JP2000076864A - Memory circuit, microcomputer using it and its control method - Google Patents

Memory circuit, microcomputer using it and its control method

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JP2000076864A
JP2000076864A JP10241371A JP24137198A JP2000076864A JP 2000076864 A JP2000076864 A JP 2000076864A JP 10241371 A JP10241371 A JP 10241371A JP 24137198 A JP24137198 A JP 24137198A JP 2000076864 A JP2000076864 A JP 2000076864A
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circuit
memory circuit
microcomputer
transistors
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Shoji Sato
照二 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a memory circuit whose operating speed can be made variable by providing an external switch by which the number of memory transistors constituting a memory cell is made variable and by which the number of memory transistors is changed over to one piece or a plurality of pieces by using a signal. SOLUTION: At the rear of an address input A0 to an address input A2, pre-X-decoders, i.e., an address changeover circuit X9 to an address changeover circuit X12 which are composed of four-input AND-OR circuits and a memory- operating-speed changeover signal (MSP) line 37 which controls the circuits are installed. When a signal which is input to the MSP line 37 via an MSP switch is set at a high level, two each of word lines 1, 2 to 7, 8 are set to the high level by an address input A0 and an address input A1, and two out of the memory transistors 1, 2 to 7, 8 are selected simultaneously. Thereby, the number of memory transistors 32 which constitutes one memory cell can be set at two, and the operation of a memory circuit can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロコンピュ
ータ(以下、マイコンという)等の半導体集積回路(以
下LSI)に内蔵されるメモリ回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a memory circuit incorporated in a semiconductor integrated circuit (hereinafter referred to as an LSI) such as a microcomputer.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイコンLSIは、1チップ上にCPU、メモ
リ回路および複数のロジックモジュールを搭載してい
る。
2. Description of the Related Art A microcomputer LSI has a CPU, a memory circuit, and a plurality of logic modules mounted on one chip.

【0003】動作としては、メモリ回路に記憶させたデ
ータを基にCPUで演算を行い、その結果から周辺回路
を通して、マイコンの外側にある他の回路の制御を行
う。
The operation is performed by the CPU based on the data stored in the memory circuit, and the result is used to control other circuits outside the microcomputer through peripheral circuits.

【0004】一方、マイコンLSIの用途も、ノート型パ
ソコン、セルラー電話などさまざまなアプリケーション
への需要が高まり、低消費電流化とともに用途に応じた
動作速度の変更、特に高速化も求められている。
On the other hand, with respect to the application of the microcomputer LSI, demand for various applications such as a notebook type personal computer and a cellular phone is increasing, and a reduction in current consumption and a change in an operation speed according to the application, particularly a high speed are required.

【0005】従って、マイコンLSI上に搭載する個々の
モジュールも動作速度を可変できることは非常に有効で
ある。
Therefore, it is very effective that the operation speed of each module mounted on the microcomputer LSI can be varied.

【0006】LSIの高速化を図る手段は種々提案されて
いる。たとえば、特開平5−266670号公報には、
相互に隣接する2本のワードラインを同時に選択及び駆
動するように構成され、ワードラインの線路抵抗を減少
させて高速化を図った半導体メモリ装置が開示されてい
る。
Various means for increasing the speed of LSI have been proposed. For example, JP-A-5-266670 discloses that
There is disclosed a semiconductor memory device configured to simultaneously select and drive two mutually adjacent word lines, and reduce the line resistance of the word lines to increase the speed.

【0007】また、特開平3−105797号公報に
は、寄生容量によるデコーダ回路の誤動作を、アクセス
タイムの増加や消費電力を招くことなく防止するため
に、デコード用トランジスタ間に形成される電流供給回
路からも充電するようにしたデコーダ回路が開示されて
いる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-105797 discloses a method of supplying a current supplied between decoding transistors in order to prevent a malfunction of a decoder circuit due to a parasitic capacitance without increasing access time and power consumption. There is disclosed a decoder circuit which is also charged from a circuit.

【0008】ところで、マイコンLSIのうち、顧客の機
器制御用プログラムを書き込んだりするROM、演算結果
を一時的に蓄えたり、制御する機器の状態の情報を蓄え
たりするRAM等のメモリ回路に関し、従来、一度マイコ
ンLSI上にメモリ回路を作り込んだ場合、機器の動作速
度を向上させようとしてもマイコンLSI上のメモリ回路
に動作速度が制限される場合、機器の高速化を図れない
という問題点があった。この点について、メモリ回路の
構成図を用いて説明する。
[0008] By the way, among the microcomputer LSIs, a memory circuit such as a ROM for writing a device control program of a customer and a RAM for temporarily storing a calculation result or storing information on the state of a device to be controlled are conventionally known. However, once the memory circuit is built on the microcomputer LSI, if the operating speed of the memory circuit on the microcomputer LSI is limited even if the operating speed of the device is to be improved, the speed of the device cannot be increased. there were. This point will be described with reference to a configuration diagram of a memory circuit.

【0009】図10に従来型のメモリ回路の構成図を示
す。簡易的にメモリトランジスタ1〜8の8ビット分の
情報を蓄えるメモリ回路にて説明する。
FIG. 10 shows a configuration diagram of a conventional memory circuit. A memory circuit that stores information of 8 bits of the memory transistors 1 to 8 will be briefly described.

【0010】回路構成として、アドレス入力A0~A2(3
0)、入力されたアドレスに従ってワード線1〜8(3
1)の中の一本のワード線のみをHighレベルにして選択
された一個のメモリトランジスタ(32)のみ選択状態
にするXデコーダ(33)、情報を蓄えるメモリトラン
ジスタ1〜8(32)、メモリトランジスタから情報を
取り出すデータ線(34)、メモリトランジスタからの
読みだし前にデータ線を一度電源電圧VDに引き上げるプ
リチャージトランジスタ(35)とそれを制御するプリ
チャージ信号PREN、およびデータ線の電位変化を増幅し
てメモリ回路の外へデータを出力するセンスアンプ(3
6)から構成される。
As a circuit configuration, address inputs A0 to A2 (3
0), word lines 1 to 8 (3
X decoder (33) which sets only one memory transistor (32) to a selected state by setting only one word line in 1) to high level, memory transistors 1 to 8 (32) for storing information, memory A data line (34) for extracting information from the transistor, a precharge transistor (35) for once raising the data line to the power supply voltage VD before reading from the memory transistor, a precharge signal PREN for controlling the same, and a potential change of the data line Amplifier that amplifies the data and outputs data to the outside of the memory circuit (3
6).

【0011】また、データ線(34)には複数のメモリ
トランジスタ(32)が接続されるため、半導体チップ
上の配線容量およびメモリトランジスタのドレイン側の
拡散容量から成る寄生容量CDが付く。
Further, since a plurality of memory transistors (32) are connected to the data line (34), a parasitic capacitance CD consisting of a wiring capacitance on the semiconductor chip and a diffusion capacitance on the drain side of the memory transistor is added.

【0012】次に、図10のメモリ回路の読みだし動作
を説明する。メモリトランジスタ1を選択する場合、ア
ドレスA0、A1、A2にはすべて接地電圧(以降、Lo
wレベルとする)を入力する。これにより、ワード線1
の電位は、電源電位(以降、Highレベルとする)と
なる。その他のワード線2〜8はLowレベルとなる。
プリチャージ信号PRENをLowレベルとすることにより、
プリチャージトランジスタが導通状態となる。これによ
りデータ線はHighレベルになる。このとき、データ線の
寄生容量CDも、Highレベルに充電される。このとき寄生
容量CDに蓄えられる電荷をQとすると、Qは寄生容量CDと
電源電圧VDより下記にて表わされる。
Next, the reading operation of the memory circuit shown in FIG. 10 will be described. When the memory transistor 1 is selected, addresses A0, A1, and A2 are all connected to the ground voltage (hereinafter referred to as Lo).
w level). Thereby, word line 1
Becomes the power supply potential (hereinafter referred to as High level). The other word lines 2 to 8 are at the low level.
By setting the precharge signal PREN to Low level,
The precharge transistor becomes conductive. As a result, the data line goes high. At this time, the parasitic capacitance CD of the data line is also charged to the high level. At this time, assuming that the charge stored in the parasitic capacitance CD is Q, Q is represented by the following based on the parasitic capacitance CD and the power supply voltage VD.

【0013】Q=CD×VD −−−(1)式 データ線が電源電圧VDに達した後、プリチャージ信号PR
ENをHighレベルに戻し、プリチャージトランジスタを非
導通状態とする。プリチャージトランジスタが非導通状
態になると、アドレス信号A0〜A2により選択され導通状
態にあるメモリトランジスタ1により、データ線容量CD
の放電が始まる。
Q = CD × VD (1) After the data line reaches the power supply voltage VD, the precharge signal PR
EN is returned to the high level, and the precharge transistor is turned off. When the precharge transistor is turned off, the data line capacitance CD is selected by the memory transistor 1 which is selected by the address signals A0 to A2 and is turned on.
Discharge begins.

【0014】放電が始まってセンスアンプからデータ出
力されるまでに要する時間は、1個のメモリトランジス
タの電流駆動能力に左右される。1個のメモリトランジ
スタの電流駆動能力をIとすると、プリチャージ終了か
らセンスアンプデータ出力までの時間T2は、下記にて示
される。但し、データ出力のためのセンスアンプのしき
い値電圧はVD×0.5とする。
The time required from the start of discharge to the output of data from the sense amplifier depends on the current drive capability of one memory transistor. Assuming that the current drive capability of one memory transistor is I, the time T2 from the end of precharge to the output of the sense amplifier data is shown below. However, the threshold voltage of the sense amplifier for data output is VD × 0.5.

【0015】 T2=VD×0.5×CD/I= VD×CD/(I×2) −−−(2)式 このデータ出力までの遅延時間T2は、アドレス入力A0〜
A2を変えてを異なるメモリトランジスタを選択しても、
メモリトランジスタの電流駆動能力は一定のため、メモ
リ回路の動作速度も可変または高速化させることは出来
ない。
T2 = VD × 0.5 × CD / I = VD × CD / (I × 2) Equation (2) The delay time T2 up to the data output is represented by an address input A0 to
Even if A2 is changed and a different memory transistor is selected,
Since the current drive capability of the memory transistor is constant, the operating speed of the memory circuit cannot be varied or increased.

【0016】したがって、同一のマイコンLSIやメモ
リ回路にて、動作速度の異なるアプリケーションを動作
させたいというニーズにも、応えることができなかっ
た。
Therefore, it has not been possible to meet the need to operate applications having different operation speeds on the same microcomputer LSI or memory circuit.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のメ
モリ回路では、選択されるメモリトランジスタの電流駆
動能力が一定のため、メモリ回路の動作速度をLSI上の
同一のメモリ回路を用いて可変または高速化させること
は出来なかった。
As described above, in the conventional memory circuit, since the current drive capability of the selected memory transistor is constant, the operating speed of the memory circuit can be varied using the same memory circuit on the LSI. Or couldn't be faster.

【0018】また、同一のマイコンLSIやメモリ回路
にて、動作速度の異なるアプリケーションを動作させた
いというニーズにも、応えることができなかった。
Further, it has not been possible to meet the need to operate applications having different operation speeds on the same microcomputer LSI or memory circuit.

【0019】本発明の目的は、LSI上のメモリ回路で
あって、動作速度を可変できるメモリ回路を提供するこ
とを目的とする。
An object of the present invention is to provide a memory circuit on an LSI, which can change the operation speed.

【0020】本発明の他の目的は、動作速度の異なるア
プリケーションを動作させることのできるマイコン及び
その制御方法を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a microcomputer capable of operating applications having different operation speeds and a control method thereof.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の特徴とするところは、半導体集積回路に搭載
されるメモリ回路であって、該メモリ回路がそれぞれメ
モリトランジスによって構成された複数のメモリセルを
有するものにおいて、前記各メモリセルを構成するメモ
リトランジスタの個数を可変とし、信号により前記メモ
リトランジスタの個数を1個または複数個に切り替える
ための外部スイッチを具備したことにある。
A feature of the present invention to achieve the above object is a memory circuit mounted on a semiconductor integrated circuit, wherein each of the memory circuits includes a plurality of memory transistors. Wherein the number of memory transistors constituting each of the memory cells is variable, and an external switch for switching the number of memory transistors to one or more by a signal is provided.

【0022】本発明の他の特徴は、複数のメモリセルを
有し半導体集積回路に搭載されるメモリ回路であって、
アドレス入力部と、前記メモリセルを構成する複数のメ
モリトランジスタと、入力されたアドレスに従って特定
のワード線を介して前記いずれかのメモリトランジスタ
を選択状態にするXデコーダと、選択された前記メモリ
トランジスタから情報を取り出すデータ線とから構成さ
れたものにおいて、前記アドレス入力部と前記Xデコー
ダの間に設けられたアドレス切り替え回路と、該アドレ
ス切り替え回路を制御する信号を与えるMSPラインと
を備え、前記メモリ回路の外に設けられたMSPスイッ
チを介して前記MSPラインに前記メモリトランジスタ
を1個もしくは複数個同時に選択するためのメモリ動作
切り替え信号を入力するよう構成したことにある。
Another feature of the present invention is a memory circuit having a plurality of memory cells and mounted on a semiconductor integrated circuit,
An address input unit, a plurality of memory transistors forming the memory cell, an X decoder for selecting one of the memory transistors via a specific word line according to an input address, and the selected memory transistor An address switching circuit provided between the address input unit and the X decoder, and an MSP line for providing a signal for controlling the address switching circuit. A memory operation switching signal for simultaneously selecting one or a plurality of the memory transistors is input to the MSP line via an MSP switch provided outside the memory circuit.

【0023】本発明の他の特徴は、前記メモリ回路を搭
載したマイクロコンピュータにある。
Another feature of the present invention resides in a microcomputer equipped with the memory circuit.

【0024】本発明の他の特徴は、メモリ回路を搭載し
たマイクロコンピュータであって、該メモリ回路がそれ
ぞれメモリトランジスによって構成された複数のメモリ
セルを有するものにおいて、前記メモリ回路の外に設け
られたスイッチを介して同時に選択する前記メモリトラ
ンジスタの数を1個または複数個に切り替え、前記メモ
リ回路の動作速度を変えるマイクロコンピュータの制御
方法にある。
Another feature of the present invention is a microcomputer provided with a memory circuit, wherein the memory circuit has a plurality of memory cells each constituted by a memory transistor, and is provided outside the memory circuit. And controlling the microcomputer to change the operation speed of the memory circuit by switching the number of memory transistors to be selected simultaneously to one or more via a switch.

【0025】本発明によれば、マイコンLSI上に搭載
されるメモリ回路において、1個のメモリセルを構成す
るメモリトランジスタの個数を可変とし、同時に選択さ
れるメモリトランジスタを1個、2個あるいはそれ以上
の複数個を同時に選択することにより、見かけ上メモリ
トランジスタの電流駆動能力を増加させることによりメ
モリ回路の動作速度を可変または高速化を図ることがで
きる。
According to the present invention, in a memory circuit mounted on a microcomputer LSI, the number of memory transistors constituting one memory cell is made variable, and one, two or more memory transistors are selected at the same time. By simultaneously selecting a plurality of the above, the operating speed of the memory circuit can be varied or increased by apparently increasing the current driving capability of the memory transistor.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例を
説明する。図1に本発明を用いたメモリ回路を有するマ
イコンLSIの実施例を示す。図2は、図1のマイコン
LSIのメモリ回路の詳細構成例を示す図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 shows an embodiment of a microcomputer LSI having a memory circuit using the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration example of a memory circuit of the microcomputer LSI of FIG.

【0027】図1において、マイコンLSI 1は、1チ
ップ上にCPU2、メモリ回路3および複数のロジックモ
ジュール4を搭載している。6は、動作速度切り替え信
号MSPをマイコンLSIの外部から入力するための、
MSPスイッチである。
In FIG. 1, a microcomputer LSI 1 has a CPU 2, a memory circuit 3, and a plurality of logic modules 4 mounted on one chip. 6 is for inputting the operating speed switching signal MSP from outside the microcomputer LSI,
MSP switch.

【0028】メモリ回路3に記憶させたデータを基にC
PU2で演算を行い、その結果から周辺回路5を通し
て、マイコンLSIの外側にある他の回路の制御を行
う。また、MSPスイッチ6を介した外部からの信号入
力により、マイコンLSI内部のメモリ回路3の1個の
メモリセルを構成するメモリトランジスタの数を切り替
える事ができる。
Based on the data stored in the memory circuit 3, C
The operation is performed by the PU 2, and the result is used to control other circuits outside the microcomputer LSI through the peripheral circuit 5. In addition, the number of memory transistors constituting one memory cell of the memory circuit 3 inside the microcomputer LSI can be switched by an external signal input via the MSP switch 6.

【0029】メモリ回路3は、図2に示すように、ワー
ド線1〜8(31)と、NMOSからなるメモリトランジス
タ1〜8(32)と、PMOSからなるプリチャージトラン
ジスタ(35)、3入力NAND X1〜X8からなるXデコー
ダ(33)、データ線(34)、プリチャージトランジ
スタ(35)とそれを制御するプリチャージ信号PREN、
およびセンスアンプ(36)を備えている。また、アド
レス入力A0、A1、A2(30)の後に、、4入力AND
−OR回路からなるプリXデコーダ(38)すなわちアド
レス切り替え回路X9、X10、X11、X12とこれ
を制御するメモリ動作切り替え信号MSPライン(3
7)を設けている。
As shown in FIG. 2, the memory circuit 3 includes word lines 1 to 8 (31), memory transistors 1 to 8 (32) made of NMOS, a precharge transistor (35) made of PMOS, and three inputs. An X decoder (33) composed of NANDs X1 to X8, a data line (34), a precharge transistor (35) and a precharge signal PREN for controlling the same,
And a sense amplifier (36). After the address inputs A0, A1, A2 (30), a 4-input AND
A pre-X decoder (38) comprising an OR circuit, that is, address switching circuits X9, X10, X11, X12 and a memory operation switching signal MSP line (3
7) is provided.

【0030】MSPスイッチ6を介してMSPライン
(37)に入力する信号をHighレベルとしたした場
合、A0、A1のアドレス入力により、Highレベル
となるワード線(31)は、ワード線1と2、ワード線
3と4、ワード線5と6、ワード線7と8の2本ずつが
Highレベルとなる。これにより、メモリトランジス
タ(32)の1と2、または3と4、または5と6、ま
たは7と8のいずれか2個のメモリトランジスタが同時
に選択される。但し、メモリトランジスタ(32)が同
時に2個選択される事からメモリ容量としては、図10
に示す従来例の8ビットに対して半分の4ビットとな
る。
When the signal input to the MSP line (37) via the MSP switch 6 is set to the high level, the word lines (31) which are set to the high level by the address input of A0 and A1 are changed to the word lines 1 and 2 , The word lines 3 and 4, the word lines 5 and 6, and the word lines 7 and 8 attain a high level. As a result, any two memory transistors 1 and 2, or 3 and 4, 5 and 6, or 7 and 8 of the memory transistors (32) are simultaneously selected. However, since two memory transistors (32) are simultaneously selected, the memory capacity is as shown in FIG.
In the conventional example shown in FIG.

【0031】逆にMSPライン(37)に入力する信号
をLowレベルとしたした場合、A0、A1、A2のア
ドレス入力により選択されるメモリトランジスタ(3
2)は、ワード線1から8のいずれか1本のみがHig
hレベルとなる事から、メモリトランジスタ1から8の
いずれか1個が選択される事になる。この場合、メモリ
容量としては図10に示す従来回路と同等の8ビットと
なる。
Conversely, when the signal input to the MSP line (37) is at the low level, the memory transistor (3) selected by the address input of A0, A1, and A2
2) is that only one of the word lines 1 to 8 is Hig
Since the level becomes the h level, any one of the memory transistors 1 to 8 is selected. In this case, the memory capacity is 8 bits equivalent to the conventional circuit shown in FIG.

【0032】図3は、マイコンLSIの外部からMSP
ライン(37)にメモリ動作切り替え信号MSPをHi
ghレベルとして入力し、マイコンLSI内部のメモリ
回路の1個のメモリセルを構成するメモリトランジスタ
の数を切り替えた状態を示す。また、このときのメモリ
回路の状態を図4に示す。
FIG. 3 shows an MSP from outside the microcomputer LSI.
A memory operation switching signal MSP is set to Hi at line (37).
gh level, and shows a state in which the number of memory transistors constituting one memory cell of the memory circuit inside the microcomputer LSI is switched. FIG. 4 shows the state of the memory circuit at this time.

【0033】図3では、動作速度切り替え信号MSP
“High” を入力することにより、1個のメモリセ
ルを構成するメモリトランジスタを2個とする事が出来
るため、メモリ回路の動作速度を、たとえば、13Mh
zに向上させることができる。但し、メモリ回路の記憶
容量は、64KBとなる。
In FIG. 3, the operating speed switching signal MSP
By inputting “High”, two memory transistors can be included in one memory cell, so that the operation speed of the memory circuit is reduced to, for example, 13 Mh.
z can be improved. However, the storage capacity of the memory circuit is 64 KB.

【0034】図4において、MSPをHighレベルと
する事によりプリXデコーダ(38)のX9およびX1
0の出力は、それぞれ入力アドレスに関わらずLowお
よびHighとなる。この結果、 A0、A1のアドレ
ス入力により、ワード線1と2、ワード線3と4、ワー
ド線5と6、ワード線7と8の2本ずつがHighレベ
ルとなる。これにより、メモリトランジスタ1と2、ま
たは3と4、または5と6、または7と8のいずれか2
個のメモリトランジスタが同時に選択される。つまり、
1ビットの情報を記憶する単位をメモリセルとするとM
SPをHighレベルとすることにより、メモリセル1
から4の容量4ビットのメモリ回路となるが、1個のメ
モリセルが各々2個のメモリトランジスタから構成され
ることにより、メモリ回路の動作速度の向上を図ること
が出来る。
In FIG. 4, by setting MSP to High level, X9 and X1 of the pre-X decoder (38) are
The output of 0 is Low and High regardless of the input address. As a result, the word lines 1 and 2, the word lines 3 and 4, the word lines 5 and 6, and the word lines 7 and 8 each become High level by the address input of A0 and A1. Thereby, any one of the memory transistors 1 and 2 or 3 and 4 or 5 and 6 or 7 and 8
The memory transistors are simultaneously selected. That is,
When a unit for storing 1-bit information is a memory cell, M
By setting SP to High level, memory cell 1
The memory circuit has a capacity of 4 bits from 4 to 4. Since one memory cell is composed of two memory transistors, the operation speed of the memory circuit can be improved.

【0035】次に、図4の回路図および図5の動作タイ
ミング図により動作速度の向上について説明する。
Next, the improvement of the operation speed will be described with reference to the circuit diagram of FIG. 4 and the operation timing diagram of FIG.

【0036】まず、メモリ動作速度切り替え信号MSPを
Highレベル、アドレスA0〜A2をすべてLowとし
た場合を説明する。 MSPをHighレベルにすると、プ
リXデコーダおよびXデコーダにより、ワード線1と2が
同時にHighレベルとなり、選択されるメモリトラン
ジスタは、図4のメモリトランジスタ1と2の2個とな
る。つまり、メモリセル1が選択される。図4に示すよ
うに図10の従来回路と同様、プリチャージ終了直後、
データ線はVDに充電されている。従って、データ線寄生
容量CDにも従来回路と同様VD×CDの電荷が蓄積され
る。
First, a case where the memory operation speed switching signal MSP is at a high level and all the addresses A0 to A2 are at a low level will be described. When MSP is set to the high level, the word lines 1 and 2 are simultaneously set to the high level by the pre-X decoder and the X decoder, and the selected memory transistors are the two memory transistors 1 and 2 in FIG. That is, the memory cell 1 is selected. As shown in FIG. 4, similar to the conventional circuit of FIG.
The data line is charged to VD. Therefore, the electric charge of VD × CD is accumulated in the data line parasitic capacitance CD as in the conventional circuit.

【0037】ここで、メモリトランジスタを2個同時選
択した場合のプリチャージ終了からセンスアンプデータ
出力までの時間T1を求める。図5に示す様に、データ
出力のためのセンスアンプのしきい値電圧は従来回路と
同様VD×0.5である。ところがメモリトランジスタの
放電に寄与する電流駆動能力は、図4に示す様にメモリ
トランジスタ2個の同時選択であることから、従来回路
のメモリトランジスタ2個分のI×2となる。従ってT1
は下記にて表わされる。
Here, the time T1 from the end of precharge to the output of sense amplifier data when two memory transistors are selected simultaneously is determined. As shown in FIG. 5, the threshold voltage of the sense amplifier for data output is VD × 0.5 as in the conventional circuit. However, the current drivability that contributes to the discharge of the memory transistor is I × 2 for two memory transistors of the conventional circuit because two memory transistors are simultaneously selected as shown in FIG. Therefore T1
Is represented below.

【0038】 T1=VD×0.5×CD/(I×2)= VD×CD/(I×4) −−−(3)式 従って、図10に示す従来回路でのデータ出力までの時
間T2との関係は、前述の(2)(3)式より、下記と
なる。
T1 = VD × 0.5 × CD / (I × 2) = VD × CD / (I × 4) Equation (3) Therefore, the time until data output in the conventional circuit shown in FIG. The relationship with T2 is as follows from the above equations (2) and (3).

【0039】T1=T2/2 −−−(4)式 これは、従来回路でのデータ出力までの時間T2対し、
本発明でのメモリ回路のプリチャージ終了からデータ出
力までの時間T1が半分で済むことを示す。
T1 = T2 / 2 Equation (4) This is equivalent to the time T2 until data output in the conventional circuit.
This shows that the time T1 from the end of precharge of the memory circuit to the data output in the present invention can be reduced to half.

【0040】これにより、本発明では、同一メモリ回路
で、1個のメモリセルを構成するメモリトランジスタの
数を動作速度切り替え信号MSPにより切り替える事が
出来るため、メモリ回路の動作速度の向上によりメモリ
の高速化を実現できる。
Thus, according to the present invention, the number of memory transistors constituting one memory cell can be switched by the operating speed switching signal MSP in the same memory circuit. Higher speed can be realized.

【0041】また、動作速度切り替え信号MSPへLo
wレベルを入力した図6の動作について、図7と共に説
明する。
Also, Lo is applied to the operation speed switching signal MSP.
The operation of FIG. 6 in which the w level is input will be described with reference to FIG.

【0042】まず、図3に示したように、動作速度切り
替え信号MSPを“High”入力した状態で、64KB
のメモリ容量を有し、動作周波数が13Mhzであった
とする。マイコンLSIの用途によってメモリ動作速度
を低減させる必要が生じた場合、図6に示す様に動作速
度切り替え信号MSPにLowレベルを入力する。これ
により、メモリ回路の動作周波数の上限を10MHzと
し、128KBのメモリ容量を有するメモリ回路となる。
First, as shown in FIG. 3, when the operating speed switching signal MSP is "High", 64 KB
And the operating frequency is 13 MHz. When it is necessary to reduce the memory operation speed depending on the use of the microcomputer LSI, a low level is input to the operation speed switching signal MSP as shown in FIG. Thus, the upper limit of the operating frequency of the memory circuit is set to 10 MHz, and the memory circuit has a memory capacity of 128 KB.

【0043】図7に示す様に、動作速度切り替え信号M
SPへLowレベルを入力する事により、アドレス切り
替え回路X9、X10、X11、X12の出力は、 A
0、A1、A2のアドレス入力により決まるが、この
際、選択されるメモリトランジスタは、メモリトランジ
スタ1〜8のいずれか1個である。 A0、A1、A2
にすべてLowを入力した場合について説明する。この
場合、ワード線1のみがHighレベルになるため、メ
モリトランジスタ1のみが選択される。この時、放電電
流はメモリトランジスタ1個分のIとなり、図10に示
す従来回路と同様の値となる。
As shown in FIG. 7, the operation speed switching signal M
By inputting the Low level to the SP, the outputs of the address switching circuits X9, X10, X11 and X12 are A
It is determined by the address input of 0, A1, and A2. At this time, the selected memory transistor is any one of the memory transistors 1 to 8. A0, A1, A2
The case where all are input Low will be described. In this case, only the word line 1 becomes High level, so that only the memory transistor 1 is selected. At this time, the discharge current is I for one memory transistor, and has the same value as that of the conventional circuit shown in FIG.

【0044】したがって、図8の動作タイミング図に示
す様に、プリチャージ信号PRENがHighレベルに
なってからデータが出力されるまでの時間はT2とな
り、メモリ回路の動作速度は、図10に示す従来回路と
同じになる。この場合、メモリ容量も従来回路と同じ8
ビットのメモリ回路となる。
Therefore, as shown in the operation timing chart of FIG. 8, the time from when the precharge signal PREN goes high to when data is output is T2, and the operation speed of the memory circuit is as shown in FIG. It becomes the same as the conventional circuit. In this case, the memory capacity is 8 which is the same as the conventional circuit.
It becomes a bit memory circuit.

【0045】以上のとおり、メモリセルを構成するメモ
リトランジスタの数を切り替え可能とすることにより、
用途に応じたメモリ回路の動作速度を選択することが可
能となる。
As described above, by making the number of memory transistors constituting a memory cell switchable,
It is possible to select the operation speed of the memory circuit according to the application.

【0046】図2の実施例では、1個のメモリセルを構
成するメモリトラジスタ数の切り替えが1個または2個
であるがXデコーダおよびプリXデコーダの組み合わせや
方式を変えることにより、同時に選択できるメモリトラ
ンジスタ数を2個よりさらに多くすることができる。ま
た、メモリ動作速度切り替え信号も複数本とすることに
より、メモリ動作速度も複数、選択可能となる。
In the embodiment shown in FIG. 2, the number of memory transistors constituting one memory cell is switched by one or two. However, the number of memory transistors can be simultaneously selected by changing the combination or system of the X decoder and the pre-X decoder. The number of memory transistors that can be obtained can be further increased than two. Also, by using a plurality of memory operation speed switching signals, a plurality of memory operation speeds can be selected.

【0047】図9に、本発明の他の実施例として、1個
のメモリトランジスタがスタティック型メモリトランジ
スタにより構成される場合を示す。図4の実施例と同
様、メモリ動作速度切り替え信号MSPにHighレベ
ルを入力することにより、1個のメモリセルを2個のメ
モリトランジスタで構成する事ができる。従って、図4
で説明したのと同様に、動作速度は、 MSPにLow
入力した場合と比較して、向上する。このように、本発
明によれば、メモリトランジスタの型が異なる場合で
も、1個のメモリセルを構成するメモリトランジスタの
数を切り替える事が出来る。
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention in which one memory transistor is constituted by a static memory transistor. As in the embodiment of FIG. 4, by inputting a High level to the memory operation speed switching signal MSP, one memory cell can be constituted by two memory transistors. Therefore, FIG.
As described above, the operation speed is set to the low
It is improved as compared with the case of input. As described above, according to the present invention, even when the types of the memory transistors are different, the number of memory transistors constituting one memory cell can be switched.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によって、マイコンLSI上に搭
載されるメモリ回路の1個のメモリセルを構成するメモ
リトランジスタの数を外部信号で切り替える事が可能と
なり、メモリ回路の動作速度の切り替えを実現できる。
これにより、動作速度の異なるアプリケーションに対し
て同一のメモリ回路および同一のマイコンLSIにて対
応可能となる。
According to the present invention, the number of memory transistors constituting one memory cell of a memory circuit mounted on a microcomputer LSI can be switched by an external signal, and the operation speed of the memory circuit can be switched. it can.
Thus, the same memory circuit and the same microcomputer LSI can cope with applications having different operation speeds.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るマイコンLSIの構成
概要を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a microcomputer LSI according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例におけるメモリ回路の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a memory circuit in the embodiment of FIG. 1;

【図3】本発明の実施例において、メモリ回路の1個の
メモリセルを複数のメモリトランジスタで構成した場合
のマイコンLSIの構成を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a microcomputer LSI when one memory cell of a memory circuit is configured by a plurality of memory transistors in the embodiment of the present invention.

【図4】図3の状態に対応する、1個のメモリセルを複
数のメモリトランジスタで構成した場合の、メモリ回路
の構成および入力信号を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a memory circuit and input signals when one memory cell is formed by a plurality of memory transistors, corresponding to the state of FIG. 3;

【図5】図4のメモリ回路の動作タイミングを示す図。FIG. 5 is a diagram showing operation timings of the memory circuit of FIG. 4;

【図6】本発明の実施例において、メモリ回路の1個の
メモリセルを1個のメモリトランジスタで構成した場合
の、マイコンLSIの構成を示す。
FIG. 6 shows a configuration of a microcomputer LSI when one memory cell of a memory circuit is formed by one memory transistor in the embodiment of the present invention.

【図7】図6の実施例のメモリ回路の構成および入力信
号を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration and input signals of a memory circuit according to the embodiment of FIG. 6;

【図8】図7のメモリ回路の動作タイミングを示す図。FIG. 8 is a diagram showing operation timings of the memory circuit of FIG. 7;

【図9】本発明の他の実施例として、メモリトランジス
タがスタティック型メモリトランジスタから構成される
場合のメモリ回路図。
FIG. 9 is a memory circuit diagram in the case where a memory transistor is constituted by a static memory transistor as another embodiment of the present invention.

【図10】従来型のメモリ回路を示す回路構成図。FIG. 10 is a circuit diagram showing a conventional memory circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…マイコンLSI、2…CPU、3…メモリ回路、4…ロジ
ックモジュール、6…MSP、30…アドレス入力、3
1…ワード線1〜8、32…メモリトランジスタ1〜
8、33…Xデコーダ、34…データ線、35…プリチ
ャージトランジスタ、36…センスアンプ、37…MS
Pライン、38…プリXデコーダデータ線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microcomputer LSI, 2 ... CPU, 3 ... Memory circuit, 4 ... Logic module, 6 ... MSP, 30 ... Address input, 3
1: Word lines 1 to 8, 32: Memory transistors 1
8, 33 X decoder, 34 data line, 35 precharge transistor, 36 sense amplifier, 37 MS
P line, 38 ... Pre-X decoder data line

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体集積回路に搭載されるメモリ回路で
あって、該メモリ回路がそれぞれメモリトランジスによ
って構成された複数のメモリセルを有するものにおい
て、前記各メモリセルを構成するメモリトランジスタの
個数を可変とし、信号により前記メモリトランジスタの
個数を1個または複数個に切り替えるための外部スイッ
チを具備したことを特徴とするメモリ回路。
1. A memory circuit mounted on a semiconductor integrated circuit, wherein the memory circuit has a plurality of memory cells each constituted by a memory transistor, and the number of memory transistors constituting each memory cell is reduced. A memory circuit comprising an external switch which is variable and switches the number of said memory transistors to one or a plurality according to a signal.
【請求項2】複数のメモリセルを有し半導体集積回路に
搭載されるメモリ回路であって、アドレス入力部と、前
記メモリセルを構成する複数のメモリトランジスタと、
入力されたアドレスに従って特定のワード線を介して前
記いずれかのメモリトランジスタを選択状態にするXデ
コーダと、選択された前記メモリトランジスタから情報
を取り出すデータ線とから構成されたものにおいて、 前記アドレス入力部と前記Xデコーダの間に設けられた
アドレス切り替え回路と、該アドレス切り替え回路を制
御する信号を与えるMSPラインとを備え、前記メモリ
回路の外に設けられたMSPスイッチを介して前記MS
Pラインに前記メモリトランジスタを1個もしくは複数
個同時に選択するためのメモリ動作切り替え信号を入力
するよう構成したことを特徴とするメモリ回路。
2. A memory circuit having a plurality of memory cells and mounted on a semiconductor integrated circuit, comprising: an address input unit; a plurality of memory transistors forming the memory cells;
An X decoder for selecting one of the memory transistors via a specific word line in accordance with an input address, and a data line for extracting information from the selected memory transistor; And an MSP line for providing a signal for controlling the address switching circuit. The MSP line is provided through an MSP switch provided outside the memory circuit.
A memory circuit, wherein a memory operation switching signal for selecting one or a plurality of memory transistors at the same time is input to a P line.
【請求項3】請求項1または2記載のメモリ回路を搭載
していることを特徴とするマイクロコンピュータ。
3. A microcomputer comprising the memory circuit according to claim 1 or 2.
【請求項4】請求項1または2記載のメモリ回路を搭載
し、該メモリ回路およびそれを搭載するマイコンLSI
の動作速度を可変にし、同一のメモリ回路にて動作速度
の異なるアプリケーションに対応可能としたことを特徴
とするマイクロコンピュータ。
4. A memory circuit, comprising the memory circuit according to claim 1 and a microcomputer LSI having the memory circuit.
A microcomputer characterized in that the operating speed of the microcomputer is variable, and the same memory circuit can be used for applications having different operating speeds.
【請求項5】メモリ回路を搭載したマイクロコンピュー
タであって、該メモリ回路がそれぞれメモリトランジス
によって構成された複数のメモリセルを有するものにお
いて、前記メモリ回路の外に設けられたスイッチを介し
て同時に選択する前記メモリトランジスタの数を1個ま
たは複数個に切り替え、前記メモリ回路の動作速度を変
えることを特徴とするマイクロコンピュータの制御方
法。
5. A microcomputer equipped with a memory circuit, wherein the memory circuit has a plurality of memory cells each constituted by a memory transistor, and simultaneously connected via a switch provided outside the memory circuit. A control method for a microcomputer, wherein the number of the memory transistors to be selected is switched to one or more, and an operation speed of the memory circuit is changed.
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