DE3742514C2 - - Google Patents
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- DE3742514C2 DE3742514C2 DE3742514A DE3742514A DE3742514C2 DE 3742514 C2 DE3742514 C2 DE 3742514C2 DE 3742514 A DE3742514 A DE 3742514A DE 3742514 A DE3742514 A DE 3742514A DE 3742514 C2 DE3742514 C2 DE 3742514C2
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/76—Television signal recording
- H04N5/907—Television signal recording using static stores, e.g. storage tubes or semiconductor memories
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
- G11C7/1006—Data managing, e.g. manipulating data before writing or reading out, data bus switches or control circuits therefor
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine variable Verzögerungsschal
tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Diese werdem in einer Halbleiterschaltungseinrichtung zum
Verzögern von empfangener Information um eine konstante Zeit
dauer und zum Wiederabgeben der verzögerten Information benutzt, wobei
die Zeitdauer variabel sein soll.
In einem digitalen Bildverarbeitungssystem, wie einer digitalen
Fernseheinheit oder einem digitalen Videobandrecoder, werden ein
Verzögerungselement und ein Speicherelement (zum Beispiel ein
Video-RAM) zum Verzögern von Videosignalen um 1H Periode (eine
horizontale Abtastperiode), 2H Perioden oder um 1 Halbbildpe
riode benutzt. Zusätzlich muß ein in einer Kommunikationsinfor
mation enthaltenes Halbbildsynchronisationsbit erfaßt werden
zum Vorsehen der Synchronisation der Kommunikation in einem
Kommunikationsanschluß. In einem Halbbildsynchronisationser
fassungsblock in einem derartigen Kommunikationssystem wird
ein Verzögerungselement zum Erfassen eines Synchronisationsmu
sters benutzt. Auf diesem Gebiet werden eine hohe Kapazität
und Flexibilität für die Verzögerungszeit von dem Gesichtspunkt
des allgemeinen Einsatzes für das Verzögerungselement benötigt.
Variable Verzögerungsschaltungen der eingangs beschriebenen Art sind
aus der EP 00 31 950 A2 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltung wird
eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten Schieberegistern
verwandt. Ein Schiebelängenbestimmungssignal LC wird mit einem
Taktsignal Φ verglichen. Das Schiebelängenbestimmungssignal steuert
dabei, wie lange die Schieberegister durchlaufen werden. Die Anordnung
der Schieberegister ermöglicht keine variable Länge. Es muß immer die
gesamte Anordnung von Schieberegistern durchlaufen werden, dieses
Durchlaufen kann jedoch von außen abgebrochen werden,
die Variation der Verzögerungszeit hat
Einfluß auf die Betriebsgeschwindigkeit, durch den Eingriff in das
Durchlaufen der Schieberegister wird die Schaltungsstruktur
kompliziert, durch die lineare Anordnung wird ein hoher Flächenverbrauch
erzwungen, wodurch wiederum der Energieverbrauch steigt.
Aus Elektronik-Informationen, Heft 2, 4. Jahrgang, 1972 "Schieberegisterlänge
elektrisch einstellbar zwischen 2 und 257 Bit" ist eine
lineare Schieberegisteranordnung bekannt. Die Länge der zu durchlaufenden
Schieberegister wird durch gesteuerte Umgehungen eingestellt.
Die lineare Anordnung benötigt eine große Fläche. Der Energieverbrauch
ist hoch.
Fig. 1A ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Struktur eines
herkömmlichen Schieberegisters variabler Länge zeigt, das in der Lage
ist, die Verzögerungszeit zu variieren, es ist zum Beispiel in
"MSM6901AS Variable Length Shift Register", Oki Electric Industry Co.,
Ltd., Technical News, S83-07 offenbart.
Das Schieberegister variabler Länge weist Schieberegister va
riabler Länge 7-1 bis 7-n, die entsprechende N-Bit-Eingänge
DI1 bis DI-n zum Verzögern derselben um eine vorbestimmte
Zeitdauer als Reaktion auf Bitlängenauswahlsignale A1 bis Ai
empfangen, und Ausgangspuffer 8-1 bis 8-n, die entsprechende
Ausgänge der Schieberegister variabler Länge 7-1 bis 7-n zum
Ausgeben von verzögerten Ausgangsdaten DO-1 bis DO-n empfangen,
auf. Die Schieberegister variabler Länge 7-1 bis 7-n weisen
die gleiche Struktur auf, so daß die Verzögerungszeit durch
eine Kombination der Bitlängenauswahlsignale A1 bis Ai einge
stellt wird. In der obigen Struktur werden die n-Bit Eingangs
daten DI-1 bis DI-n parallel um eine vorbestimmte Zeitdauer
verzögert, so daß parallel verzögerte n-Bit-Ausgangsdaten DO-1
bis DO-n erhalten werden. Genauer gesagt, die entsprechenden
Schieberegister variabler Länge 7-1 bis 7-n stellen ein Schie
beregister einer Anzahl von Stufen von Einheitsschieberegistern
dar, die einem Wert entspricht, der durch die Bitlängenauswahl
signale A1 bis Ai eingestellt ist, so daß die Eingangsdaten um
eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert werden.
Fig. 1B ist ein Wellenformdiagramm, das den Betrieb des in
Fig. 1A gezeigten Schieberegisters variabler Länge zeigt, das heißt,
es zeigt die Tätigkeit, wenn die Verzögerungszeit so einge
stellt ist, daß sie fünf Takte beträgt. Bezugnehmend auf die
Fig. 1A und 1B wird der Betrieb eines Schieberegisters va
riabler Länge beschrieben.
Die Verzögerungszeit für jedes der Schieberegister 7-1 bis 7-n
ist auf fünf Takte durch die Bitlängenauswahlsignale A1 bis
Ai gesetzt. Die Eingangsdaten DI-k (k = 1 bis n) werden in die
Schieberegister variabler Länge 7-1 bis 7-n als Reaktion auf
das Steigen des Taktsignales CLK geschrieben. Andererseits wer
den die Ausgangsdaten DO-k (k = 1 bis n) von jedem der Schiebe
register variabler Länge 7-1 bis 7-n als Reaktion auf das Stei
gen des Taktsignales CLK ausgegeben. Da jedoch die Ausgabedaten
unerwünschte Ausgabedaten sind, solange bis eine Zeitdauer von
fünf Takten, seitdem die Eingangsdaten DI-k eingegeben worden
sind, abgelaufen ist, werden die Ausgangsdaten während der Zeit
dauer von fünf Takten ungültig gemacht. Dann werden die Ein
gangsdaten DI-k sequentiell als Reaktion auf den sechsten Takt
und die folgenden Takte als gültige Ausgangsdaten DO-k ausgege
ben. Zu dieser Zeit ist die Verzögerungszeit von fünf Takten
zwischen den Eingangsdaten DI-k und den Ausgangsdaten DO-k vor
handen.
Das oben beschriebene Schieberegister variabler Länge verändert
die Anzahl von Stufen von Einheitsschieberegistern als Reaktion
auf die Bitlängenauswahlsignale. Daher muß eine Menge von Ein
heitsschieberegistern, die als Informationsspeichermittel die
nen, eingesetzt werden zum Unterbringen verschiedener Verzöge
rungszeiten. Dieses verursacht eine Erhöhung in der Fläche,
die für das Schieberegister variabler Länge benötigt wird. Da
gegen ist die Speicherkapazität klein trotz der Fläche. Weiter
hin ist die Energiedissipation groß.
Fig. 2A ist ein Diagramm einer anderen Struktur eines Schiebe
registers variabler Länge, das in der JP-OS 42 634/1978 offen
bart ist. Das Schieberegister variabler Länge nach dem Stand
der Technik weist einen Ringzähler und einen Speicher auf. Ein
Speicher mit wahlfreiem Zugriff ist als Speicher benutzt. Be
zugnehmend auf Fig. 2A wird eine Struktur eines Schieberegi
sters variabler Länge beschrieben.
Ein Subtrahierer 133 subtrahiert ein "1"-Signal 106 von einem
Signal 102, das einen bestimmten Verschiebungsbetrag M aufweist
und von einer externen Einrichtung (nicht gezeigt) angelegt
ist, und gibt ein (M - 1)-Signal 105 ab. Ein Komparator 134
vergleicht das (M - 1)-Signal 105, das von dem Subtrahierer
133 angelegt ist, mit einem Adreßsignal 104, das von einem Zäh
ler 132 angelegt ist, und gibt ein Ladesignal 203 aus, wenn
beide miteinander koinzidieren. Der Zähler 132 zählt ein von
einer externen Einrichtung eingegebenes Taktsignal. Wenn der
Inhalt des Zählers 132 (M - 1) wird, wird der Zähler 132 auf
0 als Reaktion auf ein als nächstes kommendes Taktsignal 300
gesetzt, wenn das Ladesignal 203 von dem Komparator 134 und
ein "0"-Signal 107 angelegt sind. Genauer gesagt, der Zähler
132 gibt M Arten von Adreßsignalen 104 wie 0 bis (M - 1) mit
einem Zyklus von M Takten aus. Der Speicher 130 gibt als ein
Lesesignal den Inhalt einer Adresse aus, die durch das Adreß
signal 104 als Reaktion auf ein Zeitsignal CE (Chipfreigabe
signal) 200 bezeichnet ist, welches Lesen/Schreiben des Spei
chers 130 von der externen Einrichtung ermöglicht, und schreibt
ein Eingangsdatensignal 100, das von der externen Einrichtung
angelegt ist, an eine Stelle, die einer durch das Adreßsignal
104 bezeichneten Adressen entspricht, als Reaktion auf das von
der externen Einrichtung angelegte CE-Signal 200 und eines
Zeitsignales WE (Schreibfreigabesignal) 201, das das Schreiben
des Eingangsdatensignales 100 in den Speicher 130 bezeichnet.
Ein Register 131 verriegelt ein von dem Speicher 130 angelegtes
Lesesignal 103 als Reaktion auf ein von der externen Einrich
tung angelegtes Datensetzsignal 202 und gibt ein Ausgangsdaten
signal 101 an die externe Einrichtung ab.
Fig. 2B ist ein Wellenformdiagramm, das den Betrieb des in
Fig. 2A gezeigten Schieberegisters variabler Länge zeigt. Bezugneh
mend auf die Fig. 2A und 2B wird jetzt die Beschreibung der
Tätigkeit des Schieberegisters variabler Länge, das einen Spei
cher benutzt, beschrieben.
Das Adreßsignal 104 läuft durch das Taktsignal 300 und das Lade
signal 203 zwischen 0 und (M - 1) um. Da das Dateneingangssi
gnal 100 "1" ist und das Adreßsignal 104 "0" ist zu dem ersten
Zeitpunkt 1 in einem Zyklus P, wird "1" in eine Adresse 0 in
dem Speicher 130 als Reaktion auf das CE-Signal 200 und das
WE-Signal 201 geschrieben. Auf die gleiche Weise wird zu einem
zweiten Zeitpunkt 2 "0" in eine Adresse 1 in dem Speicher 130
geschrieben. Derselbe Betriebsablauf wird wiederholt, bis Ein
gangsdaten in einer Adresse (M - 1) in dem Speicher 130 ge
schrieben sind. Der Inhalt der Adresse 0 in dem Speicher 130,
das heißt, die "1", die zu dem ersten Zeitpunkt 1 des Zyklus
P geschrieben ist, wird als das Lesesignal 103 als Reaktion
auf das CE-Signal 200 ausgegeben, das durch ein "R" zu dem er
sten Zeitpunkt 1 in dem nächsten Zyklus (P + 1) dargestellt
wird (das heißt, nachdem eine Zeitdauer von M Takten von dem
ersten Zeitpunkt 1 in dem Zyklus P abgelaufen ist), da das
Adreßsignal 104 "0" ist, und es wird in dem Register 131 als
Reaktion auf das Datensetzsignal 202 verriegelt, so daß das
Ausgangssignal 101 erzielt wird. Andererseits wird das Daten
eingangssignal 100 von "0" in die Adresse 0 in dem Speicher
130 als Reaktion auf das CE-Signal 200, das durch "W" in Fig. 2B
dargestellt ist, und das WE-Signal 201 geschrieben. Auf die
gleiche Weise wird der Inhalt der Adresse 1 in dem Speicher
130 als Reaktion auf das CE-Signal 200, das durch "R" darge
stellt ist, zu dem zweiten Zeitpunkt 2 in dem Zyklus (P + 1)
ausgelesen, da das Adreßsignal 104 "1" ist, so daß "0" als Aus
gabedatensignal 101 durch das Register 131 ausgegeben wird.
Andererseits wird das Dateneingangssignal 100 von "1" in die
Adresse 1 in dem Speicher 130 als Reaktion auf das CE-Signal
200, das durch "W" dargestellt ist, und das WE-Signal 201 ge
schrieben. Genauer gesagt, zu jedem Zeitpunkt werden in dem
Speicher 130 Daten von einer Adresse, die durch das Adreßsignal
104 bezeichnet ist, als Reaktion auf das CE-Signal 200, das
durch "R" dargestellt ist, ausgelesen, und dann wird das Ein
gangsdatensignal 100 in die Adresse als Reaktion auf das CE-
Signal 200, das durch "W" dargestellt ist und das WE-Signal
201 geschrieben. In der oben beschriebenen Struktur stellen
der Zähler 132, der Subtrahierer 133 und der Komparator 134
einen Ringzähler dar, der die Werte von 0 bis (M - 1) annimmt,
wobei der bezeichnete Verschiebungsbetrag M als Parameter be
nutzt wird.
Zum periodischen Erzeugen einer Adresse eines Speichers benö
tigt das Schieberegister variabler Länge einen Subtrahierer
zum Subtrahieren des Verschiebungsbetrages M von dem numeri
schen Wert "1", einen Zähler zum Hochzählen eines Taktes und
Erzeugen der Adresse, und einen Komparator zum Nachweis einer
Koinzidenz der Subtrahiererausgabe und der Zählerausgabe, um
den Zähler zurückzusetzen, so daß die Zahl der Schaltungen groß
ist, und die Fläche des Schieberegisters variabler Länge kann
nicht reduziert werden. Zusätzlich wird in der oben beschriebe
nen Struktur eine Adresse durch den Zähler erzeugt, und der
Speicher benötigt einen Decoder zum Decodieren der Ausgabe des
Zählers, so daß viel Zeit zum Ein- und Ausgeben der Daten be
nötigt wird aufgrund eines Zeitverlustes in der Adreßerzeugung
und Adreßdecodierung, und damit ist die Betriebsgeschwindigkeit
niedrig.
Ein Schieberegister variabler Länge, das einen Speicher be
nutzt, ist in der JP-OS 38 939/1978 und der JP-OS 42 529/1978
offenbart.
Die JP-OS 38 939/1978 offenbart ein Schieberegister variabler
Länge mit einem Register zum Speichern eines Verschiebungsbe
trags M, einem Adreßzähler zum Erzeugen einer Adresse eines
Speichers, einen Subtrahierer zum Subtrahieren einer Ausgabe
des Registers von einer Ausgabe des Adreßzählers, einen Multi
plexer zum Hin- und Herschalten zwischen der Ausgabe des Sub
trahierers und der Ausgabe des Adreßzählers und einen Flip-Flop
zum Steuern von Lesen/Schreiben. In dieser Struktur werden Daten
an eine Adresse (N + 1 - M) ausgelesen, wenn Daten in eine
Adresse (N + 1) geschrieben werden. Somit wird ein Verzöge
rungsbetrag erzielt. Die Schaltkreisanordnung und der Zeitpunkt
der Steuerung eines Signales sind kompliziert, und die Fläche
kann nicht sehr reduziert werden. Da zusätzlich zwischen Lesen/
Schreiben durch Inversion einer Ausgabe eines Flip-Flops hin-
und hergeschaltet wird, kann kein Hochgeschwindigkeitsbetrieb
durchgeführt werden.
Die JP-OS 42 529/1978 offenbart ein Schieberegister variabler
Länge mit einem Speicher mit wahlweisem Zugriff, einem varia
blen N-zähligen Zähler zum Zählen eines Taktsignales, das mit
Eingangsdaten synchronisiert ist, zum Erzeugen einer Adresse
des Speichers mit wahlweisem Zugriff und einer Schaltung zum
Erzeugen eines Zeitsignales des Schreibens/Lesens in Synchroni
sation mit dem Taktsignal.
Es ist ein RAM (Speicher mit wahlweisem Zugriff) als Speicher
element benutzt. Da jedoch der RAM nicht nur ein Speicherzel
lenfeld aufweist, sondern ebenfalls die periphere Schaltung
wie ein Adreßdecoder und ein Eingangs-/Ausgangspuffer, verhin
dert der RAM, daß die Fläche reduziert wird. Da zusätzlich eine
Ausgabe des Zählers an dem RAM als ein Adreßsignal, das durch
den Decodierer in dem RAM decodiert werden muß, so daß auf eine
Speicherzelle zugegriffen werden kann, angelegt wird, kann die
Betriebsgeschwindigkeit nicht erhöht werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine variable
Verzögerungsschaltung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Verzögerungszeit variieren kann, wobei
eine hohe Betriebsgeschwindigkeit, eine einfache Schaltungsstruktur,
eine reduzierte Fläche und geringer Energieverbrauch
aufrecht erhalten werden können.
Die erfindungsgemäße variable Verzögerungsschaltung ist durch
die Merkmale des Patentanspruchs 1 gekennzeichnet.
Durch die Umlaufschieberegistereinrichtung
werden Speicherzellen innerhalb eines vorbe
stimmten konstanten Bereiches in dem Speicherzellenfeld ausgewählt
und die Auswahltätigkeit wird wiederholt durchgeführt, und der vor
bestimmte konstante Bereich von Speicherzellen, die ausgewählt
werden sollen, kann variiert werden.
In der Halbleiterschaltungseinrichtung werden
Speicherzellen in einem Speicherzellenfeld sequentiell
ausgewählt, um auf sie zuzugreifen.
Wenn die Speicherzellen innerhalb des vorbestimmten konstanten
Bereiches alle ausgewählt sind, wird die zuerst ausgewählte
Speicherzelle wiederum ausgewählt,
darauf folgt die Wiederholung der ganzen Tätigkeit. Genauer
gesagt, jede Speicherzelle wird wiederholt in einem konstanten
Zeitintervall ausgewählt.
Information, die an eine Eingangseinrichtung eingegeben ist,
wird sequentiell in der ausgewähl
ten Speicherzelle gespeichert. Die in jeder Speicherzelle ge
speicherte Information wird durch eine Ausgangseinrichtung aus
gelesen und nach außen abgegeben, wenn die Speicherzelle wie
derum nach einem Ablauf der konstanten Zeitdauer ausgewählt
wird. Somit wird die eingegebene Information nach einem Ablauf
einer konstanten Zeitdauer wieder ausgegeben.
Der Bereich der Speicherzellen, der wiederholt
ausgewählt wird, kann variiert werden, so daß
die Verzögerungszeit variiert werden kann.
Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand
der Figuren. Von den Figuren zeigt
Fig. 1A ein Diagramm einer Struktur eines n-Bit-Schiebe
registers variabler Länge;
Fig. 1B ein Wellenformdiagramm der Tätigkeit des in
Fig. 1A gezeigten Schieberegisters variabler Länge;
Fig. 2A ein Diagramm einer Struktur eines einen Speicher
benutzenden Schieberegisters variabler Länge;
Fig. 2B ein Wellenformdiagramm der Tätigkeit des in
Fig. 2A gezeigten Schieberegisters variabler Länge;
Fig. 3 ein Diagramm einer Struktur einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
variablen Verzögerungsschaltung;
Fig. 4 ein Diagramm eines Beispieles einer speziellen
Struktur eines in Fig. 3 gezeigten Ringzählers va
riabler Länge;
Fig. 5 ein Diagramm einer Struktur eines ersten Flip-Flops
mit einem Rücksetzanschluß, der in dem Ringzähler
variabler Länge benutzt wird;
Fig. 6 ein Diagramm einer Struktur eines zweiten Flip-
Flops mit einem Rücksetzanschluß, der für den Ring
zähler variabler Länge benutzt wird;
Fig. 7 ein Diagramm eines Beispieles einer speziellen
Struktur eines in Fig. 3 gezeigten Eingangspuffers;
Fig. 8 ein Diagramm eines Beispieles einer speziellen
Struktur eines in Fig. 3 gezeigten Ausgangspuffers;
Fig. 9 ein Diagramm eines Beispieles einer speziellen
Struktur einer in Fig. 3 gezeigten Steuerschaltung;
Fig. 10 ein Diagramm eines Beispieles einer speziellen
Struktur eines in Fig. 3 gezeigten Decoders; und
Fig. 11 ein Wellenformdiagramm der Tätigkeit der in Fig. 3
gezeigten Ausführungsform.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das die gesamte Struktur einer Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen variablen Verzögerungsschaltung zum
Verzögern von eingegebenen Daten um vorbestimmte konstante
Takte und zum Ausgeben derselben zeigt.
Die in Fig. 3 gezeigte Verzögerungsschaltung
weist ein Speicherzellenfeld 1, einen Ringzähler varia
bler Länge 2, einen Decoder 3, einen Eingangspuffer 4, einen
Ausgangspuffer 5 und eine Steuerschaltung 6 auf.
Das Speicherzellenfeld 1 weist eine Mehrzahl von in einer Ma
trix von n Bit × k Zeilen angeordneten Speicherzellen auf.
Der Ringzähler variabler Länge 2, der sequentiell eine Zeile
aus dem Speicherzellenfeld 1 auswählt, die Speicherzellen von
n Bit aufweist, weist eine Mehrzahl von Flip-Flops auf, die
auf eine Schleifenart verbunden sind. Die Zahl der Stufen der
Flip-Flops, die die Schleife darstellen, kann variiert werden.
Wenn somit die Zahl von Stufen eingestellt ist, kann der Be
reich oder die Zahl der durch den Ringzähler variabler Länge
2 ausgewählten Zeilen auf einen festen Wert aus den k Zeilen
des Speicherzellenfeldes 1 gesetzt werden. Als Resultat wird
eine gewünschte Verzögerungszeit erzielt.
Der Decoder 3 stellt die Zahl von Stufen von dem Flip-Fop ein,
der die Schleife des Ringzählers variabler Länge 2 darstellt.
Wenn ein Bitlängenbezeichnungssignal mit einer gegebenen Kom
bination von Signalen auf einem "H"- oder "L"-Pegel an die Ein
gangsleitungen A1 bis Ai angelegt ist, wird das Signal so de
codiert, daß nur die entsprechende Ausgangsleitung von den
(k - 1)-Ausgangsleitungen ausgewählt wird zum Annehmen des
"H"-Pegels.
Der Eingangspuffer 4 legt Eingangsdaten DI1 bis DIn parallel
an die Speicherzellen in dem Speicherzellenfeld 1 der durch
den Ringzähler variabler Länge 2 ausgewählten Zeile an. Der
Ausgangspuffer 5 gibt die in den Speicherzellen der durch den
Zähler ausgewählten Zeile gespeicherten Daten als Ausgangsdaten
DO1 bis DOn aus. Die Steuerschaltung 6 erzeugt Taktsignale Φ
und zum Steuern der Eingabe-/Ausgabetätigkeit des Eingangs
puffers 4 und des Ausgangspuffers 5.
Bezugnehmend auf Fig. 4 wird jetzt die Beschreibung der Struk
tur des Ringzählers variabler Länge 2 gegeben.
Der Ringzähler variabler Länge 2 weist k Flip-Flops 20 1 bis
20 k, die in zwei Spalten angeordnet sind, und Übertragungs
gatterschalter 30 1 bis 30 k-1 (im folgenden als TG-Schalter be
zeichnet), von denen jeder zwischen zwei benachbarten Flip-
Flops angeordnet ist, auf. Die erste Spalte weist die Flip-
Flops 20 1, 20 3, . . ., 20 m, . . ., 20 k -1 auf, die in den ungerad
zahligen Stufen sind, und die zweite Spalte weist die Flip-
Flops 20 2, 20 4, . . ., 20 m+1, . . ., 20 k auf, die in den gerad
zahligen Stufen sind.
Die Flip-Flops 20 1 bis 20 k-1 in der ersten Spalte sind in
Reihe durch die entsprechenden TG-Schalter 30 1 bis 30 k-1 derart
verbunden, daß Daten sequentiell von der linken Seite zu der
rechten Seite in Fig. 4 übertragen werden. Die Flip-Flops 20 k
bis 20 2 in der zweiten Spalte sind in Reihe durch die entspre
chenden TG-Schalter 30 k-1 bis 30 1 derart verbunden, daß Daten
sequentiell von der rechten Seite zu der linken Seite in
Fig. 4 übertragen werden. Zusätzlich ist der Flip-Flop 20 k-1 in der
(k - 1)-ten Stufe, der an dem rechten Ende der ersten Spalte
angeordnet ist, in Reihe mit dem Flip-Flop 20 k in der k-ten
Stufe, der an dem rechten Ende der zweiten Spalte angeordnet
ist, verbunden, und der Flip-Flop 20 2 in der zweiten Stufe,
der an der linken Seite in der zweiten Spalte angeordnet ist,
ist in Reihe mit dem Flip-Flop 20 1 in der ersten Stufe, der in
dem linken Ende der ersten Spalte angeordnet ist, verbunden.
Somit sind die Flip-Flops auf eine Schleifenweise als Ganzes
miteinander verbunden.
Ein erster, in Fig. 5 gezeigter Flip-Flop mit einem Rückstell
anschluß ist als Flip-Flop 20 1 in der ersten Stufe von den
Flip-Flops 20 1 bis 20 k, die den Ringzähler variabler Länge 2
darstellen, benutzt, und ein zweiter, in Fig. 6 gezeigter Flip-
Flop mit einem Rückstellanschluß ist für die Flip-Flops 20 2 bis
20 k in der zweiten bis k-ten Stufe benutzt.
Ein in Fig. 5 gezeigter erster Flip-Flop mit einem Rückstell
anschluß weist eine Hauptverriegelung (master latch) und eine
abhängige Verriegelung (slave latch) auf. Die Hauptverriegelung
weist ein NMOS-Übertragungsgatter (im folgenden als TG bezeich
net) 11, das auf das Taktsignal Φ zum selektiven Durchlassen
der Eingangsdaten DI reagiert, einen Inverter 13, der ein Rück
setzsignal empfängt, ein NOR-Gatter 15, das Ausgangssignale
des NMOS-TG 11 und des Inverters 13 empfängt, einen Inverter
14, der ein Ausgangssignal des NOR-Gatters 15 empfängt, und
ein PMOS-TG 12, der auf die Taktsignale Φ zum selektiven Kurz
schließen eines Ausganges des Inverters 14 und des Ausganges
des NMOS-TG 11 reagiert, auf. Die abhängige Verriegelung weist
ein NMOS-TG 17, das auf das Taktsignal von einem Inverter 16
zum selektiven Durchlassen eines Ausgangssignales der Hauptver
riegelung, ein NAND-Gatter 20, das das Rücksetzsignal und
ein Ausgangssignal des NMOS-TG 17 empfängt, und einen Inverter
19, der ein Ausgangssignal des NAND-Gatters 20 empfängt, und
ein PMOS-TG 18, das auf das Taktsignal von dem Inverter 16
zum Kurzschließen eines Ausganges des Inverters 19 und des Aus
ganges des NMOS-TG 17 reagiert, auf. Der Flip-Flop weist einen
Eingangsanschluß x, einen Hauptdatenausgangsanschluß z, einen
abhängigen Datenausgangsanschluß y, einen Taktanschluß c und
einen Rücksetzanschluß r als Ganzes auf. Die Beschreibung der
Tätigkeit des ersten Flip-Flops wird im folgenden gegeben.
Wenn das an den Rücksetzanschluß r eingegebene Rücksetzsignal
den Pegel "L" annimmt, gibt der erste Flip-Flop mit einem
Rücksetzanschluß ein "H"-Signal (ein Signal auf dem "H"-Pegel)
an den Hauptdatenausgangsanschluß z ab, unabhängig davon, ob
das an den Taktanschluß c angelegte Taktsignal Φ auf dem "H"-
oder dem "L"-Pegel liegt. Wenn andererseits das an den Rück
setzanschluß r eingegebene Rücksetzsignal auf dem "H"-Pegel
liegt, wird der erste Flip-Flop mit einem Rücksetzanschluß als
herkömmlicher Flip-Flop tätig. Genauer gesagt, die an den Daten
eingangsanschluß x eingegebenen Daten DI werden zu dem Daten
ausgangsanschluß z als Hauptausgangsdaten DOM bei der steigen
den Flanke des Taktsignales Φ ausgegeben, die Hauptausgangsda
ten DOM sind verriegelt und werden ebenfalls zu dem abhängigen
Datenausgangsanschluß y bei der fallenden Flanke des Taktsi
gnales Φ ausgegeben.
Der erste Flip-Flop mit einem Rückstellanschluß bildet den
Flip-Flop 20 1 in der in Fig. 4 gezeigten ersten Stufe.
Der zweite, in Fig. 6 gezeigte Flip-Flop mit einem Rückstell
anschluß weist eine Hauptverriegelung und eine abhängige Ver
riegelung auf. Die Hauptverriegelung weist ein NMOS-TG 21, das
auf das Taktsignal Φ zum selektiven Durchlassen der Eingangs
daten DI1 reagiert, ein NAND-Gatter 24, das ein Ausgangssignal
des NMOS-TG 21 und das Rücksetzsignal empfängt, einen In
verter 23, der ein Ausgangssignal des NAND-Gatters 24 empfängt,
und ein PMOS-TG 22, das auf das Taktsignal Φ zum Kurzschließen
eines Ausganges des Inverters 23 und des Ausganges des NMOS-TG
21 reagiert, auf. Die abhängige Verriegelung weist ein NMOS-TG
26, das auf das Taktsignal von einem Inverter 25 zum selek
tiven Durchlassen eines Ausgangssignales der Hauptverriegelung
reagiert, ein NAND-Gatter 29, das ein Ausgangssignal des NMOS-
TG 26 und das Rücksetzsignal empfängt, einen Inverter 28,
der ein Ausgangssignal des NAND-Gatters 29 empfängt, und ein
PMOS-TG 27, das auf das Taktsignal zum Kurzschließen eines
Ausganges des Inverters 28 und des Ausganges des NMOS-TG 26
reagiert. Der Flip-Flop weist einen Dateneingangsanschluß x,
einen abhängigen Datenausgangsanschluß y, einen Hauptdatenaus
gangsanschluß z, einen Taktanschluß c und einen Rücksetzan
schluß r auf.
Wenn das an den Rücksetzanschluß r eingegebene Rücksetzsignal
den Pegel "L" annimmt, gibt der zweite Flip-Flop mit einem
Rücksetzanschluß ein "L"-Signal (ein Signal auf dem "L"-Pegel)
an den Hauptdatenausgangsanschluß z ab, unabhängig davon, ob
das an den Taktanschluß c angelegte Taktsignal Φ auf dem "H"-
oder "L"-Pegel liegt. Wenn andererseits das an den Rücksetz
anschluß r eingegebene Rücksetzsignal auf dem "H"-Pegel
liegt, wird der zweite Flip-Flop mit einem Rücksetzanschluß
als ein herkömmlicher Flip-Flop tätig, wie unter Bezugnahme
auf den ersten Flip-Flop mit dem Rücksetzanschluß beschrieben
worden ist.
In Fig. 5 und 6 werden der Dateneingangsanschluß x und der ab
hängige Ausgangsanschluß y als Anschlüsse für die Verbindung
eines Ringzählers variabler Länge 2 in einer Schleifenart be
nutzt, und der Hauptdatenausgangsanschluß z ist direkt mit einer
Adreßleitung ADi verbunden.
Zurückkehrend zu Fig. 4: Jeder TG-Schalter 30 1 bis 30 k-1
weist zwei PMOS-Übertragungsgatter 31 und 32 (im folgenden als
PMOS-TGs bezeichnet) und ein einzelnes NMOS-Übertragungsgatter
33 (im folgenden als NMOS-TG bezeichnet) auf.
Das erste PMOS-TG 31 ist zwischen den benachbarten Flip-Flops
von den Flip-Flops 20 1 bis 20 k-1 in der ersten Spalte vorge
sehen, und das zweite PMOS-TG 32 ist zum Verbinden von benach
barten Flip-Flops aus den Flip-Flops 20 2 bis 20 k in der zweiten
Spalte angebracht. Genauer gesagt, benachbarte Flip-Flops in
jeder Spalte sind verbunden oder sind nicht verbunden durch
das erste PMOS-TG 31 und das zweite PMOS-TG 32. Zusätzlich ist
das NMOS-TG 33 zwischen jeder der Verbindungen, die die Flip-
Flops 20 1 bis 20 k-1 in der ersten Spalte miteinander verbindet,
und jeder der Verbindungen, die die Flip-Flops 20 2 bis 20 k in
der zweiten Spalte miteinander verbindet, vorgesehen. Wenn das
NMOS-TG 33 eingeschaltet ist, sind die Verbindungen in der er
sten und zweiten Spalte miteinander in dem Abschnitt verbunden,
indem das NMOS-TG 33 eingeschaltet ist.
Das erste PMOS-TG 31, das zweite PMOS-TG 32 und das NMOS-TG 33
in jedem der TG-Schalter 30 1 bis 30 k-1 weisen miteinander ge
meinsam verbundene Gate-Elektroden auf, die dann eine der Si
gnalleitungen S1 bis Sk-1 bilden. Die Signalleitungen S1 bis
Sk-1 sind mit entsprechenden (k-1)-Ausgangsleitungen des in
Fig. 3 gezeigten Decoders verbunden.
Weiterhin sind Zeilenauswahlleitungen AD1 bis ADk mit den ent
sprechenden Hauptdatenausgangsanschlüssen y der Flip-Flops 20 1 bis
20 k verbunden, die den Ringzähler variabler Länge 2 darstellen.
Die Zeilenauswahlleitungen AD1 bis ADk sind mit den entspre
chenden Zeilen des Speicherzellenfeldes 1 verbunden. Mit einer
Zeile des Speicherzellenfeldes sind Speicherzellen von n Bit
verbunden.
Im folgenden wird die Tätigkeit des Ringzählers variabler Länge
2 beschrieben.
Wenn zum Beispiel nur eine m-te Signalleitung Sm den "H"-Pegel
und die anderen Signalleitungen den "L"-Pegel durch die Bit
längenauswahlsignale A1 bis Ai durch den Decoder 3 hindurch
annehmen, werden die PMOS-TGs 31 und 32 abgeschaltet und das
NMOS-TG 33 wird in dem TG-Schalter 30 m in der m-ten Stufe ein
geschaltet, und die PMOS-TGs 31 und 32 werden eingeschaltet
und das NMOS-TG 33 wird abgeschaltet in den verbleibenden TG-
Schaltern. Genauer gesagt, der Datenausgangsanschluß y des
Flip-Flops 20 m auf der m-ten Stufe und der Dateneingangsan
schluß x des Flip-Flops in der (m - 1)-ten Stufe 20 m-1 sind
miteinander verbunden, so daß der Ringzähler variabler Länge
2 so gesetzt ist, daß er Flip-Flops der m-ten Stufe aufweist.
In diesem Zustand gibt nur das Flip-Flop 20 1 in der ersten
Stufe das "H"-Signal aus und bewirkt, daß die Zeilenauswahl
leitung AD1 auf den "H"-Pegel steigt, wenn das Rücksetzsignal
auf dem "L"-Pegel an die Rücksetzanschlüsse r von all den
Flip-Flops 20 1 bis 20k eingegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt
geben all die verbleibenden Schieberegister 20 2 bis 20 k das
"L"-Signal aus, so daß die anderen Zeilenauswahlleitungen AD2
bis ADk den "L"-Pegel annehmen.
Wenn das Taktsignal Φ auf den "H"-Pegel in einer Stufe, in der
das Rücksetzen freigegeben ist, durch Bringen des Rücksetz
signales auf den "H"-Pegel steigt, wird ein Ausgangssignal
auf dem "H"-Pegel des Schieberegisters 20 1 in der ersten Stufe
zu dem Flip-Flop 20 3 in der dritten Stufe übertragen, da die
PMOS-TGs 31 des TG-Schalters 30 1 in der ersten Stufe und des
TG-Schalters 30 2 in der zweiten Stufe eingeschaltet sind, so
daß die Zeilenauswahlleitung AD3 den "H"-Pegel annimmt. Zu
diesem Zeitpunkt nehmen die verbleibenden Zeilenauswahllei
tungen den "L"-Pegel an, da die anderen Flip-Flops das Aus
gangssignal auf dem "L"-Pegel an die Flip-Flops abgeben, die
mit ihren entsprechenden Ausgangsanschlüssen verbunden sind.
Bei der nächsten steigenden Flanke des Taktsignales wird das
Ausgangssignal auf dem "H"-Pegel des Flip-Flops 20 3 der dritten
Stufe zu dem Flip-Fop 20 5 in der fünften Stufe übertragen,
so daß nur die Zeilenauswahlleitung AD5 den "H"-Pegel annimmt.
Auf die oben beschriebene Weise nehmen die Zeilenauswahllei
tungen AD1, AD3, . . ., ADm nacheinander den "H"-Pegel in Syn
chronisation mit dem Taktsignal Φ an.
Da das NMOS-TG 33 des TG-Schalters 30 m in der m-ten Stufe ein
geschaltet wird, nimmt die Zeilenauswahlleitung ADm den "H"-Pe
gel an. Wird bei der nächsten steigenden Flanke des Taktsi
gnales das Signal auf dem "H"-Pegel zu dem Flip-Flop 20 m-1 in
der (m-1)-ten Stufe übertragen, so daß die Zeilenauswahllei
tungen ADm-1 den "H"-Pegel annimmt.
Danach nehmen die Zeilenauswahlleitungen ADm-3, . . ., AD4, AD2,
AD1 nacheinander den "H"-Pegel in Synchronisation mit dem Takt
signal Φ an.
Auf die oben beschriebene Weise nehmen die Zeilenauswahllei
tungen AD1, AD3, . . ., ADm, ADm-1, . . ., AD4, AD2, AD1 den "H"-
Pegel nacheinander in dieser Reihenfolge in Synchronisation
mit dem Taktsignal Φ an, solange das Rücksetzsignal RS nicht
den Wert "L" annimmt, und die mit den Zeilenauswahlleitungen
verbundenen Zeilen des Speicherzellenfeldes 1 werden nachein
ander ausgewählt, welche Tätigkeit wiederholt wird.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Struktur für ein jedes Bit
des in Fig. 3 gezeigten Eingangspuffers 4 zeigt.
Der Eingangspuffer 4 für ein Bit weist eine Flip-Flop-Struktur
eines Maser/Slave-Systemes auf, das eine Hauptverriegelung
41 (master latch) und eine Nebenverriegelung 42 (slave latch)
aufweist. Die Hauptverriegelung 41 und die Nebenverriegelung
42 haben die gleiche Struktur, und jede weist ein PMOS-Übertra
gungsgatter 43 (PMOS-TG), ein NMOS-Übertragungsgatter 44 (NMOS-
TG) und kaskadenverbundene Inverter 45 von zwei Stufen auf.
Die Nebenverriegelung 42 weist einen mit einer Dateneingangslei
tung zu der Speicherzelle in dem Speicherzellenfeld 1 verbun
denen Ausgangsanschluß auf.
Das PMOS-TG 43 und das NMOS-TG 44 in der Hauptverriegelung 41
weisen Gate-Elektroden auf, die das Taktsignal Φ empfangen, und
das PMOS-TG 43 und das NMOS-TG 44 in der Nebenverriegelung 42
weisen Gate-Elektroden auf, die das invertierte Taktsignal
empfangen.
Im folgenden wird die Tätigkeit zum Schreiben von Daten durch
den Eingangspuffer 4 beschrieben.
Bei der steigenden Flanke des Taktsignales Φ werden Eingangs
daten DIn an die Hauptverriegelung 41 in dem Eingangspuffer 4
eingegeben. Während das Taktsignal Φ auf dem "H"-Pegel ist,
ist ein Ausgang der Nebenverriegelung 42 in einem Zustand hoher
Impedanz. Bei der fallenden Flanke des Taktsignales Φ werden
die Eingangsdaten DIn in der Hauptverriegelung 41 verriegelt,
und zur gleichen Zeit werden die Eingangsdaten DIn an die
Nebenverriegelung 42 übertragen, so daß das NMOS-TG 44 in der
Nebenverriegelung 42 eingeschaltet wird. Dann wird der Zustand
hoher Impedanz freigegeben, und die Eingangsdaten DIn werden
in die ausgewählte Speicherzelle geschrieben.
Fig. 8 ist ein Diagramm, das eine Struktur für jedes Bit des
in Fig. 3 gezeigten Ausgangspuffers 5 zeigt.
Der Ausgangspuffer 5 für einen Bit weist ein Leseverstärker
51 zum Erfassen und Verstärken von Information, die in der
Speicherzelle gespeichert ist, und eine Pufferschaltung 52 auf.
Der Leseverstärker 51 weist einen Eingangsanschluß auf, der
mit einer Datenausgangsleitung einer Speicherzelle in dem
Speicherzellenfeld 1 verbunden ist. Die Pufferschaltung 52
weist ein PMOS-Übertragungsgatter 53 (PMOS-TG), ein NMOS-Über
tragungsgatter 54 (NMOS-TG) und einen zweistufigen Inverter
55, der kaskadengeschaltet ist, auf. Das PMOS-TG 53 und das
NMOS-TG 54 weisen Gate-Elektroden auf, die das Taktsignal Φ
empfangen.
Im folgenden wird eine Tätigkeit des Auslesens von Daten durch
den Ausgangspuffer 5 beschrieben.
Bei der steigenden Flanke des Taktsignales Φ werden in der aus
gewählten Speicherzelle gespeicherte Daten, die vor der stei
genden Flanke des Taktsignales Φ durch den Leseverstärker 51
nachgewiesen und verstärkt worden sind, von der Pufferschaltung
52 als die Ausgangsdaten DOn ausgegeben. Bei der fallenden
Flanke des Taktsignales Φ werden die Ausgangsdaten DOn ver
riegelt, so daß die Ausgangsdaten DOn sicht nicht ändern bis zu
der nächsten steigenden Flanke des Taktsignales Φ. Die verrie
gelten Daten werden leicht in Daten geändert, die aus der Spei
cherzelle durch den Leseverstärker 51 ausgelesen sind, obwohl
die verriegelten Daten und die ausgelesenen Daten nicht koin
zident sind. In diesem Fall kann der Leseverstärker als Reak
tion auf das Steigen des Taktsignales Φ aktiviert werden.
Wie zuvor beschrieben ist, wird in einem gegebenen Zyklus des
Taktsignales Φ eine Schreibtätigkeit durch den Eingangspuffer
4 während einer Zeitdauer durchgeführt, während der das Takt
signal Φ auf dem "L"-Pegel ist, und eine Lesetätigkeit wird
durch den Ausgangspuffer 5 während einer Zeitdauer durchge
führt, während der das Taktsignal Φ auf dem "H"-Pegel liegt.
Fig. 9 ist ein Diagramm, das eine Struktur eines Hauptabschnit
tes der in Fig. 3 gezeigten Steuerschaltung 8 zeigt.
In Fig. 9 weist die Steuerschaltung 6 dreistufige, kaskaden
geschaltete Inverter 61 auf und empfängt das Taktsignal Φ und
legt das Taktsignal Φ und das invertierte Taktsignal an den
Eingangspuffer 4 und an den Ausgangspuffer 5 an.
Eine Struktur einer in Fig. 3 gezeigten Decoderschaltung wird
systematisch unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben. Die De
coderschaltung weist die gleiche Struktur wie die eines Adreß
decoders auf, wie er in einem herkömmlichen dynamischen Spei
cher mit wahlweisem Zugriff benutzt wird. Genauer gesagt, ein
Eingangsabschnitt ist mit Invertern 71a bis 71c versehen, die
die Bitlängenauswahlsignale A1 bis Ai zum Ausgeben der komple
mentären internen Auswahlsignale A1 und bis Ai und emp
fangen. Inverter 71a von zwei Stufen sind für jedes der Bitlei
tungsauswahlsignale vorgesehen. Ein Ausgangsabschnitt ist mit
i-Eingangs-AND-Gattern 81a bis 81d versehen, die i Eingänge
empfangen, die eine vorbestimmte Kombination aus den internen
Auswahlsignalen A1 und bis Ai und haben. Jedes der AND-
Gatter 81a bis 81d empfängt eines der Signale An und (n ist
eine Zahl von 1 bis i). Jedes der AND-Gatter 81a bis 81d gibt
ein Signal auf dem "H"-Pegel aus, wenn alle angelegten Signale
auf dem "H"-Pegel sind. Somit nimmt eines von den Steuersigna
len S0 bis Si-1 den "H"-Pegel an, so daß die Zahl der Bitlei
tungen in dem Ringzähler variabler Länge 2 ausgezeichnet ist.
Bezugnehmend auf Fig. 11, das ein Zeitablaufdiagramm ist, wird
eine Tätigkeit der in Fig. 3 gezeigten Halbleiterschaltungsein
richtung beschrieben.
Vorbestimmte Signale werden an die Eingangsanschlüsse A1 bis
Ai des Decoders 3 eingegeben, und der Ringzähler variabler Länge
2 ist eingestellt, so daß er m Stufen hat.
Wenn das an die Flip-Flops, die den Ringzähler variabler Länge
2 darstellen, eingegebene Rücksetzsignal auf dem "L"-Pegel
liegt, ist nur die Zeilenauswahlleitung AD1 auf dem "H"-Pegel,
so daß die mit der Zeilenauswahlleitung AD1 verbunden Zeile
aus dem Speicherzellenfeld ausgewählt ist.
Information wird während einer Zeitdauer ausgelesen, während
der das Taktsignal Φ auf dem "H"-Pegel liegt, und sie wird wäh
rend einer Zeitdauer geschrieben, während der das Taktsignal
Φ auf dem "L"-Pegel ist, und zwar für die Speicherzellen der
ausgewählten Zeile.
Wenn das Rücksetzsignal auf dem "H"-Pegel ist, nehmen die
Zeilenauswahlleitungen AD3, AD5, . . ., ADm, ADm-1, . . ., AD4,
AD2 nacheinander den "H"-Pegel für jeden Zyklus des Taktsigna
les Φ in Synchronisation mit dem Taktsignal Φ an, so daß die
entsprechenden Zeilen in dem Speicherzellenfeld 1 nacheinander
ausgewählt werden. In jedem Zyklus des Taktsignales Φ wird In
formation ausgelesen während der Zeitdauer, während der das
Taktsignal Φ auf dem "H"-Pegel liegt, und geschrieben während
der Zeitdauer, während der das Taktsignal Φ auf dem "L"-Pegel
liegt, und zwar für die Speicherzellen der ausgewählten Zeile.
Wenn der m-te Zyklus beendet ist, wird die gleiche Tätigkeit
im Hinblick auf die Zeilenauswahlleitungen AD1 bis ADm wieder
holt. Genauer gesagt, die gleiche Zeile in dem Speicherzellen
feld 1 wird in jeder m-ten Periode ausgewählt.
Durch die oben beschriebene Tätigkeit werden Daten während
einer Zeitdauer, während das Taktsignal Φ auf dem "L"-Pegel
in einem gegebenen Zyklus ist, geschrieben, und ausgelesen
während einer Zeitdauer, während der das Taktsignal Φ auf dem
"H"-Pegel nach dem m-ten Zyklus ist.
Daher werden sequentiell in jede Zeile des Speicherzellenfeldes
1 eingegebene Daten um m Takte verzögert und dann ausgegeben.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Lesen-
Modifizieren-Schreiben-System zum Auslesen und Schreiben von
Information im Hinblick auf die ausgewählte Speicherzelle in
nerhalb eines Zyklus des Taktsignales Φ benutzt ist, ist
ein System zum Auslesen oder Schreiben von Information nicht
auf dieses System beschränkt.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform Lesen und
Schreiben von Information durch einen einzelnen Ringzähler
variabler Länge gesteuert ist, kann Information zusätzlich
asynchron ausgelesen und geschrieben werden durch die Benutzung
zweier Ringzähler variabler Länge.
Weiterhin können zwei Zeilenauswahlleitungen simultan durch
einen einzelnen Ringzähler variabler Länge derart ausgewählt
werden, daß Information in eine der ausgewählten zwei Zellen
geschrieben wird und aus der anderen Zeile ausgelesen wird.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform ein Trans
missionsgatterschalter mit einem PMOS-Transmissionsgatter und
einem NMOS-Transmissionsgatter zum Variieren der Länge des
Ringzählers variabler Länge 2 benutzt ist, können andere
Schalteinrichtungen benutzt werden.
Wie zuvor beschrieben ist, wird erfindungsgemäß die Schaltungs
struktur vereinfacht, die Schaltungsfläche verringert, der Lei
stungsverbrauch reduziert, und eine höhere Betriebstätigkeit
kann durchgeführt werden, da ein Speicherzellenfeld als ein
Mittel zum Speichern von eingegebener Information benutzt wird,
und ein Schieberegister variabler Länge als Mittel zum Verzö
gern der Information um eine voreingestellte Zeitdauer und zum
Ausgeben derselben durch eine direkte Auswahl der auszuwählen
den Speicherzellen benutzt wird.
Claims (9)
1. Variable Verzögerungsschaltung mit
- - einem Speicherzellenfeld (1) mit einer Mehrzahl von in einem zweidimensionalen Feld angeordneten Speicherzellen;
- - einer Umlaufschieberegistereinrichtung (2) zum sequentiellen Zugreifen auf Speicherzellen innerhalb eines vorbestimmten konstanten Bereiches in dem Speicherzellenfeld (1);
- - einer Eingabeeinrichtung (4) zum Schreiben von Information in die Speicherzellen, auf die durch die Umlaufschieberegistereinrichtung (2) zugegriffen ist;
- - einer Ausgabeeinrichtung (5) zum Lesen von Information in den Speicherzellen, auf die durch die Umlaufschieberegistereinrichtung (2) zugegriffen ist;
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Umlaufschieberregistereinrichtung (2) eine Einrichtung variabler Länge mit einer Mehrzahl von stufenweise aufeinanderfolgenden Schieberegistern (20₁ bis 20 k) ist und
- - daß Schalteinrichtungen (30₁ bis 30 k-1) mit Einrichtungen (33) zum Verbinden des Ausganges eines ausgewählten Schieberegisters (20₁ bis 20 k) als Reaktion auf ein Signal (S₁ bis Sk-1) zum Einstellen des vorbestimmten konstanten Bereiches so vorgesehen sind, daß ein oder mehrere aufeinanderfolgende Schieberegister (20₁ bis 20 k) eine geschlossene Schleife bilden.
2. Variable Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Mehrzahl von Schieberegistern (20₁ bis 20 k) in zwei Reihen angeordnet ist und die Mehrzahl von Schalteinrichtungen (30₁ bis 30 k-1) die Schieberegister (20₁ bis 20 k) miteinander verbindet,
- - wobei die Schieberegister in einer ersten Reihe in Reihe miteinander in einer ersten Richtung verbunden sind und die Schieberegister in einer zweiten Reihe in Reihe miteinander in einer zweiten Richtung verbunden sind, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist, die Schieberegister, die an dem Ende auf der gleichenSeite einer Reihe angeordnet sind, in Reihe miteinander verbunden sind, so daß alle Schieberegister miteinander auf eine Schleifenart miteinander verbunden sind, und
- - daß jede Schalteinrichtung (30₁ bis 30 k-1) eine erste Schalteinrichtung (31) zum miteinander Verbinden von benachbarten Schieberegistern in der ersten Reihe, eine zweite Schalteinrichtung (32) zum miteinander Verbinden von benachbarten Schieberegistern in der zweiten Reihe und eine dritte Schalteinrichtung (33) zum miteinander Verbinden von benachbarten Schieberegistern der ersten Reihe und benachbarten Schieberegistern der zweiten Reihe aufweist, wobei die erste und zweite Schalteinrichtung (31, 32) und die dritte Schalteirichtung (33) komplementär ein-/ausgeschaltet sind.
3. Variable Verzögerungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (5) Informa
tion ausliest, die in den durch die Umlaufschieberegisterein
richtung (2) zu einem ersten Zeitpunkt ausge
wählten Speicherzellen gespeichert ist, und die Eingabeeinrichtung (4) Information in die
Speicherzellen schreibt, die durch die Umlaufschieberegister
einrichtung variabler Länge (2) zu einem zweiten Zeitpunkt aus
gewählt sind.
4. Variable Verzögerungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Ausgangsanschluß (3) von
jedem der Schieberegister (20 1 bis 20 k-1) mit einer vorbestimm
ten entsprechenden Speicherzelle in dem Speicher in dem Spei
cherzellenfeld (1) verbunden ist.
5. Variable Verzögerungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (3)
zum Steuern der variablen Länge der Umlaufschieberegistereinrichtung
(2) vorgesehen ist mit
einer Einrichtung
(71a bis 71c, 81a bis 81d) zum Betätigen der
Schalteinrichtung (30 1 bis 30 k-1) in der Umlaufschieberegistereinrichtung
(2) zum Einstellen der
Zahl der Schieberegister (20 1 bis 20 k-1), die die Schleife darstellen.
6. Variable Verzögerungsschaltung nach einem der Ansprüche 1
bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Schieberegister (20 1 bis
20 k) einen Rücksetzanschluß (r) aufeist, ein Schieberegister
(20 1) von den Schieberegistern ein Signal (AD1) auf einem er
sten logischen Pegel an eine entsprechende Zeile von Speicher
zellen in dem Speicherzellenfeld (1) ausgibt, wenn ein Rücksetz
signal () an den Rücksetzanschluß (r) eingegeben wird, und
daß die anderen Schieberegister (20 2 bis 20 k) ein Signal (AD2
bis ADk) auf einem zweiten logischen Pegel, der komplementär
zu dem Signal auf dem ersten logischen Pegel ist, an eine ent
sprechende Zeile von Speicherzellen ausgeben, wenn das Rück
setzsignal an den Rücksetzanschluß (r) eingegeben wird.
7. Variable Verzögerungsschaltung nach einem der Ansprüche 1
bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Schieberegister (20 1 bis
20 k) eine Hauptverriegelung (41) und eine Nebenverriegelung
(42) aufweist, wobei ein Ausgang der Hauptverriegelung (41)
an eine entsprechende Zeile der Speicherzellen angelegt ist.
8. Variable Verzögerungsschaltung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalteinrichtung (31)
und die zweite Schalteinrichtung (32) in der Schalteinrichtung
(30 1 bis 30 k-1) MOS-Übertragungsgatter (31, 32) eines ersten
Leitungskanaltypes mit einem einzelnen Steueranschluß und zwei
Leitungsanschlüssen aufweisen und daß die dritte Schalteinrich
tung (33) ein MOS-Übertragungsgatter (33) eines zweiten Lei
tungskanaltypes mit einem einzelnen Steueranschluß und zwei
Leitungsanschlüssen aufweist, und
daß die zwei MOS-Übertragungsgatter (31, 32) des ersten Lei tungskanaltypes und das MOS-Übertragungsgatter des zweiten Lei tungskanaltypes zusammengeschlossen sind, ein Leitunganschluß des MOS-Übertragungsgatters (33) des zweiten Leitungskanaltypes mit einem Leitungsanschluß des einen der MOS-Übertragungsgatter des ersten Leitungskanaltypes verbunden ist und der andere Lei tungsanschluß des MOS-Übertragungsgatters (33) des zweiten Lei tungskanaltypes mit einem Leitungsanschluß des anderen der MOS- Übertragungsgatter des ersten Leitungskanaltypes verbunden ist.
daß die zwei MOS-Übertragungsgatter (31, 32) des ersten Lei tungskanaltypes und das MOS-Übertragungsgatter des zweiten Lei tungskanaltypes zusammengeschlossen sind, ein Leitunganschluß des MOS-Übertragungsgatters (33) des zweiten Leitungskanaltypes mit einem Leitungsanschluß des einen der MOS-Übertragungsgatter des ersten Leitungskanaltypes verbunden ist und der andere Lei tungsanschluß des MOS-Übertragungsgatters (33) des zweiten Lei tungskanaltypes mit einem Leitungsanschluß des anderen der MOS- Übertragungsgatter des ersten Leitungskanaltypes verbunden ist.
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JP2982902B2 (ja) * | 1987-06-16 | 1999-11-29 | 三菱電機株式会社 | 半導体メモリ |
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