CN105448343B - 一种只读存储单元和只读存储器 - Google Patents

Abstract

一种只读存储单元和只读存储器，所述只读存储单元包括：晶体管、字线、第一位线、第二位线和差分灵敏放大器，所述字线与所述晶体管的栅端连接，所述晶体管的漏端根据所述只读存储单元中存储的信息，与所述第一位线或者所述第二位线连接，且所述第一位线和所述第二位线还分别与所述差分灵敏放大器的正向输入端和反向输入端连接。上述的方案可以提高只读存储单元的读取速度，且减小只读存储单元所占用的面积。

Description

一种只读存储单元和只读存储器

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种只读存储单元和只读存储器。

背景技术

只读存储器(Read-Only Memory，ROM)，是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器，其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中，并且资料不会因为电源关闭而丢失ROM所存数据，一般是装入整机前事先写好的，整机工作过程中只能读出，而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定，断电后所存数据也不会改变；其结构较简单，读出较方便，因而常用于存储各种固定程序和数据。

现有的ROM单元通常只有一条位线，通常存在着读取速度缓慢或者读取精度低且占用面积大的问题。

发明内容

本发明实施例解决的是如何提高只读存储单元的读取进度和速度，并减小只读存储单元所占用的面积。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种只读存储单元，所述只读存储单元包括：

晶体管、字线、第一位线、第二位线和差分灵敏放大器，所述字线与所述晶体管的栅端连接，所述晶体管的漏端根据所述只读存储单元中存储的信息，与所述第一位线或者所述第二位线连接，且所述第一位线和所述第二位线还分别与所述差分灵敏放大器的正向输入端和反向输入端连接。

可选地，所述晶体管的漏端根据所述只读存储单元中存储的信息，与所述第一位线或者所述第二位线连接，包括：

当所述只读存储单元中存储的信息为0时，所述第一位线与所述晶体管的漏端连接

当所述只读存储单元中存储的信息为1时，所述第二位线与所述晶体管的漏端连接。

可选地，所述晶体管为金氧半场效晶体管。

本发明实施例还提供了一种只读存储器，包括只读存储单元，其中，所述只读存储单元包括：

晶体管、字线、第一位线、第二位线和差分灵敏放大器，所述字线与所述晶体管的栅端连接，所述晶体管的漏端根据所述只读存储单元中存储的信息，与所述第一位线或者所述第二位线连接，且所述第一位线和所述第二位线还分别与所述差分灵敏放大器的正向输入端和反向输入端连接。

可选地，所述晶体管的漏端根据所述只读存储单元中存储的信息，与所述第一位线或者所述第二位线连接，包括：

当所述只读存储单元中存储的信息为0时，所述第一位线与所述晶体管的漏端连接；

当所述只读存储单元中存储的信息为1时，将所述第二位线与所述晶体管的漏端连接。

可选地。所述晶体管为金氧半场效晶体管。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下的优点：

通过为只读存储单元设置两条位线—第一位线和第二位线，并根据所述只读存储单元待发送的数据的信息，将晶体管的漏端与第一位线或者第二位线连接，且将所述第一位线和第二位线均预充电至高电平状态，当第一位线或者第二位线与晶体管的漏端连接时，第一位线与第二位线之间便会构成相应的差分信号，输入差分灵敏放大器进行信号的读取，这种采用内部产生的差分信号进行只读存储单元的读取方式，可以避免与相应的外部参考信号产生单元之间的匹配问题，并可以提高读取速度，且减小只读存储单元所占用的面积。

附图说明

图1是现有技术中的一种只读存储单元的结构示意图；

图2是现有技术中的另一种只读存储单元的结构示意图；

图3是本发明实施例中的一种只读存储单元的结构示意图；

图4是本发明实施例中的另一种只读存储单元的结构示意图。

具体实施方式

现有技术中，只读存储单元(以下称为ROM单元)在通常情况下具有一条位线和一条字线，其根据信息的读取方式不同，可以采用下述的两种结构形式：

图1示出了现有技术中的一种ROM单元的结构示意图。如图1所示的ROM单元可以包括：晶体管11、字线WL12、位线BL13和反相器14，其中，晶体管11的栅端与字线WL12相连接，源端与地线15连接，漏端与位线BL13，且位线BL13还与反相器14的输入端相连接。

在读取ROM单元中存储的数据时，字线WL12打开，由于晶体管11的漏端与位线BL13连接，使得位线BL13和地线15(VSS)相连接，使得位线BL13的电平信号被下拉至反相器14的翻转电平以下。此时，反相器14的输出端输出的信号被定义为存“0”，即所述ROM单元中存储的数据为0，反之，所述ROM单元中存储的数据为1。上述的ROM单元在读取数据时，由于将位线BL13下拉至翻转电平以下需要一段时间，因此，降低了ROM单元的读取速度。

图2示出了现有技术中的另一种ROM单元的结构示意图。如图2所示的ROM单元可以包括：晶体管21、字线WL22、位线WL23、参考信号产生单元24和差分灵敏放大器25，其中，晶体管21的栅端与字线WL22相连接，源端与地线(VSS)26连接，漏端与位线WL23连接，且位线WL23还与差分灵敏放大器25的正向输入端连接，参考信号产生单元24的输出的参考信号与差分灵敏放大器25的反向输入端连接。

读取ROM单元中存储的数据时，字线WL22打开，由于晶体管21的漏端与位线WL23连接，使得位线WL23与参考信号产生单元24输出的参考信号之间构成差分信号，所述差分信号被差分灵敏放大器14读取。由于不需要将位线WL23的电平下拉至翻转电平以下，因而可以有效提升ROM单元的读取速度。但是，由于参考信号产生单元24的存在，不仅增加了ROM单元的面积。并且，由于参考信号产生单元24输出的参考信号和位线WL23的电平信号之间很难做到完全匹配，导致ROM单元的读取精度也随之下降。

为了弥补参考信号和位线WL23的电平信号不匹配而造成的读取精度的下降的问题，现有技术中通常会采用放慢读取速度的方式，以确保ROM单元读取精度。因此，上述的ROM单元存在着面积大和读取精度低的问题。

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明实施例采用的技术方案通过设置第一位线和第二位线，采用与晶体管的漏端相连接的位线和未与晶体管的漏端连接的位线之间产生的差分信号输入差分灵敏放大器，由于省去了相应的参考信号产生单元，可以避免与所述参考信号的不匹配产生的读取精度下降问题，可以提高ROM单元读取速度和精度，并可以减小只读存储单元所占用的面积。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图3示出了本发明实施例一种ROM单元的结构示意图。图4示出了本发明实施例中的另一种ROM单元的结构示意图。

这里需要指出的是，ROM单元中存储的信息或者为0，或者为1。当ROM单元中存储的信息为0时，对应的ROM单元的结构请参见图3所示；当ROM单元中存储的信息为1时，对应的ROM单元的结构请参见图4所示。

如图3所示，本发明实施例中的一种ROM单元可以包括：晶体管300、字线WL、第一位线BL、第二位线BLB和差分灵敏放大器301。其中，晶体管300的栅端与字线WL连接，晶体管300的漏端与第一位线BL连接，晶体管300的源端与地线302连接，且第一位线BL还与差分灵敏放大器301的正向输入端连接，第二位线BLB与差分灵敏放大器301的反向输入端连接。

在读取所述ROM单元中存储的信息时，由于第一位线BL和第二位线BLB均通过预充电达到高电平状态，当晶体管300的漏端与第一位线BL连接，第一位线BL的电平被拉低，使得第一位线BL和第二位线BLB之间构成差分信号，所述差分信号输入差分灵敏放大器301并经过放大处理后，输出信息为0。

如图4所示，本发明实施例中的ROM单元可以包括：晶体管400、字线WL、第一位线BL、第二位线BLB和差分灵敏放大器401。其中，晶体管400的栅端与字线WL连接，晶体管400的漏端与第二位线BLB连接，晶体管，400的源端与地线402连接，且第二位线BLB与差分灵敏放大器401的反向输入端连接，第一位线BL还与差分灵敏放大器401的正向输入端连接。

在读取所述ROM单元中存储的信息时，由于第一位线BL和第二位线BLB均通过预充电达到高电平状态，当晶体管400的漏端与第二位线BLB4连接时，第二位线BLB的电平被拉低，使得第一位线BL和第二位线BLB之间构成差分信号，所述差分信号输入差分灵敏放大器301并经过放大处理后，输出信息为1。

在具体实施中，所述晶体管可以为金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。

本发明实施例还提供了一种只读存储器，包括上述实施例中的ROM单元，其中，所述ROM单元的结构可以相应地参见图3和图4所示，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例的方法及系统做了详细的介绍，本发明并不限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种只读存储单元，其特征在于，所述只读存储单元中存储的数据无法改写或删除，所述只读存储单元包括：晶体管、字线、第一位线、第二位线和差分灵敏放大器，所述字线与所述晶体管的栅端连接，所述晶体管的漏端根据所述只读存储单元中存储的信息，与所述第一位线或者所述第二位线连接，所述第一位线和所述第二位线选择性的连接同一晶体管，且所述第一位线和所述第二位线还分别与所述差分灵敏放大器的正向输入端和反向输入端连接。

2.根据权利要求1所述的只读存储单元，其特征在于，所述晶体管的漏端根据所述只读存储单元中存储的信息，与所述第一位线或者所述第二位线连接，包括：

当所述只读存储单元中存储的信息为0时，所述第一位线与所述晶体管的漏端连接；

当所述只读存储单元中存储的信息为1时，所述第二位线与所述晶体管的漏端连接。

3.根据权利要求1所述的只读存储单元，其特征在于，所述晶体管为金氧半场效晶体管。

4.一种只读存储器，其特征在于，所述只读存储器中存储的数据无法改写或删除，所述只读存储器包括只读存储单元，所述只读存储单元包括：

晶体管、字线、第一位线、第二位线和差分灵敏放大器，所述字线与所述晶体管的栅端连接，所述晶体管的漏端根据所述只读存储单元中存储的信息，与所述第一位线或者所述第二位线连接，所述第一位线和所述第二位线选择性的连接同一晶体管，且所述第一位线和所述第二位线还分别与所述差分灵敏放大器的正向输入端和反向输入端连接。

5.根据权利要求4所述的只读存储器，其特征在于，所述晶体管的漏端根据所述只读存储单元中存储的信息，与所述第一位线或者所述第二位线连接，包括：

当所述只读存储单元中存储的信息为0时，所述第一位线与所述晶体管的漏端连接；

当所述只读存储单元中存储的信息为1时，所述第二位线与所述晶体管的漏端连接。

6.根据权利要求4所述的只读存储器，其特征在于，所述晶体管为金氧半场效晶体管。