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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf integrierte Schaltungsvorrichtungen (IC-Vorrichtungen) und insbesondere auf Schieberegister, die in der Lage sind, Daten zu speichern, und einen sich seriell vorbewagenden Zeiger.
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Speichervorrichtungen, wie z. B. dynamische Direktzugriffsspeichervorrichtungen (DRAM-Vorrichtungen; DRAM = dynamic random access memory), umfassen üblicherweise Sicherungsschaltungen. Sicherungen, die in diesen Sicherungsschaltungen umfaßt sind, können verwendet werden, um redundante Elemente zu aktivieren, die ausfallende Zellen oder Komponenten ersetzen. Sicherungen können in zwei Klassen gruppiert werden, z. B. Lasersicherungen und elektrische Sicherungen. Lasersicherungen brennen durch, durch einen chipexternen Laserstrahl, der spezifische Sicherungen bestrahlt, um genug Energie zu liefern, um die Sicherung durchbrennen zu lassen. Elektrische Sicherungen brennen durch, wenn ein Strom durch die Sicherungen eine Schwelle überschreitet, wodurch bewirkt wird, daß ein Energieafbau die Sicherung durchbrennen läßt.
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Elektrische Sicherungen erfordern üblicherweise eine Anzahl von Unterstützungsschaltungen, um in der Lage zu sein, dieselben zu programmieren („Weich-Setzen”) und durchbrennen zu lassen („Hart-Setzen”). Bei herkömmlichen Vorrichtungen umfaßt diese Unterstützungsschaltungsanordnung üblicherweise Latch-Schaltungen (Latches), um den Zustand der Sicherung zur Verwendung während einer normalen Operation der Vorrichtung zu speichern (bezeichnet als Sicherungs-Latches), Latches zum Speichern von Sicherungsprogrammierungsinformationen (d. h., ob entsprechende Sicherungen durchbrennen sollten oder nicht), eine Adreßschaltungsanordnung, die ermöglicht, daß jede Sicherung separat ausgewählt wird, und eine Durchbrennschaltungsanordnung, um eine Durchbrennspannung selektiv an jede ausgewählte Sicherung anzulegen.
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Die Adreßschaltungsanordnung verwendet üblicherweise einen von zwei allgemeinen Typen der Adressierung: Direktes decodiertes Adressieren und Adressieren durch serielle Verschiebung. Das direkte Adressieren wird üblicherweise verwendet, wenn Adreßdecodierer bereits auf der Vorrichtung existieren, die wieder verwendet werden können, um die Sicherungen zu adressieren (z. B. Wortleitungs- und/oder Spaltenauswahlleitungs-Decodierer auf einer DRAM-Vorrichtung). Wenn eine solche Wiederverwendung nicht möglich ist, ist das Hinzufügen von neuen Adreßdecodierern nur für die Sicherungen im allgemeinen keine Option, da dies im Hinblick auf Raum untragbar wäre. Wenn ein decodiertes Adressieren keine Option ist, kann ein serielles Schieberegister verwendet werden, um die Sicherungen zu programmieren und durchbrennen zu lassen.
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1A–1C stellen eine Sicherungsprogrammierungsschaltung 100 dar, die ein herkömmliches serielles Schieberegister 110 verwendet, auf unterschiedlichen Stufen in einem herkömmlichen Sicherungsprogrammierungsverfahren. Wie dargestellt ist, werden drei Latch-Schaltungen üblicherweise pro Sicherung 150 verwendet: zwei Latch-Schaltungen 122–124 pro Stufe 120 des Schieberegisters und einen Sicherungs-Latch 126, um die tatsächlichen Sicherungsprogrammierungsdaten zu halten. Der Sicherungs-Latch 126 ist nicht in das herkömmliche Schieberegister 110 eingelagert, weil, wie nachfolgend beschrieben wird, Daten, die in dem Schieberegister 110 gespeichert sind, überschrieben werden, wenn Zeigerinformationen durch das Schieberegister 110 übertragen werden.
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Zum Beispiel, wie in 1A dargestellt ist, wird eine Zeichenfolge aus Sicherungsprogrammierungsdatenbits (dargestellt „01...1”), die anzeigt, welche Sicherungen durchbrennen sollen, zuerst in das Schieberegister 110 verschoben. Sobald diese Verschiebung abgeschlossen ist, enthält das Schieberegister 110 die Sicherungsprogrammierungsdaten, auf darstellende Weise, wobei ein Bit in dem zweiten Latch 124 jeder Stufe 120 gespeichert ist. Das Bit, das in dem zweiten Latch 124 jeder Stufe gespeichert ist, wird verwendet, um zu bestimmen, ob eine Spannung (VBLOW) angelegt werden soll oder nicht, die ausreichend ist, um eine entsprechende Sicherung 150 während einer Durchbrennperiode durchbrennen zu lassen. Während der Durchbrennperiode brennen Sicherungen üblicherweise individuell durch, z. B. bei einem Versuch, den Leistungsbetrag zu reduzieren, der durch die entsprechende Durchbrennschaltungsanordnung erforderlich ist.
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Um die Sicherungen individuell auszuwählen wird ein sich seriell vorbewegender Zeiger durch das Schieberegister 110 verschoben. Um jedoch zu verhindern, daß dieser Zeiger die Sicherungsprogrammierungsdaten überschreibt, werden die Inhalte des Schieberegisters 110 zuerst hinüber in die Sicherungs-Latches kopiert, wie in 1B gezeigt ist. Wie in 1C dargestellt ist, wird der Zeiger (z. B. wie gezeigt eine „1” in einer Zeichenfolge von „0”en oder umgekehrt) durch das Schieberegister vorbewegt. An jeder Stufe des Schieberegisters bestimmt die Durchbrennschaltung 140, ob die Sicherung 150 durchbrennen soll (z. B. angezeigt durch eine „1” in einem entsprechenden Sicherungs-Latch), und ob der Zeiger diese Stufe erreicht hat. Wenn beide Bedingungen erfüllt werden, kann die Durchbrennschaltung die Durchbrennspannung (VBLOW) an die Sicherung anwenden, durch Schließen eines Schalters 142 (z. B. durch Schalten eines Transistors). Zum Beispiel, wie in 1C gezeigt ist, hat der Zeiger eine Stufe 1 erreicht, die eine „0” in der Sicherungs-Latch-Schaltung 126 enthält. Daher brennt die Sicherung 150 1 nicht durch. Nachdem der Zeiger jedoch zu der nächsten Stufe vorbewegt wurde, brennt die Sicherung 150 2 durch, da die Sicherungs-Latch-Schaltung 126 der zweiten Stufe eine „1” enthält.
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Da die Abmessungen der Lasersicherungen üblicherweise nicht mitlaufend mit der restlichen Schaltungsanordnung schrumpfen, nehmen Lasersicherungen üblicherweise einen größeren Prozentsatz des Chipbereichs mit sich entwickelnder Technik ein, sogar wenn die tatsächliche Anzahl von Sicherungen unverändert bleibt. Die Fähigkeit, Lasersicherungen zu schrumpfen, ist allgemein durch die Breite des Lasers, seine eingeschränkte Bewegungssteuerung und den Bereich eingeschränkt, über den Sicherungsmaterial verbreitet wird, während eine Sicherung durchbrennt. Elektrische Sicherungen andererseits sind in dieser Hinsicht nicht eingeschränkt, da eine physische Struktur (z. B. ein Metallkontakt oder ein Transistorgatter), die als eine Sicherung verwendet wird, üblicherweise ebenfalls in einer anderen Schaltungsanordnung verwendet wird. Daher sind elektrische Sicherungen üblicherweise mit einer anderen Schaltungsanordnung skaliert, die auf dem Chip verwendet wird. Als ein Ergebnis spielen elektrische Sicherungen eine immer stärkere Rolle bei Speichervorrichtungen mit höherer Dichte.
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Während eine Sicherungsprogrammierungsschaltungsanordnung, die herkömmliche serielle Schieberegister verwendet, im Hinblick auf Raum effizienter sein kann als jene, die ein direktes Adreßdecodieren verwenden, können die drei erforderlichen Latches sowie eine zusätzliche Unterstützungsschaltungsanordnung für die Übertragung von Daten von dem Schieberegister in die Sicherungs-Latches trotzdem im Hinblick auf Raum untragbar sein. Dementsprechend besteht ein Bedarf nach einem raumeffizienten Schieberegister.
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Die
US 6 426 911 B1 beschreibt eine Schieberegisterschaltung mit einem Dateneingang
18 mit einer Mehrzahl von Stufen mit ZeigerLatchSchaltungen zum Speichern von Bits von Zeigerinformationen. Eine Übertragungsschaltungsanordnung dient dabei zum seriellen Übertragen von Datenbits die am Dateneingang vorgelegt werden um einen Zeiger zu bilden, wobei der Zeiger die Stufe auswählt, welche zum Programmieren einer Schmelzsicherung vorgesehen ist. Die Datenbits, welche in den Schmelzsicherungen gespeichert werden sollen, sind in einer separaten Tabelle gespeichert.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schieberegisterschaltung, eine Sicherungsprogrammierungsschaltung, ein verfahren zum Beibehalten von sowohl Zeiger- als auch Daten-Informationen und ein verfahren zum sequentiellen Programmieren einer Mehrzahl von Sicherungen mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schieberegisterschaltung gemäß Anspruch 1, eine Sicherungsprogrammierungsschaltung gemäß Anspruch 10, ein verfahren zum Beibehalten von sowohl Zeiger- als auch Daten-Informationen gemäß Anspruch 16 und ein verfahren zum sequentiellen Programmieren einer Mehrzahl von Sicherungen gemäß Anspruch 21 gelöst.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen allgemein ein Schieberegister, das in der Lage ist, Daten zu speichern und einen sich seriell vorbewegenden Zeiger und Schaltungskonfigurationen, die denselben verwenden.
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Ein Ausführungsbeispiel chafft eine Schieberegisterschaltung. Die Schieberegisterschaltung umfaßt allgemein einen Dateneingang, eine Mehrzahl von Stufen, wobei jede derselben eine Daten-Latch-Schaltung zum Speichern eines Datenbits aufweist, eine Zeiger-Latch-Schaltung zum Speichern eines Zeigerinformationsbits, eine Übertragungsschaltungsanordnung zum seriellen Übertragen von Datenbits, die an dem Dateneingang vorliegen und in den Daten-LatchSchaltungen durch die Mehrzahl von Stufen während eines ersten Operationsmodus gespeichert werden sollen, und eine Zeigervorbewegungsschaltungsanordnung zum seriellen Übertragen von einem oder mehreren Zeigerinformationsbits, die einen Zeiger während der Mehrzahl von Stufen während eines zweiten Operationsmodus bilden, ohne Datenbits zu stören, die in den Daten-Latch-Schaltungen gespeichert sind.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel schafft eine Sicherungsprogrammierungsschaltung zum sequentiellen Programmieren einer Mehrzahl von Sicherungen, die allgemein ein Schieberegister und eine oder mehrere Durchbrennschaltungen umfassen. Das Schieberegister umfaßt allgemein eine Mehrzahl von Sicherungs-Latch-Schaltungen zum Halten von Sicherungsprogrammierungsdaten, die anzeigen, welche der Sicherungen durchbrennen sollen, eine Mehrzahl von Zeiger-Latch-Schaltungen zum Halten von Bits eines Zeigers zum Auswählen von einer der Sicherungen und eine Zeigervorbewegungs- bzw. -Vorschub-Schaltungsanordnung zum seriellen Vorbewegen des Zeigers, um unterschiedliche Sicherungen auszuwählen, ohne Datenbits zu stören, die in den Daten-Latch-Schaltungen gespeichert sind. Die eine oder die mehreren Durchbrennschaltungen sind konfiguriert, um eine Durchbrennspannung an eine Sicherung anzulegen, die durch den Zeiger ausgewählt wird, wenn die Sicherungsprogrammierungsdaten, die in einer entsprechenden Sicherungs-Latch-Schaltung gespeichert sind, anzeigen, daß die ausgewählte Sicherung durchbrennen soll.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel schafft ein Verfahren zum Beibehalten von sowohl Zeiger- als auch Daten-Informationen in einem Schieberegister, das mehrere Stufen aufweist, wobei jede Stufe eine Zeiger-Latch-Schaltung und eine Sicherungs-Latch-Schaltung aufweist. Das Verfahren umfaßt allgemein das Verschieben von Datenbits in die Daten-Latch-Schaltungen durch die Zeiger-Latch-Schaltungen, das Entkoppeln der Daten-Latch-Schaltungen und der Zeiger-Latch-Schaltungen, das Initialisieren eines Zeigers, der durch Bits gebildet ist, die in den Zeiger-Latch-Schaltungen gespeichert sind, um eine erste Stufe des Schieberegisters auszuwählen, und das serielle Vorbewegen des Zeigers, um eine zweite Stufe des Schieberegisters auszuwählen, durch Ändern von einem oder mehreren Bits, die in den Zeiger-Latch-Schaltungen gespeichert sind, ohne die Datenbits in den Daten-Latch-Schaltungen zu stören.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel schafft ein Verfahren zum sequentiellen Programmieren einer Mehrzahl von Sicherungen. Das Verfahren umfaßt allgemein: (a) Laden eines Schieberegisters, das eine Mehrzahl von Stufen aufweist, mit Sicherungsprogrammierungsdaten, wobei jede Stufe des Schieberegisters eine Zeiger-Latch-Schaltung und eine Daten-LatchSchaltung aufweist und jede Daten-Latch-Schaltung ein Bit von Sicherungsprogrammierungsdaten speichert, um anzuzeigen, ob eine zugeordnete der Sicherungen durchbrennen soll, (b) Initialisieren eines Sicherungszeigers, der durch Bits gebildet ist, die in den Zeiger-Latch-Schaltungen gespeichert sind, um eine Sicherung auszuwählen, (c) Durchbrennen der Sicherung, die durch den Sicherungszeiger ausgewählt ist, wenn das Bit der Sicherungsprogrammierungsdaten, die in der zugeordneten Daten-Latch-Schaltung gespeichert sind, anzeigt, daß die Sicherung durchbrennen soll, (d) Vorbewegen des Zeigers, um eine nachfolgende Sicherung auszuwählen, und (e) Wiederholen der Schritte (c)–(d), bis jede der Sicherungen ausgewählt wurde.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1A–1C eine Sicherungsprogrammierungsschaltung, die ein Schieberegister gemäß dem Stand der Technik verwendet;
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2A und 2B ein Blockdiagramm bzw. ein schematisches Diagramm eines Schieberegisters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3A und 3B ein Blockdiagramm bzw. ein schematisches Diagramm einer Sicherungsprogrammierungsschaltung, die ein Schieberegister gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet;
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3C ein exemplarisches Zeitgebungsdiagramm, das dem schematischen Diagramm aus 3B entspricht; und
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4 eine exemplarische Sicherungs-Auslese-Schaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen ein Schieberegister, das in der Lage ist, eine Mehrzahl von Datenbits und eine Mehrzahl von Bits beizubehalten, die einen sich seriell vorbewegenden Zeiger anzeigen. Da es dem Zeiger ermöglicht ist, sich vorzubewegen, ohne die Datenbits zu stören, können Daten- und Zeiger-Bits in jeder Stufe mit nur zwei Latch-Schaltungen gespeichert werden. Als ein Ergebnis kann die Anzahl von Latches, die pro Stufe für verschiedene Schaltungen erforderlich sind, die Zeiger- und Daten-Bits erfordern, wie z. B. eine Sicherungsprogrammierungsschaltung, relativ zu solchen Schaltungen reduziert werden, die herkömmliche Schieberegister verwenden, die einen zusätzlichen (dritten) Latch pro Stufe und eine zusätzliche Schaltungsanordnung zum Speichern der Datenbits erfordern, die durch den Zeiger überschrieben werden würden. Als ein Ergebnis können Schaltungen, die das Schieberegister verwenden, das hierin beschrieben wurde, im wesentlichen weniger Bereich einnehmen als ähnliche Schaltungen, die herkömmliche Schieberegister verwenden, was ein kompakteres Layout ermöglicht.
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Das Schieberegister, das hierin beschrieben wurde, kann vorteilhaft für eine Anzahl von Anwendungen unterschiedlichen Typs verwendet werden, und in einer Anzahl von unterschiedlichen integrierten Schaltungsvorrichtungen. Um jedoch das Verständnis zu erleichtern werden bestimmte Ausführungsbeispiele nachfolgend Bezug nehmend auf Schaltungskonfigurationen beschrieben, die ein Schieberegister zum Sicherungsdurchbrennen und Sicherungsauslesen verwenden. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß ein Sicherungsdurchbrennen und ein Sicherungsauslesen ausschließlich darstellende und nicht einschränkende Beispiele von Anwendungen sind, die das Schieberegister verwenden können, das hierin beschrieben ist.
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Ein exemplarisches Schieberegister
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2A stellt ein Schieberegister 210 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Wie dargestellt ist, weist das Schieberegister N Stufen 220 (220 1–220 N) auf, wobei jede derselben eine Zeiger-Latch-Schaltung 222 und eine Daten-Latch-Schaltung 223 aufweist. Das Schieberegister 210 ist konfiguriert, um gleichzeitig Datenbits in die Daten-Latch-Schaltungen 224 und Bits von Zeigerinformationen in die Zeiger-Latch-Schaltungen 224 zu speichern. Zum Beispiel können Daten, die an einem Dateneingang (DATA_IN) vorgelegt werden durch die Zeiger-Latch-Schaltungen 222 in die Daten-Latch-Schaltungen 224 verschoben werden, gleichzeitig mit Taktsignalen, wie bei einer herkömmlichen Latch-Schaltung.
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Die Zeiger-Latch-Schaltungen 222 und Daten-Latch-Schaltungen 224 können dann entkoppelt werden und die Zeiger-Latch-Schaltungen 222 können initialisiert werden, um Zeigerinformationen bereitzustellen, um eine Anfangsstufe (z. B. 220 1) des Schieberegisters 210 „auszuwählen”, ohne Datenbits zu stören (z. B. zu überschreiben), die in den Daten-Latch-Schaltungen gespeichert sind. Anders ausgedrückt kann ein Zeiger, der verwendet wird, um eine der Stufen 220 auszuwählen, durch die Bits aus Zeigerinformationen gebildet werden, die in den Zeiger-Latch-Schaltungen 224 gespeichert sind. Wie dargestellt ist, können die Zeigerinformationen, die aus einer oder mehreren vorangehenden Stufen gespeichert wurden, mit Zeigerinformationen aus einer aktuellen Stufe kombiniert werden, um die aktuelle Stufe auszuwählen.
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Zum Beispiel kann ein einzelnes Bit eines ersten logischen Pegels (umgeben von Bits eines zweiten logischen Pegels) durch die Zeiger-Latch-Schaltungen 222 verschoben werden, um die Stufen auszuwählen. Wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird, kann eine Stufe 220 i betrachtet werden, um ausgewählt zu werden, wenn der logische Pegel eines Bits, das in einer Zeiger-Latch-Schaltung 222 einer vorangehenden Stufe (220 i-1) gespeichert ist, von dem ersten logischen Pegel ist, und ein Bit, das in dessen Zeiger-Latch-Schaltung 222 gespeichert ist, von dem zweiten logischen Pegel ist. Durch Bereitstellen von Übertragungswegen zwischen Zeiger-Latch-Schaltungen 222 können die Zeigerbits übertragen werden (Vorbewegen des Zeigers), ohne die Datenbits zu stören, die in den Daten-Latch-Schaltungen 224 gespeichert sind, wodurch der Bedarf zum Übertragen der Datenbits zu externen Latch-Schaltungen beseitigt wird.
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2B ist ein schematisches Diagramm einer exemplarischen Schaltungskonfiguration einer einzelnen Stufe 220i des Schieberegisters 210. Wie dargestellt ist, kann die Zeiger-Latch-Schaltung 222 ein Übertragungsgatter 225 und einen Latch 221 umfassen, der durch ein Paar von kreuzgekoppelten Invertern gebildet wird. Auf ähnliche Weise kann die Zeiger-Latch-Schaltung 224 ein Übertragungsgatter 227 und einen Latch 224 umfassen, der durch ein Paar aus kreuzgekoppelten Invertern gebildet ist. Die Übertragungsgatter 225 und 227 können durch Taktsignale CLK1 bzw. CLK2 gesteuert werden. Das Betreiben von CLK1 und CLK2 auf eine nicht überlappende Weise ermöglicht, daß Daten durch das Schieberegister verschoben werden, wobei invertierte Daten in der Zeiger-Latch-Schaltung 222 und der Daten-Latch-Schaltung 224 gespeichert sind, wie bei einem herkömmlichen Schieberegister.
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Sobald die Daten jedoch hineinverschoben sind (und in der Daten-Latch-Schaltung 224 gespeichert sind), können die Zeiger-Latch-Schaltung 222 und die Daten-Latch-Schaltung 224 entkoppelt werden, z. B. durch Niedrighalten von CLK1 und CLK2. Zeigerinformationen können dann initialisiert werden, durch Zurücksetzen (darstellend speichern einer logischen „1”) des Latch 221 über einen Hochziehtransistor (bzw. Pull-up-Transistor) 228 ansprechend auf ein Rücksetzsignal (RstLth). Das Rücksetzsignal kann global angelegt werden, um das Bit, das in jeder Zeiger-Latch-Schaltung gespeichert ist, auf eine logische „1” zu initialisieren. Wie vorangehend beschrieben wurde, kann dann eine logische „0” durch die Zeiger-Latch-Schaltungen verschoben werden, um sequentiell jede Stufe auszuwählen.
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Anders ausgedrückt kann die Stufe 220 i betrachtet werden, um ausgewählt zu werden, wenn die Zeiger-Latch-Schaltung 222 einer vorangehenden Stufe 220 i-1 eine logische „0” enthält, während ihre Zeiger-Latch-Schaltung 222 eine logische „1” enthält. Entsprechend kann der Zeiger vorbewegt werden, um eine nachfolgenden Stufe (220 i+1) durch Setzen (z. B. auf eine logische „0”) der Zeiger-Latch-Schaltung 222 der aktuellen Stufe 220 i auszuwählen. Wie dargestellt ist, kann die Zeiger-Latch-Schaltung 222 gesetzt werden, durch Bereitstellen eines Schaltwegs 229 zwischen dem Eingangsknoten des Latch 221 und Masse.
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Wie nachfolgend Bezug nehmend auf 3A–3C und 4 beschrieben wird, kann der Rücksetzweg 229 bereitgestellt werden durch Schliefen eines Schalters 230, der durch verschiedene Signale gesteuert werden kann, die z. B. anzeigen, daß eine oder mehrere Operationen, die die Stufe 220i umfassen (z. B. Sicherungsdurchbrennen und Auslesen) abgeschlossen und/oder unnötig sind, Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Zeiger z. B. synchron vorbewegt werden, Vorbewegen um nur eine einzelne Stufe während eines taktdefinierten Zeigervorbewegungszyklus. Für andere Ausführungsbeispiele kann der Zeiger asynchron vorbewegt werden, z. B. Fortsetzen des Vorbewegens bis eine Stufe erreicht wird, die eine Daten-Latch-Schaltung 224 aufweist, die ein Datenbit speichert, das einen spezifischen logischen Pegel aufweist. Anders ausgedrückt können Stufen, die Daten-LatchSchaltungen 224 aufweisen, die Bits speichern, die nicht von dem spezifizierten Pegel sind, übersprungen werden, wodurch es dem Zeiger ermöglicht wird, schnell vorbewegt zu werden, was bestimmte Operationen vorteilhaft beschleunigen kann, wie z. B. ein sequentielles Sicherungsdurchbrennen.
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Exemplarische Sicherungsprogrammierungsschaltung
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3A stellt eine exemplarische Sicherungsprogrammierungsschaltung 300 dar, die eine potentielle Verwendung eines Schieberegisters 310 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Sicherungsprogrammierungsschaltung 300 kann eine Durchbrennschaltung 340 umfassen, die mit jeder Stufe 320 des Schieberegisters 310 gekoppelt ist. Durch Vergleichen der Sicherungsprogrammierungsschaltung 300 aus 3A mit der Sicherungsprogrammierungsschaltung aus 1A ist ersichtlich, daß die Sicherungs-Latch-Schaltung (126) in das Schieberegister 310 eingelagert ist, da das Schieberegister 310 in der Lage ist, einen sich seriell vorbewegenden Zeiger und Sicherungsdaten zu speichern.
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Sicherungsprogrammierungsdaten können in Daten-Latch-Schaltungen 322 des Schieberegisters 310 verschoben werden und Zeiger-Latch-Schaltungen 324 können wie oben beschrieben initialisiert werden. Wie dargestellt kann jede Durchbrennschaltung 340 als eine Eingabe Zeigerinformationen 332 empfangen, die anzeigen, ob eine entsprechende Stufe 320 ausgewählt ist oder nicht. Wenn die Zeigerinformationen 332 anzeigen, daß die entsprechende Stufe 320 ausgewählt ist, und das Bit, daß in der Daten-Latch-Schaltung 324 gespeichert ist, anzeigt, daß die entsprechende Sicherung 150 durchbrennen sollte, brennt die Durchbrennschaltung 340 die Sicherung 150 durch, durch Anlegen einer Durchbrennspannung VBLOW an die Sicherung 150 z. B. über einen Schalter 342.
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Nachdem eine Sicherung 150 durchgebrannt ist, kann die entsprechende Daten-Latch-Schaltung 324 zurückgesetzt werden und der Zeiger kann zu der nächsten Stufe vorbewegt werden. Entsprechend kann bei einigen Ausführungsbeispielen eine Sicherungsprogrammierungssequenz derart betrachtet werden, daß sie drei unterschiedliche Modi aufweist: einen Durchbrennmodus, einen Sicherungs-Latch-Rücksetzmodus und einen Zeigervorbewegungsmodus. Wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird, können diese Sicherungsprogrammierungsmodi durch eines oder mehrere Taktsignale definiert werden, die in das Schieberegister 310 eingegeben werden.
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3B stellt ein exemplarisches schematisches Diagramm einer Stufe 320 i der Sicherungsprogrammierungsschaltung 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Eine Programmierungssequenz, die die Stufe 320 i umfaßt, kann Bezug nehmend auf 3C beschrieben werden, die ein Zeitgebungsdiagramm der Taktsignale (BLOW_CLK, FL_RESET und ADVANCE_ENB) darstellt, die durch die Sicherungsprogrammierungsschaltung 300 verwendet werden. Wie in 3C dargestellt ist, können die Taktsignale die Sicherungsprogrammierungsmodi definieren. Die Taktsignale können zu der Sicherungsprogrammierungsschaltung 300 als separate Taktsignale geliefert werden oder können aus einem einzelnen Taktsignal hergeleitet werden.
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Zu Erörterungszwecken kann angenommen werden, daß die Sicherungs-Latch-Schaltungen 324 bereits mit Sicherungsprogrammierungsdaten geladen wurden und daß die Sicherungszeigerschaltungen 322 bereits initialisiert wurden (z. B. alle auf „1” gesetzt wurden). Ein Durchbrennmodus wird zuerst Bezug nehmend auf die Sicherungsdurchbrennschaltung 340 beschrieben. Wie dargestellt ist, kann ein geschalteter Rücksetzweg 349 zwischen einem Gatter eines P-Kanal-Feldeffekttransistors (PFET) 342 vorgesehen sein, der verwendet wird, um die Durchbrennspannung an die Sicherung 150 i anzulegen. Anders ausgedrückt führt das Herunterziehen des Gatters des Transistors 342 über den Rücksetzweg 349 zu dem Anlegen von VBLOW an die Sicherung 150 i.
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Wie dargestellt ist, umfaßt der Rücksetzweg 349 seriell angeschlossene Transistoren, die als eine Eingabe das Durchbrenntaktsignal (BLOW_CLK), den Status des Bits, das in der Sicherungs-Latch-Schaltung 324 gespeichert ist (DATA_OUTi), und die Zeigerinformationen 332 empfangen. Bei der dargestellten Konfiguration ist der Rücksetzweg geschlossen, wenn BLOW_CLK aktiviert ist, das Bit in der Sicherungs-Latch-Schaltung 332 anzeigt, daß die Sicherung 150 i durchbrennen soll und der aktuelle Zustand ausgewählt ist (z. B. POINTERi = 1 und POINTERi-1 = 0). Wenn somit alle diese Bedingungen erfüllt sind, wird der Transistor 342 geschaltet, wodurch VBLOW an die Sicherung 150 i angelegt wird. VBLOW kann an die Sicherung 150 i für den Rest des Durchbrennmodus T1 angelegt werden (so lange BLOW_CLK aktiviert ist).
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In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, das Bit in der Sicherungs-Latch-Schaltung 324 zurückzusetzen, um anzuzeigen, daß die Sicherung bereits durchgebrannt ist, z. B. um die Wiederanwendung von VBLOW an die Sicherung zu verhindern und/oder eine Vorbewegung des Zeigers zu ermöglichen, wie nachfolgend beschrieben ist. Daher, wie in 3C gezeigt ist, kann der Durchbrennmodus von einem Sicherungs-Latch-Rücksetzmodus (T2) gefolgt werden, definiert durch die Aktivierung von FL_RESET. Das Bit der Sicherungs-Latch-Schaltung 324 kann zurückgesetzt werden, durch Herunterziehen eines Eingangsknotens des Sicherungs-Latch über einen geschalteten Rücksetzweg 329 während eines Sicherungs-Latch-Rücksetzmodus (darstellend FL_RESET = 1), wenn die aktuelle Stufe 320 i ausgewählt ist (z. B. POINTERi=1 und POINTERi-1 = 0).
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Der Sicherungs-Latch-Rücksetzmodus kann durch einen Zeiger-Vorbewegungsmodus gefolgt sein (ADVANCE_ENB = 1). Bezug nehmend nun auf die Zeiger-Latch-Schaltung 322 ist ersichtlich, daß bei einigen Ausführungsbeispielen die Sicherungs-Latch-Schaltung 322 zurückgesetzt werden muß (DATA_OUTi = 1), um den Sicherungszeiger vorzubewegen, um die nächste Stufe auszuwählen. Es wird darauf hingewiesen, daß der Zeiger vorbewegt werden kann, um die nächste Stufe (320 i+1) auszuwählen, durch Rücksetzen der Zeiger-Latch-Schaltung 322 der aktuellen Stufe 320 i. Dies kann erreicht werden durch Bereitstellen eines geschalteten Rücksetzwegs 329, der seriell angeschlossene Transistoren umfaßt, die als Eingabe das Zeigervorbewegungstaktsignal (ADVANCE_ENB) und die Zeigerinformationen 332 empfangen. Dadurch, daß er ferner einen PFET gesteuert durch DATA_OUTi (eine Umkehrung des Bits, das in der Sicherungs-Latch-Schaltung 324 gespeichert ist) in dem geschalteten Rücksetzweg 329 umfaßt, kann der Zeiger nur vorbewegt werden, wenn das Bit in dem Sicherungszeiger-Latch „0” ist.
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Dies kann z. B. für eine asynchrone Operation vorteilhaft sein, die es dem Sicherungszeiger ermöglicht, an mehreren Stufen mit Sicherungen vorbei vorbewegt zu werden, die nicht programmiert werden müssen (innerhalb eines einzelnen Zeigervorbewegungsmodus), während er automatisch stoppt, um Stufen mit Sicherungen auszuwählen, die programmiert werden müssen. Wie vorangehend beschrieben wurde, kann durch Überspringen von Durchbrennzyklen für Sicherungen, die nicht programmiert werden müssen (d. h. VBLOW wird sowieso nicht an dieser Sicherung angewendet), die Gesamtsicherungsprogrammierungszeit dramatisch reduziert werden. Wie jedoch vorangehend beschrieben wurde, kann der Sicherungszeiger bei anderen Ausführungsbeispielen synchron vorbewegt werden (z. B. durch nur eine Stufe pro Zeigervorbewegungsmodus). In jedem Fall, durch Verwenden des Schieberegisters 310, das die Sicherungsdaten-Latch-Schaltungen 324 einlagert, kann die Sicherungsprogrammierungsschaltung 300 kompakter sein als z. B. die Sicherungsprogrammierungsschaltung 100 aus 1A, die ein herkömmliches Schieberegister 110 verwendet, das zusätzliche Sicherungs-Latch-Schaltungen 126 erfordert.
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Beispielhafte Sicherungsausleseschaltung
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Wie in 4 dargestellt ist, kann ein Schieberegister 410, das in der Lage ist, Datenbits beizubehalten und den Zeiger seriell vorzubewegen ebenfalls vorteilhaft in einer Sicherungsausleseschaltungskonfiguration 400 verwendet werden. Anstelle Sicherungsprogrammierungsdaten in das Schieberegister 410 zu verschieben, kann der Zustand von Sicherungen 450 sequentiell gelesen werden. Wie vorangehend beschrieben wurde, können die Datenbits in jeder der Zeiger-Latch-Schaltungen 422 einen Zeiger aufweisen, der verwendet wird, um Sicherungen auszuwählen, die gelesen werden sollen. Der Zeiger kann vorbewegt werden, ohne vorangehend gelesene Sicherungsdaten zu beeinträchtigen, die in den Daten-Latch-Schaltungen 424 gespeichert sind, z. B. durch Entkoppeln der Zeiger-Latch-Schaltungen 422 und Daten-Latch-Schaltungen 424.
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Wie dargestellt wurde, können Sicherungsausleseschaltungen 440, die auf Zeigerinformationen 423 ansprechen, für jede Stufe 420 bereitgestellt werden. Anders ausgedrückt, wenn eine aktuelle Stufe 420 ausgewählt ist (wie durch die Zeigerinformationen 432 angezeigt wird), kann die entsprechende Sicherungsausleseschaltung 440 einen Schalter 452 schließen, wodurch ermöglicht wird, daß der Zustand der entsprechenden Sicherung 450 in der entsprechenden Daten-Latch-Schaltung 424 zwischengespeichert wird. Als Beispiel, wenn die erste Stufe 420 1 ausgewählt ist, kann die entsprechende Sicherungsausleseschaltung 440 den Schalter 442 1 schließen, wodurch ein Rücksetzweg durch die Sicherung 450 1 bereitgestellt wird, die als intakt gezeigt ist, wodurch die entsprechende Daten-Latch-Schaltung 424 zurückgesetzt wird. Andererseits, wenn die zweite Stufe 420 2 ausgewählt ist und die Sicherungsausleseschaltung 440 den Schalter 442 2 schließt, wird kein solcher Rücksetzweg durch die Sicherung 450 2 bereitgestellt, die als durchgebrannt gezeigt ist, wodurch das Rücksetzen der entsprechenden Daten-Latch-Schaltung 424 verhindert wird (die auf eine „1” voreingestellt sein kann). Sobald der Zustand von jeder der Sicherungen ausgelesen wurde, können die Zeiger-Latch-Schaltungen 422 und die Daten-Latch-Schaltungen 424 gekoppelt werden, wodurch ermöglicht wird, daß die Daten durch Betreiben des Schieberegisters 410 auf herkömmliche Weise heraus verschoben werden.
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Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, daß eine Schaltungsanordnung, die Bezug nehmend auf 4 beschrieben wurde, ebenfalls mit der Sicherungsprogrammierungsschaltung 300 kombiniert werden kann, die Bezug nehmend auf 3A–3C beschrieben wurde, um ein Schieberegister gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung zu verwenden, zur Verwendung sowohl bei Sicherungsprogrammierungs- als auch Sicherungsauslese-Operationen.