具体实施方式
现在,将参考附图详细说明本发明的优选实施例。
图1是根据本发明第一优选实施例的数据传送操作完成检测电路10的电路图。
根据优选实施例的检测电路10是用于同步DRAM的电路,而且它还用于对完成所有读操作进行检测。如图1所示,根据本实施例的检测电路10包括:n个级联锁存电路111至11n;NOR电路12,用于接收来自锁存电路111至11n的输出;以及倒相器13,用于接收来自NOR电路12的输出。
锁存电路111至11n都是包括输入端D、输出端Q和时钟端C的所谓D型锁存电路。响应送到时钟端C的信号(内部时钟CLK)从低电平变更为高电平,锁存送到输入端D的信号,然后,通过输出端Q输出。将根据读命令在同步DRAM内产生的读启动信号RD送到第一锁存电路111的输入端D,然后,顺序移位到后续锁存电路112至11n。在本实施例中,读启动信号RD是高电平有效的。
将锁存电路111至11n的数量n设置为等于读操作序列要求的最大时钟数(最大周期)。该最大周期由以下参数确定:附加等待时间(AL),从收到读命令开始到DRAM核心启动读操作的延迟;CAS等待时间(CL),是从DRAM核心启动读操作到输出第一数据的延迟;以及短脉冲串长度(BL),是读操作序列中持续输出的数据量。
具体地说,在采用在时钟的两个边沿输入数据和输出数据的双数据速率(DDR)的同步DRAM时,下式给出最大周期n
n=AL+CL+(BL/2)+1
例如,如果AL是10,CL是11,而BL是8,则n是26。这表明从发出读命令READ到完成输出最后数据分量需要26个时钟周期(26个时钟),然后,执行下一个操作。
在本实施例的检测电路10中,将锁存电路111至11n的数量设置得等于最大周期数量n。因此,在执行读操作序列的过程中,在锁存电路111至11n上必定存在读启动信号RD。因为该原因,在读操作序列期间,来自NOR电路的任意输入均处于高电平,而作为倒相器13的输出的读使能信号RE因此保持高电平。
如图2所示,将检测电路10产生的读使能信号RE送到在同步DRAM中所采用的省电控制电路18。
省电控制电路18是用于产生省电信号PD的电路。在产生省电信号PD时,同步DRAM进入省电模式。在收到读命令之后,而在完成读操作序列之前,在时钟启动信号CKE从高电平变更为低电平时,省电控制电路18不立即产生省电信号PD,即,在读使能信号RE保持高电平的时间周期,暂时停止使读使能信号RE变更为低电平而产生省电信号PD。也就是说,通过所述的数据传送操作完成电路10和所述的省电控制电路18可以接收早期省电模式。
还将该读使能信号RE送到DRAM核心19。如果该读使能信号RE保持高电平,则即使时钟启动信号CKE从高电平变更为低电平,DRAM核心19的操作仍不停止,而继续执行读操作。
图3是示出根据本实施例的检测电路10的运行过程的时序图,
如图3所示,在与外部时钟CK的预定激活边沿同步,发出读命令READ时,根据该读命令READ,产生读启动信号RD。锁存电路111锁存该读启动信号RD,从而将读启动信号RD变更为高电平。如上所述,与内部时钟CLK同步,使该读启动信号RD顺序位移到锁存电路112至11n。然而,将这些锁存电路111至11n的输出全部送到NOR电路12,从而,在该时间周期内,使读使能信号RE保持不变。
因此,即使在执行读操作序列的过程中,处于省电模式,即其中时钟启动信号CKE从高电平变更为低电平,仍保持该读使能信号RE在高电平。DRAM核心进而不停止工作,而读操作照旧继续。
在从发出读命令READ开始,经过等于AL和CL之和的时间周期时,输出第一数据,然后,连续输出等于BL的数据量。利用符合DDR规范的同步DRAM,与该时钟的上升沿和下降沿同步进行输出数据,因此,实际输出数据的周期是BL/2,如图3所示。
在完成输出最终数据而且经历了又一个时钟后,通过锁存电路111至11n位移的读启动信号RD消失,进而,变更读使能信号RE为低电平。读使能信号RE变更为低电平表示完成了读操作,然后,作为响应,图2所示的省电控制电路18产生省电信号PD。因此,同步DRAM进入省电模式。因此,在本实施例中,读使能信号RE的变更被用作完成检测信号。
如图4所示,当在执行读操作序列的过程中,发出新读命令READ时,与当前处于处理过程中的读操作并行,启动新读操作。在这种情况下,在存在先前读启动信号RD和新读启动信号RD时,锁存电路111至11n执行移位操作,因此,即使从激活第一读启动信号RD开始经历了最大周期n后,读使能信号RE仍继续保持高电平。
在从发出最后读命令READ开始经历了最大周期n时,读使能信号RE变更为低电平,然后,作为对其的响应,开始进入省电模式。
通过级联与最大周期n相同数量的锁存电路111至11n,根据本实施例的数据传送操作完成检测电路10以这种方式保持读命令READ接收历史。在超过最大周期n的时间周期内,根据其中不发出读命令READ的持续的状态,禁止读使能信号RE。因此,即使在执行读操作序列的过程中收到新读命令READ时,也可以准确检测到完成所有读操作的时点。因此,如果在该同步DRAM内安装这种检测电路10,就可以接受早期省电。
根据上述实施例,检测电路10内需要与最大周期n相同数量的锁存电路111至11n。因此,在最大周期n增大时,该电路的规模也相应增大。此外,采用多输入NOR电路12,因此,如果时钟频率极高,则存在NOR电路12的操作裕度不足的风险。因为这些原因,在最大周期n较小,而且时钟频率较低时,根据上述实施例的检测电路10被认为是合适的电路。此外,仅通过监视读启动信号RD的产生历史,就可以检测到完成了所有读操作,因此,在不能采用或者难以采用短脉冲串完成信号或者另一个信号时,适合采用该检测电路10。
接着,将说明在最大周期n大,而时钟频率高时适用的实施例。
图5是根据本发明第二优选实施例的数据传送操作完成检测电路20的电路图。
根据本实施例的数据传送操作完成检测电路20是适于如上所述其中最大周期n大,而时钟频率高的同步DRAM的电路。如图5所示,本实施例的检测电路20包括第一计数器21和第二计数器22。第一计数器21包括循环连接的8个锁存电路211至218。第二计数器22也包括循环连接的8个锁存电路221至228。
锁存电路211至218和锁存电路221至228都是D型锁存电路,它具有输入端D、输出端Q和时钟端C。响应送到时钟端C的信号从低电平变更为高电平,锁存送到输入端D的信号,然后,通过输出端Q输出该信号。将根据读命令产生的读启动信号RD同时送到构成第一计数器21的8个锁存电路211至218的时钟端C,然后,将在完成读处理序列时产生的短脉冲串完成信号BE同时送到构成第二计数器22的8个锁存电路221至228的时钟端C。
此外,根据本实施例的检测电路20还设置了8个NAND电路231至238。将第一计数器21和第二计数器22内的两个相应锁存电路的输出送到这些NAND电路231至238。在此提到的“两个相应锁存电路”指包括在第一计数器21内的锁存电路21i和包括在第二计数器22内的锁存电路22i(i=1至8),例如,锁存电路211和锁存电路221。
此外,在本实施例的检测电路20内设置用于接收上述8个NAND电路231至238的输出的八输入NAND电路24,而且将该NAND电路24的输出送到SR锁存电路25的复位端R。在SR锁存电路25上,在送到置位端S的信号变更为高电平时,输出Q变更为高电平,而在送到复位端R的信号变更为高电平时,输出Q变更为低电平。将读启动信号RD送到SR锁存电路25的置位端S,如图5所示。
在第一计数器21上,仅在8个锁存电路211至218之一上锁存高电平,而在其他7个锁存电路上锁存低电平。同样,在第二计数器22上,也是仅在8个锁存电路221至228之一上锁存高电平,而在其他7个锁存电路上锁存低电平。在初始状态下,利用初始设定电路26的运行过程,使高电平锁存到第一锁存电路211,221。
接着,将说明根据本实施例的检测电路20的运行过程。
图6是示出根据本实施例的检测电路20的运行过程的时序图。
如图6所示,当在时间t10发出读命令READ时,据此产生读启动信号RD。因此,置位包括在检测电路20内的SR锁存电路25,读使能信号RE变更为高电平,第一计数器21递增,因此,计数值变更为“2”。在此使用的术语“计数值”指高电平锁存到其的锁存电路的下标号。因此,第一计数器和第二计数器的计数值的初始值均是“1”。在上述情况下,通过递增,第一计数器21的计数值是“2”,而第二计数器22的计数值是“1”。因此,8个NAND电路231至238的输出全部为高电平,因此,将低电平施加到SR锁存电路25的复位端R。
因此,在读使能信号RE处于高电平时,DRAM核心不停止工作,而继续正常进行读操作。在这方面,与参考图2描述的相同。然后,当在这些读操作序列期间,在时间tl1,发出新读命令READ时,据此产生新读启动信号RD。因此,第一计数器21进一步递增,然后,计数值变更为“3”。还是在这种情况下,8个NAND电路231至238的输出全部是高电平,因此,读使能信号RE保持高电平。
一旦完成对应于第一读命令READ的读操作序列,就在时间t12,激活短脉冲串完成信号BE。作为响应,第二计数器22递增,然后,计数值变更为“2”。然而,第一计数器21的计数值已经是“3”,而且8个NAND电路231至238的输出全部处于高电平,因此,读使能信号RE保持高电平。因此,继续执行对应于第二读命令READ的读操作序列,而不开始进入省电模式。
当在执行对应于第二读命令READ的读操作过程中,在时间t13,发出另一个新读命令READ时,再一次据此产生读启动信号RD,然后,第一计数器21进一步递增。因此,第一计数器21的计数值变更为“4”。
当在时间t14,响应完成对应于第二读命令READ的读操作,激活短脉冲串完成信号BE时,第二计数器22递增,因此,计数值变更为“3”。此外,当在时间t15,响应完成对应于第三读命令READ,激活短脉冲串完成信号BE时,第二计数器22进一步递增,因此,计数值变更为“4”。
因此,锁存电路214的输出和锁存电路224的输出处于高电平,因此,NAND电路234的输出处于低电平,因此,将高电平施加到SR锁存电路25的复位端R。结果,读使能信号RE变更为低电平,然后,作为响应,开始进入省电模式。
这样,根据本实施例的检测电路20将表示启动读操作序列的读启动信号RD产生历史与表示完成读操作序列的短脉冲串完成信号BE产生历史进行比较,然后,根据产生的读启动信号RD的数量与产生的短脉冲串完成信号BE的数量之间的匹配性,将读使能信号RE变更为低电平。换句话说,第一计数器21和第二计数器22均包括用于保存读启动信号RD产生历史和短脉冲串完成信号BE历史的递增递减计数器,因此,在剩余的未完成读操作数量到达0时,可以将读使能信号RE变更为低电平。
因此,以与第一实施例的检测电路10相同的方式,即使在执行读操作序列的过程中,发出新读命令READ,仍可以准确检测完成全部读操作的时点。因此,如果在同步DRAM内嵌入了这种检测电路20,则可以接受早期省电。
根据本实施例的检测电路20不要求锁存电路的数量等于最大周期n,因此,其规模可以较小。此外,还可以降低输入到NAND电路24的输入的数量,该NAND电路24是多输入门电路,因此,可以增大操作裕度。因此,即使具有较高的最大周期n和较高的时钟频率,根据本实施例的数据传送操作完成检测电路20也可以准确检测完成读操作的时点。
必须将分别构成第一计数器21和第二计数器22的锁存电路的数量(在上面的实施例中是8)设置为大于通过将读操作序列要求的时钟数n(最大周期n)除以在读操作序列过程中输出数据要求的时钟数(对于DDR规范是BL/2)获得的值的数。将该数设置为这样大的原因是,在锁存电路的数量等于或者小于上述值,而且连续发出读命令READ时,第一计数器21的计数值构成全周期,必然导致读使能信号RE变更为低电平,而无论是否已经完成了所有读操作。
图7是根据本发明第三优选实施例的数据传送操作完成检测电路30的电路图。
根据本实施例的数据传送操作完成检测电路30与上述实施例的检测电路20的不同之处在于,在八输入NAND电路24与SR锁存电路25之间插入了AND电路31,而且在初始状态下,初始设定电路26使高电平锁存到锁存电路211、222。否则,根据本实施例的检测电路30与根据上述实施例的检测电路20相同。因此,对同样的部件分配同样的参考编号,因此,不重复说明它们。
AND电路31是双输入AND电路。将八输入NAND电路24的输出信号送到AND电路31的一个输入端,而将短脉冲串完成信号BE送到另一个输入端。将AND电路31的输出送到SR锁存电路25的复位端R。因此,本实施例的检测电路30不同于上述实施例的检测电路20,不仅仅利用匹配的第一计数器21和第二计数器22的计数值复位SR锁存电路25,而在第一计数器21和第二计数器22的计数值匹配并且短脉冲串完成信号BE处于高电平时才复位SR锁存电路25。
此外,在本实施例中,在初始状态下,初始设定电路26使高电平锁存都安锁存电路211、222,因此,第一计数器的初始值是“1”,而第二计数器的初始值是“2”。因此,在初始状态下,将第二计数器的计数值设置为比第一计数器的值大的值。因此,在根据本实施例的检测电路30上,在发出第一读命令READ,而且据此产生第一读启动信号RD时,将八输入NAND电路24的输出立即变更为高电平(即,检测到一致的状态)。
接着,将说明根据本实施例的检测电路30的运行过程。
图8是示出根据本实施例的数据传送操作完成检测电路30的运行过程的时序图。
如图8所示,当在时间t20,发出读命令READ时,据此产生读启动信号RD。因此,对包括在检测电路30内的SR锁存电路25进行置位,读使能信号RE变更为高电平,第一计数器21递增,因此,计数值变更为“2”。因此,八输入NAND电路24的输出A变更为高电平,因为第一计数器21的计数值与第二计数器22的计数值一致(即,都是“2”)。
在本实施例中,将AND电路31插在八输入NAND电路24与SR锁存电路25之间。因此,在不复位SR锁存电路25的情况下,保持置位状态。换句话说,八输入NAND电路24的输出A处于高电平的状态表示存在一个其操作还没有完成的读命令,然后,处于等待状态,以复位SR锁存电路25。
当在执行一系列读操作的过程中,在时间t21,发出新读命令READ时,产生基于该命令的新读启动信号。因此,第一计数器21进一步递增,计数值变更为“3”。因此,第一计数器21的计数值与第二计数器22的计数值不一致,结果,八输入NAND电路24的输出A变更为低电平。换句话说,取消用于复位SR锁存电路25的等待状态。取消等待状态表明积累了两个或者更多个没有完成的读操作。
一旦完成了对应于第一读命令READ的读操作序列,则在时间t22,激活短脉冲串完成信号BE。作为对其的响应,第二计数器22递增,因此,计数值变更为“3”。然后,该状态返回等待状态,其中八输入NAND电路24的输出A处于高电平。
当在执行对应于第二读命令READ的读操作的处理过程中,在时间t23,又发出新读命令READ时,据此产生读启动信号RD,然后,第一计数器21进一步递增。计数器21的计数值变更为“4”,然后,取消等待状态。
当响应完成执行对应于第二读命令READ的读操作,在时间t24,激活短脉冲串完成信号BE时,第二计数器22递增,计数值变更为“4”,然后,其状态再一次返回等待状态。
当响应完成执行对应于第三读命令READ的读操作,在时间t25,激活短脉冲串完成信号BE时,AND电路31的输入变更为高电平。因此,对SR锁存电路25的复位端R施加高电平。结果,读启动信号RE变更为低电平,然后,作为对此的响应,开始进入省电模式。此外,第二计数器22进一步递增,计数值变更为“5”,而且与在初始状态下相同,恢复其中第二计数器的计数值比第一计数器的计数值大“1”的状态。
因此,在本实施例的检测电路30中,第二计数器22的计数值比第一计数器21的计数值大1,而且在具有单个累积读命令的等待状态下,八输入NAND24的输出A变更为高电平。因此,当在等待状态下激活短脉冲串完成信号BE时,可以立即复位SR锁存电路25,而无需在较大规模的八输入NAND24内进行路由选择。因此,根据本实施例的数据传送操作完成检测电路30与上述实施例的数据检测电路20具有同样的作用,而且可以充分保证八输入NAND24的操作裕度,因此,即使时钟频率高,也可以准确检测完成读操作的时点。
在本实施例中,必须将分别构成第一计数器21和第二计数器22的锁存电路的数量(在上述实施例中为8个)设置为大于将读操作序列要求的时钟数n(最大周期)除以读操作序列输出的数据要求的时钟数(对于DDR技术规范是BL/2)获得的值加1产生的值。在该数设置为这样大的原因是,在锁存电路的数量等于或者小于上述值,而且连续接收读命令READ时,第一计数器21的计数值构成全周期,即使该状态最初不处于等待状态,也必然导致该状态进入等待模式。
本发明并不局限于上述实施例,相反,在权利要求限定的本发明实质范围内,可以进行各种修改,而且这些修改自然包括在本发明范围内。
例如,在上述实施例中,描述了响应读命令,执行操作的电路例子。然而,本发明并不局限于此,本发明还可以用于检测响应写命令完成的写操作。换句话说,本发明可以用于检测响应多种数据传送命令的数据传送操作的完成。
在上述实施例中,还给出了在同步DRAM内使用的数据传送操作完成检测电路的例子。然而,本发明的使用范围并不局限于此,而且本发明可以应用于用于CPU或者其他器件上的高速缓冲存储器的数据传送操作完成检测电路。