミングMを設定する必要がない。図中で、A1
サイクルとB1サイクル、A2サイクルとB2サイクル
が対応する同一サイクルであり、この2つのサイクルが
タイミングMeの発生に利用される。
に、コントローラ3が折り返し点の付近にある場合につ
いて、まず説明する。この場合、コントローラ3からメ
モリモジュール2に対し、コマンドがクロックRCLK
のB1及びB2サイクルに同期して転送される。また、
メモリモジュール2からデータをデータバス5に乗せる
場合には、クロックTCLKに同期してA1サイクル及
びA2サイクルからサイクル数がカウントされ、A1サ
イクル及びA2サイクルから数えて一定サイクル数目に
データがデータバス5上に出力されなければならない。
一連のデータを出し終えて新たなデータ出力サイクルを
始める際、レイテンシイを設定するために、カウンタに
よってクロックTCLKがレイテンシイに応じた数だけ
カウントされる必要がある。
レイテンシイを設定するためのカウンタ(図9中のカウ
ンタ403)が設けられており、このカウンタの動作を
制御するための制御手順について、図19を参照して説
明する。 (1) A1サイクルにおけるクロックTCLKの立ち
上がりタイミングの直後に発生される第1のタイミング
信号Meに対し、その次に発生する第2のタイミング信
号Meに対応するクロックTCLKのeサイクルから、
カウンタでクロックTCLKがカウントされ、サイクル
数のカウントが開始される(S21)。 (2) クロックRCLKに同期してコマンドが取り込
まれる(S22)。 (3) コマンドが取り込まれたかどうが判断される
(S23)。 (4) 第1のタイミング信号Meの直後の、この第1
のタイミング信号Meに対応するクロックRCLKのB
1サイクルの立ち上がりから、第2のタイミング信号M
eに対応するクロックRCLKのサイクル(B2の次の
e)の立ち上がりまでの間の期間に、クロックRCLK
に同期して取り込まれたコマンドが、コマンドがない状
態も含めて新たなサイクル数カウントコマンドでなけれ
ば、カウント動作が止められて、次のカウント動作に備
えられる(S24)。 (5) 一方、(a)第1のタイミング信号Meの直後
の、その第1のタイミング信号Meに対応するクロック
RCLKのB1サイクルの立ち上がりから、第2のタイ
ミング信号Meに対応するクロックRCLKのサイクル
(B2の次のe)の立ち上がりまでの間の期間に、クロ
ックRCLKに同期して取り込まれたコマンドに新たな
サイクル数カウントコマンドがあれば、一定サイクル数
がカウントされ、そのサイクルからTCLKに同期して
データがデータバスに出力される。
直後の、その第1のタイミング信号Meと対応するクロ
ックRCLKのB1サイクルから第2のタイミング信号
Meと対応するサイクル(B2の次のe)の間で、第1
のタイミング信号Meの直後の、その第1のタイミング
信号Meと対応するクロックRCLKのサイクルを1番
目としてi番目(iは正の整数)のサイクルに新たなサ
イクル数コマンドがあれば、i−1サイクルに対応する
サイクル数カウントを余分に加えた一定サイクル数がカ
ウンタでカウントされ、そのカウント終了後のサイクル
からクロックTCLKに同期してデータがデータバスに
出力される(図18で例えばB2サイクルにコマンドが
あれば、カウント終了の数が2だけ増やされる)(S2
5)。
上がり時及び立ち下がり時に、カウンタでカウントが行
なわれることにより、各メモリモジュール2から所定の
レイテンシイでデータの読み出しが行なわれる。例え
ば、シングル・データ・レート(Single Data Rate、略
してSDR)でコントローラ3がコマンドを出力したサ
イクルから数えて6サイクル目の立上がりでデータがデ
ータバスに乗って欲しいとき、コントローラ3がA1サ
イクルに対応するコマンドを出力すれば、メモリモジュ
ール2はB1サイクルでこのコマンドを受け、クロック
TCLKのタイミングt3でデータを出力する。また、
コントローラ3がA2サイクルでコマンドを出力すれ
ば、メモリモジュール2はB2サイクルでこのコマンド
を受け、クロックTCLKのタイミングt4でデータを
出力する。
がクロック発生器1の近くにある場合、各メモリモジュ
ール2に対し、コマンドはクロックTCLKのA1及び
A2サイクルに同期して転送される。また、各メモリモ
ジュール2が、データをデータバス5に出力する際は、
クロックRCLKに同期してカウンタでB1及びB2サ
イクルからサイクル数のカウントが開始され、一定サイ
クル数目に各メモリモジュール2からデータが出力され
る。一連のデータを出し終わり、新たなデータ出力サイ
クルを始める際、レイテンシイを設定するために、カウ
ンタによってクロックTCLKがレイテンシイに応じた
数だけカウントされる必要がある。
レイテンシイを設定するためのカウンタ(図9中のカウ
ンタ403)が設けられており、このカウンタの動作を
制御するための制御手順について、図20を参照して説
明する。 (1) 第1のタイミング信号Meに対応するクロック
TCLKのA1サイクルにコマンドが取り込まれる(S
31)。 (2) 第1のタイミング信号Meの直後の、この第1
のタイミング信号Meに対応するクロックRCLKのB
1サイクルから、カウンタでサイクル数のカウントが開
始される(S32)。 (3) コマンドが取り込まれたかどうが判断される
(S33)。 (4) 第2のタイミング信号Meに対応するクロック
TCLKのサイクル(A2の次のe)までの期間に、ク
ロックTCLKに同期して取り込まれたコマンドが、コ
マンドがない状態も含めて新たなサイクル数カウントコ
マンドでなければ、カウント動作が止められ、次のカウ
ント動作に備えられる(S34)。 (5) 一方、(a)第1のタイミング信号Meに対応
するクロックTCLKのA1サイクルから、第2のタイ
ミング信号Meに対応するクロックTCLKのA2の次
のeサイクルまでの間に、クロックTCLKに同期して
取り込まれたコマンドに新たなサイクル数カウントコマ
ンドがあれば、一定サイクル数がカウントされ、そのサ
イクルからRCLKに同期してデータがデータバスに出
力される。
対応するクロックTCLKのA2の次のeサイクルで、
第1のタイミング信号Meに対応するクロックTCLK
のA1サイクルを1番目としてi番目(iは正の整数)
のサイクルに新たなサイクル数コマンドがあれば、i−
1サイクルに対応するサイクル数カウントを余分に加え
た一定サイクル数がカウンタでカウントされ、そのカウ
ント終了後のサイクルからクロックRCLKに同期し
て、データがデータバスに出力される(図18で例えば
A2サイクルにコマンドがあれば、カウント終了の数が
2だけ増やされる)(S35)。
マンドを出したサイクルに対応したサイクルから4サイ
クル目の立上がりでデータがデータバスに乗って欲しい
とき、コントローラ3がA1サイクルでコマンドを出せ
ば、メモリモジュール2がA1サイクルでこのコマンド
を受け、タイミングt5でデータを出力する。また、コ
ントローラ3がA2サイクルでコマンドを出せば、メモ
リモジュール2はA2サイクルでこのコマンドを受け、
タイミングt6でデータを出力する。
LKとRCLKが2周期まで位相がずれてもよい場合で
あった。ところが、システムがさらに高速化されたり、
大規模になり、バス上での伝播遅延が基本クロックの周
期に比べてさらに長くなってくると、例えば4周期まで
の位相のずれにも対応できることが要求される。このと
き、第2の基本クロックとしては当然、周期が第1の基
本クロックの4倍である、第1の基本クロックの4分周
信号が使用される。
クを用いて、第1の基本クロックの4つのサイクルを
a、b、c、dのように区別して、4周期の位相のずれ
まで対応可能にした場合の、図18に相当する、この発
明の第3の実施の形態によるタイミングチャートを示
す。
イクルに対し、aサイクルに対応したタイミングMaの
みが発生される。このタイミングMaの発生方法は後程
詳細に説明する。図21に示したタイミングMaの発生
手順は図18の場合と同様であり、以下の通りである。
が折り返し点の近くにある場合、メモリモジュール2に
対し、コマンドがクロックRCLKのB1、B2、B
3、B4からなる4サイクルに同期して転送される。ま
た、データをデータバス5に乗せるサイクルは、クロッ
クTCLKに同期してA1、A2、A3、A4各サイク
ルからカウンタによってサイクル数をカウントした結果
の一定サイクル数目である。一連のデータを出し終わ
り、新たなデータ出力サイクルを始める際、レイテンシ
イを設定するために、カウンタによってクロックTCL
Kがレイテンシイに応じた数だけカウントされる必要が
ある。カウンタにおけるレイテンシイに応じた数のクロ
ックTCLKでのカウントの手順が図22に示されてい
る。 (1) 第1のタイミングMaの直後の第2のタイミン
グMaに対応するクロックTCLKのサイクル(aサイ
クル)から、カウンタによるサイクル数のカウントが開
始される(S41)。 (2) クロックRCLKに同期してコマンドが取り込
まれる(S42)。 (3) コマンドが取り込まれたかどうが判断される
(S43)。 (4) 第1のタイミングMaの直後の、この第1のタ
イミングMaに対応するクロックRCLKのサイクル
(B1、aサイクル)から、第2のタイミングMaに対
応するクロックRCLKのサイクル(次のaサイクル)
までの期間に、クロックRCLKに同期して取り込まれ
たコマンドが、コマンドがない状態も含めて新たなサイ
クル数カウントコマンドでなければ、カウント動作が止
められ、次のカウント動作に備えられる(S44)。 (5) 一方、(a)第1のタイミングMaの直後の、
この第1のタイミングMaに対応するクロックRCLK
のB1サイクル(aサイクル)から、第2のタイミング
Maに対応するクロックRCLKのB4の次のaサイク
ルまでの間の期間に、クロックRCLKに同期して取り
込まれたコマンドに新たなサイクル数カウントコマンド
があれば、一定サイクル数がカウントされ、そのサイク
ルからTCLKに同期してデータがデータバスに出力さ
れる。
の、この第1のタイミングMaと対応するクロックRC
LKのB1サイクルから次の対応するサイクル(B4サ
イクルの次のaサイクル)までの間で、第1のタイミン
グMaの直後の、この第1のタイミングMaと対応する
クロックRCLKのサイクル(B1サイクル)を1番目
として、i番目(iは正の整数)のサイクルに新たなサ
イクル数コマンドがあれば、i−1サイクルに対応する
サイクル数カウントを余分に加えた一定サイクル数がカ
ウンタでカウントされ、そのカウント終了後のサイクル
からクロックTCLKに同期してデータがデータバスに
出力される(図21で例えばB3サイクルにコマンドが
あれば、カウント終了の数が4だけ増やされる)(S4
5)。
マンドを出したサイクルから6サイクル目の立上がりで
データがデータバスに乗って欲しいとき、コントローラ
3がA1サイクルに対応するコマンドを出力すれば、メ
モリモジュール2はB1サイクルでそのコマンドを受
け、クロックTCLKのタイミングt3でデータを出力
する。また、コントローラ3がA3サイクルでコマンド
を出力すれば、メモリモジュール2はB3サイクルでそ
のコマンドを受け、クロックTCLKのタイミングt4
でデータを出力する。
がクロック発生器1の近くにある場合、メモリモジュー
ル2に対し、コマンドがクロックTCLKのA1、A
2、A3、A4からなる4サイクルに同期して転送され
る。また、データをデータバス5に乗せるサイクルは、
クロックRCLKに同期してB1、B2、B3、B4サ
イクルからカウンタによってサイクル数をカウントした
結果の一定サイクル数目である。一連のデータを出し終
わり、新たなデータ出力サイクルを始める際、レイテン
シイを設定するために、カウンタによってクロックRC
LKがレイテンシイに応じた数だけカウントされる必要
がある。カウンタにおけるレイテンシイに応じた数のク
ロックRCLKでのカウントの手順が図23に示されて
いる。 (1) 第1のタイミングMaと対応するクロックTC
LKのA1サイクル(aサイクル)からコマンドの取り
込みが開始される(S51)。 (2) 第1のタイミングMaの直後の、この第1のタ
イミングMaと対応するクロックRCLKのB1サイク
ル(aサイクル)から、サイクル数のカウントが開始さ
れる(S52)。 (3) コマンドが取り込まれたかどうが判断される
(S53)。 (4) 第2のタイミングMaに対応するクロックTC
LKのサイクルまでのサイクル(A4サイクルの次のa
サイクル)で、クロックTCLKに同期して取り込まれ
たコマンドが、コマンドがない状態も含めて新たなサイ
クル数カウントコマンドでなければ、カウント動作が止
められて、次のカウント動作に備えられる(S54)。 (5) 一方、(a)第1のタイミングMaに対応する
クロックTCLKのA1サイクルから、第2のタイミン
グMaに対応するクロックTCLKのサイクル(A4サ
イクルの次のaサイクル)までの間の期間に、クロック
TCLKに同期して取り込まれたコマンドに新たなサイ
クル数カウントコマンドがあれば、一定サイクル数がカ
ウントされ、そのサイクルからクロックRCLKに同期
してデータがデータバスに出力される。
するクロックTCLKサイクルまでのサイクル(A4サ
イクル)で、第1のタイミングMaに対応するクロック
TCLKのサイクル(A1サイクル)を1番目として、
i番目(iは正の整数)のサイクルに新たなサイクル数
コマンドがあれば、i−1サイクルに対応するサイクル
数カウントを余分に加えた一定サイクル数がカウンタで
カウントされ、そのカウント終了後のサイクルからクロ
ックRCLKに同期して、データがデータバスに出力さ
れる(図21で例えばA3サイクルにコマンドがあれ
ば、カウント終了の数が4だけ増やされる)(S5
5)。
マンドを出したサイクルに対応したサイクルから3サイ
クル目の立上がりでデータがデータバスに乗って欲しい
とき、コントローラ3がA1サイクルでコマンドを出せ
ば、メモリモジュール2がA1サイクルでこのコマンド
を受け、タイミングt5でデータを出力する。また、コ
ントローラ3がA3サイクルでコマンドを出せば、メモ
リモジュール2はA3サイクルでこのコマンドを受け、
タイミングt6でデータを出力する。
分周クロックを用いた第2の基本クロック、図21のタ
イミングチャートに示した、4分周クロックを用いた第
2の基本クロックを合わせてタイミングMeやMaを発
生する回路について以下に説明する。
用いた場合の、基本クロックの奇数番目oサイクルを選
択する場合の回路の構成を示した。第3の実施の形態に
おいて、図11の回路に相当するのが図24の回路であ
る。この図24に示した回路が先の図11の回路と異な
る点は、先の2入力NANDゲート13、14を用いる
代わりに、3入力NANDゲート17、18が用いられ
ており、この両NANDゲート17、18のそれぞれ一
つの入力端に前記NANDゲート15、16の出力が帰
還されていることである。
LK2(RCLK2)の“H”の状態でクロックTCL
K(RCLK)の“L”への遷移によって制御信号T2
(R2)が状態を変えるので、図25のタイミングチャ
ートに示すような制御信号T2(R2)の変化状態を作
ることができる。
の形態における先の図11、図15及び図17にそれぞ
れ相当する回路の構成を示している。なお、図26、図
27及び図28それぞれで対応する箇所には同じ符号を
付してその説明は省略する。そして、これらの各回路に
おいて、各信号の添字のxの代わりにoを、yの代わり
にeをそれぞれ付ければ、図18に示した2分周クロッ
クを使用する場合に対応した信号が得られる。また、添
字のxの代わりにcを、yの代わりにaをそれぞれ付け
れば、図21に示した4分周クロックを使用する場合に
対応する信号が得られる。
として、タイミングMe及びMoの二つを得るようにし
ている。これに対して、図28の場合には、タイミング
My一つを作ればよいので、一つのSAD34のみを用
いることができる。また、このSAD34の出力側で
は、前記ORゲート36の代わりに、遅延時間D2を有
するバッファ39が用いられており、これに伴いSAD
34の入力側では前記ORゲート37の代わりに遅延時
間D2を有するバッファ40が用いられている。
転送システムにおいて、コントローラが、メモリモジュ
ールのデータバス上の位置を考慮しなくてもデータが効
率良く無駄なサイクルギャップも必要なく転送できるよ
うにする技術に関するものである。次に、データをデー
タバスに出力する方法について説明する。
K2として、例えば第1の基本クロックTCLKを2分
周して得られる、第1の基本クロックTCLKの2倍の
周期を持つクロックを用いる場合である。しかし、第1
の基本クロックTCLKの4倍の周期を持つクロックを
第2の基本クロックとして用いる場合に対しても拡張は
容易なので特に説明はしない。なお、データの転送はク
ロックの1周期に2つのデータを転送する所謂DDR
(Double Data Rate)であるとする。
RCLK、第2の基本クロックTCLK2、RCLK2
及びデータの入出力を制御するための基本クロックに同
期した複数の内部クロックの関係を示すタイミングチャ
ートである。ここで、クロックTCLKの偶数サイクル
及び奇数サイクルの立上がりに同期した内部クロックT
eu、Tou、これらの内部クロックに対して位相が1
80度ずれた内部クロックTed、Tod、同様にクロ
ックRCLKに対応した内部クロックReu、Rou、
Red、Rodがデータの入出力を制御するために使用
される。なお、基本クロックの立上がりに同期した内部
クロックの発生方法については図11、図12、図13
及び図14で既に説明したので、これらと180度位相
がずれたクロックの発生方法について図30及び図31
を参照して説明する。
15及び図16のものと同様であり、入出力信号が異な
るだけなので、図15及び図16と対応する箇所には同
じ符号を付してその説明は省略する。
ロックで180度位相がずれたクロックを作る回路であ
り、図31は奇数番目(奇数サイクル)のクロックで1
80度位相がずれたクロックを作る回路である。まず、
図30の回路における内部クロックTodの発生方法に
ついて簡単に説明する。内部クロックTeuとTou
は、基本クロックTCLKまたはRCLKと同位相なの
で、その位相差は360度である。図30中のSAD3
2のFDでは、この遅延量に相当するΔが測定される。
図30中のSAD32の後退遅延回路(Half Backward
Delay Circuit)HBDは、遅延量Δ/2を作るもので
ある。内部クロックTouから後退遅延回路HBDを経
て発生された内部クロックTodは、内部クロックTo
uから180度位相が遅れている。データの入力は基本
クロックの立上がりのタイミングと、さらにこれと18
0度位相がずれたタイミングに対して、あるデータウィ
ンドウを持って転送されてくる。従って、図30の回路
で発生されたタイミングでデータを取り込むことができ
る。
て、あるデータウィンドウを持たせて出力しなければな
らない。従って、これらのタイミングの中間のタイミン
グでデータを出力することが望ましく、基本クロックに
対して90度と270度位相がずれた内部タイミングを
作ることが必要である。
の、内部タイミングの発生方法を図32のタイミングチ
ャートに示す。内部クロックTeu、Tou、Ted、
Todは既に発生されているものが使用される。
いるが、データの切り替わりが内部クロックTeu、T
ou、Ted、Todの立上がりと立ち下がりの期間の
中間にあるようにする。
量が測定され、内部クロックTodからこの測定された
遅延量の半分の遅延量を持つタイミングt1が作られれ
ば、基本クロックの周期が2nS(周波数が500MH
z)の場合でも、測定すべき遅延量を3nS以上にでき
る。この遅延量3nSは極端に小さくはなく、かつ基本
クロックと90度位相差のずれたタイミングを発生させ
ることができる。
間の遅延量が測定され、内部クロックTeuから、測定
された遅延量の半分の遅延量を持つタイミング2が作ら
れれば、基本クロックと270度位相がずれたタイミン
グを発生することができる。さらに、内部クロックTo
uからTedまでの遅延量が測定され、内部クロックT
edから測定された遅延量の半分の遅延量を持つタイミ
ングt3を作られれば、基本クロックと90度位相がず
れたタイミングを発生することができる。
uまでの間の遅延量が測定され、内部クロックTouか
ら、測定された遅延量の半分の遅延量を持つタイミング
t4が作られれば、基本クロックと270度位相がずれ
たタイミングを発生できる。
路の構成を図33〜図36に示す。これらの回路の動作
は基本的に図15及び図16の回路と同じであるので、
その詳しい説明は省略する。内部クロックTeu、Te
d、Tou、Todがそれぞれ供給される2段縦続接続
された各2個のバッファ41は、データを出力するため
の出力バッファに相当するものである。これら各バッフ
ァ41は、出力バッファの遅延量に相当する遅延時間D
2をそれぞれ有している。
イ(SAD)42は、それぞれ前進遅延回路FDと後退
遅延回路HBDとを有しており、各後退遅延回路HBD
の出力であるcl1、cl2、cl3、cl4は、実際
のデータを出力するバッファを駆動する信号として使用
される。そして、これらの信号から遅延時間D1の後
に、データがデータバスに出力される。
き込みデータと読み出しデータを同時に双方向に転送で
きるように、電流を用いてデータ転送を行うデータバス
の説明の際に合わせて行う。
ャスタブル・ディレイSADの詳細な構成については述
べなかったが、図37及び図38に、SADの一つの具
体的な内部回路の構成を示す。
したものであるが、図38は図37の回路をシンボルで
表現したものである。なお、図37及び図38において
対応する箇所には同じ符号を付してその説明は省略す
る。
2)を有し、例えば前記図28中のバッファ40に相当
する入力バッファであり、52は同様の遅延時間Dを有
し、例えば前記図28中のバッファ39に相当する出力
バッファである。従って、上記入力バッファ51の入力
Aは、例えば前記図28中の信号Φyに相当している。
バータ53、54と、それぞれNANDゲート55及び
このNANDゲート55の出力が一方入力端に供給され
るNORゲート56からなり、多段縦続接続された複数
個の遅延ユニットDU1と、それぞれNANDゲート5
7及びこのNANDゲート57の出力が一方入力端に供
給されるNORゲート58からなり、多段縦続接続され
上記遅延ユニットDU1と同数の遅延ユニットDU2
と、上記インバータ53の出力と例えば前記図28中の
内部クロックTxuに相当する入力Bとが供給されるN
ANDゲート59と、このNANDゲート59の出力を
反転して制御信号Sを出力するインバータ60と、上記
インバータ60から出力される信号Sとタイミングを合
わせるために入力Bからの遅延時間が同等になるように
遅延を行うパスゲート61と、上記一方の遅延ユニット
DU1と他方の遅延ユニットDU2との間にそれぞれ挿
入された各NORゲート62及びNANDゲート63と
が設けられている。
ユニットDU1で前進遅延回路FDが構成され、同様に
多段縦続接続された複数個の遅延ユニットDU2で後退
遅延回路BDが構成されている。
ト63からなる回路はそれぞれ、前進遅延回路FDで遅
延された信号を、信号Bのタイミングで後退遅延回路B
Dに移す制御を行うものである。そして、各NORゲー
ト62には前記制御信号/S及び対応する遅延ユニット
DU1内のNANDゲート55の出力が供給され、その
出力は対応する遅延ユニットDU2内のNORゲート5
8に供給される。前記各NANDゲート63には、前記
制御信号S及び対応する遅延ユニットDU1内のNOR
ゲート56の出力が供給され、その出力は対応する遅延
ユニットDU2内のNANDゲート57に供給されてい
る。
Aとして正方向に立ち上がるパルスが入ると、このパル
スは、遅延時間Dを経た後に、前進遅延回路FD内のそ
れぞれ複数のNANDゲート55及びNORゲート56
を交互に伝播されて行く。他方、入力Bには、前進遅延
回路FDを進行するパルスを、後退遅延回路BDに対し
て立ち下がりのパルスとして移すタイミングを設定する
ためのパルスが入力される。入力Aと入力Bの、パルス
の立ち上がり相互間に相当する遅延時間が、前進遅延回
路FDを進行するパルスの立ち上がり位置(NORゲー
ト56の出力の立ち上がり位置またはNANDゲート5
5の出力の立ち下がり位置)として測定され、後退遅延
回路BDに対してパルスの立ち上がり位置として移され
る。このパルスを移動させる際の移動用ゲートとなるの
が前進遅延回路FDと後退遅延回路BDとの間に設けら
れているNORゲート62とNANDゲート63とから
なる回路である。入力Aとして入るパルスと入力Bとし
て入るパルスが同じパルスの場合、前サイクルに前進遅
延回路FDに入ったパルスが先ず後退遅延回路BDに移
され、遅延時間Dを経て前進遅延回路FDに入るパルス
が後退遅延回路BDへ移動されないように、入力Bから
信号Sの経路の途中に、入力Aのパルスとの論理をとる
NANDゲート59が挿入されている。これにより、信
号Sの出力が禁止される。
スは、各NANDゲート55、NORゲート56のどの
位置からでも後退遅延回路BD側に移ることができる。
この結果、遅延時間の精度は、NANDゲート55もし
くはNORゲート56の論理ゲート1個分になる。
力に対して180度位相がずれた信号を作る、前進遅延
回路FDと後退遅延回路HBDとからなるSADの詳細
な回路構成を示している。図39と図40はそれぞれ異
なる構成の詳細回路であり、図41が両回路をシンボル
で示したものである。
ブル・ディレイは、図37のものと基本的には同じであ
るが、図37の後退遅延回路BDに対して遅延ユニット
DU2の数が半分に間引かれた後退遅延回路HBDに置
き換えられている点が異なっている。従って、前進遅延
回路FDを伝播されたパルスは後退遅延回路HBDに移
動してから半分の伝播時間で後退遅延回路HBDを伝播
され、信号Cとして出力される。この結果、入力Aに対
して180度位相が遅れた信号が発生される。また、こ
の場合、出力バッファ52は1個のバッファ回路で構成
されている。
ディレイは、図39のシンクロナス・アジャスタブル・
ディレイにおいて、前進遅延回路FDから後退遅延回路
HBDへ対してパルスが移動する際に、前進遅延回路F
Dからのパルスの移動の位置が荒いという問題点を補う
工夫を施したものである。すなわち、この例では、後退
遅延回路HBDを2組設け、この2組の後退遅延回路H
BDの出力のOR論理またはAND論理をとって出力す
ることにより、遅延時間の精度を上げるようにしたもの
である。
る、読み出し/書き込み共通のデータバスを用いて、リ
ード/ライトデータを同時に転送するリード/ライト同
時双方向データバス(R/W Concurrent Bi-Directional
Data Bus、略してCBDB)について説明する。
きを同時に行う一般的なシステムの構成例を示す。図示
しないコントローラから出力されるクロックに位相を同
期させて、アドレスやコマンドがアドレス/コマンドバ
ス( Add/Command Bus)71を通して、書き込みデータ
がライトデータバス(Write Data Bus)72を通して、
各メモリ73に供給される。
に向かうクロックに合わせて、データがリードデータバ
ス( Read Data Bus)74に乗せて送られる。勿論デー
タのやり取りは選択された一つのメモリとコントローラ
との間でのみ行われる。
“0”のデータを電位の高低に対応して転送するデータ
転送方式では、ライトデータバスとリードデータバスを
共用して、メモリとコントローラとの間でデータを双方
向に転送する場合、バスを時分割的に分ける必要があっ
た。
流の値及び電流が流れる方向によってデータ転送を行な
うこの発明の方式では、図43に示すようにデータバス
を時分割的に分けることなしで共用できる。すなわち、
図43に示したシステムでは、図42のシステムにおけ
るライトデータバス72とリードデータバス74の代わ
りに、リード/ライト同時双方向データバス(R/W Conc
urrent Bi-Directional Data Bus)75が用いられる。
ータ転送を行なう双方向データ転送方式は、例えば、
「1997 Symposium on VLSI Circuit 」の16-2頁に「1
Gb/s Current-Mode Bidirectional I/O buffer」として
発表されている。しかし、この文献記載のものでは、デ
ータ転送を行うバスには何も接続されておらず、この発
明ではこれをコントローラと複数のメモリモジュールか
らなるシステムに応用できるように改良したものであ
る。
2中の各メモリモジュール2及びコントローラ3内にそ
れぞれ設けられ、データの入出力制御を行う電流モード
のデータ入出力回路の異なる構成を示している。
出力回路部を有し、このデータ出力回路部に常にαIの
値の電流を流しておき、αIの電流捨て流し口をオンオ
フする方式である。また、図45に示したデータ入出力
回路は、電流源αIそのものをオンオフ制御する方式で
ある。
する電流値の、出力データに依存した変化はなく、電流
のパスが切り替わるのみである。従って、ノイズが発生
する原因となる電流源における電流値の変化はないが、
図45の方式のものに比べて電流消費量が大きい。これ
に対し、図45の方式は、データ入出力回路に流れる電
流の電流値が出力データに依存するが、電流消費量の平
均値は図44のものに比べて小さい。
る。81は基準電流Iを発生する基準電流源である。電
源電圧のノードと、この基準電流源81との間にはPチ
ャネルMOSトランジスタP1とNチャネルMOSトラ
ンジスタN1の各ソース、ドレイン間が直列に挿入され
ている。この両トランジスタP1、N1のゲートにはイ
ネーブル信号ENABLEがそれぞれ供給される。ま
た、電源電圧のノードと、上記トランジスタP1、N1
の直列接続点82との間には、PチャネルMOSトラン
ジスタP2のソース、ドレイン間が挿入されている。こ
のトランジスタP2のゲートは上記接続点82に接続さ
れている。さらに電源電圧のノードと端子DQとの間に
は、2個のPチャネルMOSトランジスタP3、P4の
各ソース、ドレイン間が並列に挿入されている。この両
トランジスタP3、P4のゲートは上記接続点82に接
続されている。また、上記端子DQと、接地電圧のノー
ドとの間には、2個のNチャネルMOSトランジスタN
2、N3の各ソース、ドレイン間が直列接続されてい
る。そして、一方のトランジスタN2のゲートは上記端
子DQに接続され、他方のトランジスタN3のゲートに
は上記イネーブル信号ENABLEが供給されている。
ドとの間には、2個のNチャネルMOSトランジスタN
4、N5の各ソース、ドレイン間が直列接続されてい
る。そして、トランジスタN5のゲートには上記イネー
ブル信号ENABLEが供給されている。
ードとの間には、1個のPチャネルMOSトランジスタ
P5と2個のNチャネルMOSトランジスタN6、N7
の各ソース、ドレイン間が直列接続されている。上記ト
ランジスタP5のゲートは上記接続点82に接続され、
上記トランジスタN6のゲートは上記端子DQに接続さ
れている。また、上記トランジスタN7のゲートには上
記イネーブル信号ENABLEが供給されている。上記
トランジスタP5と、N6の直列接続点には、インバー
タ83の入力端が接続されている。同様に、電源電圧の
ノードと、接地電圧のノードとの間には、1個のPチャ
ネルMOSトランジスタP6と2個のNチャネルMOS
トランジスタN8、N9の各ソース、ドレイン間が直列
接続されている。上記トランジスタP6のゲートは上記
接続点82に接続され、上記トランジスタN8のゲート
は上記端子DQに接続されている。また、上記トランジ
スタN9のゲートには上記イネーブル信号ENABLE
が供給されている。上記トランジスタP6とN8の直列
接続点にはインバータ84の入力端が接続されている。
ードとの間には、1個のPチャネルMOSトランジスタ
P7と2個のNチャネルMOSトランジスタN10、N
11の各ソース、ドレイン間が直列接続されている。上
記トランジスタP7のゲートは直列接続点82に接続さ
れ、トランジスタN10のゲートは上記トランジスタP
7とこのトランジスタN10との直列接続点85に接続
されている。上記トランジスタN11のゲートには上記
イネーブル信号ENABLEが供給されている。前記ト
ランジスタN4のゲートは上記接続点85に接続されて
いる。さらに、上記接続点85と、接地電圧のノードと
の間には、NチャネルMOSトランジスタN12のソー
ス、ドレイン間が接続されており、このトランジスタN
12のゲートには出力データQが供給される。
5、P6は、それぞれトランジスタP2と共にカレント
ミラー回路を構成している。そして、トランジスタP2
に基準電流源81の基準電流Iが流れた時に、それぞれ
図示のようにI、αI、(1+0.25α)I、(1+0.75
α)Iの電流が流れるように、それぞれのトランジスタ
のサイズが設定されている。また、データの入力時に、
イネーブル信号ENABLEが“H”にされて、上記ト
ランジスタN7、N9がオンする際に、両トランジスタ
N7、N9には、端子DQに流れ込むレシーバ電流に比
例した電流が流れる。そして、上記インバータ83、8
4は、上記トランジスタP5、P6に流れる電流(1+
0.25α)I、(1+0.75α)Iをレファレンス電流とし
て、トランジスタN7、N9に流れるレシーバ電流と比
較して、データOl、Ohを出力する。すなわち、Ol
はレシーバ電流が(1+0.25α)Iより多ければ“H”
となり、Ohはレシーバ電流が(1+0.75α)Iより多
ければ“H”となる。
のデータQが“H”のときには、トランジスタN12が
オンし、接続点85が接地電圧となり、トランジスタN
4がオフするために、電流αIがDQ端子から見えるよ
うになる。他方、データQが“L”のときには、トラン
ジスタN4、N5を介して接地電圧のノードに電流が流
れるために、電流αIは入出力回路内で流れて、DQ端
子からは見えなくなる。
データ入出力回路それぞれ流れる電流は、基準電流源8
1の電流I、トランジスタP3に流れる電流I、トラン
ジスタP4に流れる電流αI、トランジスタP5に流れ
る電流(1+0.25α)I、トランジスタP6に流れる電
流(1+0.75α)I、トランジスタP7に流れる電流α
I及びその他の各ゲートに流れる電流の総和となる。従
って、データをやり取りしている二つのデータ入出力回
路で消費される電流は、データによらずに一定である。
ているが、電流をやり取りしている二つのデータ入出力
回路端子の端子DQ以外に電流のパスができてはならな
い。また、DQ端子とデータバスとは低インピーダンス
で接続されている必要があるので、その相互間にはスイ
ッチ素子などを直列に挿入することもできない。そこ
で、データバスにデータを出力せずかつデータバスから
データも受け取らないデータ入出力回路では、イネーブ
ル信号ENABLEが“L”にされる。これにより、ト
ランジスタN1がオフし、基準電流源81の基準電流I
がトランジスタP2に流れなくなり、これによりトラン
ジスタP3〜P6にも電流が流れなくなるので、DQ端
子には電流パスができなくなる。
3個のCMOS型のトランスファゲート86、87、8
8が設けられている。上記トランスファゲート86には
入力として、インバータ89を介してデータQが供給さ
れる。このトランスファゲート86の動作は、データO
hが反転入力端に、データOlが非反転入力端にそれぞ
れ供給されるNANDゲート90及びこのNANDゲー
ト90の出力を反転するインバータ91とからなる回路
の出力で制御される。上記トランスファゲート87には
入力として電源電圧(“H”)が供給される。このトラ
ンスファゲート87の動作は、データOh、Olが共に
非反転入力端にそれぞれ供給されるNANDゲート92
及びこのNANDゲート92の出力を反転するインバー
タ93からなる回路の出力で制御される。上記トランス
ファゲート88には入力として接地電圧(“L”)が供
給される。このトランスファゲート88の動作は、デー
タOh、Olが共に反転入力端にそれぞれ供給されるN
ANDゲート94及びこのNANDゲート94の出力を
反転するインバータ95からなる回路の出力で制御され
る。そして、これら各トランスファゲート86、87、
88の出力ノードは共通に接続され、この共通接続ノー
ドにデータDが得られる。
h=“L”ならばQを反転したものに等しく、Ol=
“H”、Oh=“H”ならば“H”、Ol=“L”、O
h=“L”ならば“L”である。
の代わりに、2個のPチャネルMOSトランジスタP
8、P9と、2個のNチャネルMOSトランジスタN1
3、N14と及び2個のインバータ96、97からなる
回路CC2を用いることもできる。
びNチャネルMOSトランジスタP8、P9、N13、
N14は、電源電圧のノードと、接地電圧のノードとの
間に直列接続されている。上記インバータ96には信号
Ohが入力され、このインバータ96の出力が上記トラ
ンジスタP8、N13の各ゲートに供給される。上記イ
ンバータ97には信号Olが入力され、このインバータ
97の出力は上記トランジスタP9、N14の各ゲート
に供給される。
様な入力データDを得ることができる。
も述べたように、電流源αIそのものをオンオフ制御す
る方式であり、図44のものと異なる箇所は、トランジ
スタP4、N4、N5、P7、N10、N11、N12
からなる回路に代えて、基準電流Iを有する基準電流源
98と、4個のPチャネルMOSトランジスタP10〜
P13と、1個のNチャネルMOSトランジスタN15
からなる回路が設けられている点であり、これ以外の回
路の構成は図44と同様である。
電圧のノードと端子DQとの間に挿入されている。ま
た、上記3個のトランジスタP11、P12、P13の
ソース、ドレイン間の各一端は電源電圧ノードに接続さ
れており、これら3個のトランジスタP11、P12、
P13の各他端は共通に接続されている。上記トランジ
スタN15のソース、ドレイン間は、上記3個のトラン
ジスタP11〜P13の他端共通接続点と、基準電流源
98との間に挿入されている。上記トランジスタP12
のゲートとドレインは短絡されており、かつトランジス
タP10のゲートがトランジスタP12のゲートとドレ
イン短絡点に接続されている。従って、上記両トランジ
スタP10、P12はカレントミラー回路を構成してい
る。また、上記トランジスタP11、N15の各ゲート
にはイネーブル信号ENABLEが供給され、上記トラ
ンジスタP13のゲートにはデータQが供給される。
ブル信号ENABLEが“H”のとき、トランジスタP
11がオフし、トランジスタN15がオンするので、基
準電流源98の基準電流IはトランジスタP12及びP
13のいずれか一方に流れる。例えば、出力データQが
“H”のときは、トランジスタP13がオフするので、
基準電流IはトランジスタP12を流れる。このとき、
予めトランジスタP10とP12のサイズを調整してお
くことにより、トランジスタP10に電流αIが流れ、
この電流αIが端子DQを介してデータバスに出力され
る。
に破線で囲んだ回路CC3の代わりに、図44の場合と
同様に、2個のPチャネルMOSトランジスタP8、P
9と、2個のNチャネルMOSトランジスタN13、N
14と及び2個のインバータ96、97からなる回路C
C4を用いても、先と同様な入力データDを得ることが
できる。
入出力回路を、コントローラ3と複数のメモリモジュー
ル2とを有するデータ転送システムに組み込んだ場合の
構成を図46に示す。ここで、100は前記コントロー
ラ3に相当するコントローラであり、101と102は
それぞれ前記メモリモジュール2に相当するメモリモジ
ュールであり、103はコントローラ100及びメモリ
101、102それぞれに設けられるデータ入出力回路
であり、104はコントローラ100及びメモリモジュ
ール101、102それぞれに設けられているコマンド
デコーダ(command dec.)であり、105はリード/ラ
イト同時双方向データバス(CBDB)であり、 106はコ
マンド/アドレスバス(command/add.Bus )である。
号ENABLE0は常に“L”にされている。このた
め、コントローラ100内のデータ入出力回路103は
常に動作可能状態にされており、コマンドデコーダ10
4からコマンド/アドレスバス106を通して一つのメ
モリモジュールが選択される。例えばメモリモジュール
102が選択されると、この選択されたメモリモジュー
ル102のイネーブル信号ENABLE2が“L”とな
り、コントローラ100と、選択されたメモリモジュー
ル102とが、リード/ライト同時双方向データバス1
05を介してデータの授受を電流によりやり取りする。
すなわち、このバス105を通して、電流0.5αIがど
ちらかの方向に流れるか、または電流が流れないかでデ
ータが転送される。
電流値と電流の方向と、上記バス105で転送されるデ
ータとの関係をまとめて示したものである。
ジュールもしくはコントローラがコントローラもしくは
各メモリモジュールに出力すべきデータを意味する。ま
た、自分のソース電流は、端子DQに接続されているト
ランジスタN2及びN4(図44)またはトランジスタ
P3及びP10(図45)を介して各メモリモジュール
内もしくはコントローラ内に流れる電流を意味する。ま
た、相手のQは、データバスを介して接続され、互いに
データの授受を行なおうとする他方のコントローラもし
くは各メモリモジュールから出力すべきデータを意味す
る。同様に、相手のソース電流は、データバスを介して
接続され、互いにデータの授受を行なおうとする他方の
コントローラもしくは各メモリモジュールにおいて、端
子DQに接続されているトランジスタN2及びN4(図
44)またはトランジスタP3及びP10(図45)を
介して各メモリモジュール内もしくはコントローラ内に
流れる電流を意味する。合計ソース電流は、データバス
を介して接続され、互いにデータの授受を行なおうとす
る1つのメモリモジュールとコントローラにおけるソー
ス電流の和を意味する。バス電流は、データバスに流れ
る電流を意味し、バス電流の0.5 αIin はデータバス
から入力される方向の電流であり、0.5 αIout はデー
タバスへ出力される方向の電流である。レシーバ電流
は、自分のソース電流とデータバスを介して流れる電流
との和もしくは差の電流を意味する。
データDとして転送されていることが分かる。
うに折り返し点の付近に配置されている場合、すなわ
ち、メモリモジュールに対するデータ書き込み時には、
クロックRCLKに同期してコントローラからメモリモ
ジュールに対してデータが転送され、メモリモジュール
からのデータ読み出し時には、クロックTCLKに同期
してデータがコントローラに転送される場合の、上記リ
ード/ライト同時双方向データバスを用いたデータ入出
力回路におけるデータ転送状態を図48のタイミングチ
ャートに示す。
値は、種々のケースの場合にコントローラが受け取るデ
ータまたはコントローラが出力するデータの論理値と一
致していることが分かる。なお、図48中、太線で示し
たデータDの位置は、自分が出力しているデータに関係
なく、Ol、Ohで決まるデータDの状態を示してい
る。そして、このデータDを、内部クロックReu、R
ed、Rou、Rodに同期して内部に取り込めばよ
い。
もしくは図45に示すような構成のものを用いた場合
に、遅延時間D2を有するバッファの具体的な回路構成
について説明する。
で作られるバッファ駆動信号cl1〜cl4を用いて、
図32のタイミングチャートに示すようにデータQを順
次出力していくデータ選択出力回路の構成を示してい
る。この回路は、入力端にデータ Data1〜 Data4が供給
され、出力端が共通に接続され、信号cl1〜cl4
(及びそれぞれの反転信号)で制御される4個のクロッ
クドインバータ111〜114と、入出力端が逆並列接
続された2個のインバータ115、116からなり上記
クロックドインバータ111〜114の出力をラッチ
し、データQとして出力するラッチ回路とから構成され
ている。
の構成のものを用いた場合に、遅延時間D2を有するバ
ッファの1個分の具体的な回路構成を示している。この
回路は、図49の回路に相当するデータ選択出力回路部
と、所定の遅延時間を有する遅延回路部とから構成され
ている。データ選択出力回路部は、図49の回路中のク
ロックドインバータ111〜114に相当する、入力が
接地電圧ノードもしくは電源電圧ノードに接続された2
個のクロックドインバータ211、212と、入力を反
転して上記クロックドインバータ211のNチャネル側
のクロックゲート(NチャネルMOSトランジスタ)及
びクロックドインバータ212のPチャネル側のクロッ
クゲート(PチャネルMOSトランジスタ)に供給する
インバータ213と、ラッチ回路を構成する2個のイン
バータ115、116に相当するインバータ214、2
15とから構成されている。
のPチャネル側のクロックゲート及びクロックドインバ
ータ212のNチャネル側のクロックゲートには、イン
バータ213に入力されるものと同じ信号が入力され
る。
スタP1、P2、N1及び基準電流源81に相当するP
チャネルMOSトランジスタP21、P22、Nチャネ
ルMOSトランジスタN21、基準電流源216とから
なる回路と、データQを電流値の大小に変換する回路に
相当するPチャネルMOSトランジスタP23〜P25
及びNチャネルMOSトランジスタN22〜N26とで
構成されている。
成なので、2個分のバッファを構成するには、図中破線
で囲んだ部分の回路CC5を2個用意し、回路CC6に
示すように直列接続すればよい。
の構成のものを用いた場合に、遅延時間D2を有するバ
ッファ1個分の具体的な回路構成を示している。この回
路は、図49の回路に相当するデータ選択出力回路部
と、所定の遅延時間を有する遅延回路部とから構成され
ている。データ選択出力回路部は、上記図50のものと
同様に、2個のクロックドインバータ211、212
と、インバータ213、214、215とから構成され
ている。
変換する回路に相当するPチャネルMOSトランジスタ
P26〜P28及びNチャネルMOSトランジスタN2
7、N28と、基準電流源216とで構成されている。
成なので、2個分のバッファを構成するには、図示の回
路を2個用意し、回路CC7に示すように直列接続すれ
ばよい。
にデータの転送を行なうので、データバスをリードデー
タバスとライトデータバスとに分ける場合と比べて、デ
ータバスの本数を少なくすることができる。さらに、メ
モリモジュールやコントローラのピン数を減らすことが
できるので、面積及び製造コスト的に有利である。
データバス上でデータの衝突をなくすことができ、クロ
ックサイクルのギャップを生じることなくデータ転送を
行なうことができ、また、データの読み書きが同時に同
じ端子を用いて行なうことができるので、バスの配線数
が少ないデータ高速転送システムを実現することができ
る。
施の形態によるブロック図。
施の形態によるブロック図。
上の異なる二つの場所のクロックTCLKとRCLKの
位相関係を示すタイミングチャート。
ト。
ト。
TCLKとRCLKのクロック配線上の任意の位置での
位相状態を示すタイミングチャート。
TCLKまたはRCLKに同期して作られる偶数内部ク
ロックTeuまたはReu、奇数内部クロックTouま
たはRouを示すタイミングチャート。
ャスタブル・ディレイを用いて図3中に示された中間タ
イミングMを作る方法を説明するためのタイミングチャ
ート。
メモリモジュール及びコントローラの内部構成の一部を
示すブロック図。
ク図。
発生する回路の具体的な構成を示す回路図。
Rouを発生する回路の具体的な構成を示す回路図。
Reuを発生する回路の具体的な構成を示す回路図。
はR2の位相関係を示すタイミングチャート。
ロックΦoを発生する回路の回路図。
ロックΦeを発生する回路の回路図。
ングクロックΦo、Φeを用いてタイミングMを発生す
る回路の回路図。
ックの偶数サイクルであるeサイクルでのみ位相差を見
てその中間のタイミングMeのみを用いるこの発明の第
2の実施の形態による動作例を示すタイミングチャー
ト。
の制御手順を示すフローチャート。
の制御手順を示すフローチャート。
速転送システムの動作例を示すタイミングチャート。
テムの動作の制御手順を示すフローチャート。
テムの図22とは異なる制御手順を示すフローチャー
ト。
回路に相当する回路の構成を示す回路図。
R2の位相関係を示すタイミングチャート。
たは図13に相当する回路の構成を示す回路図。
たは図16に相当する回路の構成を示す回路図。
相当する回路の構成を示す回路図。
ロックTCLK、RCLK、第2の基本クロックTCL
K2、RCLK2及びデータの入出力を制御するために
使用される内部クロックの位相関係を示すタイミングチ
ャート。
TodまたはRodを発生する回路の回路図。
TedまたはRedを発生する回路の回路図。
LKのタイミングでデータを出力する場合の内部タイミ
ングの発生方法を説明するためのタイミングチャート。
号cl1を発生する回路の回路図。
号cl2を発生する回路の回路図。
号cl3を発生する回路の回路図。
号cl4を発生する回路の回路図。
ンクロナス・アジャスタブル・ディレイを実現する一具
体的回路を示す回路図。
るシンクロナス・アジャスタブル・ディレイを実現する
他の具体的回路の回路図。
るシンクロナス・アジャスタブル・ディレイを実現する
他の具体的回路の回路図。
た回路図。
う一般的なデータ転送システムの構成例を示す回路図。
を同時に行う、この発明に係るデータ転送システムの構
成を示す回路図。
ントローラに設けられ、データの入出力を行う電流モー
ドのデータ入出力回路の構成を示す回路図。
ントローラに設けられ、データの入出力を行う電流モー
ドのデータ入出力回路の図44とは異なる構成を示す回
路図。
1または図2中のコントローラと複数のメモリモジュー
ルを有するデータ転送システムに組み込んだ場合の構成
を示すブロック図。
流値と双方向データバスで転送されるデータとの関係を
まとめて示す図。
におけるデータ転送状態を示すタイミングチャート。
動信号を用いてデータQを順次出力していくデータ選択
出力回路の具体的な回路構成を示す回路図。
を用いた場合の遅延時間D2を有するバッファの具体的
な回路構成を示す回路図。
を用いた場合の遅延時間D2を有するバッファの具体的
な回路構成を示す回路図。
ック図。
示すタイミングチャート。
る動作の一例を示すタイミングチャート。
の構成を示すブロック図。
hronous Adjustable Delay)、 31、33、39、40、41…バッファ、 32、34、35、42…シンクロナス・アジャスタブ
ル・ディレイ(Synchronous Adjustable Delay)、 36、37、38…ORゲート。 FD…前進遅延回路(Forward Delay Circuit)、 BD…後退遅延回路(Backward Delay Circuit)、 HBD…後退遅延回路(Half Backward Delay Circui
t)、 51…入力バッファ、 52…出力バッファ、 53、54、60…インバータ、 55、57、59…NANDゲート、 56、58、62…NORゲート、 61…パスゲート、 DU1、DU2…遅延ユニット、 71…アドレス/コマンドバス( Add/Command Bus)、 72…ライトデータバス(Write Data Bus)、 73…メモリ、 75…リード/ライト同時双方向データバス(R/W Conc
urrent Bi-DirectionalData Bus)、 81…基準電流源、 N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N
9、N10、N11、N12、N13、N14、N15
…NチャネルMOSトランジスタ、 P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P
9、P10、P11、P12、P13…PチャネルMO
Sトランジスタ、 83、84、89、91、93、95…インバータ、 86、87、88…CMOS型のトランスファゲート、 90、92、94…NANDゲート、 100…コントローラ、 101、102…メモリモジュール、 103…データ入出力回路、 104…コマンドデコーダ(command dec.)、 105…リード/ライト同時双方向データバス(CBD
B)、 106…コマンド/アドレスバス(command/add.Bus
)、 111〜114…クロックドインバータ、 115、116、213、214、215…インバー
タ、 211、212…クロックドインバータ、 P21、P22、P23〜P25…PチャネルMOSト
ランジスタ、 N21、N22〜N26…NチャネルMOSトランジス
タ、 216…基準電流源、 401…タイミング信号発生回路、 402…内部コントローラ、 403…カウンタ、 404…レイテンシイ制御回路、 501…内部クロックT2/R2発生回路、 502…内部クロックTou/Rou発生回路、 503…内部クロックTeu/Reu発生回路、 504…内部クロックΦo/Φe発生回路、 505…タイミングM発生回路。
Claims (24)
- 【請求項1】 複数のメモリモジュールと、 上記複数のメモリモジュールと共に配列され、上記複数
のメモリモジュールとの間でデータの授受を行うコント
ローラと、 第1基本クロック及びこの第1基本クロックの周期のn
倍(nは2及び4のいずれか一方の値)の周期を有する
第2基本クロックを発生するクロック発生器と、 上記配列された複数のメモリモジュール及びコントロー
ラに沿って往復するように往路部分及び復路部分の配線
をそれぞれ有し、上記クロック発生器で発生される上記
第1及び第2基本クロックが上記各往路部分の先端から
それぞれ入力おされ、この入力された第1及び第2基本
クロックをそれぞれ順次転送し、各往路部分及び各復路
部分の配線を転送される第1及び第2基本クロックを上
記複数のメモリモジュール及びコントローラに対し、こ
れら複数のメモリモジュール及びコントローラがデータ
授受の際に使用する同期信号として与える2本のクロッ
ク配線と、 上記複数の各メモリモジュール内及びコントローラ内に
それぞれ設けられ、上記2本のクロック配線の各往路部
分から与えられる行きの第1及び第2基本クロックと、
上記2本のクロック配線の各復路部分から与えられる帰
りの第1及び第2基本クロックとを受けて、行きの第1
基本クロックと帰りの第1基本クロックとの間に生じる
第1基本クロックの周期のn倍(nは2及び4のいずれ
か一方の値)の周期以内の位相ずれに対して、その中間
タイミングを検出する中間タイミング検出回路を含む制
御回路と、 を具備したことを特徴とするデータ高速転送システム。 - 【請求項2】 前記複数のメモリモジュール及びコント
ローラに沿って設けられ、これら複数のメモリモジュー
ル及びコントローラ相互間で授受されるデータが転送さ
れるデータバスと、 前記複数のメモリモジュール及びコントローラに沿って
設けられ、コントローラから複数のメモリモジュールに
対して与えるべきコマンド及びアドレスが転送されるコ
マンド/アドレスバスとをさらに有することを特徴とす
る請求項1に記載のデータ高速転送システム。 - 【請求項3】 前記制御回路は、さらに、 前記行きの第1基本クロック及び帰りの第1基本クロッ
クのいずれか一方をカウントして、データ出力サイクル
数を設定するカウンタを有することを特徴とする請求項
2に記載のデータ高速転送システム。 - 【請求項4】 前記カウンタのカウント動作が、前記コ
マンド/アドレスバスを転送されるコマンドに基づいて
制御されることを特徴とする請求項3に記載のデータ高
速転送システム。 - 【請求項5】 前記中間タイミング検出回路は、 前記2本のクロック配線のうち一方のクロック配線の往
路部分を転送される行きの第1基本クロックの第1サイ
クルの開始時に同期した第1制御クロックを発生する第
1の内部クロック発生回路と、 前記一方のクロック配線の復路部分を転送される帰りの
第1基本クロックの、上記第1サイクルの開始時に同期
した第2制御クロックを発生する第2の内部クロック発
生回路と、 前記一方のクロック配線の往路部分を転送される行きの
第1基本クロックの、上記第1サイクルに続く第2サイ
クルの開始時に同期した第3制御クロックを発生する第
3の内部クロック発生回路と、 前記一方のクロック配線の復路部分を転送される帰りの
第1基本クロックの、上記第1サイクルに続く第2サイ
クルの開始時に同期した第4制御クロックを発生する第
4の内部クロック発生回路と、 上記第2制御クロックと上記第1制御クロックとを受
け、第2制御クロックと第1制御クロックとの間の中間
タイミングに相当する第1制御信号を発生する第1の制
御信号発生回路と、 上記第4制御クロックと上記第3制御クロックとを受
け、第4制御クロックと第3制御クロックとの間の中間
タイミングに相当する第2制御信号を発生する第2の制
御信号発生回路と、 上記第1制御信号、第2制御信号、第3制御クロック及
び第1制御クロックを受け、前記2本のクロック配線の
各往路部分から与えられる行きの第1及び第2基本クロ
ックそれぞれと、前記2本のクロック配線の各復路部分
から与えられる帰りの第1及び第2基本クロックそれぞ
れとの間の中間タイミング相当する第3制御信号及び第
4制御信号を発生する第3の制御信号発生回路とを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ高速転送シス
テム。 - 【請求項6】 前記中間タイミング検出回路は、 前記2本のクロック配線の往路部分を転送される行きの
第1及び第2基本クロックを受け、前記一方のクロック
配線の往路部分を転送される行きの第1基本クロックの
第1サイクルとこの第1サイクルに続く第2サイクルと
を区分するための第5制御信号を発生する第4の制御信
号発生回路と、 前記2本のクロック配線の復路部分を転送される帰りの
第1及び第2基本クロックを受け、前記一方のクロック
配線の復路部分を転送される帰りの第1基本クロックの
第1サイクルとこの第1サイクルに続く第2サイクルと
を区分するための第6制御信号を発生する第5の制御信
号発生回路とをさらに含むことを特徴とする請求項5に
記載のデータ高速転送システム。 - 【請求項7】 前記第1ないし第4の内部クロック発生
回路はそれぞれシンクロナス・アジャスタブル・ディレ
イ(Synchronous Adjustable Delay)を有し、前記第1
ないし第4の内部クロック発生回路はそれぞれこれらの
シンクロナス・アジャスタブル・ディレイを用いて前記
第1制御クロックないし第4制御クロックを発生するこ
とを特徴とする請求項5に記載のデータ高速転送システ
ム。 - 【請求項8】 前記シンクロナス・アジャスタブル・デ
ィレイは、 NANDゲート及びこのNANDゲートの出力が入力さ
れるNORゲートからなる組合せ回路を1ユニットと
し、縦続接続された複数のユニットにより構成され、入
力信号を遅延する前進遅延回路(Forward Delay Circui
t)と、 NANDゲート及びこのNANDゲートの出力が入力さ
れるNORゲートからなる組合せ回路を1ユニットと
し、上記前進遅延回路に対して同数の縦続接続された複
数のユニットにより構成され、上記前進遅延回路で遅延
される信号が移され、この移された信号を遅延すること
によって上記前進遅延回路への入力信号に対して360
度位相がずれた信号を出力する後退遅延回路(Backward
Delay Circuit)とを有することを特徴とする請求項7
に記載のデータ高速転送システム。 - 【請求項9】 前記第1及び第2の制御信号発生回路は
それぞれシンクロナス・アジャスタブル・ディレイ(Sy
nchronous Adjustable Delay)を有し、前記第1及び第
2の制御信号発生回路はそれぞれこれらのシンクロナス
・アジャスタブル・ディレイを用いて前記第1及び第2
制御信号を発生することを特徴とする請求項5に記載の
データ高速転送システム。 - 【請求項10】 前記シンクロナス・アジャスタブル・
ディレイ(Synchronous Adjustable Delay)は、 NANDゲート及びこのNANDゲートの出力が入力さ
れるNORゲートからなる組合せ回路を1ユニットと
し、縦続接続された複数のユニットにより構成され、入
力信号を遅延する前進遅延回路(Forward Delay Circui
t)と、 NANDゲート及びこのNANDゲートの出力が入力さ
れるNORゲートからなる組合せ回路を1ユニットと
し、上記前進遅延回路に対して半数の縦続接続された複
数のユニットにより構成され、上記前進遅延回路で遅延
される信号が移され、この移された信号を遅延すること
によって上記前進遅延回路への入力信号に対して180
度位相がずれた信号を出力する後退遅延回路(Half Bac
kward Delay Circuit)とを有することを特徴とする請
求項9に記載のデータ高速転送システム。 - 【請求項11】 前記制御回路は、前記中間タイミング
検出回路で検出された前記中間タイミング、前記行きと
帰りの第1基本クロック、及び前記コマンド/アドレス
バスを転送されるコマンドを受ける内部コントローラを
さらに有し、 上記内部コントローラは、対応するサイクルの行きと帰
りの第1基本クロックの中間のタイミングをMとしたと
きに、前の必要なサイクル数のカウントが終了していれ
ば、下記の(1)から(4)のステップにより第1基本
クロックのサイクル数のカウントを前記カウンタで行な
わせてデータ出力サイクル数を設定することを特徴とす
る請求項4に記載のデータ高速転送システム。 (1) タイミングMの直後にサイクル数カウントを可
能状態とする。 (2) (1)の直後の行きの第1基本クロックからサ
イクル数をカウントさせる。 (3) (1)の直後の帰りの第1基本クロックに同期
して取り込まれたコマンドがサイクル数カウントコマン
ドであれば行きの第1基本クロックでのサイクル数カウ
ントを必要なサイクル数継続させる。 (4) (1)の直後の帰りの第1基本クロックに同期
して取り込まれたコマンドがサイクル数カウントに関連
したコマンドでなければカウントをリセットしてカウン
ト不可状態にさせる。 - 【請求項12】 前記制御回路は、 前記中間タイミング検出回路で検出された前記中間タイ
ミング、前記行きと帰りの第1基本クロック、及び前記
コマンド/アドレスバスを転送されるコマンドを受ける
内部コントローラをさらに有し、 上記内部コントローラは、対応するサイクルの行きと帰
りの第1基本クロックの中間のタイミングをMとしたと
きに、下記の(1)と(2)のステップにより第1基本
クロックのサイクル数のカウントを前記カウンタで行な
わせてデータ出力サイクル数を設定することを特徴とす
る請求項4に記載のデータ高速転送システム。 (1) 行きの第1基本クロックに同期して取り込まれ
たコマンドがサイクル数カウントに関連したコマンドで
あれば、この直後のタイミングMでサイクル数カウント
を可能状態にさせる。 (2) タイミングMの直後の帰りの第1基本クロック
からサイクル数をカウントさせ、必要なサイクル数継続
させる。 - 【請求項13】 前記制御回路は、 前記中間タイミング検出回路で検出された前記中間タイ
ミング、前記行きと帰りの第1基本クロック、及び前記
コマンド/アドレスバスを転送されるコマンドを受ける
内部コントローラと、 上記内部コントローラによって制御され、データを出力
するデータ出力回路とをさらに有し、 上記内部コントローラは、対応するサイクルの行きと帰
りの第1基本クロックの中間のタイミングをMとしたと
きに、下記の(1)から(4)のステップにより第1基
本クロックのサイクル数のカウントを前記カウンタで行
なわせてデータ出力サイクル数を設定すると共に、上記
データ出力回路からデータを出力させることを特徴とす
る請求項4に記載のデータ高速転送システム。 (1) 第1のタイミングMの直後の第2のタイミング
Mと対応する行きの第1基本クロックのサイクルからサ
イクル数のカウントを開始させる。 (2) 第1のタイミングMの直後の、この第1のタイ
ミングMと対応する帰りの第1基本クロックのサイクル
から、第2のタイミングMと対応するサイクルまでのサ
イクルで、帰りの第1基本クロックに同期して取り込ま
れたコマンドがコマンドが無い状態も含めて新たなサイ
クル数カウントコマンドでなければカウント動作を止め
て次のカウント動作に備えさせる。 (3) 第1のタイミングMの直後の、この第1のタイ
ミングMと対応する帰りの第1基本クロックのサイクル
から、第2のタイミングMと対応するサイクルまでのサ
イクルで、帰りの第1基本クロックに同期して取り込ま
れたコマンドに新たなサイクル数カウントコマンドがあ
れば、一定サイクル数をカウントさせて、そのサイクル
から行きの第1基本クロックに同期して上記データ出力
回路からデータを出力させる。 (4) 第1のタイミングMの直後の、この第1のタイ
ミングMと対応する帰りの第1基本クロックのサイクル
から、第2のタイミングMと対応するサイクルまでのサ
イクルで、第1のタイミングMの直後の、この第1のタ
イミングMと対応する帰りの第1基本クロックのサイク
ルを1番目として、i番目(iは正の整数)のサイクル
に新たなサイクル数コマンドがあれば(i−1)サイク
ルに対応するサイクル数カウントを余分に加えた一定サ
イクル数をカウントさせて、そのサイクルから行きの第
1基本クロックに同期して上記データ出力回路からデー
タを出力させる。 - 【請求項14】 前記制御回路は、 前記中間タイミング検出回路で検出された前記中間タイ
ミング、前記行きと帰りの第1基本クロック、及び前記
コマンド/アドレスバスを転送されるコマンドを受ける
内部コントローラと、 上記内部コントローラによって制御され、データを出力
するデータ出力回路とをさらに有し、 上記内部コントローラは、対応するサイクルの行きと帰
りの第1基本クロックの中間のタイミングをMとしたと
きに、下記の(1)から(5)のステップにより第1基
本クロックのサイクル数のカウントを前記カウンタで行
なわせてデータ出力サイクル数をカウント設定すると共
に、上記データ出力回路からデータを出力させることを
特徴とする請求項4に記載のデータ高速転送システム。 (1) 第1のタイミングMに対応する行きの第1基本
クロックのサイクルからコマンドの取り込みを開始させ
る。 (2) 第1のタイミングMの直後の、この第1のタイ
ミングMと対応する帰りの第1基本クロックのサイクル
からサイクル数のカウントを開始させる。 (3) 第2のタイミングMと対応する行きの第1基本
クロックのサイクルまでのサイクルで、行きの第1基本
クロックに同期して取り込まれたコマンドがコマンドが
無い状態も含めて新たなサイクル数カウントコマンドで
なければカウント動作を止めて次のカウント動作に備え
させる。 (4) 第1のタイミングMと対応する行きの第1基本
クロックのサイクルから第2のタイミングMと対応する
行きの第1の基本クロックのサイクルまでのサイクル
で、行きの第1基本クロックに同期して取り込まれたコ
マンドに新たなサイクル数カウントコマンドがあれば、
一定サイクル数をカウントさせて、そのサイクルから帰
りの第1基本クロックに同期して上記データ出力回路か
らデータを出力させる。 (5) 第2のタイミングMと対応する行きの第1基本
クロックのサイクルまでのサイクルで、第1のタイミン
グMと対応する行きの第1基本クロックのサイクルを1
番目としてi番目(iは正の整数)のサイクルに新たな
サイクル数カウントコマンドがあれば(i−1)サイク
ルに対応するサイクル数カウントを余分に加えた一定サ
イクル数をカウントさせて、そのサイクルから帰りの第
1基本クロックに同期して上記データ出力回路からデー
タを出力させる。 - 【請求項15】 前記複数の各メモリモジュール及びコ
ントローラはそれぞれデータ入出力ポートをさらに有
し、 前記複数の各メモリモジュールはそれぞれ前記コマンド
を前記行き及び帰りのいずれか一方の第1基本クロック
に同期して取り込み、この取り込まれたコマンドにより
そのメモリモジュールが選択されたことが判別したら、
各メモリモジュールに設けられたデータ入出力ポートが
イネーブルにされて前記データバスに接続されることを
特徴とする請求項2に記載のデータ高速転送システム。 - 【請求項16】 前記データバスは、前記メモリモジュ
ールに対して転送されるデータと、メモリモジュールか
ら転送されるデータを同時に双方向に転送する双方向バ
スであることを特徴とする請求項15に記載のデータ高
速転送システム。 - 【請求項17】 前記双方向バスは、データを転送する
側の前記コントローラもしくは複数の各メモリモジュー
ルと、データが転送される側の前記コントローラもしく
は複数の各メモリモジュールとの間で、電流を分配する
ことによってデータの転送を行い、前記双方向バスへ出
力されるデータの“0”と“1”が、定電流Iと、この
定電流Iの(1+α)倍の電流に対応していることを特
徴とする請求項16に記載のデータ高速転送システム。 - 【請求項18】 前記定電流Iと、定電流(1+α)I
との切り替えを、前記行き及び帰りのいずれか一方の第
1基本クロックに同期して行なう定電流切り替え回路を
さらに有することを特徴とする請求項17に記載のデー
タ高速転送システム。 - 【請求項19】 前記複数の各メモリモジュールからの
データ出力が、前記行き及び帰りのいずれか一方の第1
基本クロックの立ち上がり及び立ち下がりのいずれか一
方に対して180度位相のずれたタイミングを基準とし
て行われることを特徴とする請求項18に記載のデータ
高速転送システム。 - 【請求項20】 前記行き及び帰りのいずれか一方の第
1基本クロックの立ち上がり及び立ち下がりのいずれか
一方に対して180度位相のずれたタイミングが、シン
クロナス・アジャスタブル・ディレイ(Synchronous Ad
justable Delay)を用いて作られることを特徴とする請
求項19に記載のデータ高速転送システム。 - 【請求項21】 前記シンクロナス・アジャスタブル・
ディレイは遅延部を有し、この遅延部には前記定電流切
り替え回路と等価な構成を有する回路が設けられている
ことを特徴とする請求項20に記載のデータ高速転送シ
ステム。 - 【請求項22】 前記複数のメモリモジュール及びコン
トローラはそれぞれ、前記データ入出ポートに流れる電
流をモニタし、大小2つの参照電流に対するこの電流値
の大小を判定して、2つの電流比較結果が共に同じ
“L”または“H”の時には一方を“0”、他方を
“1”に対応させて入力データとし、2つの電流比較結
果が共に異なるときには入出力ポートから出力中のデー
タまたはその反転値を入力値とする回路をさらに有する
ことを特徴とする請求項15に記載のデータ高速転送シ
ステム。 - 【請求項23】 複数のメモリモジュールと、 上記複数のメモリモジュールと共に配列され、上記複数
のメモリモジュールとの間でデータの授受を行うコント
ローラと、 少なくとも1種類のクロックを発生するクロック発生器
と、 上記配列された複数のメモリモジュール及びコントロー
ラに沿って往復するように往路部分及び復路部分の配線
を有し、上記クロック発生器で発生される上記少なくと
も1種類のクロックが上記往路部分の先端から入力さ
れ、この入力されたクロックを順次伝達し、往路部分及
び復路部分の配線を伝達されるクロックを上記複数のメ
モリモジュール及びコントローラに対し、これら複数の
メモリモジュール及びコントローラがデータ授受の際に
使用する同期信号として与える少なくとも1本のクロッ
ク配線と、 上記複数の各メモリモジュール内及びコントローラ内に
それぞれ設けられ、上記少なくとも1本のクロック配線
の往路部分から与えられる行きのクロックと、上記少な
くとも1本のクロック配線の復路部分から与えられる帰
りのクロックとの間に生じる2周期以内の位相ずれに対
して、その中間タイミングを検出する中間タイミング検
出回路を含む制御回路と、 を具備したことを特徴とするデータ高速転送システム。 - 【請求項24】 複数のメモリモジュールと、 上記複数の各メモリモジュールとの間でデータの授受を
行うコントローラと、 上記複数のメモリモジュールとコントローラとを接続す
るデータバスとを具備し、 上記複数の各メモリモジュール及びコントローラはそれ
ぞれ、授受データに応じて上記データバスに流れる電流
の値及び電流の方向を異ならせるデータ入出力回路を有
することを特徴とするデータ高速転送システム。
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|---|---|---|---|
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| JP827998 | 1998-01-20 | ||
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