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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Halbleiterbauelemente.
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HINTERGRUND
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Halbleiterbauelemente,
wie etwa Speicherbauelemente, befinden sich in vielen Computer-
und elektronischen Erzeugnissen. Speicherbauelemente speichern Daten.
Eingangsdaten werden in einem Speicherbauelement in einer Schreiboperation
gespeichert. Ausgangsdaten werden vom Speicherbauelement in einer
Leseoperation ausgegeben.
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Die
meisten Speicherbauelemente haben Daten-(Eingangs/Ausgangs-)Kontaktstifte
und Daten-Strobeimpuls-Kontaktstifte.
Die Daten-Kontaktstifte befördern
die Eingangs- und Ausgangsdaten zum und vom Speicherbauelement.
Die Daten-Strobeimpuls-Kontaktstifte befördern Taktinformation der Daten.
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Einige
Speicherbauelemente haben zwei getrennte Mengen von Daten-Strobeimpuls-Kontaktstiften: Schreibdaten-Strobeimpuls-Kontaktstifte
und Lesedaten-Strobeimpuls-Kontaktstifte. Die Schreibdaten-Strobeimpuls-Kontaktstifte
befördern
Taktinformation der Eingangsdaten. Die Lesedaten-Strobeimpuls-Kontaktstifte befördern Taktinformation
der Ausgangsdaten.
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US-Patent Nr. 5822334 , auf
dem der Oberbegriff von Anspruch 1 beruht, lehrt ein Direktzugriff-Speicherbauelement
mit bidirektionalen Register-Sendeempfängern.
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In
den meisten Fällen
sind die Schreibdaten-Strobeimpuls-Kontaktstifte während der
Leseoperation unbenutzt; und die Lesedaten-Strobeimpuls-Kontaktstifte
sind während
der Schreiboperation unbenutzt.
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Einige
Kontaktstifte bei einigen Operationen unbenutzt zu lassen, ist Ressourcenverschwendung.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt Schaltungen und Verfahren zur Durchführung verschiedener Funktionen
unter Verwendung von Daten-Strobeimpuls-Kontaktstiften eines Speicherbauelements
bereit.
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Ein
Aspekt weist ein Bauelement auf wie in Anspruch 1 definiert. Es
hat eine Anzahl von Daten-Sendeempfängern zur Übermittlung
von Eingangsdaten und Ausgangsdaten. Eine Anzahl von Schreibstrobeimpuls-Sendeempfängern übermittelt Taktinformation
der Eingangsdaten. Eine Anzahl von Lesestrobeimpuls-Sendeempfängern übermittelt Taktinformation
der Ausgangsdaten. Eine Hilfsschaltung übermittelt Hilfsinformation über die
Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger
und die Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger. Die
Hilfsinformation ist eine nichttaktbezogene Information über die
Eingangs- und Ausgangsdaten. Beispiele für die Hilfsinformation umfassen
Invertierungscodes, Paritätscodes, Temperaturcodes
und Taktkalibrierungscodes.
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Ein
weiterer Aspekt weist ein Verfahren zur Übermittlung von Daten in einem
Speicherbauelement auf. Das Verfahren übermittelt Eingangs- und Ausgangsdaten
zum und vom Speicherbauelement über
Daten-Sendeempfänger.
Das Verfahren übermittelt
Taktinformation der Eingangsdaten über Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger. Das
Verfahren übermittelt
Taktinformation der Ausgangsdaten über Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger. Das
Verfahren verwendet die Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger, um
während
der Zeit, in der die Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger die
Taktinformation der Eingangsdaten übermitteln, Hilfsinformation
zu übermitteln.
Das Verfahren verwendet die Schreibstrobeimpuls- Sendeempfänger, um während der Zeit, in der die
Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger
die Taktinformation der Ausgangsdaten übermitteln, Hilfsinformation
zu übermitteln.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein Speicherbauelement gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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2 ist
ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm für das Speicherbauelement von 1.
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3 ist
ein Schaltbild einer Hilfsschaltung und der Sendeempfängerschaltungen
des Speicherbauelements von 1.
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4 ist
ein Schaltbild einer Inversionssteuereinrichtung von 3.
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5 zeigt
beispielhafte Daten mit Inversionsinformation.
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6 ist
ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm für das Speicherbauelement von 4.
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7 ist
ein Schaltbild einer Paritätssteuereinrichtung
von 3.
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8 zeigt
beispielhafte Daten mit Paritätsinformation.
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9 ist
ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm für das Speicherbauelement von 7.
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10 ist
ein Schaltbild eines Temperaturmelders von 3.
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11 zeigt
beispielhafte Temperaturinformation.
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12 ist
ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm für das Speicherbauelement von 10.
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13 ist
ein Schaltbild eines Kalibrators von 3.
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14 zeigt
beispielhafte Kalibrierungs-Taktinformation.
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15 ist
ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm für das Speicherbauelement von 13.
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16 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Hilfsschaltung und der Sendeempfängerschaltungen von 3.
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17 zeigt
ein System gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
folgende Beschreibung und die Zeichnungen stellen spezifische Ausführungsformen
der Erfindung hinreichend dar, um den Fachmann zu befähigen, die
Erfindung in die Praxis umzusetzen. Andere Ausführungsformen können strukturelle,
logische, elektrische, Ablauf- und andere Veränderungen einschließen. In
den Zeichnungen beschreiben gleiche Bezugszeichen im wesentlichen
gleiche Bauteile überall
in den mehreren Ansichten. Beispiele verkörpern nur mögliche Varianten. Abschnitte
und Merkmale einiger Ausführungsformen
können
in die von anderen eingeschlossen werden oder diese ersetzen. Der
Schutzbereich der Erfindung umfaßt den gesamten Bereich der
Ansprüche
und alle verfügbaren
Entsprechungen.
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1 zeigt
Speicherbauelement gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Das Speicherbauelement 100 weist eine Speicheranordnung 102 mit
einer Vielzahl von Speicherzellen 103 auf, die in Zeilen
und Spalten angeordnet sind.
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Der
Zeilendecodierer 104 und der Spaltendecodierer 106 greifen
auf die Speicherzellen 103 als Antwort auf Adreßsignale
A0 bis AX (A0-AX) zu, die auf Adreßleitungen (Adreßbus) 108 bereitgestellt werden.
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Ein
Zeilenadressen-Zwischenspeicher 134 übermittelt Zeilenadressen auf
den Leitungen 108 zum Zeilendecodierer 104 auf
der Grundlage eines Signals auf der Leitung 144. Ein Spaltenadressen-Zwischenspeicher 136 übermittelt
Spaltenadressen auf den Leitungen 108 zum Spaltendecodierer 106 auf
der Grundlage eines Signals auf der Leitung 146.
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Eine
Steuerungsschaltung 118 steuert die Operationen des Speicherbauelements 100 auf
der Grundlage von Steuersignalen auf den Steuerungs-Eingangsleitungen 120.
Beispiele für
die Operationen des Speicherbauelements 100 umfassen eine
Leseoperation, eine Schreiboperation und eine Auffrischungsoperation.
Beispiele für
die Steuersignale auf den Leitungen 120 weisen ein Taktsignal CLK,
ein Zeilenzugriffs-Strobeimpulssignal RAS*, ein Spaltenzugriffs-Strobeimpulssignal
CAS*, ein Schreib-Freigabesignal
WE* und ein Chipauswahlsignal CS* auf.
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Eine
Auffrischungssteuereinrichtung 145 steuert die Auffrischungsoperation
des Speicherbauelements 100, um den Inhalt der Speicherzellen 103 aufzufrischen.
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Eine
Schreiboperation schreibt Daten von den Datenleitungen 194 in
die Speicherzellen 103. Eine Leseoperation liest Daten
von den Speicherzellen 103 in die Datenleitungen 194.
Die Adresse einer Zeile oder einer Spalte von Speicherzellen 103,
die gelesen oder geschrieben werden, wird durch eine Kombination
der Adreßsignale
A0-AX bereitgestellt. Eine Auffrischungsoperation frischt den Inhalt
der Speicherzellen 103 auf.
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Die
Steuerungsschaltung 118 aktiviert bestimmte Freigabesignale
während
verschiedener Operationen des Speicherbauelements 100.
Beispiele für
die Freigabesignale umfassen Schreibdaten-Freigabesignale WDEN0-WDENn, Datenlese-Freigabesignale
RDEN0-RDENn, Schreibstrobeimpuls-Freigabesignale
WSEN0-WSENm und Lesestrobeimpuls-Freigabesignale RSEN0-RSENm. Die
Funktionen dieser Freigabesignale werden in Verbindung mit den nachfolgenden
Figuren beschrieben.
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Das
Speicherbauelement 100 weist ferner einen Eingangsdatenweg 111,
einen Ausgangsdatenweg 122, eine Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170 und
eine Daten-Sendeempfängerschaltung 190 auf.
Die Daten-Sendeempfängerschaltung 190 übermittelt
Daten zum und vom Speicherbauelement 100. Die zum Speicherbauelement 100 übermittelten
Daten sind Eingangsdaten. Die durch das Speicherbauelement 100 ausgegebenen
Daten sind Ausgangsdaten. Die Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170 übermittelt
Taktinformation der Eingangsdaten und der Ausgangsdaten.
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Die
Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170 weist
eine Schreibstrobeimpuls-Einheit 171 mit Schreibstrobeimpuls-Sendeempfängern (WST TX) 172 (172-0 bis 172-M)
und eine Lesestrobeimpuls-Einheit 173 mit
Lesestrobeimpuls-Sendeempfängern
(RST TX) 174 (174-0 bis 174-M) auf. Die Schreibstrobeimpuls-Einheit 171 übermittelt
Taktinformation der Eingangsdaten. Die Schreibstrobeimpuls-Signale WDQS (0-M)
auf den Leitungen 182 stellen die Taktinformation der Eingangsdaten
dar. Die Lesestrobeimpuls-Einheit 173 übermittelt Taktinformation
der Ausgangsdaten. Die Lesestrobeimpuls-Signale RDQS (0-M) auf den Leitungen 184 stellen
die Taktinformation der Ausgangsdaten dar.
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Die
Daten-Sendeempfängerschaltung 190 weist
Daten-Sendeempfänger
(D TX) 192 (192-0 bis 192-N) auf. Die
Daten-Sendeempfänger 192 sind
bidirektionale Schaltungen; sie übermitteln
Daten in beide Richtungen. Die Daten-Sendeempfänger 192 übermitteln
sowohl die Eingangsdaten als auch die Ausgangsdaten. Die Datensignale
oder Daten DQ (0-N) auf den Leitungen 194 stellen sowohl
die Eingangsdaten als auch die Ausgangsdaten dar. DQ (0-N) stellen
die Eingangsdaten dar, wenn das Speicherbauelement 100 während der
Schreiboperation Daten empfängt.
DQ (0-N) stellen die Ausgangsdaten dar, wenn das Speicherbauelement 100 während der
Leseoperation Daten ausgibt.
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Der
Datenweg 111 übermittelt
während
der Schreiboperation Daten zwischen der Daten-Sendeempfängerschaltung 190 und
der Speicheranordnung 102. Der Datenweg 122 übermittelt
während der
Leseoperation Daten zwischen der Daten-Sendeempfängerschaltung 190 und
der Speicheranordnung 102.
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Das
Speicherbauelement 100 weist außerdem eine Hilfsschaltung 195 zur
Durchführung
verschiedener Funktionen und zur Übermittlung von Hilfsinformation
zum und vom Speicherbauelement 100 auf. In einer bestimmten
Ausführungsform
verwendet die Hilfsschaltung 195 die Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170 zur Übermittlung
der Hilfsinformation. Die Hilfsinformation ist keine Taktinformation der
Eingangsdaten und der Ausgangsdaten. Beispiele für Hilfsinformation umfassen
Invertierungscodes, Paritätscodes,
Temperaturcodes und Taktkalibrierungscodes.
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Die
Invertierungscodes befördern
Information, die der Inversion der Eingangs- und Ausgangsdaten,
die zum und vom Speicherbauelement 100 übermittelt werden, zugeordnet
ist. Die Paritätscodes
befördern
Paritätsinformation
der Eingangs- und Ausgangsdaten, die zum und vom Speicherbauelement 100 übermittelt
werden. Die Temperaturcodes befördern
Temperaturinformation des Speicherbauelements 100. Die
Taktkalibrierungscodes befördern
Kalibrierungsinformation, um einen Takt der Ausgangsdaten zu kalibrieren,
die vom Speicherbauelement 100 ausgegeben werden.
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1 weist
eine Anzahl von Leitungen auf die zwischen die Elemente, wie etwa
die Leitungen 185, 187, 189, 191, 193, 196 und 198,
geschaltet sind. Jede der Leitungen 185, 187, 189, 191, 193, 196 und 198 weist
mehrere Leitungen auf Zur Vereinfachung zeigt 1 jede
der Leitungen 185, 187, 189, 191, 193, 196 und 198 als
eine einzige Leitung.
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Die
Leitungen 182, 184 und 194 entsprechen externen
Anschlüssen
oder Verbindungen des Speicherbauelements 100. In einigen
Ausführungsformen
entsprechen die Leitungen 182, 184 und 194 den
Kontaktstiften oder Lötperlen
auf einem geschlossenen integrierten Schaltkreis des Speicherbauelements 100.
In anderen Ausführungsformen entsprechen
die Leitungen 182, 184 und 194 den Kontaktflächen auf
einem Schaltungschip des Speicherbauelements 100.
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Das
Speicherbauelement 100 kann ein dynamisches Direktzugriffsspeicher-(DRAM-)Bauelement
sein. Beispiele für
DRAM-Bauelemente umfassen synchronen DRAM, der allgemein als SDRAM bezeichnet
wird, SDRAM II, SGRAM (Synchroner Grafik-Direktzugriffsspeicher),
DDR-SDRAM (SDRAM mit doppelter Datenrate), DDR-II-SDRAM, DDR-III-SDRAM,
GDDR-II-SDRAM (Grafik mit doppelter Datenrate) und Rambus-DRAM-Bauelemente. Auf
einige Elemente des Speicherbauelements 100 wird zur Vereinfachung
verzichtet.
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2 ist
ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm für das Speicherbauelement von 1.
In 2 stellen T0 bis T12 verschiedene Zeitpunkte dar.
CLK stellt das CLK-Signal auf den Leitungen 110 (1)
dar. Ein Lese- und ein Schreib-Befehl werden zu verschiedenen Zeitpunkten
erteilt. Zum Beispiel wird zum Zeitpunkt T0 der Lese-Befehl in der
Leseoperation des Speicherbauelements 100 erteilt. Als weiteres
Beispiel wird zum Zeitpunkt T3 der Schreib-Befehl in einer Schreiboperation
des Speicherbauelements 100 erteilt. Die Lese- und Schreib-Befehle
werden auf der Grundlage der Kombination der Signalpegel der Steuersignale
auf den Leitungen 120 (1) erteilt,
wie etwa der Signale RAS*, CAS*, WE* und CS*. Zum Beispiel erteilt
eine Kombination der Signalpegel der Signale RAS*, CAS*, WE* und
CS* den Lese-Befehl; eine andere Kombination der Signalpegel der
Signale RAS*, CAS*, WE* und CS* erteilt den Schreib-Befehl.
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Das
RDQS-Signal stellt eines der RDQS (0-M) von 1 dar. Das
WDQS-Signal stellt eines der WDQS (0-M) von 1 dar. DQ
stellt eines der DQ (0-N) von 1 dar. In 2 stellt
das DQ-Signal DO-Daten
und DI-Daten dar. DO sind die Ausgangsdaten. DI sind die Eingangsdaten.
DO werden vom Speicherbauelement 100 zu einem bestimmten Zeitpunkt
ausgegeben, nachdem der Lese-Befehl erteilt worden ist. Zum Beispiel
werden DO zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 ausgegeben. DI werden durch
das Speicherbauelement 100 zu einem bestimmten Zeitpunkt,
nachdem der Schreib-Befehl erteilt worden ist, empfangen. Zum Beispiel
werden DI zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 empfangen.
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Nach
dem zum Zeitpunkt T0 erteilten Lese-Befehl gibt das Speicherbauelement 100 zwischen
den Zeitpunkten T2 und T6 die Ausgangsdaten DO aus. Das RDQS-Signal,
das Taktinformation der Ausgangsdaten DO befördert, wird zwischen den Zeitpunkten
T2 und T6 aktiviert. 2 zeigt, daß das RDQS-Signal umschaltet
(hin- und herschaltet), wenn es zwischen den Zeitpunkten T2 und
T6 aktiviert wird. Weil zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 nur die
Ausgangsdaten DO ausgegeben werden, wird zwischen den Zeitpunkten
T2 und T6 nur das RDQS-Signal zur Beförderung der Taktinformation der
Ausgangsdaten aktiviert. Weil die Eingangsdaten DI bis zum Zeitpunkt
T7 nicht empfangen werden, wird das WDQS-Signal bis zum Zeitpunkt
T7 nicht aktiviert, um die Taktinformation der DI zu übermitteln.
Somit kann zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 das WDQS-Signal verwendet
oder aktiviert werden, um andere Information zu befördern.
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In
dem beispielhaften Zeitablaufdiagramm, das in 2 dargestellt
ist, wird während
der Zeit, in der die Ausgangsdaten DO ausgegeben werden, das Schreibstrobeimpuls-Signal
WDQS aktiviert, um Hilfsinformation zu übermitteln. Wie in 1 beschrieben,
umfassen Beispiele für
die Hilfsinformation Invertierungscodes, Paritätscodes, Temperaturcodes und
Taktkalibrierungscodes. Die Hilfsinformation wird in den Beschreibungen
von 3 bis 15 ausführlicher
beschrieben.
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In
einem ähnlichen
Verfahren kann das Lesestrobeimpuls-Signal RDQS während der
Zeit, in der die Eingangsdaten DI eingegeben werden, ebenfalls aktiviert
werden, um Hilfsinformation zu befördern. Zum Beispiel kann zwischen
den Zeitpunkten T7 und T11 das RDQS-Signal aktiviert werden, um Hilfsinformation
während
der Zeit zu befördern,
in der DI eingegeben werden. Zwischen den Zeitpunkten T7 und T11
wird Taktinformation des Eingangssignals DI durch das WDQS-Signal
befördern.
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In
einigen Ausführungsformen
wird das WDQS-Signal teilweise aktiviert (teilweise verwendet),
um Hilfsinformation zu übermitteln,
so daß das WDQS
für ein
Intervall aktiviert wird, das kleiner als das gesamte Intervall
der Übermittlung
der Ausgangsdaten DO ist. Zum Beispiel ist es möglich, daß das WDQS-Signal nur für einen
Abschnitt des Intervalls zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 aktiviert wird,
statt für
das gesamte Intervall zwischen den Zeitpunkten T2 und T6.
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In
anderen Ausführungsformen
wird das WDQS-Signal vollständig
aktiviert (vollständig
verwendet), um Hilfsinformation für ein Intervall zu befördern, das
gleich dem gesamten Intervall der Übermittlung der Ausgangsdaten
DO ist. Zum Beispiel kann das WDQS für das gesamte Intervall zwischen den
Zeitpunkten T2 und T6 aktiviert werden.
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In
einigen Ausführungsformen
wird das RDQS-Signal teilweise aktiviert, um Hilfsinformation zu übermitteln,
so daß das
RDQS-Signal für
ein Intervall aktiviert wird, das kleiner als das gesamte Intervall
der Übermittlung
der Eingangsdaten DI ist. Zum Beispiel ist es möglich, daß das RDQS-Signal nur für einen
Abschnitt des Intervalls zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 aktiviert
wird, statt für
das gesamte Intervall zwischen den Zeitpunkten T7 und T11.
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In
anderen Ausführungsformen
wird das RDQS-Signal für
ein Intervall aktiviert, das gleich dem gesamten Intervall der Übermittlung
der Eingangsdaten DI ist, um Hilfsinformation zu befördern. Zum
Beispiel kann das RDQS-Signal für
das gesamte Intervall zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 aktiviert
werden.
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3 ist
ein Schaltbild einer Hilfsschaltung und der Sendeempfängerschaltungen
von 1. Die Hilfsschaltung 195 übermittelt
Hilfsinformation zum und vom Speicherbauelement 100 (1) über die Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170.
Die Hilfsschaltung 195 arbeitet auch anhand der Daten, die
zu und von der Daten-Sendeempfängerschaltung 190 übermittelt
werden.
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In
einigen Ausführungsformen
verwendet die Hilfsschaltung 195 während der Zeit, in der die
Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174 zur Übermittlung von
Taktinformation der Eingangsdaten verwendet werden, die Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172 zur Übermittlung
von Hilfsinformation. In anderen Ausführungsformen verwendet die
Hilfsschaltung 195 während
der Zeit, in der die Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172 zur Übermittlung
von Taktinformation der Ausgangsdaten verwendet werden, die Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174 zur Übermittlung
von Hilfsinformation.
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Die
Hilfsschaltung 195 weist eine Inversionssteuereinrichtung 304,
eine Paritätssteuereinrichtung 307,
einen Temperaturmelder 310 und einen Kalibrator 313 auf.
Die Hilfsschaltung 195 ist mit der Daten-Sendeempfängerschaltung 190 über die
Leitungen 391 und die Leitungen 392 verbunden,
mit den Eingangsknoten des Dateneingangswegs 111 über die
Leitungen 311 und mit den Ausgangsknoten des Datenausgangswegs 122 über die
Leitungen 322.
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Einige
der Leitungen in 3 gleichen einigen der Leitungen
in 1. In 3 gleichen die Leitungen 391 und 392 den
Leitungen 191 bzw. 192 von 1. Die Leitungen 311 und 322 entsprechen
den Leitungen 196 bzw. 198 von 1.
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Die
Hilfsschaltung 195 ist außerdem zur Übermittlung einer Anzahl von
Codes einschließlich eines
Eingangsinvertierungscodes INVi, eines Ausgangsinvertierungscodes
INVo, eines Eingangsparitätscodes
Pi, eines Ausgangsparitätscodes
Po, eines Temperaturcodes TMP und eines Taktkalibrierungscodes CAL
mit der Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170 verbunden.
Die Codes INVi, INVo, Pi, Po, TMP und CAL stellen die Hilfsinformation
dar. INVo, Po und TMP bilden eine erste Gruppe der Hilfsinformation.
INVi, Pi und CAL bilden eine zweite Gruppe der Hilfsinformation.
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Jeder
der Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172 hat einen
Empfänger 372 und
einen Sender 373. Die Empfänger 372 werden durch
die Schreibstrobeimpuls-Freigabesignale WSEN0-WSEN3 gesteuert, die
in 1 als WSEN0-WSENm gezeigt sind. Zu geeigneten
Zeitpunkten werden die Signale WSEN0-WSEN3 aktiviert, um den Empfängern 372 zu
ermöglichen,
entweder die Taktinformation (WDQS) der Eingangsdaten oder die Hilfsinformation
(zum Beispiel INVi, Pi und CAL) zu übermitteln.
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Jeder
der Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174 hat
einen Sender 374 und einen Empfänger 375. Die Sender 374 werden
durch die Lesestrobeimpuls-Freigabesignale RSEN0-RSEN3 gesteuert,
die in 1 als RSEN0-RSENm gezeigt sind. Zu geeigneten
Zeitpunkten werden die Signale RSEN0-RSEN3 aktiviert, um den Sendern 374 zu
ermöglichen,
entweder die Taktinformation (RDQS) der Ausgangsdaten oder die Hilfsinformation
(INVo, Po und TMP) zu übermitteln.
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3 zeigt
vier Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 172 und
vier Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 174 als
ein Beispiel. In einigen Ausführungsformen
unterscheidet sich die Anzahl der Schreibstrobeimpuls- und Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger von
vier.
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Jeder
der Daten-Sendeempfänger 192 hat einen
Empfänger 314 und
einen Sender 324. Die Empfänger 314 werden durch
die Schreibdaten-Freigabesignale WDEN0-WDEN3 gesteuert, die in 1 als
WDEN0-WDENn dargestellt sind. Zu geeigneten Zeitpunkten werden die
Signale WDEN0-WDEN3 aktiviert, um den Empfängern 314 zu ermöglichen,
die Eingangsdaten (DQ) zu empfangen. Die Sender 324 werden
durch die Lesedaten-Freigabesignale RDEN0-RDEN3 gesteuert, die in 1 als RDEN0-RDENn
gezeigt sind. Zu geeigneten Zeitpunkten werden die Signale RDEN0-RDEN3
aktiviert, um den Sendern 324 zu ermöglichen, die Ausgangsdaten
(DQ) auszugeben.
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3 zeigt,
daß eine
gleiche Anzahl von Elementen zwischen einem Sendeempfänger der Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172,
einem Sendeempfänger
der Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174 und
einem Sendeempfänger
der Daten-Sendeempfänger 192 besteht.
Zum Beispiel hat jeder der Sendeempfänger 172, 174 und 192 zwei Elemente
einschließlich
eines Empfängers
und eines Senders. In einer bestimmten Ausführungsform sind die Empfänger 372, 375 und 314 identisch
(übereinstimmend)
und die Sender 373, 374 und 324 sind identisch.
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In
einigen Ausführungsformen
sind die Sender 373 der Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172 und
die Empfänger 375 der
Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174 unbenutzt.
Obwohl unbenutzt, verbessern die Sender 373 und die Empfänger 375 den
Lastausgleich zwischen den Schreibstrobeimpuls-Sendeempfängern, Lesestrobeimpuls-Sendeempfängern und
den Daten-Sendeempfängern.
Eine zwischen den Sendeempfängern
ausgeglichene Last verbessert die Leistungsfähigkeit des Speicherbauelements.
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Die
Dateneingangssignale DI-0 bis DI-N auf den Leitungen 391 stellen
die Eingangsdaten dar. Der Einfachheit halber werden DI-0 bis DI-N
als DI(0-N) oder einfach DI bezeichnet. In 1 stellen DQ
(0-N) sowohl die
Eingangsdaten als auch die Ausgangsdaten dar. In 3 stellen
DI (0-N) die Eingangsdaten DQ (0-N) dar, nachdem DQ (0-N) von den
Leitungen 194 zu den Leitungen 391 übermittelt worden
sind. Somit sind bei einer Schreiboperation, wenn Daten in das Speicherbauelement 100 (1) eingegeben
werden, DI (0-N) gleich DQ (0-N).
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Die
Datenausgangssignale DO-0 bis DO-N auf den Leitungen 392 stellen
die Ausgangsdaten dar. Der Einfachheit halber werden DO-0 bis DO-N als
DO (0-N) oder einfach DO bezeichnet. In 1 stellen DQ
(0-N) sowohl die Ausgangsdaten als auch die Eingangsdaten dar. In 3 stellen
DO (0-N) die Ausgangsdaten DQ (0-N) dar, nachdem DO (0-N) von den
Leitungen 392 zu den Leitungen 194 übermittelt
worden sind. Somit sind bei einer Leseoperation, wenn Daten vom
Speicherbauelement 100 (1) ausgegeben
werden, DO (0-N) gleich DQ (0-N).
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Ankommende
Datensignale oder ankommende Daten Din-0 bis Din-N auf den Leitungen 311 stellen
Daten dar, die in den Eingangs-Datenweg 111 eingegeben
werden. Der Einfachheit halber werden Din-0 bis Din-N als Din (0-N)
oder einfach Din bezeichnet. Din steht mit DI in Beziehung. Abhängig vom
Zustand des INVi-Codes kann Din entweder eine invertierte Version
oder eine wahre (nichtinvertierte) Version von DI sein.
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Ausgehende
Datensignale oder ausgehende Daten Dout-0 bis Dout-N auf den Leitungen 322 stellen
Daten dar, die durch den Datenweg 122 ausgegeben werden.
Der Einfachheit halber werden Dout-0 bis Dout-N als Dout (0-N) oder
einfach Dout bezeichnet. DO steht mit Dout in Beziehung. Abhängig vom Zustand
des INVo-Codes kann DO entweder eine invertierte Version oder eine
nichtinvertierte Version von Dout sein.
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Die
Inversionssteuereinrichtung 304 steuert die Werte der Daten,
die zum Eingangs-Datenweg 111 übermittelt werden, und die
Werte der Daten, die vom Ausgangs-Datenweg 122 übermittelt
werden. In einigen Ausführungsformen
invertiert die Inversionssteuereinrichtung 304 DI, bevor
DI als Din zum Daten-Eingangsweg 111 übermittelt
wird. In anderen Ausführungsformen
invertiert die Inversionssteuereinrichtung 304 Dout, bevor
Dout als DO auf Leitung 392 übermittelt wird.
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In
einigen Fallen verringert die Inversion von DI oder die Inversion
von Dout die Anzahl der Datenumschaltungen oder das Hin- und Herschalten
auf den Leitungen 194 des Speicherbauelements 100 (1).
Die Verringerug der Anzahl der Datenumschaltungen verbessert den
Stromverbrauch.
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In
dieser Beschreibung haben die Begriffe „Signalpegel", „Zustand", „Wert" und „logischer
Wert" die gleiche
Bedeutung. Die Begriffe werden austauschbar verwendet. Außerdem haben „niedriger
Signalpegel" und „logisch
Null" die gleiche
Bedeutung und werden austauschbar verwendet. „Hoher Signalpegel" und „logische
Eins" haben ebenfalls
die gleiche Bedeutung und werden austauschbar verwendbar.
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Das
Invertieren von Daten bedeutet die Umschaltung des Signalpegels
der Daten zwischen unterschiedlichen Signalpegeln. Wenn zum Beispiel Daten
einen niedrigen Signalpegel oder logisch Null haben, bedeutet das
Invertieren der Daten die Umschaltung des niedrigen Signalpegels
der Daten auf einen hohen Signalpegel oder logisch Eins. Somit haben
in diesem Beispiel die invertierten Daten einen hohen Signalpegel
oder eine logische Eins, was eine invertierte Version des niedrigen
Signalpegels ist. Als weiteres Beispiel: wenn die Daten einen hohen
Signalpegel haben, bedeutet das Invertieren der Daten die Umschaltung
des hohen Signalpegels der Daten auf einen niedrigen Signalpegel.
Somit haben in diesem Beispiel die invertierten Daten einen niedrigen Signalpegel,
was eine invertierte Version des hohen Signalpegels ist.
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Die
Inversionssteuereinrichtung 304 invertiert DI auf der Grundlage
des INVi-Codes und invertiert Dout auf der Grundlage des INVo-Codes.
Sowohl der INVi- als auch der INVo-Code haben einen Wert. In einigen
Ausführungsformen
wird der Wert sowohl des INVi- als auch des INVo-Codes durch einen
Signalpegel eines Signals mit einem niedrigen Signalpegel und einem
hohen Signalpegel dargestellt.
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Der
Zustand oder Wert des INVi-Codes gibt an, ob DI zu invertieren ist,
bevor DI zum Eingangs-Datenweg 111 übermittelt
wird. Zum Beispiel kann ein erster Zustand des INVi-Codes (zum Beispiel
Tiefpegel) anzeigen, daß die
Eingangsdaten nicht zu invertieren sind, und ein zweiter Zustand
des INVi-Codes (zum
Beispiel Hochpegel) kann angeben, daß DI zu invertieren ist.
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Der
Zustand oder Wert des INVo-Codes gibt an, ob Dout vom Datenweg 122 zu
invertieren ist, bevor Dout zu den Daten-Sendeempfängern 192 übermittelt
wird. Zum Beispiel kann ein erster Zustand des INVo-Codes (zum Beispiel
Tiefpegel) angeben, daß Dout
nicht zu invertieren ist, und ein zweiter Zustand des INVo-Codes
(zum Beispiel Hochpegel) kann angeben, daß Dout zu invertieren ist.
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Da
die Inversionssteuereinrichtung 304 DI auf der Grundlage
des Zustands des INVi-Codes invertiert, invertiert die Inversionssteuereinrichtung 304 DI
bedingt. Ebenso invertiert, da die Inversionssteuereinrichtung 304 Dout
auf der Grundlage des Zustandes des INVo-Codes invertiert, die Inversionssteuereinrichtung 304 Dout
bedingt.
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In
einigen Ausführungsformen
verwendet die Inversionssteuereinrichtung 304 während der
Zeit, in der die Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174 zur Übermittlung
von Taktinformation der Ausgangsdaten verwendet werden, die Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172,
um den INVi-Code von den Leitungen 182 zu empfangen. In
anderen Ausführungsformen
verwendet die Inversionssteuereinrichtung 304 während der
Zeit, in der Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172 zur Übermittlung
von Taktinformation der Eingangsdaten verwendet werden, die Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174, um
den INVo-Code an die Leitungen 184 auszugeben.
-
Die
Paritätssteuereinrichtung 307 erzeugt den
Ausgangsparitätscode
Po auf der Grundlage von Dout. Der Po-Code gibt die Parität der Ausgangsdaten
DO an. Die Paritätssteuereinrichtung 307 überprüft auch
die Eingangsdaten DI auf der Grundlage des Eingangsparitätscodes
Pi, der von der Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170 empfangen wurde.
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Sowohl
DI als auch DO haben eine Anzahl von Bits. Jedes Bit hat entweder
den Wert logisch Null oder logisch Eins. Der Po-Code gibt an, ob
die Anzahl der Bits von DO mit logisch Null (oder logisch Eins)
eine gerade Zahl oder ungerade Zahl ist. Ebenso gibt der Pi-Code
an, ob die Anzahl der Bits von DI mit logisch Null (oder logisch
Eins) eine gerade Zahl oder eine ungerade Zahl ist. Die Po- und
Pi-Codes werden über
eine Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170 übermittelt.
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In
einigen Ausführungsformen
empfängt
ein externes Bauelement, das sich außerhalb des Speicherbauelements 100 von 1 befindet,
DQ (0-N) und den Po-Code. Beispiele für das externe Bauelement umfassen
Speichersteuereinrichtungen und Mikroprozessoren. Der Po-Code ermöglicht dem externen
Bauelement, DQ (0-N) zu überprüfen, nachdem
DO (0-N) durch das externe Bauelement empfangen worden sind.
-
In
einigen Ausführungsformen
verwendet die Paritätssteuereinrichtung 307 während der
Zeit, in der die Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174 zur Übermittlung
der Taktinformation von DO verwendet werden, die Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172,
um den Pi-Code von den Leitungen 182 zu empfangen.
-
In
anderen Ausführungsformen
verwendet die Paritätssteuereinrichtung 307,
während
der Zeit, in der Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172 zur Übermittlung
von Taktinformation von DI verwendet werden, die Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174,
um den Po-Code an die Leitungen 184 auszugeben.
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Der
Temperaturmelder 310 meldet die Temperaturinformation des
Speicherbauelements 100 über die Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170.
Der Temperaturcode TMP stellt die Temperaturinformation dar. In
einigen Ausführungsformen
wird eine Auffrischungsrate des Speicherbauelements 100 (1)
auf der Grundlage des TMP-Codes reguliert. Zum Beispiel kann die
Auffrischungsrate bei einer bestimmten Temperatur oder in einem
bestimmten Temperaturbereich verringert werden, um Strom zu sparen.
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In
einigen Ausführungsformen
verwendet der Temperaturmelder 310, während der Zeit, in der die
Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172 aktiviert
sind, um Taktinformation von DI zu übermitteln, die Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174,
um den TMP-Code an die Leitungen 184 auszugeben.
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Der
Kalibrator 313 empfangt einen Kalibrierungscode CAL von
der Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170,
um einen Takt der Daten zu regulieren, die durch den Daten-Sendeempfänger 190 übermittelt
werden. In einigen Ausführungsformen bekommt
ein externes Bauelement, das sich außerhalb des Speicherbauelements 100 befindet,
während
einer Initialisierung die Charakteristik der Übertragungsleitungen oder Kanäle zwischen
dem Speicherbauelement 100 (1) und dem
externen Bauelement. Beispiele für
externe Bauelemente umfassen Speichersteuereinrichtungen und Mikroprozessoren.
In einigen Ausführungsformen
berechnet das externe Bauelement eine Zeitverzögerung der Übermittlungsleitungen und sendet
den Kalibrierungscode CAL an das Speicherbauelement 100.
Auf der Grundlage des CAL-Codes erzeugt der Kalibrator 313 ein
Regulierungssignal ADJ, um zu ermöglichen, daß das Speicherbauelement 100 den
Takt der Ausgangsdaten DO reguliert (oder kalibriert), um die durch
das externe Bauelement berechnete Zeitverzögerung zu kompensieren. Die
Regulierung des Takts der Ausgangsdaten DO auf der Grundlage des CAL-Codes
verbessert die Genauigkeit der Übermittlung
der Ausgangsdaten durch das Speicherbauelement 100.
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In
einigen Ausführungsformen
empfangt der Kalibrator 313 während der Zeit, in der die
Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174 aktiviert
sind, um Taktinformation der Eingangsdaten zu übermitteln, den CAL-Code über die
Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172.
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INVERSIONSSTEUEREINRICHTUNG
-
4 ist
ein Schaltbild der Inversionssteuereinrichtung von 3.
Die Inversionssteuereinrichtung 304 weist eine Berechnungseinheit 410 und eine
Inversionseinheit 430 auf. Die Inversionseinheit 430 invertiert
die Eingangsdaten (DI) auf der Grundlage des Eingangsinvertierungscodes
INVi. Die Inversionseinheit 430 invertiert außerdem die
ausgehenden Daten (Dout) auf der Grundlage des Ausgangsinvertierungscodes
INVo, der durch die Berechnungseinheit 410 erzeugt wird.
INVi wird an das Speicherbauelement 100 durch externe Bauelemente über die
Schreibstrobeimpuls-Einheit 171 übergeben. Beispiele für externe
Bauelemente umfassen Speicher-Steuereinheiten und Mikroprozessoren.
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Die
Berechnungseinheit 410 bestimmt, ob Dout zu invertieren
ist, und übergibt
den INVo-Code an die Inversionseinheit 430 und die Lesestrobeimpuls-Einheit 173.
Die Berechnungseinheit 410 weist einen Vergleichsabschnitt 412,
einen Speicherungsabschnitt 416, einen Mathematikabschnitt 420 und einen
Entscheidungsabschnitt 422 auf.
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Der
Vergleichsabschnitt 412 hat eine Anzahl von Komparatoren 414 (414-0 bis 414-N)
zum Vergleich von Dout-0 bis Dout-N auf den Leitungen 322 mit
den vorhergehenden Ausgangsdaten DOp-0 bis DOp-N auf den Leitungen 415.
DOp-0 bis DOp-N sind die Ausgangsdaten auf den Leitungen 392 von einem
vorhergehenden Ausgabezyklus. In einigen Ausführungsformen weist jeder der
Komparatoren 414 eine Exklusiv-Oder-Logik zum Vergleichen
der Werte der beiden entsprechenden Ausgangsdaten auf.
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Jeder
der Komparatoren 412 vergleicht einen Wert eines ausgehenden
Datenelements mit einem Wert eines entsprechenden vorhergehenden ausgehenden
Datenelements. Zum Beispiel vergleicht der Komparator 414-0 den
Wert von Dout-0 mit dem Wert von DOp-0. Als weiteres Beispiel vergleicht
der Komparator 414-N den Wert von Dout-N mit dem Wert von
DOp-N. In einigen Ausführungsformen
ist der Wert eines Datenelements (zum Beispiel Dout-0 oder DOp-0)
ein Wert von einem Datenbit. Der Wert des Datenbit kann eine logische
Null (Tiefpegel) oder eine logische Eins (Hochpegel) sein.
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Nach
dem Vergleich übergibt
jeder der Komparatoren 414 ein Vergleichsergebnis auf einer
der Leitungen 417. Das Vergleichsergebnis kann entweder
eine logische Null oder eine logische Eins sein. In einigen Ausführungsformen
gibt die logische Null des Vergleichsergebnisses an, daß die Werte
der Dout-Bits und
die Werte der DOp-Bits gleich sind oder übereinstimmen; die logische
Eins des Vergleichsergebnisses gibt an, daß die Werte der Dout-Bits und
die Werte der DOp-Bits unterschiedlich sind oder nicht übereinstimmen.
Zum Beispiel wäre, wenn
Dout-0 und DOp-0 gleich sind, das Vergleichsergebnis auf der Leitung 417-0 die
logische Null; wenn Dout-0 und DOp-0 unterschiedlich sind, wäre das Vergleichsergebnis
auf der Leitung 417-0 die logische Eins.
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Der
Speicherungsabschnitt 416 weist eine Anzahl von Registern 418 (418-0 bis 418-N)
auf, um die Werte der Ausgangsdaten zu speichern, die durch DOp-0
bis DOp-N dargestellt werden. Jedes Mal, wenn DO auf den Leitungen 392 auftritt,
ersetzt oder aktualisiert der Speicherungsabschnitt 416 den Inhalt
der Register 418 mit DO auf den Leitungen 392.
Somit wird DO im aktuellen Ausgabezyklus DOp im nächsten Ausgabezyklus.
-
Der
Mathematikabschnitt 420 führt eine mathematische Operation
an den Vergleichsergebnissen durch, die auf den Leitungen 417 übergeben
worden sind. Der Mathematikabschnitt 420 gibt ein mathematisches
Ergebnis auf den Leitungen 419 aus. Die Kombination der
Signale (oder Bits) auf den Leitungen 419 stellt eine Zahl
dar, bezeichnet durch X, wobei X eine ganze Zahl ist. X ist die
Anzahl der Bits von Dout, die einen anderen Wert haben als die entsprechenden
Bits DOp. Wenn zum Beispiel das aktuelle Dout acht Bits mit Bitwerten
von 00011111 hat und das vorhergehende DOp 00011100 ist, wäre X zwei
(2), weil die letzten beiden Bits von Dout und die entsprechenden
letzten beiden Bits von DO unterschiedliche Werte haben. Als weiteres
Beispiel, wenn das aktuelle Dout 00011111 ist und das vorhergehende
DOp 111111111, dann wäre
X drei (3), weil die ersten drei Bits von Dout und die ersten drei
Bits von DOp unterschiedliche Werte haben.
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Der
Entscheidungsabschnitt 422 legt den Wert des INVo-Codes
auf der Grundlage der Zahl X auf den Leitungen 419 fest.
In einigen Ausführungsformen
legt der Entscheidungsabschnitt 422 den Wert des INVo-Codes
auf einen ersten Wert (zum Beispiel Tiefpegel) fest, wenn X kleiner
oder gleich N/2 ist, und legt den INVo-Code auf einen zweiten Wert
(zum Beispiel Hochpegel) fest, wenn X größer als N/2 ist. N ist die
Anzahl der Bits der ausgehenden Daten (Dout), was auch die Anzahl
der Bits der Ausgangsdaten (DQ) ist. Wenn zum Beispiel N = 8, dann wird
der INVo-Code auf einen ersten Wert (zum Beispiel Tiefpegel) festgelegt,
wenn X kleiner oder gleich vier (N/2 = 4) ist, und der INVo-Code
wird auf den zweiten Wert (zum Beispiel Hochpegel) festgelegt, wenn
X größer als
vier ist.
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Der
INVo wird an den Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172-0 übergeben,
der den INVo-Code
zu den Leitungen 184 zur externen Verwendung übermittelt.
Zum Beispiel können
eines oder mehrere externe Bauelemente, die mit dem Speicherbauelement 100 verbunden
sind, den INVo-Code zum Invertieren der vom Speicherbauelement 100 ausgegebenen
Daten verwenden. Der Wert des INVo-Codes auf den Leitungen 184 gibt
an, ob DQ auf den Leitungen 194 eine invertierte Version oder
eine nichtinvertierte (wahre) Version der Ausgangsdaten Dout auf
den Leitungen 322 ist. In einigen Ausführungsformen empfangen die
externen Bauelemente DQ und invertieren DQ bedingt auf der Grundlage
des Werts des INVo-Codes. Zum Beispiel invertiert das externe Bauelement
DQ, nachdem es DQ und INVo vom Speicherbauelement 100 empfangen
hat, wenn INVo auf Hochpegel ist, und läßt DQ unverändert, wenn INVo auf Tiefpegel
ist. Innerhalb des Speicherbauelements 100 wird der INVo-Code auch
an die Inversionseinheit 430 übergeben.
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Die
Inversionseinheit 430 weist einen Ausgangsinvertierungsabschnitt 432 und
einen Eingangsinvertierungsabschnitt 434 auf Der Ausgangsinvertierungsabschnitt 432 invertiert
die ausgehenden Daten Dout auf der Grundlage des Ausgangsinvertierungscodes
INVo. Der Eingangsinvertierungsabschnitt 434 invertiert
die ankommenden Daten DI auf der Grundlage des Eingangsinvertierungscodes INVi.
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Der
Ausgangsinvertierugsabschnitt 432 weist einen Eingangsknoten 433 zum
Empfangen des INVo-Codes auf, eine Anzahl von Daten-Ausgangsknoten,
die mit den Leitungen 392 verbunden sind, und eine Anzahl
von Umschaltungsbauelementen 442. Jedes der Umschaltungsbauelemente 422 befindet
sich auf einem Weg zwischen einem der Daten-Sendeempfänger 192 und
dem Ausgangs-Datenweg 122. Jedes Umschaltungsbauelement 442 weist
zwei in Reihe geschaltete Inverter 452 und 462 und
einen Umschalter 472 auf. Der Umschalter 472 stellt
eine Verbindung um einen der Inverter 452 und 462 herum
her, um einen der Inverter 452 und 462 zu umgehen.
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Die
Umschaltungsbauelemente 442 werden durch den INVo-Code
gesteuert. Der Umschalter 472 schaltet sich ein, wenn INVo
einen bestimmten Wert oder Zustand hat (zum Beispiel Hochpegel).
Wenn der Umschalter 472 sich einschaltet, wird der Inverter 462 umgangen.
Dout von den Leitungen 322 umgeht den Inverter 462 und
durchläuft
nur den Inverter 452 und den Umschalter 472 und
wird zu DO auf den Leitungen 392. In diesem Fall ist DO
eine invertierte Version von Dout. Der Umschalter 472 schaltet
sich aus, wenn INVo einen anderen Wert hat (zum Beispiel Tiefpegel).
Wenn sich der Umschalter 472 ausschaltet, wird der Inverter 462 nicht
umgangen. Dout von den Leitungen 322 durchläuft beide
Inverter 452 und 462 und wird zu DO auf den Leitungen 392.
In diesem Fall ist DO eine wahre Version von Dout.
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Der
Eingangsinvertierungsabschnitt 434 weist einen Eingangsknoten 434 zum
Empfangen des INVi-Codes auf, eine Anzahl von Daten-Ausgangsknoten,
die mit den Leitungen 311 verbunden sind, und eine Anzahl
von Umschaltungsbauelementen 444. Jedes der Umschaltungsbauelemente 444 befindet
sich auf einem Weg zwischen einem der Daten-Sendeempfänger 192 und
dem Eingangs-Datenweg 111. Jedes Umschaltungsbauelement 444 weist zwei
in Reihe geschaltete Inverter 454 und 464 und einen
Umschalter 474 auf. Der Umschalter 474 stellt eine
Verbindung um einen der Inverter 454 und 464 herum
her, um einen der Inverter 454 und 464 zu umgehen.
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Die
Umschaltungsbauelemente 444 werden durch den INVi-Code
gesteuert. Der Umschalter 474 schaltet sich ein, wenn INVi
einen bestimmten Wert (zum Beispiel Hochpegel) hat. Wenn sich der
Umschalter 474 einschaltet, wird der Inverter 464 umgangen.
DI von den Leitungen 391 umgeht den Inverter 464 und
durchlauft nur den Inverter 454 und den Umschalter 474 und
wird zu DO auf den Leitungen 311. In diesem Fall ist Din
eine invertierte Version von DI. Der Umschalter 474 schaltet
sich aus, wenn INVi einen anderen Wert hat (zum Beispiel Tiefpegel). Wenn
sich der Umschalter 474 ausschaltet, wird der Inverter 464 nicht
umgangen. DI von den Leitungen 391 durchläuft beide
Inverter 454 und 464 und wird zu Din auf den Leitungen 311.
In diesem Fall ist Din eine wahre Version von DI.
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5 zeigt
beispielhafte Daten mit Inversionsinformation. DOp sind die vorhergehenden
Ausgangsdaten auf den Leitungen 392 (4).
Dout in Zeile 1 bis Zeile 16 stellen 16 unterschiedliche beispielhafte
aktuelle ausgehende Daten dar, die auf den Leitungen 392 vom
Datenweg 122 ausgegeben werden. Als ein Beispiel haben
DO und Dout acht Bits, B0 bis B7. Das „invertierte Dout" in jeder Zeile ist die
invertierte Version von Dout. Der Wert von INVo bestimmt, ob Dout
invertiert werden, so daß DO
eine invertierte Version von Dout ist, oder nicht.
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In 5 ist
DOp gleich 00000111, was besagt, daß die Bits B0 bis B4 allesamt
Nullen sind und die Bits B5 bis B7 allesamt Einsen sind. Diese Bitwerte
werden als eine Grundlage zum Vergleich mit jedem der Bitwerte der
16 möglichen
Dout verwendet X stellt die Anzahl der Unterschiede in Bitwerten
zwischen DOp und den entsprechenden acht Bitwerten jedes der 16
Dout dar. Zum Beispiel gibt es beim bitweisen Vergleichen von B0
bis B7 von DOp mit Dout in Zeile 1 acht Unterschiede in den Bitwerten.
Somit ist X in Zeile 1 gleich acht (8). Als anderes Beispiel gibt
es beim Vergleich von DOp mit Dout in Zeile 6 drei Unterschiede
in den Bitwerten, das heißt,
drei Bits B5, B6 und B7 haben unterschiedliche Bitwerte. Somit ist
X in Zeile 6 gleich drei (3).
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Y
stellt die Anzahl der Unterschiede in den Bitwerten zwischen DOp
und den entsprechenden Bitwerten jedes der 16 invertierten Dout
dar.
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Wie
in 4 beschrieben, wird X durch die Vergleichseinheit 410 berechnet.
Der INVo-Code wird auf der Grundlage des Werts von X festgelegt. Zum
Beispiel ist INVo gleich null, wenn X kleiner oder gleich N/2 ist,
und INVo ist eins, wenn X größer als N/2
ist, wobei N die Anzahl der Bits von DO (DOp oder Dout) ist. In 5 ist
N = 8. Somit ist in Zeile 1 INVo gleich eins (1), weil X größer als
vier (4) ist. In Zeile 6 ist INVo null, weil X kleiner als vier
ist.
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Der
Wert von INVo gibt an, ob Dout invertiert ist Wenn Dout invertiert
ist, ist DO eine invertierte Version von Dout Zum Beispiel ist in
Zeile 1, da INVo eins ist, Dout invertiert, und die invertierte
Version von Dout wird zu den Leitungen 392 übermittelt
Das invertierte Dout von Zeile 1 ist 00000111. Die Leitungen 392 haben
den vorhergehenden Wert DOp von 00000111, der ebenfalls gleich dem
Wert der invertierten Dout von 00000111 ist Somit müssen, wenn das
invertierte Dout zu den Leitungen 392 übermittelt wird, die Werte
oder Signale auf den Leitungen 392 nicht umgeschaltet oder
hin- und hergeschaltet werden, weil das invertierte Dout und das
vorhergehende DOp den gleichen Wert haben. In diesem Fall ist, da auf
den Leitungen 392 keine Umschaltung vorgenommen wird, die
Anzahl der Umschaltungen in den Bitwerten zwischen DOp und Dout
gleich null. In 5 ist in Zeile 1 Y gleich null,
was kennzeichnet, daß die
Anzahl der Umschaltungen null ist.
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Wenn
Dout nicht invertiert wäre,
wäre die
Anzahl der Umschaltungen auf den Leitungen 392 acht gewesen,
wie durch den Wert von X gleich acht (8) in Zeile 1 angegeben. Somit
verringert im Beispiel bezüglich
Zeile 1 die Inversion von Dout vor der Übermittlung von Dout zu den
Leitungen 392 die Anzahl der Umschaltungen auf den Leitungen 392 von
acht auf null. Es wird Strom gespart, wenn die Anzahl der Umschaltungen
verringert wird.
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In
einem anderen Beispiel wird in Zeile 6, da INVo null ist, eine nichtinvertierte
oder wahre Version von Dout zu den Leitungen 392 übermittelt.
Beim Vergleich der Bits 00000000 von Dout in Zeile 6 mit den Bits
00000111 von DOp gibt es drei Bits mit unterschiedlichem Wert, wie
durch X gleich drei in Zeile 6 angegeben. Somit werden, wenn die
wahre Version von Dout zu den Leitungen 392 übermittelt
wird, die letzten drei Bits B6, B7 und B8 von Dout umgeschaltet.
Im Beispiel bezüglich
Zeile 6 ist die Anzahl der Umschaltungen in den Bitwerten zwischen
DOp und Dout drei. Wenn Dout invertiert würde und das invertierte Dout
in Zeile 6 zu den Leitungen 392 übermittelt würde, wäre die Anzahl
der Umschaltungen fünf
(5) gewesen, wie durch den Wert von Y in Zeile 6 angegeben. Somit
halt in diesem Fall die Übermittlung
der wahren Version von Dout die Anzahl der Umschaltungen bei drei
(3), was niedriger ist als fünf
(5) Umschaltungen zwischen dem invertierten Dout (Zeile 6) und DOp.
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Die
Beispiele oben bezüglich
Zeile 1 und Zeile 6 und die Tabelle in 5 zeigen,
daß abhängig vom
Wert des INVo-Codes eine invertierte Version oder eine wahre Version
von Dout übermittelt
wird. Ungeachtet dessen, welche Version von Dout übermittelt
wird, wird die Anzahl der Umschaltungen zwischen den Bitwerten der
Daten, die übermittelt
werden, auf dem niedrigsten Wert gehalten (zwischen X und Y), wodurch
der Stromverbrauch verbessert wird.
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6 ist
ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm für das Speicherbauelement von 4.
CLK stellt ein Taktsignal dar, wie etwa das CLK-Signal auf den Leitungen 110 (1).
Die Signale RDQS und WDQS stellen die Signale RDQS-0 und WDQS-0
von 4 dar. DQ stellt eines der DQ (0-N) von 4 dar.
In 6 schließt
DQ DO und DI ein. DO wird zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgegeben,
nachdem der Lese-Befehl erteilt wurde. Zum Beispiel wird DO zwischen
den Zeitpunkten T2 und T6 ausgegeben. DI wird zu einem bestimmten
Zeitpunkt eingegeben, nachdem der Schreib-Befehl erteilt wurde.
Zum Beispiel wird DI zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 eingegeben.
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Nach
dem zum Zeitpunkt T0 erteilten Lese-Befehl gibt das Speicherbauelement 100 die
Ausgangsdaten DO zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 aus. Das RDQS-Signal,
das die Taktinformation der Ausgangsdaten DO befördert, wird zwischen den Zeitpunkten
T2 und T6 aktiviert. 6 zeigt, daß das RDQS-Signal umgeschaltet
wird (hin- und herschaltet), wenn es zwischen den Zeitpunkten T2
und T6 aktiviert wird. Weil zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 nur
die Ausgangsdaten DO ausgegeben werden, wird zwischen den Zeitpunkten
T2 und T6 nur das RDQS-Signal zur Beförderung der Taktinformation der
Ausgangsdaten DO aktiviert. Das WDQS wird bis zum Zeitpunkt T7 nicht
aktiviert, um Taktinformation der Eingangsdaten DI zu befördern. Somit
kann zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 das WDQS-Signal aktiviert
werden, um den Eingangsinvertierungscode INVi zu übermitteln.
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In
einer ähnlichen,
aber umgekehrten Situation kann das RDQS-Signal auch aktiviert werden, um
den Ausgangsinvertierungscode INVo zu befördern, wenn die Eingangsdaten
DI eingegeben werden. Zum Beispiel kann zwischen den Zeitpunkten
T7 und T11 das RDQS-Signal aktiviert werden, um den INVo-Code während der
Zeit zu befördern,
in der die Eingangsdaten DI eingegeben werden. Zwischen den Zeitpunkten
T7 und T11 wird die Taktinformation der Eingangsdaten DI durch das
WDQS-Signal befördert.
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In
einigen Ausführungsformen
wird das WDQS-Signal teilweise aktiviert, um den INVi-Code zu befördern, so
daß das
WDQS für
ein Intervall aktiviert wird, das kleiner ist als das Intervall,
in dem die Ausgangsdaten DO ausgegeben werden. Zum Beispiel wird
das WDQS nur während
eines Abschnitts des Intervalls zwischen den Zeitpunkten T2 und
T6 aktiviert und nicht für
das gesamte Intervall zwischen den Zeitpunkten T2 und T6. In anderen
Ausführungsformen
wird das WDQS-Signal aktiviert, um den INVi-Code für ein Intervall zu befördern, das
gleich dem Intervall ist, in dem die Ausgangsdaten DO ausgegeben
werden. Zum Beispiel wird das WDQS während des gesamten Intervalls
zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 aktiviert
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In
einigen Ausführungsformen
wird das RDQS-Signal teilweise aktiviert, um den INVo-Code zu befördern, so
daß das
RDQS für
ein Intervall aktiviert wird, das kleiner ist als das Intervall,
in dem die Eingangsdaten DI eingegeben werden. Das RDQS wird zum
Beispiel nur während
eines Abschnitts des Intervalls zwischen den Zeitpunkten T7 und
T11 aktiviert und nicht während
des gesamten Intervalls zwischen den Zeitpunkten T7 und T11. In
einigen anderen Ausführungsformen
wird das RDQS-Signal für ein
Intervall aktiviert, das gleich dem Intervall ist, in dem die Eingangsdaten
DI eingegeben werden, um den INVo-Code zu befördern. Zum Beispiel wird das RDQS
während
des gesamten Intervalls zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 aktiviert.
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PARITÄTSSTEUEREINRICHTUNG
-
7 ist
ein Schaltbild einer Paritätssteuereinrichtung
von 3. Die Paritätssteuereinrichtung 307 weist
einen Paritätsgenerator 710 und
einen Prüfer 730 auf.
Der Paritätsgenerator 710 erzeugt
den Ausgangsparitätscode
Po auf der Grundlage der ausgehenden Daten Dout Der Paritätsgenerator 710 erzeugt
außerdem
einen internen Eingangsparitätscode
Pii auf der Grundlage der Eingangsdaten DI. Der Prüfer 730 prüft die Eingangsdaten
auf der Grundlage des Eingangsparitätscodes Pi und des internen
Paritätscodes
Pii.
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Der
Paritätsgenerator 710 weist
eine Ausgangsparitätseinheit 712 und
eine Eingangsparitätseinheit 714 auf.
Die Ausgangsparitätseinheit 712 erzeugt
Po auf der Grundlage von Dout. Die Eingangsparitätseinheit 714 erzeugt
Pii auf der Grundlage von DI. Da Po die Parität von Dout ist, ist Po ebenfalls
die Parität
von DO, weil DO aus Dout erzeugt wird. Da Pii die Parität von Din
ist, ist Pii auch die Parität
von DI, weil Din aus DI erzeugt wird. Für die Beschreibung der Paritätssteuereinrichtung 307 beziehen
sich die Ausgangsdaten entweder auf Dout oder DO und die Eingangsdaten
beziehen sich entweder auf DI oder Din.
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Die
Ausgangsparitätseinheit 712 ist
mit den Leitungen 322 zum Empfang von Dout verbunden. In einigen
Ausführungsformen
ist die Ausgangsparitätseinheit 712 mit
den Leitungen 392 (3) zum Empfang
von DO verbunden. In einigen Ausführungsformen weist die Ausgangsparitätseinheit 712 mindestens
eine Exklusiv-Oder-Logik zur Berechnung des Werts von Po auf. Die
Ausgangsparitätseinheit 712 übergibt
Po an die Lesestrobeimpuls-Einheit 173, die Po zu einer
der Leitungen 184 übermittelt.
In einigen Ausführungsformen übermitteln
während
der Zeit, in der die Daten-Sendeempfänger 192 die Eingangsdaten
DI empfangen, der Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174-1 Po zu einer
der Leitungen 184.
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Die
Eingangsparitätseinheit 714 ist
mit den Leitungen 311 zum Empfang von Din verbunden. In einigen
Ausführungsformen
ist die Eingangsparitätseinheit 714 mit
den Leitungen 391 zum Empfang von DI verbunden. In einigen
Ausführungsformen
weist die Eingangsparitätseinheit 714 mindestens
eine Exklusiv-Oder-Logik zur Berechnung des Werts von Pii auf Die
Eingangsparitätseinheit 714 übergibt
Pii an den Prüfer 730.
-
Der
Prüfer 730 weist
einen Komparator 732 zum Vergleich von Pii mit Pi auf.
Wie oben beschrieben, wird Pii intern durch die Eingangsparitätseinheit 714 erzeugt.
Pi wird durch ein Bauelement, das sich außerhalb des Speicherbauelements 100 (1)
befindet, auf den Leitungen 182 extern bereitgestellt. Beispiele
für das
externe Bauelement umfassen Speichersteuereinrichtungen und Mikroprozessoren. Der
Komparator 732 erzeugt einen Prüfcode VER auf der Grundlage
des Ergebnisses des Vergleichs zwischen Pii und Pi. Der VER-Code
gibt die Gültigkeit der
Eingangsdaten an. Zum Beispiel gibt der VER-Code in einem Zustand
(zum Beispiel Tiefpegel) an, daß das
Eingangssignal ungültig
ist; und in einem anderen Zustand (zum Beispiel Hochpegel) gibt
der VER-Code an, daß das
Eingangssignal gültig ist.
Der VER-Code wird an die Steuerungsschaltung 118 (1) übergeben.
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Wenn
der VER-Code angibt, daß die
Eingangsdaten ungültig
sind, benachrichtigt die Steuerungsschaltung 118 den Eingangsdatenweg 111,
daß die
Eingangsdaten zu ignorieren sind, und die Steuerungsschaltung 118 fordert,
daß die
Eingangsdaten erneut zu den Leitungen 194 des Speicherbauelements 100 übermittelt
werden. Wenn der VER-Code kennzeichnet, daß die Eingangsdaten gültig sind, übermittelt
der Eingangs-Datenweg 111 die Eingangsdaten zur Speicheranordnung 102 (1).
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8 zeigt
beispielhafte Daten mit Paritätsinformation.
Die Bits B0 bis B7 stellen entweder die Bits der Eingangsdaten oder
der Ausgangsdaten dar. Wie oben in 7 beschrieben,
können
die Ausgangsdaten entweder Dout oder DO sein und die Eingangsdaten
können
entweder DI oder Din sein. Das Paritätsbit P kann den Wert des Ausgangsparitätsbits Po,
des Eingangsparitätsbits
Pi oder des internen Eingangsparitätsbits Pii darstellen. 8 zeigt
acht Bits B0-B7 als Beispiel. Die Anzahl der Bits kann verändert werden.
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Das
Paritätsbit
P ist entweder null (logisch Null) oder eins (logisch Eins). In
den beispielhaften Daten von 8 ist P
null, wenn die Bits B0 bis B7 eine gerade Anzahl von Null-Bits (oder
Eins-Bits) haben; und P ist eins, wenn die Bits B0 bis B7 eine ungerade
Anzahl von Null-Bits (oder Eins-Bits) haben. Zum Beispiel ist P
in Zeile 1 und Zeile 3 null, weil alle Daten in Zeile 1 und Zeile
3 eine gerade Anzahl von Null-(oder Eins-)Bits haben. Als anderes
Beispiel ist P in Zeile 6 und Zeile 14 eins, weil alle Daten in
Zeile 6 und Zeile 14 eine ungerade Anzahl von Null-(oder Eins-)Bits
haben.
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Im
obigen Beispiel ist P null, wenn die Bits B0 bis B7 eine gerade
Anzahl von Null-Bits (oder Eins-Bits) haben; und P ist eins, wenn
die Bits B0 bis B7 eine ungerade Anzahl von Null-Bits (oder Eins-Bits) haben. In einigen
Ausführungsformen
ist P gleich null, wenn die Bits B0 bis B7 eine ungerade Anzahl
von Null-Bits (oder Eins-Bits) haben; und P ist eins, wenn die Bits
B0 bis B7 eine gerade Anzahl von Null-Bits (oder Eins-Bits) haben.
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9 ist
ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm für das Speicherbauelement von 7.
CLK stellt ein Taktsignal dar, wie etwa das CLK-Signal auf den Leitungen 110 (1).
Die Signale RDQS und WDQS stellen die Signale RDQS-1 und WDQS-1
von 7 dar. DQ stellt eines der DQ (0-N) von 7 dar.
In 9 schließt
DQ DO und DI ein. DO wird zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgegeben,
nachdem der Lese-Befehl erteilt worden ist. Zum Beispiel wird DO
zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 ausgegeben. DI wird zu einem
bestimmten Zeitpunkt ausgegeben, nachdem der Schreib-Befehl erteilt
worden ist. Zum Beispiel wird DI zwischen den Zeitpunkten T7 und
T11 eingegeben.
-
Nach
dem zum Zeitpunkt T0 erteilten Lese-Befehl gibt das Speicherbauelement 100 zwischen
den Zeitpunkten T2 und T6 die Ausgangsdaten DO aus. Das RDQS-Signal,
das die Taktinformation der Ausgangsdaten DO befördert, wird zwischen den Zeitpunkten
T2 und T6 aktiviert. 9 zeigt, daß das RDQS-Signal umgeschaltet
wird (hin- und herschaltet), wenn es zwischen den Zeitpunkten T2
und T6 aktiviert wird. Weil zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 nur
die Ausgangsdaten DO ausgegeben werden, wird zwischen den Zeitpunkten
T2 und T6 nur das RDQS-Signal zur Beförderung von Taktinformation
der Ausgangsdaten DO aktiviert. Das WDQS wird bis zum Zeitpunkt
T7 nicht aktiviert, um Taktinformation der Eingangsdaten DI zu befördern. Somit kann
zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 das WDQS-Signal aktiviert werden,
um den Eingangsparitätscode
Pi zu befördern.
-
In
einer ähnlichen,
aber umgekehrten Situation kann das RDQS-Signal auch aktiviert werden, um
die Ausgangsparität
Po zu befördern,
wenn die Eingangsdaten DI eingegeben werden. Zum Beispiel kann zwischen
den Zeitpunkten T7 und T11 das RDQS-Signal aktiviert werden, um
während
der Zeit, in der die Eingangsdaten DI eingegeben werden, den Po-Code
zu befördern.
Zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 wird die Taktinformation der
Eingangsdaten DI durch das WDQS-Signal befördert.
-
In
einigen Ausführungsformen
wird das WDQS-Signal teilweise aktiviert, um den Pi-Code zu befördern, so
daß das
WDQS für
ein Intervall aktiviert wird, das kleiner ist als das Intervall,
in dem die Ausgangsdaten DO ausgegeben werden. Zum Beispiel wird
das WDQS nur während
eines Abschnitts des Intervalls zwischen den Zeitpunkten T2 und
T6 aktiviert und nicht während
des gesamten Intervalls zwischen den Zeitpunkten T2 und T6. In anderen
Ausführungsformen
wird das WDQS-Signal für
ein Intervall aktiviert, das gleich dem Intervall ist, in dem die Ausgangsdaten
DO ausgegeben werden, um den Pi-Code zu befördern. Zum Beispiel wird das
WDQS während
des gesamten Intervalls zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 aktiviert.
-
In
einigen Ausführungsformen
wird das RDQS-Signal teilweise aktiviert, um den Po-Code zu befördern, so
daß das
RDQS für
ein Intervall aktiviert wird, das kleiner ist als das Intervall,
in dem die Eingangsdaten DI eingegeben werden. Zum Beispiel wird
das RDQS nur während
eines Abschnitts des Intervalls zwischen den Zeitpunkten T7 und
T11 aktiviert, nicht während
des gesamten Intervalls zwischen den Zeitpunkten T6 und T11. In
einigen anderen Ausführungsformen
wird das RDQS-Signal für ein Intervall
aktiviert, das gleich dem Intervall ist, in dem die Eingangsdaten
DI eingegeben werden, um den Po-Code zu befördern. Zum Beispiel wird das RDQS
während
des gesamten Intervalls zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 aktiviert.
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TEMPERATURMELDER
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10 ist
ein Schaltbild eines Temperaturmelders von 3. Der Temperaturmelder 310 weist einen
Temperatursensor 1010 zum Erfassen der Temperatur des Bauelements 100 (1)
und eine Temperatur-Ausgabeschaltung 1012 zum Ausgeben der
Temperaturdaten oder Temperaturinformation auf.
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Der
Temperatursensor 1010 erfaßt die Temperatur des Speicherbauelements 100 (1)
und erzeugt die Temperaturdaten. In einigen Ausführungsformen sind die Temperaturdaten
analoge Temperaturdaten.
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Die
Temperatur-Ausgabeschaltung 1012 weist einen Signalumsetzer 1020 und
einen Formatumsetzer 1030 auf. Der Signalumsetzer 1020 erzeugt
ein digitales Temperaturdatenelement, das durch den Temperatursensor 1010 erfaßt wurde.
In einigen Ausführungsformen
weist der Signalumsetzer 1020 einen Analog-Digital-Umsetzer
zur Umsetzung eines analogen Temperaturdatenelements in ein digitales
Temperaturdatenelement auf. In einigen Ausführungsformen erzeugt der Signalumsetzer 1020 die
digitalen Temperaturdaten in einem parallelen Format.
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Der
Formatumsetzer 1030 erzeugt ein digitales Temperaturdatenelement
in einem seriellen Format. In einigen Ausführungsformen weist der Formatumsetzer 1030 einen
Parallel-Seriell-Umsetzer zur Umsetzung eines digitalen Temperaturdatenelements
mit einem parallelen Format in ein digitales Temperaturdatenelement
mit einem seriellen Format auf.
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Der
Temperaturcode TMP stellt die digitalen Temperaturdaten mit einem
seriellen Format dar. In einigen Ausführungsformen weist der TMP-Code mehrere
Temperaturcode-Bits auf. Die Kombination der mehreren Temperaturcode-Bits
stellt die Temperatur des Speicherbauelements 100 (1)
dar. Zum Beispiel stellt, wenn die Anzahl der mehreren Codebits
acht (8) beträgt,
jede der 256 (28) Kombinationen eine Temperatur
des Speicherbauelements 100 (1) dar.
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Der
Formatumsetzer 1030 übergibt
den TMP-Code an den Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174-2. Der Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174-2 übermittelt
den TMP-Code zu den Leitungen 184.
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In
einigen Ausführungsformen
empfängt
ein externes Bauelement, das sich außerhalb des Speicherbauelements 100 (1)
befindet, den TMP-Code, um eine Auffrischungsrate des Speicherbauelements 100 zu
steuern. Die Auffrischungsrate ist die Rate oder Frequenz, mit der
die Auffrischungssteuereinrichtung 145 (1)
die Speicherzellen 103 auffrischt. Beispiele für das externe
Bauelement umfassen Speichersteuereinrichtungen und Mikroprozessoren.
In einigen Ausführungsformen
kann das externe Bauelement Auffrischungs-Steuersignale auf den
Leitungen 182 über
einen Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger, wie etwa den Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172-3,
an das Speicherbauelement 100 übergeben. Das Speicherbauelement 100 verwendet
die Auffrischungs-Steuersignale,
um die Auffrischungsrate zu steuern. Zum Beispiel kann bei einer
gewissen Temperatur, wie etwa einer Temperatur, die niedriger als
eine normale Betriebstemperatur des Speicherbauelements 100 ist,
die Auffrischungssteuereinrichtung 145 die Aktivierung des
Auffrischungs-Signals verringern, um die Auffrischungsrate zu verringern,
um Strom zu sparen.
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11 zeigt
beispielhafte Temperaturinformation. TB0 bis TB7 stellen die mehreren
Temperaturcode-Bits des TMP-Codes dar. 11 zeigt
den TMP-Code mit acht Temperaturcode-Bits (TB0-TB7) als ein Beispiel.
In einigen Ausführungsformen
kann sich die Anzahl der Temperaturcode-Bits TB des TMP-Codes von
acht unterscheiden.
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Jede
Kombination von TB0-TB7 stellt eine andere Temperatur dar. 11 zeigt
acht unterschiedliche Kombinationen von TB0-TB7 (Spalte 1 bis Spalte
8), die acht unterschiedliche Temperaturen (unterste Zeile) darstellen.
Zum Beispiel hat TBO-TB7 in Spalte 2 die Kombination 00000001, was 15
Grad Celsius darstellt. Als anderes Beispiel hat TBO-TB7 in Spalte
8 die Kombination 01111111, was 105 Grad Celsius darstellt. Da der
TMP-Code acht Bits TBO-TB7 hat, können 256 mögliche Kombinationen von TBO-TB7
gewonnen werden. 11 zeigt acht Kombinationen
von TBO-TB7 als ein Beispiel; andere Kombinationen aus den 256 Kombinationen von
TBO-TB7 können
verwendet werden, um andere Temperaturen darzustellen, die sich
von den in 11 gezeigten Temperaturen unterscheiden.
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Der
Temperaturmelder 310 (10) übergibt
die mehreren Temperaturcode-Bits TBO-TB7 des TMP-Codes an die Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174 zur
Ausgabe an die Leitungen 184. In einigen Ausführungsformen
wird jedes der acht Bits TBO-TB7 in einem Zyklus eines Taktsignals
an die Leitungen 184 ausgegeben. Somit ist in einigen Ausführungsformen
die Anzahl der Taktzyklen, die zur Ausgabe des TMP-Codes verwendet
werden, gleich der Anzahl der mehreren Temperaturcode-Bits TB. Zum
Beispiel werden in 11, da der TMP-Code acht Bits
hat, nämlich
TBO-TB7, acht Zyklen des Takts verwendet, um die Bits TBO-TB7 auszugeben.
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12 ist
ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm für das Speicherbauelement von 10. CLK
stellt ein Taktsignal dar, wie etwa das CLK-Signal auf den Leitungen 110 (1).
Das RDQS-Signal stellt RDQS-2 dar. Das WDQS-Signal stellt eines
der Signale WDQS (0-M) dar. DQ stellt eines der DQ (0-N) von 10 dar.
In 12 schließt
DQ DO und DI ein. DO wird zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgegeben,
nachdem der Lese-Befehl erteilt wurde. Zum Beispiel wird DO zwischen
den Zeitpunkten T2 und T6 ausgegeben. DI wird zu einem bestimmten Zeitpunkt
eingegeben, nachdem der Schreib-Befehl erteilt wurde. Zum Beispiel
wird DI zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 eingegeben.
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Nach
dem zum Zeitpunkt T0 erteilten Lese-Befehl gibt das Speicherbauelement 100 zwischen
den Zeitpunkten T2 und T6 die Ausgangsdaten DO aus. Das RDQS-Signal,
das die Taktinformation der Ausgangsdaten DO befördert, wird zwischen den Zeitpunkten
T2 und T6 aktiviert. 12 zeigt, daß das RDQS-Signal umgeschaltet
wird (hin- und herschaltet), wenn es zwischen den Zeitpunkten T2 und
T6 aktiviert wird. Weil zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 nur die
Ausgangsdaten DO ausgegeben werden, wird zwischen den Zeitpunkten
T2 und T6 nur das RDQS-Signal zur Beförderung der Taktinformation
der Ausgangsdaten aktiviert. Das WDQS wird bis zum Zeitpunkt T7
nicht aktiviert, um Taktinformation der Eingangsdaten zu befördern.
-
Zwischen
den Zeitpunkten T7 und T11 wird das WDQS-Signal aktiviert, um Taktinformation
des Eingangssignals DI zu befördern.
Weil zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 nur die Eingangsdaten DI ausgegeben
werden, wird nur das WDQS-Signal aktiviert, das RDQS-Signal wird
nicht zur Beförderung von
Taktinformation aktiviert. Jedoch kann das RDQS zwischen den Zeitpunkten
T7 und T11 aktiviert werden, um den Temperaturcode TMP zu befördern.
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In
einigen Ausführungsformen
wird das RDQS-Signal teilweise aktiviert, um den TMP-Code zu befördern, so
daß das
RDQS für
ein Intervall aktiviert wird, das kleiner ist als das Intervall,
in dem die Eingangsdaten DI eingegeben werden. Zum Beispiel wird
das RDQS nur während
eines Abschnitts des Intervalls zwischen den Zeitpunkten T7 und
T11 aktiviert, nicht aber während
des gesamten Intervalls zwischen den Zeitpunkten T7 und T11. In
einigen anderen Ausführungsformen
wird das RDQS-Signal für ein
Intervall aktiviert, das gleich dem Intervall ist, in dem die Eingangsdaten
DI eingegeben werden, um den TMP-Code zu befördern. Zum Beispiel wird das RDQS
während
des gesamten Intervalls zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 aktiviert.
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KALIBRATOR
-
13 ist
ein Schaltbild eines Kalibrators von 3. Der Kalibrator 313 empfängt einen
Kalibrierungscode CAL von der Sendeempfängerschaltung 170.
Der CAL-Code stellt eine Taktverzögerung dar. In einigen Ausfürungsformen
wird der CAL-Code durch ein externes Bauelements bereitgestellt,
das sich außerhalb
des Speicherbauelements 100 befindet. Beispiele für das externe
Bauelement umfassen Speichersteuereinrichtungen und Mikroprozessoren.
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Der
Kalibrator 313 weist einen Kalibrierungscodeempfänger 1302 und
eine Speicherungseinheit 1330 auf. Der Kalibrierungscodeempfänger 1302 weist
einen Umsetzer 1310 und einen Decodierer 1320 auf.
Der Umsetzer 1310 empfangt einen Kalibrierungscode CAL
von der Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170.
Der CAL-Code weist mehrere Kalibrierungscode-Bits auf. Eine Kombination
der mehreren Kalibrierungscode-Bits stellt eine Zeitverzögerung dar.
In einigen Ausführungsformen
setzt der Umsetzer 1310 die Kalibrierungscode-Bits des CAL-Codes
in ein paralleles Format um. Der Decodierer 1320 decodiert
die Kalibrierungscode-Bits des CAL-Codes, um Kalibrierungsdaten
oder Kalibrierungsinformation, welche die Taktverzögerung darstellt,
bereitzustellen.
-
Die
Speicherungseinheit 1330 speichert die durch den Decodierer 1320 bereitgestellte
Taktverzögerung.
Auf der Grundlage der Taktverzögerung
sendet die Speicherungseinheit 1330 ein Regulierungssignal
ADJ an die Steuerungsschaltung 118 (1). In einigen
Ausführungsformen
hat das ADJ-Signal mehrere Bits, und die Kombination der mehreren
Bits entspricht der in der Speicherungseinheit 1330 gespeicherten
Taktverzögerung.
Auf der Grundlage des ADJ-Signals steuert die Steuerungseinrichtung 118 das
Datenlese-Freigabesignal RDEN (1 und 3),
um den Takt der Übermittlung
der Daten von der Daten-Sendeempfängerschaltung 190 zu
regulieren.
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In
einigen Ausführungsformen
sendet das externe Bauelement (zum Beispiel die Speichersteuereinrichtung
oder der Prozessor) während
eines Kalibrierungsprozesses oder eines Initialisierungsprozesses
den CAL-Code an das Speicherbauelement. Im Kalibrierungsprozeß kann das
externe Bauelement unterschiedliche CAL-Codes an das Speicherbauelement 100 senden.
Als Antwort auf die unterschiedlichen CAL-Codes kann das Speicherbauelement 100 mehrere
Ausgangsdatenelemente in mehreren Datenübermittlungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten
an das externe Bauelement übermitteln. Jedes
Mal hat jedes der mehreren Ausgangsdatenelemente eine unterschiedliche
Taktverzögerung,
die einem der unterschiedlichen CAL-Codes entspricht. Das externe
Bauelement kann die genaueste Datenübermittlung unter den mehreren
Datenübermittlungen
durch das Speicherbauelement 100 ermitteln. In einigen
Ausführungsformen
sendet das externe Bauelement, nachdem die genaueste Datenübermittlung ermittelt
worden ist, einen endgültigen
CAL-Code an das Speicherbauelement 100, der eine Taktverzögerung darstellt,
die den genauesten Daten entspricht. Die Speicherungseinheit 1300 des
Kalibrators 313 speichert den endgültigen CAL-Code. Auf der Grundlage
des endgültigen
CAL-Codes reguliert die Steuerungseinrichtung 118 den Takt
der Sendeempfänger 190,
so daß nach
dem Kalibrierungsprozeß die
nachfolgende Datenübermittlung
vom Speicherbauelement 100 an das externe Bauelement die
genauesten Daten übermittelt.
-
14 zeigt
beispielhafte Kalibrierungs-Taktinformation. CB0 bis CB7 stellen
die mehreren Kalibrierungscode-Bits des CAL-Codes dar. 13 zeigt
als ein Beispiel, daß der
CAL-Code acht Kalibrierungscode-Bits (CB0-CB7) hat. In einigen Ausführungsformen
kann sich die Anzahl der Kalibrierungscode-Bits des CAL-Codes von
acht unterscheiden.
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Jede
Kombination von CB0-CB7 stellt eine andere Taktverzögerung dar. 13 zeigt
acht unterschiedliche Kombinationen von CB0-CB7 (Spalte 1 bis Spalte
8), die acht unterschiedliche Taktverzögerungen (unterste Zeile) darstellen.
Zum Beispiel haben CB0-CB7 in Spalte 2 die Kombination 00000001, was
150 Pikosekunden Verzögerung
darstellt. Als anderes Beispiel hat CB0-CB7 die Kombination 01111111,
was 200 Pikosekunden Verzögerung
darstellt. In 13 kann das ADJ-Signal mehrere
Bits aufweisen, um die Taktverzögerung
darzustellen, wie etwa die Verzögerung
um 150 Pikosekunden oder die Verzögerung um 200 Pikosekunden,
die in den beiden obigen Beispielen gegeben sind.
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In 14 können, da
der CAL-Code acht Bits CB0-CB7 hat, 256 mögliche Kombinationen von CB0-CB7
gewonnen werden. 14 zeigt acht Kombinationen
von CB0-CB7 als ein Beispiel; andere Kombinationen unter den 256
Kombinationen von CB0-CB7 können
verwendet werden, um andere Taktverzögerungen darzustellen, die
sich von den in 13 gezeigten Taktverzögerungen
unterscheiden.
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Der
Kalibrator 313 (13) empfängt die mehreren
Kalibrierungscode-Bits CB0-CB7 des CAL-Codes von den Leitungen 182 über die Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172.
In einigen Ausführungsformen
wird jedes der acht Bits CB0-CB7 von den Leitungen 182 in
einem Zyklus eines Taktsignals empfangen. Somit gleicht in einigen Ausführungsformen
die Anzahl der Taktzyklen, die zum Empfangen des CAL-Codes verwendet
werden, der Anzahl der mehreren Kalibrierungscode-Bits. Zum Beispiel
werden in 13, da der CAL-Code acht Bits,
CB0-CB7, hat, acht Zyklen des Takts verwendet, um die CB0-CB7-Bits
zu empfangen.
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15 ist
ein beispielhaftes Zeitablaufdiagramm für das Speicherbauelement von 13. CLK
stellt ein Taktsignal dar, wie etwa das CLK-Signal auf den Leitungen 110 (1).
Das RDQS-Signal stellt eines der Signale RDQS (0-M) dar. Das WDQS-Signal
stellt das WDQS-2-Signal dar. DQ stellt eines der DQ (0-N) von 1 dar.
In 15 schließt
DQ DO und DI ein. DO wird zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgegeben,
nachdem der Lese-Befehl erteilt worden ist. Zum Beispiel wird DO zwischen
den Zeitpunkten T2 und T6 ausgegeben. DI wird zu einem bestimmten
Zeitpunkt eingegeben, nachdem der Schreib-Befehl erteilt worden
ist. Zum Beispiel wird DI zwischen den Zeitpunkten T7 und T11 eingegeben.
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Nach
dem zum Zeitpunkt T0 erteilten Lese-Befehl gibt das Speicherbauelement 100 zwischen
den Zeitpunkten T2 und T6 die Ausgangsdaten DO aus. Das RDQS-Signal,
das die Taktinformation der Ausgangsdaten DO befördert, wird zwischen den Zeitpunkten
T2 und T6 aktiviert. 15 zeigt, daß das RDQS-Signal umgeschaltet
wird (hin- und herschaltet), wenn es zwischen den Zeitpunkten T2 und
T6 aktiviert wird. Weil zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 nur die
Ausgangsdaten DO ausgegeben werden, wird zwischen den Zeitpunkten
T2 und T6 nur das RDQS-Signal zur Beförderung von Taktinformation
der Ausgangsdaten aktiviert. Das WDQS wird bis zum Zeitpunkt T7
nicht aktiviert, um Taktinformation der Eingangsdaten zu befördern. Somit
kann zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 das WDQS-Signal aktiviert
werden, um den CAL-Code zu aktivieren.
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In
einigen Ausführungsformen
wird das WDQS-Signal teilweise aktiviert, um den CAL-Code zu befördern, so
daß das
WDQS für
ein Intervall aktiviert wird, das kleiner ist als das Intervall,
in dem die Ausgangsdaten DO ausgegeben werden. Zum Beispiel wird
das WDQS nur während
eines Abschnitts des Intervalls zwischen den Zeitpunkten T2 und
T6 aktiviert und nicht während
des gesamten Intervalls zwischen den Zeitpunkten T2 und T6. In einigen
anderen Ausführungsformen
wird das WDQS-Signal für ein
Intervall aktiviert, das gleich dem Intervall ist, in dem die Eingangsdaten
DO ausgegeben werden, um den CAL-Code zu befördern. Zum Beispiel wird das WDQS
während
des gesamten Intervalls zwischen den Zeitpunkten T2 und T6 aktiviert.
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16 zeigt
eine alternative Ausführungsform
der Hilfsschaltung und der Sendeempfänger-Schaltungen von 3. 16 verzichtet
der Deutlichkeit halber auf einige der Elemente von 3.
In 16 werden nur einer der Schreib-Sendeempfänger und
nur einer der Lese-Sendeempfänger
verwendet, um die Hilfsinformation zwischen der Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170 und der
Hilfsschaltung 1695 zu übermitteln.
Der Sendeempfänger 1610 stellt
einen der Schreibstrobeimpuls-Sendeempfänger 172 von 3 dar.
Der Sendeempfänger 1620 stellt
einen der Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 174 von 3 dar.
Die Hilfsschaltung 1695 stellt die Hilfsschaltung 195 von 3 dar.
-
In 16 empfängt ein
Selektor 1612 ein Signal auf der Leitung 1614,
das durch den Sendeempfänger 1610 übergeben
wird. Das Signal auf Leitung 1614 kann eines der Signale
WSDQS, INVi, Pi und CAL sein. In einigen Ausführungsformen weist der Selektor 1612 einen
Decodierer zum Decodieren der Auswahlsignale S1 bis SN auf. In einigen
Ausführungsformen
werden die Signale S1 bis SN durch die Steuerungseinrichtung 118 von 1 bereitgestellt. Jede
Kombination der Signale S1 bis SN befähigt den Selektor 1612,
eines der Signale WSDQS, INVi, Pi und CAL zu aktivieren. WSDQS stellt
eines der Signale WDQS-0 bis WDQS-3 von 3 dar. INVi,
Pi und CAL entsprechen der ersten Gruppe der in 3 beschriebenen
Hilfsinformation. Somit aktiviert der Selektor 1612 auf
der Grundlage der Kombination der Signale S1 bis SN in geeigneter
Weise eines der Ausgangssignale WSDQS, INVi, Pi und CAL zur weiteren
Verarbeitung.
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Ein
Selektor 1622 wählt
eines der Signale RSDQS, INVo, Po und TMP aus. In einigen Ausführungsformen
weist der Selektor 1612 einen Multiplexer auf. RSDQS entspricht
einem der Signale RDQS-0 bis RDQS-3 von 3. Die Signale
INVo, Po und TMP entsprechen der zweiten Gruppe der in 3 beschriebenen
Hilfsinformation. Die Auswahl durch den Selektor 1622 beruht
auf Auswahlsignalen SEL1 bis SELN. In einigen Ausführungsformen
werden die Signale SEL1 bis SELN durch die Steuerungseinrichtung 118 von 1 bereitgestellt.
Jede Kombination der Signale SEL1 bis SELN befähigt den Selektor 1622,
eines der Signale RSDQS, INVo, Po und TMP auszuwählen und das ausgewählte Signal
an den Lesestrobeimpuls-Sendeempfänger 1620 weiterzugeben.
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17 zeigt
ein System 1700. Das System 1700 weist einen Prozessor 1710,
ein Speicherbauelement 1740, eine Steuerungsschaltung 1730,
eine Grafiksteuereinrichtung 1740 und eine Eingabe/Ausgabe-(I/O-)Steuereinrichtung 1750,
eine Anzeige 1752, eine Tastatur 1754, ein Zeigegerät 1756 und ein
Peripheriegerät 1758 auf.
Ein Bus 1760 koppelt all diese Bauelemente miteinander.
Ein Taktgenerator 1770 übergibt
ein Taktsignal über
den Bus 1760 an mindestens eines der Bauelemente des Systems 1700.
Ein Beispiel für
den Taktgenerator 1770 weist einen Oszillator auf einer
Leiterplatte, wie etwa der Hauptplatine, auf. Zwei oder mehr im
System 1700 gezeigte Bauelemente können in einem einzigen Chip
ausgebildet sein.
-
Das
Speicherbauelement 1740 weist das Speicherbauelement 100 (1)
auf. Ferner weist mindestens eines der im System 1700 gezeigten Bauelemente
eine Hilfsschaltung, wie etwa die Hilfsschaltung 195 (1 bis 16),
zur Übermittlung von
Hilfsinformation über
eine Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung,
wie etwa die Strobeimpuls-Sendeempfängerschaltung 170,
auf.
-
Der
Bus 1760 kann aus Verbindungsleiterzügen auf einer Leiterplatte
bestehen oder aus einem oder mehreren Kabeln bestehen. Der Bus 1760 kann die
Bauelemente des Systems 1700 auch durch drahtlose Mittel,
wie etwa elektromagnetische Strahlungen, zum Beispiel Funkwellen,
koppeln. Das Peripheriegerät 1758 kann
ein Drucker, ein optisches Gerät,
wie etwa CD-ROM- und DVD-Leser und -Brenner, ein magnetisches Lese-
und Schreibgerät,
wie etwa ein Diskettenlaufwerk, oder ein Audiogerät, wie etwa
ein Mikrofon, sein.
-
Das
in 17 dargestellte System 1700 weist Computer
(zum Beispiel Tischrechner, Laptops, tragbare Computer, Server,
Internet-Einrichtungen, Router und so weiter), drahtlose Kommunikationsgeräte (zum
Beispiel zellulare Telefone, schnurlose Telefone, Personenrufempfänger, digitale
Assistenten und so weiter), computerbezogene Peripheriegeräte (zum
Beispiel Drucker, Scanner, Monitore und so weiter), Unterhaltungsgeräte (zum
Beispiel Fernseher, Radios, Stereoanlagen, Kassetten- und CD-Abspielgeräte, Videorecorder,
Kamerarecorder, Digitalkameras, Abspielgeräte für MP3 (Film-Expertengruppe,
Audioschicht 3), Videospiele, Uhren und so weiter) und dergleichen
auf.
-
SCHLUßFOLGERUNG
-
Verschiedene
Ausführungsformen
der Erfindung stellen Schaltungen und Verfahren zur Durchführung verschiedener
Funktionen unter Verwendung von Datenstrobeimpuls-Sendeempfängern eines
Speicherbauelements bereit. Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen
beschrieben sind, wird der Fachmann anerkennen, daß die gezeigten
spezifischen Ausführungsformen
durch andere Ausführungsformen
ersetzt werden können,
um den gleichen Zweck zu erreichen. Diese Anmeldung schließt jegliche
Anpassungen oder Variationen der vorliegenden Erfindung ein. Folglich
ist die vorliegende Erfindung nur durch die Ansprüche und
alle verfügbaren Äquivalente
begrenzt.