JPH0969294A - Non-volatile multi-value memory device - Google Patents

Non-volatile multi-value memory device

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JPH0969294A
JPH0969294A JP22438295A JP22438295A JPH0969294A JP H0969294 A JPH0969294 A JP H0969294A JP 22438295 A JP22438295 A JP 22438295A JP 22438295 A JP22438295 A JP 22438295A JP H0969294 A JPH0969294 A JP H0969294A
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JP
Japan
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data
memory cell
output
read
write
Prior art date
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Pending
Application number
JP22438295A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Uchino
高志 内野
Sou Nanbu
想 南部
Haruo Hagiwara
治夫 萩原
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Priority to EP96306303A priority patent/EP0760517B1/en
Priority to KR1019960036710A priority patent/KR100221523B1/en
Priority to DE69627083T priority patent/DE69627083T2/en
Priority to US08/697,903 priority patent/US5625584A/en
Publication of JPH0969294A publication Critical patent/JPH0969294A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the circuit scale while retaining the reliability of data-hold by comparing the voltage corresponding to an analog amount with the output voltage of a decoder to be selectively output to any of a plurality of analog voltages. SOLUTION: The multi-value memory comprises a data register 20, a resistor- split type voltage generator 21 for outputting a plurality of analog voltages, and a decoder 22 for decoding the content of the register 20 to selectively output a plurality of analog voltages. The memory also comprises a comparator 23 for reading a multi-valued analog amount from a memory cell and comparing the decoded output with the read amount from the cell. At the time of writing, it is set so as to alternately conduct the data latching operation and the writing operation. At the time of reading, digital data are sequentially set to the register 20, at each setting, the comparing operation is conducted, and the digital data corresponding to the analog data is obtained in response to the result. With such a constitution, the circuit scale can be reduced while retaining the reliability of data-hold.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多値情報を記憶可
能なEEPROM等を用いた不揮発性多値メモリ装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonvolatile multi-level memory device using an EEPROM or the like capable of storing multi-level information.

【0002】[0002]

【従来の技術】フローティングゲートを備えたEEPR
OM等の不揮発性メモリにおいて、フローティングゲー
トに注入する電荷量を制御することによりそのスレッシ
ョルドレベルを変更して、メモリセルにアナログ量や多
値情報を記憶することは、従来より行われていた。
2. Description of the Related Art EEPR with floating gate
In a non-volatile memory such as an OM, it has been conventionally practiced to change the threshold level by controlling the amount of charges injected into the floating gate and store the analog amount and multi-valued information in the memory cell.

【0003】例えば、特表平4−500576号公報で
は、入力されるアナログ信号をアナログサンプルホール
ド回路によってサンプルホールドする一方、不揮発性メ
モリセルに高電圧書き込みパルスを供給することにより
そのフローティングゲートに電荷を注入し、注入後、注
入電荷に対応するアナログ量を読み出してサンプルホー
ルドしておいたアナログ信号と比較し、両アナログ量が
一致するまで書き込みパルスの供給を繰り返すことによ
り、入力アナログ電圧に対応するアナログ量をメモりセ
ルに記録するようにしていた。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-500576, while an input analog signal is sampled and held by an analog sample and hold circuit, a high voltage write pulse is supplied to a nonvolatile memory cell to charge the floating gate. After the injection, the analog amount corresponding to the injected charge is read out, compared with the analog signal that was sampled and held, and the supply of the write pulse is repeated until both analog amounts match, corresponding to the input analog voltage The analog amount to be recorded is recorded in a memory cell.

【0004】また、特公平4−57294号公報には、
入力されるデジタルデータをデータラッチ回路でラッチ
すると共に、メモリセルの多値記憶状態を読み出して記
憶状態に対応するデジタル値を出力するセンスアンプを
設け、このセンスアンプ出力とデータラッチ回路の保持
データとを比較器で比較し、両内容が一致するまでメモ
リセルへの多値情報の書き込み動作を続行させる不揮発
性多値メモリ装置が開示されている。
Further, Japanese Patent Publication No. 4-57294 discloses that
A sense amplifier that latches the input digital data with the data latch circuit and reads the multi-value storage state of the memory cell and outputs the digital value corresponding to the storage state is provided. The output of this sense amplifier and the data held by the data latch circuit There is disclosed a non-volatile multi-valued memory device in which the operation of writing multi-valued information into a memory cell is continued until the two contents are compared with each other by a comparator.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来例において、前者
の構成は、アナログのサンプルホールド回路を用いてい
るためデータ保持の信頼性に問題が有り、保持時間もあ
まり長くできない。また、後者の構成は、データラッチ
回路によりデジタル的にデータを保持するため信頼性は
高いものの、多値の記憶状態を読み出してデジタル出力
を発生する特殊なセンスアンプが必要であり、回路構成
が複雑となる。しかも、比較器ではデジタルデータの比
較を行うために、回路規模が大きくならざるを得ない。
In the conventional configuration, the former configuration has a problem in reliability of data retention because the analog sample hold circuit is used, and the retention time cannot be too long. The latter configuration is highly reliable because it holds data digitally by the data latch circuit, but it requires a special sense amplifier that reads the multi-valued storage state and generates a digital output. It gets complicated. Moreover, since the comparator compares digital data, the circuit scale must be increased.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、入力されるデ
ジタルデータを保持するデータレジスタと、複数のアナ
ログ電圧を出力する電圧発生回路と、前記データレジス
タの内容をデコードし該内容に対応して前記複数のアナ
ログ電圧のいずれかを選択的に出力するデコーダと、多
値のアナログ量を書き込み可能な不揮発性メモリセル
と、該メモリセルから読み出したアナログ量に対応する
電圧と前記デコーダの出力電圧とを比較する比較器と、
該比較器の比較結果に応答して前記メモリセルへのアナ
ログ量の書き込みを行う書き込み回路とを備えることに
より、上記課題を解決するものである。
According to the present invention, a data register for holding input digital data, a voltage generating circuit for outputting a plurality of analog voltages, and the contents of the data register are decoded to correspond to the contents. A decoder for selectively outputting any of the plurality of analog voltages, a non-volatile memory cell capable of writing a multivalued analog amount, a voltage corresponding to the analog amount read from the memory cell, and an output of the decoder. A comparator for comparing the voltage,
The above problem is solved by including a write circuit that writes an analog amount to the memory cell in response to a comparison result of the comparator.

【0007】また、本発明では、書き込みモード時、前
記データレジスタにメモリセルへ書き込むべきデータを
設定し、前記書き込み回路を動作させて前記設定された
データに対応するアナログ量をメモリセルに書き込むと
共に、読み出しモード時、所定値より順に更新されるデ
ジタルデータを前記データレジスタに順次設定し、該設
定毎に前記比較器による比較動作を行わせ、該比較の結
果に応じて前記デジタルデータの設定を停止して、メモ
リセルから読み出したアナログ量に対応するデジタルデ
ータを前記データレジスタに得るよう制御する制御回路
を、更に備えたことを特徴とする。
Further, in the present invention, in the write mode, data to be written to the memory cell is set in the data register, and the write circuit is operated to write an analog amount corresponding to the set data to the memory cell. In the read mode, digital data that is sequentially updated from a predetermined value is sequentially set in the data register, the comparison operation is performed by the comparator for each setting, and the digital data is set according to the result of the comparison. It is characterized by further comprising a control circuit for stopping and controlling to obtain digital data corresponding to the analog amount read from the memory cell in the data register.

【0008】また、本発明では、前記電圧発生回路は、
抵抗分割回路であることを特徴とする。
Further, in the present invention, the voltage generating circuit is
It is a resistance division circuit.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図5に、本発明を適用した音声録
音再生装置の概略ブロック図を示す。この装置では、ま
ず、録音モードにおいて、入力されるアナログ音声信号
が、第1ADコンバータ1により所定のサンプリング周
期で12ビットのデジタル音声データに変換され、次段
のADPCMエンコーダ2により4ビットのデジタル圧
縮データに符号化されて、リードライト制御回路3に送
出される。リードライト制御回路3では、4ビットのデ
ジタル圧縮データが内部の第2DAコンバータ4でアナ
ログ信号に変換され、このアナログ信号がEEPROM
6へ書き込まれる。
FIG. 5 is a schematic block diagram of a voice recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied. In this device, first, in a recording mode, an input analog audio signal is converted into 12-bit digital audio data by a first AD converter 1 at a predetermined sampling cycle, and a 4-bit digital compression is performed by an ADPCM encoder 2 at the next stage. The data is encoded and sent to the read / write control circuit 3. In the read / write control circuit 3, 4-bit digital compressed data is converted into an analog signal by an internal second DA converter 4, and this analog signal is stored in an EEPROM.
6 is written.

【0010】一方、再生モードにおいては、リードライ
ト制御回路3によって、EEPROM6からアナログ信
号が読み出され、内部の第2ADコンバータ5で4ビッ
トのデジタル圧縮データに変換される。この4ビットの
デジタル圧縮データは、ADPCMデコーダ7により1
2ビットのデジタル音声データに復号化され、更に、こ
の12ビットのデジタル音声データが次段の第1DAコ
ンバータ8でアナログ信号に変換され、図示しないスピ
ーカ等から音声として放音される。
On the other hand, in the reproduction mode, the read / write control circuit 3 reads an analog signal from the EEPROM 6 and converts it into 4-bit digital compressed data by the internal second AD converter 5. The 4-bit digital compressed data is converted into 1 by the ADPCM decoder 7.
The digital audio data is decoded into 2-bit digital audio data, and the 12-bit digital audio data is converted into an analog signal by the first DA converter 8 at the next stage, and is emitted as audio from a speaker (not shown) or the like.

【0011】また、EEPROM6に対する書き込み及
び読み出し用の20ビットのアドレスは、マイコン9か
ら入力されるコマンド等に基づいてアドレス発生回路1
0によって生成され、EEPROM6及びリードライト
制御回路3に供給される。次に、リードライト制御回路
3に含まれるリードライト回路300の具体的構成を図
1に示す。
The 20-bit address for writing and reading to and from the EEPROM 6 is based on a command or the like input from the microcomputer 9 and the address generation circuit 1
0, and supplied to the EEPROM 6 and the read / write control circuit 3. Next, a specific configuration of the read / write circuit 300 included in the read / write control circuit 3 is shown in FIG.

【0012】図1において、20はDフリップフロップ
で構成され、ADPCMエンコーダ2から出力される4
ビットのデジタル圧縮データのうち上位もしくは下位の
2ビットを取り込んで保持する2ビットのデータレジス
タ、21は基準電圧VrefをV1〜V4(V1<V2<
V3<V4)の4つの電圧に分割する抵抗分割回路、2
2はデータレジスタ20の内容をデコードしその内容に
対応してV1〜V4のいずれかの電圧を選択的に出力す
るデコーダ、23はデコーダ22から出力されるアナロ
グ電圧Vdecを非反転端子+に入力し、EEPROM6
のメモリセル60から読み出した電圧Vmを反転端子−
に入力して両電圧を比較する比較器、24はタイミング
クロックRWCK4がHレベルの期間比較器23の出力
をそのまま出力し、Lレベルへの立ち下がり時に比較器
の出力をラッチしてLレベルの期間ラッチした出力を送
出するラッチ回路、25はデータレジスタ20の内容を
出力するための出力バッファであり、抵抗分割回路21
とデコーダ22により図5に示す第2DAコンバータ4
を構成している。
In FIG. 1, reference numeral 20 is a D flip-flop, and 4 is output from the ADPCM encoder 2.
A two-bit data register 21 that fetches and holds the upper or lower two bits of the digital compressed data of bits, and 21 stores the reference voltage Vref at V1 to V4 (V1 <V2 <
V3 <V4), a resistance dividing circuit for dividing the voltage into four voltages,
Reference numeral 2 denotes a decoder for decoding the contents of the data register 20 and selectively outputting any one of the voltages V1 to V4 in accordance with the contents. Reference numeral 23 inputs the analog voltage Vdec output from the decoder 22 to the non-inverting terminal +. And EEPROM6
The voltage Vm read from the memory cell 60 of the inverting terminal −
The comparator 24 outputs the output of the comparator 23 as it is while the timing clock RWCK4 is at the H level, latches the output of the comparator at the time of falling to the L level, and A latch circuit for transmitting the output latched for a period, an output buffer 25 for outputting the contents of the data register 20, and a resistance dividing circuit 21
The second DA converter 4 shown in FIG.
Is composed.

【0013】EEPROM6のメモリセル60は、フロ
ーティングゲートFGを備えたスプリットゲート型のセ
ルであって、フローティングゲートFGに電荷を注入す
ることにより書き込みを行い、フローティングゲートF
Gに注入された電荷を引き抜くことにより消去を行うも
のである。各メモリセル60は、そのドレインDがビッ
トラインBL1,BL2,……に接続され、ソースSが
ソースラインSL1,SL2,……に接続され、コント
ロールゲートCGがワードラインWL1,WL2,……
に接続されている。各ビットラインBL1,BL2,…
…は、上位4ビットのXアドレスADRX[8:5]を
デコードするXアドレスデコーダ100により、いずれ
か1ラインが選択されて比較器23の反転端子に接続さ
れる。ワードラインWL1,WL2,……、及び、ソー
スラインSL1,SL2,……は、各々、11ビットの
Yアドレス[10:0]をデコードするYアドレスデコ
ーダ200及び250に接続され、これらデコーダには
第2バイアス発生回路400から種々のバイアス電圧が
供給されている。このバイアス電圧には、書き込み用の
高電圧バイアスVhv1及び消去用の高電圧バイアスVhv2
が含まれている。
The memory cell 60 of the EEPROM 6 is a split-gate type cell having a floating gate FG, and writing is performed by injecting charges into the floating gate FG to perform writing.
The erase is performed by extracting the charge injected into G. Each memory cell 60 has its drain D connected to bit lines BL1, BL2,..., Its source S connected to source lines SL1, SL2,..., And its control gate CG connected to word lines WL1, WL2,.
It is connected to the. Each bit line BL1, BL2,.
Are selected by the X address decoder 100 which decodes the upper 4 bits of the X address ADRX [8: 5], and are connected to the inverting terminal of the comparator 23. The source lines SL1, SL2,... Are connected to Y address decoders 200 and 250 for decoding an 11-bit Y address [10: 0], respectively. Various bias voltages are supplied from the second bias generation circuit 400. The bias voltage includes a high voltage bias Vhv1 for writing and a high voltage bias Vhv2 for erasing.
It is included.

【0014】尚、アドレスデコーダ100,200,2
50には、タイミング信号としてRWCK3,RWCK
4,WBEが入力されている。また、ここでのドレイ
ン,ソースという呼び方は、読み出し時の動作状態を基
準にしている。ビットラインBL1,BL2,……へ供
給する3種類のバイアス電圧VBH,VBLH,VBLL(VBH
>VBLH>VBLL)は、第1バイアス発生回路500から
出力され、これらのバイアス電圧の供給ラインには、各
々、スイッチとしてPチャネルMOSトランジスタ2
6,NチャネルMOSトランジスタ27,NチャネルM
OSトランジスタ28が挿入されている。そして、これ
らトランジスタの出力側には、書き込み時のみオンする
アナログスイッチ29が接続され、このアナログスイッ
チ29の出力がXアドレスデコーダ100への入出力ラ
イン30に接続されている。PチャネルMOSトランジ
スタ26のゲートには、一端にラッチ回路24の出力C
OMPを入力するANDゲート31の出力が印加され、
NチャネルMOSトランジスタ27及び28には、各々
ANDゲート32及び33の出力が印加されている。A
NDゲート32及び33には、一端にANDゲート31
の出力が共通して入力され、ANDゲート32の他端に
は、データレジスタ20への上位ビットD1をインバー
タ34により反転した信号が入力され、ANDゲート3
3の他端には、データレジスタ20への上位ビットD1
がそのまま入力されている。
The address decoders 100, 200, 2
50 has RWCK3 and RWCK as timing signals.
4, WBE is input. The terms drain and source here are based on the operating state at the time of reading. Three kinds of bias voltages VBH, VBLH, VBLL (VBH
>VBLH> VBLL) are output from the first bias generation circuit 500, and the supply lines for these bias voltages are respectively connected to the P-channel MOS transistors 2 as switches.
6, N channel MOS transistor 27, N channel M
An OS transistor 28 is inserted. An analog switch 29 that is turned on only at the time of writing is connected to the output side of these transistors. The output of the analog switch 29 is connected to an input / output line 30 to the X address decoder 100. The output C of the latch circuit 24 is connected to one end of the gate of the P-channel MOS transistor 26.
The output of the AND gate 31 for inputting the OMP is applied,
Outputs of AND gates 32 and 33 are applied to N-channel MOS transistors 27 and 28, respectively. A
The ND gates 32 and 33 have an AND gate 31 at one end.
, And a signal obtained by inverting the upper bit D1 to the data register 20 by the inverter 34 is input to the other end of the AND gate 32.
3 has an upper bit D1 to the data register 20.
Is entered as is.

【0015】また、メモリセル60に書き込まれたアナ
ログ量を電圧として読み出すために、抵抗分割回路で構
成されたリードバイアス発生回路35が設けられてお
り、その分圧点Pが比較時のみオンするNチャネルMO
Sトランジスタ36を介して、Xアドレスデコーダ10
0への入出力ライン30に接続されている。この入出力
ライン30と接地間には、メモリセルの消去時にビット
ラインBL1,BL2,……へ接地電位を供給するた
め、制御信号WBEによりオンするNチャネルMOSト
ランジスタ37が挿入されている。
Further, a read bias generation circuit 35 constituted by a resistance division circuit is provided for reading the analog amount written in the memory cell 60 as a voltage, and the voltage dividing point P thereof is turned on only at the time of comparison. N channel MO
Via the S transistor 36, the X address decoder 10
0 is connected to the input / output line 30. An N-channel MOS transistor 37 that is turned on by a control signal WBE is inserted between the input / output line 30 and the ground to supply a ground potential to the bit lines BL1, BL2,.

【0016】ところで、図1に示すリードライト回路3
00は、Xアドレス方向に8個のメモリセルを1ブロッ
クとして管理しており、各ブロックには自己のブロック
が選択されたことを検出するためのブロックセレクタ6
00が配置されている。図1に示すブロックNO.0の
ブロックでは、ブロックセレクタ600は、下位6ビッ
トのXアドレスADRX[5:0]がオール「0」であ
ることを検出するANDゲートで構成されている。
By the way, the read / write circuit 3 shown in FIG.
00 manages eight memory cells as one block in the X address direction, and each block has a block selector 6 for detecting that its own block has been selected.
00 is arranged. Block No. shown in FIG. In the block of 0, the block selector 600 is configured by an AND gate that detects that the lower 6 bits of the X address ADRX [5: 0] are all “0”.

【0017】更に、図1において、38はサンプリング
クロックRWCK2とラッチイネーブル信号LATEN
とブロックセレクタ600の出力BSELを入力するN
ANDゲート、39はタイミングクロックRWCK3と
リードイネーブル信号REAEN2及び出力COMPを
入力するNANDゲート、40はブロックセレクタ60
0の出力BSELとリードイネーブル信号REAEN2
とを入力するNANDゲート、41は2つのNANDゲ
ート38,39の出力を入力するNANDゲート、42
はタイミングクロックRWCK3とライトイネーブル信
号WRIEN2を入力するANDゲート、43はリード
イネーブル信号REAEN2とライトイネーブル信号W
RIEN2を入力するORゲート、44はタイミングク
ロックRWCK4とORゲート43の出力を入力するA
NDゲートであり、NANDゲート41の出力をデータ
レジスタ20を構成するDフリップフロップのクロック
端子に印加し、NANDゲート40の出力を出力バッフ
ァ25のオンオフ制御信号として印加し、ANDゲート
42の出力をアナログスイッチ29のオンオフ制御信号
として印加し、ANDゲート44の出力をNチャネルM
OSトランジスタ36のゲートに印加するようにしてい
る。
Further, in FIG. 1, 38 is a sampling clock RWCK2 and a latch enable signal LATEN.
To input the output BSEL of the block selector 600 and N
An AND gate 39 is a NAND gate for inputting the timing clock RWCK3, the read enable signal REAEN2 and the output COMP, and 40 is a block selector 60
0 output BSEL and read enable signal REAEN2
, 41 is a NAND gate for inputting the outputs of the two NAND gates 38 and 39, 42
Is an AND gate for inputting a timing clock RWCK3 and a write enable signal WREN2, and 43 is a read enable signal REAEN2 and a write enable signal W
An OR gate 44 for inputting RIEN2 and an A 44 for inputting the timing clock RWCK4 and the output of the OR gate 43
An ND gate, the output of the NAND gate 41 is applied to the clock terminal of a D flip-flop constituting the data register 20, the output of the NAND gate 40 is applied as an on / off control signal of the output buffer 25, and the output of the AND gate 42 is applied. This signal is applied as an on / off control signal for the analog switch 29, and the output of the AND gate 44 is applied to the N-channel M
The voltage is applied to the gate of the OS transistor 36.

【0018】以下、図8及び図9のタイミングチャート
を参照して、リードライト回路300の書き込み動作及
び読み出し動作について説明する。メモリセル60の各
動作状態でのバイアス条件は図10に示す通りである。
まず、書き込み動作に先立ち、データレジスタ20にデ
ータをラッチするためのラッチモードに入る。このモー
ドでは、2ビットのデジタルデータD1、D0が入力ラ
イン45に送出されると共に、データを書き込むべきE
EPROM6のアドレスADRX,ADRYがアドレス
発生回路10から送出され、且つ、ラッチモードを示す
信号LATENがHレベルになる。出力されたXアドレ
スのうち下位6ビットADRX[5:0]が、自己のブ
ロックNO.と一致すると、ブロックセレクタ600の
出力がHレベルとなり、このため、サンプリングパルス
RWCK2の立ち上がりでNANDゲート38の出力が
Lレベルとなって、NANDゲート41の出力もLレベ
ルになる。よって、データレジスタ20を構成するDフ
リップフロップのクロック端子CKにクロックが印加さ
れ、入力データD1,D0はデータレジスタ20に取り
込まれる。
The write operation and read operation of the read / write circuit 300 will be described below with reference to the timing charts of FIGS. The bias condition in each operation state of the memory cell 60 is as shown in FIG.
First, prior to a write operation, a latch mode for latching data in the data register 20 is entered. In this mode, 2-bit digital data D1 and D0 are transmitted to the input line 45, and the data to be written E
The addresses ADRX and ADRY of the EPROM 6 are sent from the address generation circuit 10, and the signal LATEN indicating the latch mode goes high. The lower 6 bits ADRX [5: 0] of the output X address are the same as the block No. of its own. When the sampling time RWCK2 rises, the output of the NAND gate 38 becomes L level, and the output of the NAND gate 41 also becomes L level. Therefore, a clock is applied to the clock terminal CK of the D flip-flop constituting the data register 20, and the input data D1 and D0 are taken into the data register 20.

【0019】取り込みが終了すると信号WBEがHレベ
ルとなり、NチャネルMOSトランジスタ37がオン
し、入出力ライン30は接地電位0Vとなる。Xアドレ
スデコーダ100ではXアドレスADRX[8:5]に
より選択されたビットラインが入出力ライン30に接続
されているため、そのビットラインBLは0Vとなる。
一方、Yアドレスデコーダ250により、選択されたワ
ードラインWLには消去用の高電圧バイアスVhv2が印
加され、ソースラインSLにはYアドレスデコーダ20
0から0Vが印加されるので、選択されたメモリセルは
消去状態となる。即ち、メモリセル60のフローティン
グゲートFGへの電荷は引き抜かれた状態となる。
When the capturing is completed, the signal WBE becomes H level, the N channel MOS transistor 37 is turned on, and the input / output line 30 becomes the ground potential 0V. In the X address decoder 100, since the bit line selected by the X address ADRX [8: 5] is connected to the input / output line 30, the bit line BL becomes 0V.
On the other hand, a high voltage bias Vhv2 for erasing is applied to the selected word line WL by the Y address decoder 250, and the Y address decoder 20 is applied to the source line SL.
Since 0 to 0 V is applied, the selected memory cell is in the erased state. That is, the charge to the floating gate FG of the memory cell 60 is drawn.

【0020】このような消去後に、実際の書き込みモー
ドに入る。書き込みモードでは、図8ウに示すように信
号WRIEN2がHレベルになり、このため、クロック
RWCK3が図8エの如くHレベルになっている期間
は、ANDゲート42の出力がHレベルになり、さら
に、ラッチ回路24はHレベルに初期設定されているの
でANDゲート31の出力もHレベルになる。従って、
アナログスイッチ29がオンすると共に、PチャネルM
OSトランジスタ26がオフする。
After such erasing, the actual write mode is entered. In the write mode, as shown in FIG. 8C, the signal WRITEN2 is at the H level, and therefore, while the clock RWCK3 is at the H level as shown in FIG. 8D, the output of the AND gate 42 is at the H level. Further, since the latch circuit 24 is initially set to the H level, the output of the AND gate 31 also goes to the H level. Therefore,
When the analog switch 29 is turned on, the P-channel M
The OS transistor 26 turns off.

【0021】今、入力データの上位ビットD1が「0」
であれば、ANDゲート32の出力がHレベルとなるの
で、NチャネルMOSトランジスタ27がオンし、図8
カに示すようにバイアス電圧VBLHが、アナログスイッ
チ29,入出力ライン30,Xアドレスデコーダ100
を介して選択されたビットラインBLに供給される。逆
に、入力データの上位ビットD1が「1」であれば、A
NDゲート33の出力がHレベルとなるので、Nチャネ
ルMOSトランジスタ28がオンし、バイアス電圧VBL
Lがアナログスイッチ29,入出力ライン30,Xアド
レスデコーダ100を介して選択されたビットラインB
Lに供給される。
Now, the upper bit D1 of the input data is "0".
In this case, the output of the AND gate 32 goes high, so that the N-channel MOS transistor 27 is turned on,
As shown in FIG. 4B, the bias voltage VBLH is applied to the analog switch 29, the input / output line 30, and the X address decoder 100.
Is supplied to the selected bit line BL. Conversely, if the upper bit D1 of the input data is “1”, A
Since the output of ND gate 33 attains an H level, N-channel MOS transistor 28 is turned on and bias voltage VBL
L is the bit line B selected via the analog switch 29, the input / output line 30, and the X address decoder 100.
L.

【0022】クロックRWCK3がHレベルの期間は、
Yアドレスデコーダ200により選択されたソースライ
ンSLに高電圧Vhv1が供給され(図8ク)、Yアドレ
スデコーダ250により選択されたワードラインWLに
VB2が供給されるので(図8キ)、図10に示す書き込
みバイアス条件が満足され、メモリセル60への書き込
みが実行される。即ち、メモリセル60のフローティン
グゲートFGへの電荷の注入が開始される。
While the clock RWCK3 is at the H level,
Since the high voltage Vhv1 is supplied to the source line SL selected by the Y address decoder 200 ((c) in FIG. 8) and VB2 is supplied to the word line WL selected by the Y address decoder 250 ((g) in FIG. 8), FIG. Are satisfied, and writing to the memory cell 60 is executed. That is, injection of charges into the floating gate FG of the memory cell 60 is started.

【0023】次に、クロックRWCK3が立ち下がり、
クロックRWCK4が図8オの如くHレベルになると、
ANDゲート42の出力がLレベル、ANDゲート44
の出力がHレベルになるため、アナログスイッチ29が
オフし、NチャネルMOSトランジスタ36がオンし、
リードバイアス発生回路35の分圧点Pが入出力ライン
30に接続される。分圧点Pの電位は、NチャネルMO
Sトランジスタ36がオフのときにV4よりやや高い電
圧VREFMに設定されている。更に、この状態では、Yア
ドレスデコーダ250により、選択されたワードライン
WLにはVB1が印加され、ソースラインSLにはYアド
レスデコーダ200から0Vが印加されるので、選択さ
れたメモリセル60は読み出し状態となる。よって、選
択されたメモリセルのフローティングゲートFGに注入
された電荷に対応する電圧Vmが入出力ライン30に得
られ、この電圧Vmが比較器23においてデコーダ22
からの出力電圧Vdecと比較される。
Next, the clock RWCK3 falls,
When the clock RWCK4 becomes H level as shown in FIG.
When the output of the AND gate 42 is at L level, the AND gate 44
Becomes an H level, the analog switch 29 is turned off, the N-channel MOS transistor 36 is turned on,
The voltage dividing point P of the read bias generation circuit 35 is connected to the input / output line 30. The potential at the voltage dividing point P is N channel MO
When the S transistor 36 is off, the voltage VREFM is set slightly higher than V4. Further, in this state, VB1 is applied to the selected word line WL by the Y address decoder 250, and 0V is applied to the source line SL from the Y address decoder 200, so that the selected memory cell 60 is read. State. Therefore, a voltage Vm corresponding to the charge injected into the floating gate FG of the selected memory cell is obtained on the input / output line 30, and this voltage Vm is
Is compared with the output voltage Vdec.

【0024】デコーダ22では、データレジスタ20に
ラッチされたデータに対応して、抵抗分割回路21から
の4つの電圧V1〜V4のうちいずれかのアナログ電圧
が選択され、比較器23の非反転端子に出力される。こ
こで、データD1,D0と分圧値V1〜V4の関係を図
10に示しておく。比較の結果、Vdec>Vmであれ
ば、比較器23の出力はHレベルを維持し、上述したク
ロックRWCK3に基づく書き込み動作とクロックRW
CK4に基づく読み出し及び比較動作を繰り返す。書き
込み動作の繰り返しによりフローティングゲートFGへ
の電荷注入量が増加し、読み出し電圧Vmは図8カに示
すように上昇していく。そして、Vdec≦Vmになる
と、図8ケに示すように、比較器23の出力が反転して
Lレベルになり、ラッチ回路24の出力COMPもLレ
ベルになる。このため、ANDゲート31の出力がHレ
ベルからLレベルに反転し、PチャネルMOSトランジ
スタ26がオンし、更に、ANDゲート32,33の出
力がLレベルとなって、2つのNチャネルMOSトラン
ジスタ27,28がオフする。よって、次にクロックR
WCK3がHレベルになったときには、バイアス電圧V
BHがアナログスイッチ29を介してメモリセルのビット
ラインBLに供給されるようになる(図8カ参照)。つ
まり、図11に示す書き込みバイアス条件が崩れ、書き
込み動作が停止する。
In the decoder 22, one of the four voltages V1 to V4 from the resistance dividing circuit 21 is selected according to the data latched in the data register 20, and the non-inverting terminal of the comparator 23 is selected. Is output to. Here, the relationship between the data D1 and D0 and the partial pressure values V1 to V4 is shown in FIG. As a result of the comparison, if Vdec> Vm, the output of the comparator 23 maintains the H level, and the write operation based on the clock RWCK3 and the clock RW
The read and compare operations based on CK4 are repeated. By repeating the write operation, the amount of charge injected into the floating gate FG increases, and the read voltage Vm increases as shown in FIG. Then, when Vdec ≦ Vm, as shown in FIG. 8, the output of the comparator 23 is inverted to L level, and the output COMP of the latch circuit 24 also becomes L level. Therefore, the output of the AND gate 31 is inverted from the H level to the L level, the P-channel MOS transistor 26 is turned on, and the outputs of the AND gates 32 and 33 are set to the L level, so that the two N-channel MOS transistors 27 , 28 are turned off. Therefore, the clock R
When WCK3 becomes H level, the bias voltage V
BH is supplied to the bit line BL of the memory cell via the analog switch 29 (see FIG. 8). That is, the write bias condition shown in FIG. 11 is broken, and the write operation stops.

【0025】以上のように、書き込みモードにおいて
は、選択されたメモリセル60に、2ビットの入力デジ
タルデータに対応する4値のアナログ量が記憶される。
ところで、図12は上述した書き込み動作時における書
き込みパルス数nと、メモリセル電流Irとの関係を示
すグラフであり、曲線aがドレインへバイアス電圧VBL
Hを印加した場合を示し、曲線bがドレインへバイアス
電圧VBLLを印加した場合を示す。
As described above, in the write mode, the 4-level analog amount corresponding to the 2-bit input digital data is stored in the selected memory cell 60.
FIG. 12 is a graph showing the relationship between the number n of write pulses and the memory cell current Ir during the above-described write operation. The curve a indicates the bias voltage VBL to the drain.
Curve b shows the case where a bias voltage VBLL is applied to the drain.

【0026】書き込みパルス数nが多くなると、フロー
ティングゲートへの電荷注入量が増加して、メモリセル
のスレッショルド電圧Vtが大きくなるため、メモりセ
ル電流Irが低下する。しかし、1パルス毎のフローテ
ィングゲートへの電荷注入量は徐々に少なくなるため、
メモリセル電流の低下率は徐々に少なくなってしまう。
When the number of write pulses n increases, the amount of charges injected into the floating gate increases and the threshold voltage Vt of the memory cell increases, so that the memory cell current Ir decreases. However, since the amount of charge injected into the floating gate per pulse gradually decreases,
The decrease rate of the memory cell current gradually decreases.

【0027】そこで、ドレインへ印加するバイアス電圧
として比較的高いVBLHを採用した場合、曲線aに示す
ように、約15パルス印加すればデータ「0,1」に対
応するメモリセル電流値80μAとなり、読み出し時に
はほぼV2の読み出し電圧Vmが得られるが、データ
「1,0」に対応するメモリセル電流60μA(読み出
し電圧V3に対応する電流値)を得るためには、60パ
ルス以上の書き込みパルスを印加する必要がある。
Therefore, when a relatively high VBLH is adopted as the bias voltage applied to the drain, as shown by the curve a, when about 15 pulses are applied, the memory cell current value corresponding to the data "0, 1" becomes 80 μA, A read voltage Vm of approximately V2 is obtained at the time of reading, but a write pulse of 60 pulses or more is applied to obtain a memory cell current of 60 μA (a current value corresponding to the read voltage V3) corresponding to data “1,0”. There is a need to.

【0028】しかしながら、図1に示す回路構成では、
データの上位ビットD1が「1」のとき、ドレインへの
バイアス電圧がVBLHからより低いVBLLに切り換えられ
るので、1パルス当たりのフローティングゲートへの電
荷注入量が増加して、曲線bに示すように、約4パルス
でデータ「1,0」に対応するメモリセル電流60μA
が得られるようになり、データ「1,1」に対応するメ
モリセル電流40μA(読み出し電圧V4に対応する電
流値)もほぼ11パルスで得られるようになる。
However, in the circuit configuration shown in FIG.
When the upper bit D1 of the data is "1", the bias voltage to the drain is switched from VBLH to a lower VBLL, so that the amount of charge injection into the floating gate per pulse increases, as shown by the curve b. , Memory cell current 60 μA corresponding to data “1, 0” with about 4 pulses
, And a memory cell current of 40 μA (current value corresponding to the read voltage V4) corresponding to the data “1, 1” can be obtained in almost 11 pulses.

【0029】つまり、書き込むデータに応じてドレイン
へ供給するバイアス電圧値を切り換えることにより、短
時間に書き込みを行うことができる。次に、読み出しモ
ードでの動作について、図9を参照しながら説明する。
読み出しモードでは、まず、信号XSET(図9ウ)が
Hレベルになることによって、データレジスタ20に初
期値オール「1」がセットされ(図9オ)、デコーダ2
2からは図9カに示すように、オール「1」に対応する
アナログ電圧V4が出力される。そこで、クロックRW
CK4が図9キの如くHレベルになると、メモリセル6
0に対するバイアス条件は書き込みモードにおける読み
出し動作時と全く同一になるので、選択されたメモリセ
ルのフローティングゲートに注入された電荷に対応する
電圧Vmが比較器23の反転端子に得られ、この電圧V
mがデコーダ22からの電圧V4と比較される。比較の
結果、Vm>V4であれば比較器23及びラッチ回路2
4の出力COMPはLレベルになるので、NANDゲー
ト39の出力がHレベルになり、このときNANDゲー
ト38の出力はHレベルに固定されているので、NAN
Dゲート41の出力はLレベルとなり、以降ラッチ動作
は行われることなくデータレジスタ20にはオール
「1」が保持されたままとなる。
That is, writing can be performed in a short time by switching the bias voltage value supplied to the drain according to the data to be written. Next, the operation in the read mode will be described with reference to FIG.
In the read mode, first, when the signal XSET (FIG. 9C) goes to H level, the initial value all "1" is set in the data register 20 (FIG. 9E), and the decoder 2
9 outputs an analog voltage V4 corresponding to all "1" as shown in FIG. Therefore, the clock RW
When CK4 becomes H level as shown in FIG.
Since the bias condition for 0 is exactly the same as that in the read operation in the write mode, a voltage Vm corresponding to the electric charge injected into the floating gate of the selected memory cell is obtained at the inverting terminal of the comparator 23.
m is compared with the voltage V4 from the decoder 22. As a result of comparison, if Vm> V4, the comparator 23 and the latch circuit 2
4 is at L level, the output of NAND gate 39 is at H level. At this time, the output of NAND gate 38 is fixed at H level.
The output of the D gate 41 becomes L level, and the data register 20 keeps all “1” without performing the latch operation thereafter.

【0030】一方、比較の結果Vm≦V4であれば、比
較器23及びラッチ回路24の出力COMPはHレベル
となるので、図9アに示すようにクロックRWCK3が
Hレベルになると、NANDゲート39の出力がLレベ
ルとなり、このため、NANDゲート41からデータレ
ジスタ20にクロック信号が出力され、データ入力ライ
ン45に供給されたデータがデータレジスタ20にラッ
チされる。このデータ入力ライン45には、読み出しモ
ード時に図2に示すダウンカウンタ801から「1
0」,「01」,「00」のデータ「D1,D0」がク
ロックRWCK4が立ち下がる毎に順次出力されるの
で、データ「11」の次にはデータ「10」が図9オに
示すようにデータレジスタ20にラッチされることとな
る。すると、デコーダ22の出力Vdecは図9カに示す
ように電圧V3まで低下し、クロックRWCK4が再び
Hレベルになると、メモリセルから読み出されたアナロ
グ量に対応する電圧Vmと電圧V3が比較される。そし
て、Vm>V3であれば比較器23及びラッチ回路24
の出力COMPはLレベルに反転し、以降ラッチ動作は
行われることなくデータレジスタ20には「10」が保
持される。比較の結果Vm≦V3のときは、比較器23
及びラッチ回路24の出力COMPはHレベルを維持す
るので、次のデータ「01」がデータレジスタ20にラ
ッチされ、比較器23で電圧V2とVmが比較される。
この比較により、Vm>V2であればデータレジスタ2
0の内容は「01」に固定され、Vm≦V2であれば最
後のデータ「00」がデータラッチ20にラッチされ、
電圧VmとV1が比較される。電圧V1はほぼ0Vに設
定されているので、最後の比較においてはVm>V1と
なりデータレジスタ10の内容は「00」に固定され
る。
On the other hand, if the comparison result is Vm ≦ V4, the output COMP of the comparator 23 and the latch circuit 24 becomes H level, and therefore, when the clock RWCK3 becomes H level as shown in FIG. Output becomes L level, so that a clock signal is output from the NAND gate 41 to the data register 20, and the data supplied to the data input line 45 is latched in the data register 20. The data input line 45 receives “1” from the down counter 801 shown in FIG.
Since the data "D1, D0" of "0", "01", and "00" are sequentially output each time the clock RWCK4 falls, the data "10" follows the data "11" as shown in FIG. Is latched in the data register 20. Then, the output Vdec of the decoder 22 drops to the voltage V3 as shown in FIG. 9 and when the clock RWCK4 goes to the H level again, the voltage Vm corresponding to the analog amount read from the memory cell is compared with the voltage V3. You. If Vm> V3, the comparator 23 and the latch circuit 24
Is inverted to the L level, and "10" is held in the data register 20 without performing the latch operation thereafter. When the comparison result is Vm ≦ V3, the comparator 23
Since the output COMP of the latch circuit 24 maintains the H level, the next data "01" is latched in the data register 20, and the comparator 23 compares the voltages V2 and Vm.
From this comparison, if Vm> V2, data register 2
The content of 0 is fixed to “01”, and if Vm ≦ V2, the last data “00” is latched by the data latch 20;
The voltages Vm and V1 are compared. Since the voltage V1 is set to approximately 0 V, Vm> V1 in the last comparison, and the content of the data register 10 is fixed to "00".

【0031】以上のように、メモリセルから読み出され
たアナログ量に対応する電圧Vmは、データレジスタ2
0,抵抗分割回路21,デコーダ22,比較器23,N
ANDゲート39,NANDゲート41によりAD変換
され、出力バッファ25を介して外部に転送される。つ
まり、これらの回路により図5に示した第2ADコンバ
ータ5が構成されている。
As described above, the voltage Vm corresponding to the analog amount read from the memory cell is stored in the data register 2
0, resistance dividing circuit 21, decoder 22, comparator 23, N
The signal is AD-converted by the AND gate 39 and the NAND gate 41 and transferred to the outside via the output buffer 25. That is, these circuits constitute the second AD converter 5 shown in FIG.

【0032】ところで、以上説明したリードライト回路
300では、2ビットのデジタルデータを4値のアナロ
グ量に変換して1メモリセルに書き込むようにしている
が、ADPCMエンコーダ2から出力される実際のデジ
タルデータは4ビットである。そこで、この例において
は、図2に示すように、入力される4ビットのデジタル
データのうち上位2ビットを右側のメモリセルアレイ6
Rに記憶し、下位2ビットを左側のメモリセルアレイ6
Lに記憶するようにしている。勿論、両アレイに対する
記憶は、上述したリードライト回路300によって行わ
れ、2ビットのデジタルデータが各々4値のアナログ量
に変換された後、各メモリセルに多値記憶される。
By the way, in the read / write circuit 300 described above, 2-bit digital data is converted into a quaternary analog amount and written into one memory cell. However, the actual digital signal output from the ADPCM encoder 2 is used. The data is 4 bits. Therefore, in this example, as shown in FIG. 2, the upper two bits of the inputted 4-bit digital data are stored in the right memory cell array 6.
R, and the lower 2 bits are stored in the left memory cell array 6
L. Of course, storage in both arrays is performed by the above-described read / write circuit 300. After 2-bit digital data is converted into 4-value analog quantities, multi-value storage is performed in each memory cell.

【0033】図2において、800はマイコン8,AD
PCMエンコーダ2,ADPCMデコーダ7に接続され
たコントロール回路であり、読み出し時のAD変換用の
ダウンカウント値を出力するダウンカウンタ801、及
び、アドレス発生回路10を含み、9ビットのXアドレ
スADRX,11ビットのYアドレスADRY,4ビッ
トのデータを送出すると共に、図1に示した各種クロッ
ク信号及び制御信号を出力し、さらには、メモリセルア
レイから読み出したアナログ量に対応するデジタルデー
タを一旦取り込み、ADPCMデコーダ7に送出する働
きをする。
In FIG. 2, reference numeral 800 denotes the microcomputer 8 and AD.
A control circuit connected to the PCM encoder 2 and the ADPCM decoder 7, including a down counter 801 for outputting a down-count value for AD conversion at the time of reading, and an address generation circuit 10, and a 9-bit X address ADRX, 11 The bit Y address ADRY sends out the 4-bit data, outputs the various clock signals and control signals shown in FIG. 1, and further fetches the digital data corresponding to the analog amount read from the memory cell array. It serves to send it to the decoder 7.

【0034】また、右側のメモリセルアレイ6Rには、
上側にブロックセレクタ群600RU,リードライト回
路群300RU,Xアドレスデコーダ群100RU,サ
ブデコーダ700RUが配置されており、これらの構成
と対称的に下側にも、ブロックセレクタ群600RL,
リードライト回路群300RL,Xアドレスデコーダ群
100RL,サブデコーダ700RLが配置されてい
る。左側のメモリセルアレイ6Lについても右側セルア
レイと同様に、上下に、ブロックセレクタ群600L
U,リードライト回路群300LU,Xアドレスデコー
ダ群100LU,サブデコーダ700LU、及び、ブロ
ックセレクタ群600LL,リードライト回路群300
LL,Xアドレスデコーダ群100LL,サブデコーダ
700LLが配置されている。
Further, in the memory cell array 6R on the right side,
A block selector group 600 RU, a read / write circuit group 300 RU, an X address decoder group 100 RU, and a sub-decoder 700 RU are arranged on the upper side, and the block selector group 600 RL,
A read / write circuit group 300RL, an X address decoder group 100RL, and a sub-decoder 700RL are arranged. As for the left memory cell array 6L, similarly to the right cell array, the block selector groups 600L are vertically arranged.
U, read / write circuit group 300LU, X address decoder group 100LU, sub-decoder 700LU, block selector group 600LL, read / write circuit group 300
LL, X address decoder group 100LL, and sub-decoder 700LL are arranged.

【0035】そして、右側メモリセルアレイ6Rと左側
メモリセルアレイ6Lに対する上記回路構成は全て同一
であり、且つ、入力されるアドレス信号も同一であるた
め、これらメモリセルは全く同一の動作を行う。尚、Y
アドレスデコーダ200,250、及び、第2バイアス
発生回路400は、図1に示した構成と同一である。こ
こで、図3に左側メモリセルアレイ6L及びその周辺回
路の詳細を示す。
Since the circuit configurations for the right side memory cell array 6R and the left side memory cell array 6L are all the same and the input address signals are also the same, these memory cells perform exactly the same operation. Incidentally, Y
The address decoders 200 and 250 and the second bias generation circuit 400 have the same configuration as that shown in FIG. Here, FIG. 3 shows the details of the left memory cell array 6L and its peripheral circuits.

【0036】図3においては、メモリセルアレイ6Lが
上下に各々32ブロックに分割管理されており、これら
の各ブロック毎に、ブロックセレクタBS,リードライ
ト回路R/W,XアドレスデコーダX−ADECが配置
されている。従って、ブロックセレクタ群600LU,
600LLは各々32個のブロックセレクタBSからな
り、リードライト回路群300LU,300LLは各々
32個のリードライト回路R/Wからなり、Xアドレス
デコーダ群100LU,100LLは各々32個のXア
ドレスデコーダX−ADECからなる。図3に示す各ブ
ロックのリードライト回路R/Wは図1に示したリード
ライト回路300と全く同一の構成であり、Xアドレス
デコーダX−ADECも図1に示したXアドレスデコー
ダ100と全く同一の構成である。しかしながら、ブロ
ックセレクタBSは自己のブロックが選択されたことを
検出するため、自己のブロックNO.を示すXアドレス
ADRX[5:0]が入力されたときのみHレベルを出
力するように、各ブロック毎に異なるアドレスを入力す
る構成である。
In FIG. 3, the memory cell array 6L is vertically divided into 32 blocks, and a block selector BS, a read / write circuit R / W, and an X address decoder X-ADEC are arranged for each of these blocks. Has been done. Therefore, the block selector group 600LU,
Each of 600LL includes 32 block selectors BS, each of the read / write circuit groups 300LU and 300LL includes 32 read / write circuits R / W, and each of the X address decoder groups 100LU and 100LL includes 32 X address decoders X-X. ADEC. The read / write circuit R / W of each block shown in FIG. 3 has exactly the same configuration as the read / write circuit 300 shown in FIG. 1, and the X address decoder X-ADEC is also exactly the same as the X address decoder 100 shown in FIG. It is a structure of. However, since the block selector BS detects that its own block has been selected, its own block NO. In this configuration, a different address is input for each block so that the H level is output only when the X address ADRX [5: 0] indicating the address is input.

【0037】以下、図6を参照してデータ書き込みモー
ド時の動作を説明する。まず、アドレス発生回路10か
ら送出されるアドレスは順次更新されるので、下位6ビ
ットのXアドレスADRX[5:0]は図6イに示すよ
うに変化し、上側のブロックセレクタ群600LUでは
ブロックNO.0からNO.31に向かって順次セレク
ト出力BSELがHレベルになる。この期間は、図6
ウ,エに示すように上側のリードライト回路群300L
Uへのラッチイネーブル信号LATEN及びライトイネ
ーブル信号WRIEN2が、各々Hレベル及びLレベル
になるので、ブロックNO.0からNO.31に向かっ
て各リードライト回路R/W内のデータレジスタ20
に、サンプルされたデータが順次ラッチされていく。更
に、XアドレスADRX[5:0]が更新されていく
と、今度は、下側のブロックセレクタ群600LLでは
ブロックNO.32からNO.63に向かって順次セレ
クト出力がHレベルになり、この期間は図6オに示すよ
うにラッチイネーブル信号LATENがHレベルになる
ので、下側のリードライト回路群300LLでは、ブロ
ックNO.32からNO.63に向かって各リードライ
ト回路R/W内のデータレジスタ20に、サンプルされ
たデータが順次ラッチされていく。また、この期間は、
同時に上側のリードライト回路群300LUへのライト
イネーブル信号WRITEN2が、図6エに示すように
Hレベルになるので、各ブロックでは同時に書き込み動
作が実行される。但し、各ブロックでは、Xアドレスデ
コーダX−ADECが上位8ビットのXアドレスADR
X[8:5]によりいずれか1本のビットラインBLを
選択し、Yアドレスデコーダ200,250がいずれか
1本のソースラインSL及びワードラインWLを選択す
るので、結果的には上側の選択された32個のメモリセ
ルに対して同時に書き込みが実行される。
The operation in the data write mode will be described below with reference to FIG. First, since the addresses sent from the address generating circuit 10 are sequentially updated, the lower 6 bits of the X address ADRX [5: 0] change as shown in FIG. 6A, and the block NO in the upper block selector group 600LU . 0 to NO. The select output BSEL sequentially becomes H level toward 31. This period is shown in FIG.
As shown in c and d, the upper read / write circuit group 300L
Since the latch enable signal LATEN and the write enable signal WREN2 to U become H level and L level, respectively, the block NO. 0 to NO. Toward the data register 20 in each read / write circuit R / W
Then, the sampled data is sequentially latched. Further, as the X address ADRX [5: 0] is updated, the block number of the lower block selector group 600LL is changed. 32 to NO. 63, the select output sequentially becomes H level, and during this period, the latch enable signal LATEN becomes H level as shown in FIG. 6E. Therefore, in the lower read / write circuit group 300LL, the block NO. 32 to NO. The sampled data is sequentially latched in the data register 20 in each read / write circuit R / W toward 63. Also, during this period,
At the same time, the write enable signal WRITEN2 to the upper read / write circuit group 300LU becomes H level as shown in FIG. 6D, so that the write operation is executed simultaneously in each block. However, in each block, the X address decoder X-ADEC controls the upper 8 bits of the X address ADR.
X [8: 5] selects any one bit line BL, and Y address decoders 200 and 250 select any one source line SL and word line WL. Writing is simultaneously performed on the 32 memory cells.

【0038】書き込み後に、アドレスADRX[5:
0]は、再び、「0」に戻って順次アドレスを更新する
ので、次に入力される32個のサンプリングデータは上
側リードライト回路群300LUの各ブロックのデータ
レジスタ20に順次ラッチされていく。このようなラッ
チ動作が行われている期間に、下側リードライト回路群
300LLでは、ライトイネーブル信号WITEN2が
Hレベルになるので、全ブロックにおいて32個の選択
されたメモリセルに対して同時に書き込みが実行され
る。
After writing, the address ADRX [5:
0] again returns to “0” and sequentially updates the address, so that the next 32 input sampling data are sequentially latched in the data register 20 of each block of the upper read / write circuit group 300LU. In the period during which such a latch operation is performed, in the lower read / write circuit group 300LL, the write enable signal WITEN2 is at the H level, so that data can be simultaneously written to 32 selected memory cells in all blocks. Be executed.

【0039】このように、上側リードライト回路群30
0LUと下側リードライト回路群300LLでは、デー
タのラッチ動作と書き込み動作が交互に行われ、書き込
み動作が1サンプリング時間より長くても、空き時間を
作ることなく効率よく書き込み動作が実行される。次
に、図7を参照しながら読み出しモード時の動作を説明
する。
Thus, the upper read / write circuit group 30
In the 0LU and the lower read / write circuit group 300LL, the data latch operation and the write operation are performed alternately, and even if the write operation is longer than one sampling time, the write operation can be performed efficiently without creating an idle time. Next, the operation in the read mode will be described with reference to FIG.

【0040】まず、サブデコーダ700LUは、図4の
実線で示すように、XアドレスADRX[4:2]を入
力するNANDゲート701と、アドレスADRX
[5]とNANDゲート701の出力とを入力するNA
NDゲートと、読み出しモード中常にHレベルになる信
号REAENとNANDゲート702の出力を入力し出
力として図1に示すリードイネーブル信号REAEN2
を出力するANDゲート703とから構成される。ま
た、サブデコーダ700LLは、点線で示すようにアド
レスADRX[5]の代わりにその反転信号を入力する
ようにした点のみが、サブデコーダ700LUと異な
り、他の部分は全く同一構成である。
First, as shown by the solid line in FIG. 4, the sub-decoder 700LU has a NAND gate 701 for inputting the X address ADRX [4: 2] and an address ADRX.
NA for inputting [5] and the output of NAND gate 701
An ND gate, a signal REAEN which is always at the H level during the read mode, and an output of the NAND gate 702 are input and output as a read enable signal REAEN2 shown in FIG.
And an AND gate 703 that outputs the same. The sub-decoder 700LL differs from the sub-decoder 700LU only in that an inverted signal thereof is input instead of the address ADRX [5] as shown by a dotted line, and the other parts have the completely same configuration.

【0041】そこで、読み出しモード時に、図7イに示
すようにアドレスADRX[5:0]が更新され、アド
レスが「60」になるとADRX[5:2]の各ビット
出力が全てHレベルになるので、サブデコーダ700L
Uでは、NANDゲート701の出力がLレベルにな
り、このため、NANDゲート702及びANDゲート
703の出力REAEN2が、図7ウに示すようにHレ
ベルになる。よって、上側のリードライト回路群700
LUで32個のメモリセルから同時に読み出し動作が開
始される。この読み出し動作は1サンプリング期間(ア
ドレスが1だけ更新される期間)より長く、この場合約
3サンプリング期間かかり、アドレスが「0」に戻るま
でには終了している。
Therefore, in the read mode, as shown in FIG. 7A, the address ADRX [5: 0] is updated, and when the address becomes "60", all the bit outputs of ADRX [5: 2] become H level. Therefore, sub-decoder 700L
In U, the output of the NAND gate 701 becomes L level, so that the outputs REAEN2 of the NAND gate 702 and the AND gate 703 become H level as shown in FIG. 7C. Therefore, the upper read / write circuit group 700
The read operation is started simultaneously from the 32 memory cells in the LU. This read operation is longer than one sampling period (a period in which the address is updated by 1), and in this case, it takes about three sampling periods, and ends before the address returns to “0”.

【0042】ところで、NANDゲート701がHレベ
ルである期間は、アドレスが「60」から「63」にな
るまで続き、アドレスが「0」に戻るとその出力はLレ
ベルになってしまう。しかしながら、アドレスが「0」
から「31」の間はADRX[5]が常にLレベルであ
るので、NANDゲート702の出力はHレベルとな
り、サブデコーダ700LUの出力REAEN2は、図
7ウに示すように引き続きHレベルを維持する。アドレ
スADRX[5:0]が「0」から「31」に変化する
と、ブロックNO.0からNO.31のブロックセレク
タBSが順次Hレベルを出力するので、各リードライト
回路R/Wでは出力バッファ34が開いて、順次データ
レジスタ20の内容が出力される。
Meanwhile, the period in which the NAND gate 701 is at the H level continues until the address changes from "60" to "63", and when the address returns to "0", its output becomes the L level. However, the address is "0"
Since ADRX [5] is always at the L level during the period from to "31", the output of NAND gate 702 is at the H level, and output REAEN2 of sub-decoder 700LU continuously maintains the H level as shown in FIG. . When the address ADRX [5: 0] changes from “0” to “31”, the block NO. 0 to NO. Since the 31 block selectors BS sequentially output the H level, the output buffer 34 is opened in each read / write circuit R / W, and the contents of the data register 20 are sequentially output.

【0043】一方、サブデコーダ700LLでは、アド
レスADRX[5:0]が「28」になると、アドレス
ADRX[5]の反転出力及びADRX[4:2]の各
ビット出力が全てHレベルになるので、NANDゲート
701の出力がHレベルとなり、このため、NANDゲ
ート702及びANDゲート703の出力REAEN2
が、図7エに示すようにHレベルになる。よって、下側
のリードライト回路群300LLで32個のメモリセル
から同時に読み出し動作が開始される。そして、NAN
Dゲート701の出力はアドレスが「31」になるまで
Hレベルを維持し、「32」になるとLレベルになって
しまうが、アドレスが「32」から「63」まではAD
RX[5]の反転出力は常にLレベルになるので、この
期間、下側のリードライト回路群300LLの出力RE
AEN2は、図7エに示すように引き続きHレベルを維
持する。そして、アドレスが「32」から「63」に変
化する期間は、ブロックNO.32からNO.63のブ
ロックセレクタBSが順次Hレベルを出力するので、各
リードライト回路R/Wでは出力バッファ34が開い
て、順次データレジスタ20の内容が出力される。
On the other hand, in the sub-decoder 700LL, when the address ADRX [5: 0] becomes "28", the inverted output of the address ADRX [5] and each bit output of ADRX [4: 2] become H level. , The output of the NAND gate 701 becomes H level, and therefore the output of the NAND gate 702 and the AND gate 703 is REAEN2.
Becomes H level as shown in FIG. Therefore, the read operation is simultaneously started from the 32 memory cells in the lower read / write circuit group 300LL. And NAN
The output of the D gate 701 keeps the H level until the address becomes “31”, and goes to the L level when the address becomes “32”.
Since the inverted output of RX [5] is always at the L level, during this period, the output RE of the lower read / write circuit group 300LL is output.
AEN2 continuously maintains the H level as shown in FIG. During the period when the address changes from "32" to "63", the block NO. 32 to NO. Since the 63 block selectors BS sequentially output the H level, the output buffer 34 is opened in each read / write circuit R / W, and the contents of the data register 20 are sequentially output.

【0044】このように、データの出力を開始すべきタ
イミングより4サンプリング期間前から、データレジス
タ20の内容を先読みすることによって、読み出しモー
ド時に無用な空き時間ができることを防いでいる。以
上、図3に基づき左側のメモリセルアレイ6Lに関して
説明を行ったが、上述した通り、右側メモリセルアレイ
6Rでも全く同様の動作が行われる。
As described above, by pre-reading the contents of the data register 20 from four sampling periods before the timing at which the data output should be started, it is possible to prevent unnecessary empty time in the read mode. As described above, the left memory cell array 6L has been described with reference to FIG. 3, but as described above, exactly the same operation is performed in the right memory cell array 6R.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、データ保持の信頼性を
保ちながら、回路構成を簡略化して回路規模を小さくで
きる。特に、書き込みモード時のDA変換処理と読み出
しモード時のAD変換処理を同一の回路構成を用いて実
現できるので、回路の簡略化がより一層計られる。
According to the present invention, the circuit structure can be simplified and the circuit scale can be reduced while maintaining the reliability of data retention. In particular, since the DA conversion process in the write mode and the AD conversion process in the read mode can be realized by using the same circuit configuration, the circuit can be further simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明におけるリードライト回路を示す回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a read / write circuit according to the present invention.

【図2】本発明における左右一対のメモリセルアレイ及
びその周辺回路を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a pair of left and right memory cell arrays and peripheral circuits according to the present invention.

【図3】本発明における左側メモリセルアレイ及びその
周辺回路を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a left memory cell array and its peripheral circuits according to the present invention.

【図4】本発明におけるサブデコーダの具体構成を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific configuration of a sub-decoder according to the present invention.

【図5】本発明を適用した音声録音再生装置の全体ブロ
ック図である。
FIG. 5 is an overall block diagram of a voice recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied.

【図6】本発明におけるリードライト回路群のラッチモ
ード及び書き込みモード時の動作を示すタイミングチャ
ートである。
FIG. 6 is a timing chart showing an operation in a latch mode and a write mode of the read / write circuit group according to the present invention.

【図7】本発明におけるリードライト回路群の読み出し
モード時の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart showing an operation in a read mode of the read / write circuit group according to the present invention.

【図8】本発明におけるリードライト回路の書き込みモ
ード動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing a write mode operation of the read / write circuit according to the present invention.

【図9】本発明におけるリードライト回路の読み出しモ
ード動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing a read mode operation of the read / write circuit according to the present invention.

【図10】本発明における入力デジタルデータと対応す
るアナログ電圧との関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between input digital data and a corresponding analog voltage in the present invention.

【図11】本発明におけるメモリセルのバイアス条件を
示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a bias condition of a memory cell in the present invention.

【図12】本発明におけるメモリセルの書き込み特性を
示す特性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing write characteristics of a memory cell in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1ADコンバータ 2 ADPCMエンコーダ 3 リードライト制御回路 4 第2DAコンバータ 5 第2ADコンバータ 6 EEPROM 6R 右側メモリセルアレイ 6L 左側メモリセルアレイ 7 ADPCMデコーダ 8 第1DAコンバータ 9 マイコン 10 アドレス発生回路 20 データレジスタ 21 抵抗分割回路 22 デコーダ 23 比較器 24 ラッチ回路 25 出力バッファ 26 PチャネルMOSトランジスタ 27,28,36,37 NチャネルMOSトランジス
タ 29 アナログスイッチ 60 メモリセル 100 Xアドレスデコーダ 100LU,100LL,100RU,100RL X
アドレスデコーダ群 200 Yアドレスデコーダ(SL用) 250 Yアドレスデコーダ(WL用) 300 リードライト回路 300LU,300LL,300RU,300RL リ
ードライト回路群 400 第2バイアス発生回路 500 第1バイアス発生回路 600 ブロックセレクタ 600LU,600LL,600RU,600RL ブ
ロックセレクタ群 700LU,700LL,700RU,700RL サ
ブデコーダ 800 コントロール回路 801 ダウンカウンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st AD converter 2 ADPCM encoder 3 read / write control circuit 4 2nd DA converter 5 2nd AD converter 6 EEPROM 6R right memory cell array 6L left memory cell array 7 ADPCM decoder 8 1st DA converter 9 microcomputer 10 address generation circuit 20 data register 21 resistance division circuit Reference Signs List 22 decoder 23 comparator 24 latch circuit 25 output buffer 26 P-channel MOS transistor 27, 28, 36, 37 N-channel MOS transistor 29 analog switch 60 memory cell 100 X address decoder 100 LU, 100 LL, 100 RU, 100 RL X
Address decoder group 200 Y address decoder (for SL) 250 Y address decoder (for WL) 300 read / write circuit 300LU, 300LL, 300RU, 300RL read / write circuit group 400 second bias generation circuit 500 first bias generation circuit 600 block selector 600LU , 600LL, 600RU, 600RL Block selector group 700LU, 700LL, 700RU, 700RL Sub decoder 800 Control circuit 801 Down counter

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力されるデジタルデータを保持するデ
ータレジスタと、複数のアナログ電圧を出力する電圧発
生回路と、前記データレジスタの内容をデコードし該内
容に対応して前記複数のアナログ電圧のいずれかを選択
的に出力するデコーダと、多値のアナログ量を書き込み
可能な不揮発性メモリセルと、該メモリセルから読み出
したアナログ量に対応する電圧と前記デコーダの出力電
圧とを比較する比較器と、該比較器の比較結果に応答し
て前記メモリセルへのアナログ量の書き込みを行う書き
込み回路とを備えたことを特徴とする不揮発性多値メモ
リ装置。
1. A data register for holding input digital data, a voltage generation circuit for outputting a plurality of analog voltages, a content of the data register is decoded, and one of the plurality of analog voltages corresponding to the content is decoded. And a decoder for selectively outputting a multi-valued analog amount, and a comparator for comparing a voltage corresponding to the analog amount read from the memory cell with an output voltage of the decoder. And a write circuit for writing an analog amount to the memory cell in response to a comparison result of the comparator.
【請求項2】 書き込みモード時、前記データレジスタ
にメモリセルへ書き込むべきデータを設定し、前記書き
込み回路を動作させて前記設定されたデータに対応する
アナログ量をメモリセルに書き込むと共に、読み出しモ
ード時、所定値より順に更新されるデジタルデータを前
記データレジスタに順次設定し、該設定毎に前記比較器
による比較動作を行わせ、該比較の結果に応じて前記デ
ジタルデータの設定を停止して、メモリセルから読み出
したアナログ量に対応するデジタルデータを前記データ
レジスタに得るよう制御する制御回路を、更に備えたこ
とを特徴とする請求項1記載の不揮発性多値メモリ装
置。
2. In a write mode, data to be written to a memory cell is set in the data register, the write circuit is operated to write an analog amount corresponding to the set data to the memory cell, and in the read mode. , Sequentially setting digital data to be updated from a predetermined value in the data register, causing the comparator to perform a comparison operation for each setting, and stopping the setting of the digital data according to the result of the comparison, 2. The non-volatile multi-valued memory device according to claim 1, further comprising a control circuit for controlling digital data corresponding to an analog amount read from the memory cell to be obtained in the data register.
【請求項3】 前記電圧発生回路は抵抗分割回路である
ことを特徴とする請求項1記載の不揮発性多値メモリ装
置。
3. The nonvolatile multi-level memory device according to claim 1, wherein the voltage generating circuit is a resistance division circuit.
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