JP2000100164A - 同期型半導体記憶装置 - Google Patents
同期型半導体記憶装置Info
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Abstract
を提供する。 【解決手段】 外部クロック信号CLKの周波数が所定
周波数よりも高い場合は、クロック周波数検出回路1の
出力信号LNGが「L」レベルとなって転送制御信号φ
1′が「H」レベルに固定され、データバスDB1とD
B2が結合される。読出データDOがデータバスDB1
にまだ出力されていない期間に信号φ1′がパルス的に
「H」レベルとなって、誤動作が生じることが防止され
る。
Description
装置に関し、特に、外部クロック信号に同期して動作す
る同期型半導体記憶装置に関する。
ム・アクセス・メモリ(以下、SDRAMと称す)70
の構成を示すブロック図である。図22を参照して、こ
のSDRAM70は、クロックバッファ71、制御信号
入力回路72、アドレス入力回路73、モードレジスタ
74、および制御回路75を備える。
って活性化され、外部クロック信号CLKを制御信号入
力回路72、アドレス入力回路73、および制御回路7
5に伝達させる。制御信号入力回路72は、クロックバ
ッファ71からの外部クロック信号CLKに同期して、
外部制御信号/CS,/RAS,/CAS,/WE,D
QMをラッチし制御回路75に与える。アドレス入力回
路73は、クロックバッファ71からの外部クロック信
号CLKに同期して、外部アドレス信号A0〜Am(m
は0以上の整数である)およびバンク選択信号BAをラ
ッチし制御回路75に与える。モードレジスタ74は、
外部アドレス信号A0〜Amなどによって指示されたモ
ードを記憶する。制御回路75は、クロックバッファ7
1、入力回路72,73およびモードレジスタ74から
の信号に従って種々の内部信号を生成し、SDRAM7
0全体を制御する。
イ76a(バンク♯0)、メモリアレイ76b(バンク
♯1)、行デコーダ77a,77b、列デコーダ78
a,78b、センスアンプ+入出力制御回路79a,7
9b、データ転送回路80およびデータ入出力回路81
を備える。
れ、それぞれが1ビットのデータを記憶する複数のメモ
リセルを含む。各メモリセルは行アドレスおよび列アド
レスによって決定される所定のアドレスに配置される。
えられた行アドレス信号RA0〜RAmに応答して、メ
モリアレイ76aの行アドレスを指定する。列デコーダ
78aは、制御回路75から与えられた列アドレス信号
CA0〜CAmに応答して、メモリアレイ76aの列ア
ドレスを指定する。
行デコーダ77aおよび列デコーダ78aによって指定
されたアドレスのメモリセルをデータバスDBの一端に
接続する。メモリアレイ76aと76b、行デコーダ7
7aと77b、列デコーダ78aと78b、センスアン
プ+入出力制御回路79aと79bは、それぞれ同じ構
成である。
80に接続される。データ転送回路80は、制御回路7
5から与えられる制御信号φ1,φ2,…によって制御
され、データバスDBとデータ入出力回路81との間で
データ転送を行なう。データ入出力回路81は、制御回
路75から与えられる制御信号φ3,…によって制御さ
れ、書込モード時は外部から入力されたデータをデータ
転送回路80およびデータバスDBを介して選択された
メモリセルに与え、読出モード時は選択されたメモリセ
ルから読出されデータバスDBおよびデータ転送回路8
0を介して与えられた読出データを外部に出力する。
のうちの読出データDOの転送および出力に関連する部
分を示す回路ブロック図である。図23を参照して、こ
のSDRAM70には、DLL回路82、メモリ制御回
路83、転送制御回路84、プリアンプ85、ラッチ回
路LA1〜LA3および出力バッファ86が設けられて
いる。
び転送制御回路84は、図22の制御回路75に含まれ
る。DLL回路82は、クロックバッファ71を介して
外部から与えられた外部クロック信号CLKに同期して
内部クロック信号CLK′を生成する。メモリ制御回路
83は、外部クロック信号CLKに同期してプリアンプ
活性化信号PAEを生成し、その信号PAEをプリアン
プ85に与える。転送制御回路84は、DLL回路82
で生成された内部クロック信号CLK′に同期して転送
制御信号φ1〜φ3を生成し、それらの信号φ1〜φ3
をそれぞれラッチ回路LA1〜LA3に与える。
+入出力制御回路79a,79bの各々の最終段に設け
られる。プリアンプ85は、メモリ制御回路83から与
えられる信号PAEによって活性化され、メモリセルか
ら読出されたデータDOを増幅してデータバスDB1の
一方端に与える。
LA1、データバスDB2、ラッチ回路LA2、データ
バスDB3、ラッチ回路LA3および出力バッファ86
を介してデータ入出力ピンDQPに接続される。ラッチ
回路LA1,LA2は図22のデータ転送回路80に含
まれ、ラッチ回路LA3および出力バッファ86は図2
2のデータ入出力回路81に含まれる。
タ91,92およびインバータ93,94を含む。クロ
ックトインバータ91およびインバータ93はデータバ
スDB1とDB2の間に直列接続され、クロックトイン
バータ92はインバータ93に逆並列に接続される。転
送制御信号φ1は、クロックトインバータ91の制御ノ
ードに直接入力されるとともに、インバータ94を介し
てクロックトインバータ92の制御ノードに入力され
る。
すように、入力ノード91a、出力ノード91b、制御
ノード91c、PチャネルMOSトランジスタ95,9
6、NチャネルMOSトランジスタ97,98およびイ
ンバータ99を含む。PチャネルMOSトランジスタ9
5,96は電源電位VDDのラインと出力ノード91b
との間に直接接続され、NチャネルMOSトランジスタ
97,98は出力ノード91bと接地電位GNDのライ
ンとの間に直列接続される。MOSトランジスタ96,
97のゲートは入力ノード91aに接続され、Nチャネ
ルMOSトランジスタ98のゲートは制御ノード91c
に接続される。インバータ99は、NチャネルMOSト
ランジスタ98のゲートとPチャネルMOSトランジス
タ95のゲートとの間に接続される。制御ノード91c
が活性化レベルの「H」レベルになるとMOSトランジ
スタ95,98が導通し、クロックトインバータ91
は、MOSトランジスタ96,97で構成されるインバ
ータとして動作する。クロックトインバータ92も同様
である。
φ1が「H」レベルの期間はクロックトインバータ91
が活性化されるとともにクロックトインバータ92が非
活性化され、データバスDB1のデータ信号がクロック
トインバータ91およびインバータ93を介してデータ
バスDB2に伝達される。また信号φ1が「L」レベル
の期間はクロックトインバータ91が非活性化されると
ともにクロックトインバータ92が活性化され、データ
バスDB1とDB2の間が遮断されるとともにデータバ
スDB2のデータ信号はインバータ93およびクロック
トインバータ92によってラッチされる。
A1と同様である。すなわち、信号φ2が「H」レベル
の期間はデータバスDB2のデータ信号がラッチ回路L
A2を介してデータバスDB3に伝達され、信号φ2が
「L」レベルの期間はデータバスDB2とDB3の間が
遮断されるとともにデータバスDB3のデータ信号がラ
ッチ回路LA2によってラッチされる。また、信号φ3
が「H」レベルの期間はデータバスDB3のデータ信号
がラッチ回路LA3を介して出力バッファ86に伝達さ
れ、信号φ3が「L」レベルの期間はデータバスDB3
と出力バッファ86の間が遮断されるとともに出力バッ
ファ86の入力信号がラッチ回路LA3によってラッチ
される。
ら与えられたデータ信号をデータ入出力ピンDQPを介
して外部に出力する。
路の動作を示すタイムチャートである。図25を参照し
て、DLL回路82によって、外部クロック信号CLK
と同じ周波数で予め定められた時間だけ立上がり/立下
がりタイミングを早めた内部クロック信号CLK′が生
成される。
の立上がりエッジから読出時間Tout経過後にデータ
バスDB1に読出データDOが出力される。また、外部
クロック信号CLKのサイクル1の立上がりエッジに対
応する内部クロック信号CLK′のサイクル1′の立上
がりエッジに応答して転送制御信号φ1がパルス的に
「H」レベルになり、これによりデータバスDB1のデ
ータDOがラッチ回路LA1を介してデータバスDB2
に伝達される。
イクル2′,3′の立上がりエッジに応答して転送制御
信号φ2,φ3がそれぞれパルス的に「H」レベルとな
り、内部クロック信号CLK′のサイクル3′の立上が
りエッジから所定時間経過後に読出データDOがデータ
入出力ピンDQPに出力される。SDRAM70のユー
ザは、このタイミングでデータDQを取出す。
70では、外部クロック信号CLKの周波数の許容範囲
が各チップについて予め定められているが、ユーザによ
っては読出時間の短縮化を図るため、許容範囲よりも高
い周波数の外部クロック信号CLKを使用する場合があ
る。
スDB1にデータDOが出力される前に転送制御信号φ
1がパルス的に「H」レベルとなってしまい、読出デー
タDOをラッチ回路LA1に正しく取込むことができ
ず、誤動作が生じる。
許容範囲内であっても、チップの使用条件、経時変化な
どにより読出時間Toutが長くなった場合は、読出デ
ータDOをラッチ回路LA1に正しく取込むことができ
ず、誤動作が生じる。
周波数範囲が広い同期型半導体記憶装置を提供すること
である。
外部クロック信号に同期して動作する同期型半導体記憶
装置であって、メモリアレイ、選択手段、読出手段、内
部クロック発生手段、転送手段、出力手段、およびクロ
ック周期検出手段を備える。メモリアレイは、行列状に
配列された複数のメモリセルを含む。選択手段は、アド
レス信号に従って、メモリアレイのうちのいずれかのメ
モリセルを選択する。読出手段は、外部クロック信号に
同期して、選択手段によって選択されたメモリセルのデ
ータを読出す。内部クロック発生手段は、外部クロック
信号に同期して内部クロック信号を生成する。転送手段
は、内部クロック信号に同期して活性化され、読出手段
によって読出されたデータを取込んで転送する。出力手
段は、転送手段によって転送されたデータを外部に出力
する。クロック周期検出手段は、外部クロック信号また
は内部クロック信号の周期が予め定められた周期よりも
短いか否かを検出し、短い場合は転送手段を内部クロッ
ク信号に関係なく活性化させる。
発明のクロック周期検出手段は、遅延回路、論理回路、
平滑回路、および電位検出回路を含む。遅延回路は、外
部クロック信号または内部クロック信号を予め定められ
た時間だけ遅延させる。論理回路は、外部クロック信号
または内部クロック信号と遅延回路の出力信号との論理
和信号を生成する。平滑回路は、論理回路の出力信号の
電位を平滑化する。電位検出回路は、平滑回路の出力電
位が予め定められた電位よりも高いか低いかを検出し、
高い場合は第1のレベルの信号を出力し、低い場合は第
2のレベルの信号を出力する。転送手段は、電位検出回
路から第1のレベルの信号が出力されている期間は内部
クロック信号に関係なく活性化され、第2のレベルの信
号が出力されている期間は内部クロック信号に同期して
活性化される。
発明のクロック周期検出手段は、パルス発生回路、第1
の遅延回路、第2の遅延回路、消去回路、フリップフロ
ップ、およびラッチ回路を含む。パルス発生回路は、外
部クロック信号または内部クロック信号に同期して予め
定められたパルス幅のパルス信号を生成する。第1の遅
延回路は、パルス発生回路で生成されたパルス信号を予
め定められた第1の時間だけ遅延させる。第2の遅延回
路は、パルス発生回路で生成されたパルス信号を予め定
められた第1の時間よりも長い予め定められた第2の時
間だけ遅延させる。消去回路は、パルス発生回路で生成
されたパルス信号に応答して、第2の遅延回路内を進行
しているパルス信号を消去する。フリップフロップは、
第1の遅延回路の出力パルス信号によってリセットされ
て第1のレベルの信号を出力し、第2の遅延回路の出力
パルス信号によってセットされて第2のレベルの信号を
出力する。ラッチ回路は、パルス発生回路で生成された
パルス信号に応答してフリップフロップの出力信号をラ
ッチする。転送手段は、ラッチ回路に第1のレベルの信
号がラッチされている期間は内部クロック信号に関係な
く活性化され、第2のレベルの信号がラッチされている
期間は内部クロック信号に同期して活性化される。
のいずれかに係る発明に、転送手段に並列接続されたス
イッチ手段がさらに設けられる。クロック周期検出手段
は、外部クロック信号または内部クロック信号の周期が
予め定められた周期よりも短い場合は、スイッチ手段を
導通させる。
発明に、外部クロック信号よりも予め定められた第1の
時間だけ遅延し、予め定められた第1のパルス幅を有す
る活性化信号を生成する信号発生手段がさらに設けられ
る。読出手段は、外部クロック信号に同期して読出した
データを信号発生手段で生成された活性化信号に応答し
て出力する。クロック周期検出手段は、パルス発生回
路、遅延回路、消去回路、およびフリップフロップを含
む。パルス発生回路は、内部クロック信号に同期して予
め定められた第2のパルス幅のパルス信号を生成する。
遅延回路は、信号発生手段で生成された活性化信号を予
め定められた第2の時間だけ遅延させる。消去回路は、
パルス発生回路で生成されたパルス信号に応答して、遅
延回路内を進行している活性化信号を消去する。フリッ
プフロップは、パルス発生回路で生成されたパルス信号
によってセットされて第1のレベルの信号を出力し、遅
延回路から出力された活性化信号によってリセットされ
て第2のレベルの信号を出力する。転送手段は、フリッ
プフロップからの第1のレベルの信号によって活性化さ
れ、第2のレベルの信号によって非活性化される。
同期して動作する同期型半導体記憶装置であって、メモ
リアレイ、選択手段、読出手段、内部クロック発生手
段、第1〜第Nの転送手段、出力手段、およびクロック
周期検出手段を備える。メモリアレイは、行列状に配列
された複数のメモリセルを含む。選択手段は、アドレス
信号に従って、メモリアレイのうちのいずれかのメモリ
セルを選択する。読出手段は、外部クロック信号に同期
して、選択手段によって選択されたメモリセルのデータ
を読出す。内部クロック発生手段は、外部クロック信号
に同期して内部クロック信号を生成する。第1〜第Nの
転送手段は、直列接続され、内部クロック信号に同期し
て順次活性化され、初段が読出手段によって読出された
データを受け、それぞれが前段の出力データを取込んで
後段に転送する。ただし、Nは2以上の整数である。出
力手段は、第Nの転送手段から転送されたデータを外部
に出力する。クロック周期検出手段は、外部クロック信
号または内部クロック信号の周期が予め定められた第1
〜第Nの周期の各々よりも短いか否かを検出し、予め定
められた第nの周期よりも短い場合は第1〜第N−n+
1の転送手段を内部クロック信号に関係なく活性化させ
る。ただし、nは1〜Nの整数であり、第nの周期は第
n+1の周期よりも短い。
発明のクロック周期検出手段は、パルス発生回路、第1
〜第N+1の遅延回路、消去回路、第1〜第Nのフリッ
プフロップ、および第1〜第Nのラッチ回路を含む。パ
ルス発生回路は、外部クロック信号または内部クロック
信号に同期して予め定められたパルス幅のパルス信号を
生成する。第1〜第Nの遅延回路は、直列接続され、初
段がパルス発生回路で生成されたパルス信号を受け、そ
れぞれが前段の出力信号を少なくとも予め定められた第
1の時間だけ遅延させて後段に出力する。第N+1の遅
延回路は、パルス発生回路で生成されたパルス信号を予
め定められた第1の時間よりも短い予め定められた第2
の時間だけ遅延させる。消去回路は、パルス発生回路で
生成されたパルス信号に応答して、第1〜第Nの遅延回
路内を進行しているパルス信号を消去する。第1〜第N
のフリップフロップは、それぞれ、第N+1の遅延回路
の出力パルス信号によってリセットされて第1のレベル
の信号を出力し、第N〜第1の遅延回路の出力パルス信
号によってセットされて第2のレベルの信号を出力す
る。第1〜第Nのラッチ回路は、それぞれ、パルス発生
回路で生成されたパルス信号に応答して第1〜第Nのフ
リップフロップの出力信号をラッチする。第1〜第Nの
転送手段は、それぞれ、第1〜第Nのラッチ回路に第1
のレベルの信号がラッチされている期間は内部クロック
信号に関係なく活性化され、第2のレベルの信号がラッ
チされている期間は内部クロック信号に同期して活性化
される。
7に係る発明に、第1〜第Nのスイッチ手段がさらに設
けられる。第1〜第Nのスイッチ手段は、それぞれ、第
1〜第Nの転送手段に並列接続される。クロック周期検
出手段は、外部クロック信号または内部クロック信号の
周期が予め定められた第nの周期よりも短い場合は、第
1〜第N−n+1のスイッチ手段を導通させる。
に同期して動作する同期型半導体記憶装置であって、メ
モリアレイ、メモリセル選択手段、第1の信号発生手
段、読出手段、内部クロック発生手段、第2の信号発生
手段、クロック周期検出手段、信号選択手段、転送手
段、および出力手段を備える。メモリアレイは、行列状
に配列された複数のメモリセルを含む。メモリセル選択
手段は、アドレス信号に従って、メモリアレイのうちの
いずれかのメモリセルを選択する。第1の信号発生手段
は、外部クロック信号よりも予め定められた時間だけ遅
延し、予め定められた第1のパルス幅の第1の活性化信
号を生成する。読出手段は、外部クロック信号に同期し
てメモリセル選択手段によって選択されたメモリセルの
データを読出し、第1の活性化信号に応答してそのデー
タを出力する。内部クロック発生手段は、外部クロック
信号に同期して内部クロック信号を生成する。第2の信
号発生手段は、内部クロック信号に同期して予め定めら
れた第2のパルス幅の第2の活性化信号を生成する。ク
ロック周期検出手段は、外部クロック信号または内部ク
ロック信号の周期が予め定められた周期よりも短いか長
いかを検出し、短い場合は第1のレベルの信号を出力
し、長い場合は第2のレベルの信号を出力する。信号選
択手段は、第1のレベルの信号に応答して第1の活性化
信号を選択し、第2のレベルの信号に応答して第2の活
性化信号を選択する。転送手段は、信号選択手段によっ
て選択された第1または第2の活性化信号によって活性
化され、読出手段によって読出されたデータを取込んで
転送する。出力手段は、転送手段から転送されたデータ
を外部に出力する。
る発明のクロック周期検出手段は、遅延回路、論理回
路、平滑回路、および電位検出回路を含む。遅延回路
は、外部クロック信号または内部クロック信号を予め定
められた時間だけ遅延させる。論理回路は、外部クロッ
ク信号または内部クロック信号と遅延回路の出力信号と
の論理和信号を生成する。平滑回路は、論理回路の出力
信号の電位を平滑化する。電位検出回路は、平滑回路の
出力電位が予め定められた電位よりも高いか低いかを検
出し、高い場合は第1のレベルの信号を出力し、低い場
合は第2のレベルの信号を出力する。
る発明のクロック周期検出手段は、パルス発生回路、第
1の遅延回路、第2の遅延回路、消去回路、フリップフ
ロップ、およびラッチ回路を含む。パルス発生回路は、
外部クロック信号または内部クロック信号に同期して予
め定められたパルス幅のパルス信号を生成する。第1の
遅延回路は、パルス発生回路で生成されたパルス信号を
予め定められた第1の時間だけ遅延させる。第2の遅延
回路は、パルス発生回路で生成されたパルス信号を予め
定められた第1の時間よりも長い予め定められた第2の
時間だけ遅延させる。消去回路は、パルス発生回路で生
成されたパルス信号に応答して、第2の遅延回路内を進
行しているパルス信号を消去する。フリップフロップ
は、第1の遅延回路の出力パルス信号によってリセット
されて第1のレベルの信号を出力し、第2の遅延回路の
出力パルス信号によってセットされて第2のレベルの信
号を出力する。ラッチ回路は、パルス発生回路で生成さ
れたパルス信号に応答してフリップフロップの出力信号
をラッチし、ラッチした信号を出力する。
では、外部クロック信号CLKの周波数を検出し、検出
した周波数が予め定められた周波数よりも高い場合はラ
ッチ回路LA1用の転送制御回路φ1′を「H」レベル
に固定する。したがって、従来のようにデータバスDB
1に読出データDOが出力されるよりも先に転送制御信
号φ1がパルス的に「H」レベルになって誤動作が生じ
ることはない。転送制御信号φ2がパルス的に「H」レ
ベルになる時刻に読出データDOがデータバスDB1,
DB2に出力されている限り、読出データは正規のタイ
ミングでデータ入出力ピンDQPに出力される。以下、
図面に基づいて詳細に説明する。
DRAMのクロック周波数検出回路1の構成を示す回路
ブロック図である。図1を参照して、このクロック周波
数検出回路1は、遅延回路2、ORゲート3、キャパシ
タ4、抵抗素子5〜7およびコンパレータ8を含む。
の一方入力ノードに入力されるとともに、遅延回路2を
介してORゲート3の他方入力ノードに入力される。遅
延回路2の出力信号CLKDは、図2に示すように、ク
ロック信号CLKを所定の遅延時間だけ遅延させた信号
となる。したがって、クロック信号CLKとCLKDの
論理和信号であるORゲート3の出力信号LEVのデュ
ーティ比は、クロック信号CLKの周波数が高いほど高
くなる。
ドと接地電位GNDのラインとの間に接続され、抵抗素
子5はORゲート3の出力ノードとコンパレータ8の反
転入力端子との間に接続される。キャパシタ4および抵
抗素子5は、平滑回路を構成する。この平滑回路の出力
電位LEVD(コンパレータ8の反転入力端子の電位)
は、ORゲート3の出力信号LEVを平滑化したものと
なる。
と接地電位GNDのラインとの間に直列接続され、抵抗
素子6と7の間のノードN6はコンパレータ8の非反転
入力端子に接続される。ノードN6の電位は、予め定め
られた周波数に対応する基準電位Vrefとなる。
められた周波数よりも低い場合は、図3に示すように、
平滑回路の出力電位LEVDは基準電位Vrefよりも
低くなり、コンパレータ8の出力信号LNGは「H」レ
ベルとなる。逆に、外部クロック信号CLKの周波数が
予め定められた周波数よりも高い場合は、平滑回路の出
力電位LEVDは基準電位Vrefよりも高くなり、コ
ンパレータ8の出力信号LNGは「L」レベルとなる。
の転送および出力に関連する部分の構成を示す回路ブロ
ック図であって、図23と対比される図である。
と異なる点は、転送制御回路84とラッチ回路LA1と
の間にゲート回路10が新たに設けられた点である。ゲ
ート回路10は、インバータ11およびNANDゲート
12を含む。転送制御信号φ1は、インバータ11を介
してNANDゲート12の一方入力ノードに入力され
る。図1の回路1で生成された信号LNGは、NAND
ゲート12の他方入力ノードに入力される。NANDゲ
ート12の出力信号φ1′が転送制御信号としてラッチ
回路LA1に入力される。
められた周波数よりも低く、信号LNGが「H」レベル
の場合は、NANDゲート12はインバータ11の出力
に対してインバータとして動作する。したがって、信号
φ1′は信号φ1と同じになり、図4の回路は図23の
回路と同様に動作する。
予め定められた周波数よりも高く、信号LNGが「L」
レベルの場合は、NANDゲート12の出力信号φ1′
は「H」レベルに固定される。これにより、ラッチ回路
LA1のクロックトインバータ91が活性化されるとと
もにクロックトインバータ92が非活性化され、データ
バスDB1とDB2が結合される。
ロック信号CLKの周波数が許容範囲よりも高くなった
場合でも、データバスDB1に出力されたデータDOが
そのままデータバスDB2に伝達されるので、データバ
スDB2にデータDOが転送された後に信号φ2が
「H」レベルになる限り、誤動作が生じることはない。
したがって、動作周波数の許容範囲が拡張される。
ファーゲート13およびインバータ14を設けてもよ
い。トランスファーゲート13は、ラッチ回路LA1と
並列に接続される。信号LNGは、トランスファーゲー
ト13のPチャネルMOSトランジスタ側のゲートに直
接入力されるとともに、インバータ14を介してトラン
スファーゲート13のNチャネルMOSトランジスタ側
のゲートに入力される。
められた周波数よりも低く、信号LNGが「H」レベル
の場合は、トランスファーゲート13が非導通となり、
図5の回路は図4および図21の回路と同様に動作す
る。
予め定められた周波数よりも高く、信号LNGが「L」
レベルの場合は、トランスファーゲート13が導通し、
データバスDB1とDB2がトランスファーゲート13
を介して結合される。この場合は、データバスDB1に
出力されたデータDOがトランスファーゲート13を介
してデータバスDB2に伝達されるので、データDOの
伝達時間がクロックトインバータ91およびインバータ
93の遅延時間分だけ図4の回路よりも短縮化される。
数検出回路1によって外部クロック信号CLKの周波数
を検出したが、クロック周波数検出回路1によって内部
クロックCLK′の周波数を検出しても同様の効果が得
られることは言うまでもない。
の形態2によるSDRAMのクロック周期検出回路20
の構成を示す回路図である。図6を参照して、このクロ
ック周期検出回路20は、パルス発生回路21、遅延回
路26、ゲート回路28、フリップフロップ33および
ラッチ回路LAを含む。パルス発生回路21は、遅延回
路22およびNANDゲート25を備え、遅延回路22
は直列接続された複数(図では2つ)のバッファ23お
よびインバータ24を含む。外部クロック信号CLK
は、ANDゲート25の一方入力ノードに直接入力され
るとともに、遅延回路22を介してANDゲート25の
他方入力ノードに入力される。ANDゲート25の出力
信号すなわちパルス発生回路21の出力信号CLKD
は、外部クロック信号CLKの立上がりと同時に立上が
り、遅延回路22の遅延時間だけ経過した後に立下がる
パルス信号となる。
では2つ)のバッファ27を含み、信号CLKDを遅延
させてフリップフロップ33のリセット信号RSTを生
成する。
回路30および直列接続された複数(図では4つ)のA
NDゲート32を備え、遅延回路30は、直列接続され
た複数(図では4つ)のバッファ31を含む。信号CL
KDは、インバータ29を介して各ANDゲート32の
一方ノードに入力されるとともに、遅延回路30を介し
て初段のANDゲート32の他方入力ノードに入力され
る。各ANDゲート32の出力は、後段のANDゲート
32の他方入力ノードに入力される。信号CLKDは、
遅延回路30およびANDゲート32列によって予め定
められた時間Tdだけ遅延される。遅延時間Tdは、遅
延回路26の遅延時間よりも長くなっている。最終段の
ANDゲート32の出力は、フリップフロップ33のセ
ット信号SETとなる。
Tdよりも短く、信号CLKDのあるパルスがANDゲ
ート32列を伝達している途中で信号CLKDの次のパ
ルスを発生すると、そのパルスはインバータ29で反転
されて各ANDゲート32の一方入力ノードに入力さ
れ、上記あるパルスが消去される。また、外部クロック
信号CLKの周期が遅延時間Tdよりも長く、信号CL
KDのあるパルスがANDゲート32列を伝達している
途中で信号CLKDの次のパルスが発生しない場合は、
上記あるパルスはANDゲート32列を通過する。
4,35を含み、セット信号SETがパルス的に「H」
レベルになったことに応じてセットされ、リセット信号
RSTがパルス的に「H」レベルになったことに応じて
リセットされる。フリップフロップ33の出力信号φ3
3は、フリップフロップ33がセットされている期間だ
け「H」レベルとなる。
A1と同様、クロックトインバータ91,92およびイ
ンバータ93,94で構成される。フリップフロップ3
3の出力信号φ33がクロックトインバータ91の入力
ノードに入力され、パルス発生回路21の出力信号CL
KDがクロックトインバータ91の制御ノードに直接入
力されるとともに、インバータ94を介してクロックト
インバータ92の制御ノードに入力され、インバータ9
3の出力信号すなわちラッチ回路LAの出力信号が信号
LNGとなる。信号CLKDが「H」レベルの期間はラ
ッチ回路LAは入力信号φ33の取込・伝達を行ない、
信号CLKDが「L」レベルの期間はラッチ回路LAは
取込んだ信号φ33をラッチする。
20の動作について説明する。図7は、外部クロック信
号CLKの周期が予め定められた時間Tdよりも長い場
合のクロック周期検出回路20の動作を示すタイムチャ
ートである。
パルス発生回路21によって外部クロック信号CLKの
立上がりに応答して立上がり遅延回路22の遅延時間経
過後に立下がる信号CLKDが生成される。信号CLK
Dが遅延回路26で遅延されてリセット信号RSTとな
る。リセット信号RSTがパルス的に「H」レベルにな
ると、フリップフロップ33がリセットされて信号φ3
3は「L」レベルとなる。
力される。外部クロック信号CLKDの周期が予め定め
られた時間Tdよりも長い場合は、信号CLKDのある
パルスがANDゲート32列を進行している途中で次の
パルスが発生しないので、そのパルスがゲート回路28
を通過する。このため、図7(d)(e)に示すよう
に、セット信号SETがパルス的「H」レベルとなって
フリップフロップ33の出力信号φ33が「H」レベル
に立上がる。
このパルスに応答して、フリップフロップ33の出力信
号φ33がラッチ回路LAに取込まれ、ラッチされる。
したがって、信号LNGは「H」レベルとなる。
期が予め定められた時間Tdよりも短い場合のクロック
周期検出回路20の動作を示すタイムチャートである。
パルス発生回路21によって信号CLKDが生成され、
信号CLKDが遅延回路26によって遅延されてリセッ
ト信号RSTとなる。このリセット信号RSTによって
フリップフロップ33がリセットされ、信号φ33が
「L」レベルとなる。
力される。外部クロック信号CLKの周期が予め定めら
れた時間Tdよりも短い場合は、信号CLKDのあるパ
ルスがANDゲート32列を進行している途中で次のパ
ルスが発生するので、そのパルスはゲート回路28を通
過せずに消去される。このため図8(d)(e)に示す
ように、セット信号SETは「L」レベルのまま変化せ
ず、フリップフロップ33の出力信号φ33は「L」レ
ベルに固定される。したがって信号LNGは「L」レベ
ルとなる。
RAMと同じであるので、その説明は繰返さない。
効果が得られる。なお、SDRAMの読出系の回路に
は、多くのバッファ、インバータなどが含まれているの
で、データ読出時間Toutと上記遅延時間Tdには相
関関係があり、SDRAMの使用条件などによってTo
utが増/減するとTdも増/減する。したがって、こ
のクロック周期検出回路20は、クロック周期とデータ
読出時間Toutの関係をモニタする回路にもなってい
る。
の形態3によるSDRAMの読出データDOの転送およ
び出力に関連する部分の構成を示す回路ブロック図であ
って、図23と対比される図である。
と異なる点は、転送制御回路84が転送制御回路39で
置換され、プリアンプ活性化信号PAEが転送制御回路
39にも入力されている点である。
路40を含む。信号発生回路40は、パルス発生回路4
1、ゲート回路42およびフリップフロップ45を含
む。パルス発生回路41は、図6のパルス発生回路21
と同様に遅延回路22およびANDゲート25を含み、
内部クロック信号CLK′の立上がりエッジに応答して
立上がり、遅延回路22の遅延時間だけ経過した後に立
下がる信号を生成する。この信号は、フリップフロップ
45用のセット信号SETとなる。
直列接続された複数(図では4つ)のANDゲート44
を含む。セット信号SETは、インバータ43を介して
各ANDゲート44の一方入力ノードに入力される。信
号PAEは、初段のANDゲート44の他方入力ノード
に入力される。各ANDゲート44の出力信号は後段の
ANDゲート44の他方入力ノードに入力される。最終
段のANDゲート44の出力信号は、フリップフロップ
45のリセット信号RSTとなる。
長く、信号PAEがANDゲート44列内を進行してい
る途中でセット信号SETの正パルスが発生しない場合
は、信号PAEはANDゲート44列を通過する。クロ
ック周期が予め定められた周期よりも短く、信号PAE
がANDゲート44列内を進行している途中でセット信
号SETの正パルスが発生する場合は、その正パルスが
インバータ44で反転されてANDゲート44の一方入
力ノードに入力され、信号PAEが消去される。
6,47を含み、セット信号SETがパルス的に「H」
レベルになったことに応じてセットされ、リセット信号
RSTがパルス的に「H」レベルになったことに応じて
リセットされる。フリップフロップ45の出力信号は、
フリップフロップ45がセットされている期間だけ
「H」レベルとなる。フリップフロップ45の出力信号
が信号φ1となる。信号φ2,φ3は、従来と同様に生
成される。
Mの動作について説明する。図11は、クロック周期が
予め定められた周期よりも長い場合のSDRAMの動作
を示すタイムチャートである。
DLL回路82によって、外部クロック信号CLKと同
じ周波数で予め定められた時間だけ立上がり/立下がり
タイミングを早めた内部クロック信号CLK′が生成さ
れる。外部クロック信号CLKのあるサイクル0の立上
がりエッジに応答して、信号PAEがパルス的に「H」
レベルに立上がり、データバスDB1に読出データDO
1が出力される。
れると、パルス発生回路41によって、内部クロック信
号CLK′の立上がりエッジに応答して立上がり遅延回
路22の遅延時間経過後に立下がる信号SETが生成さ
れる。
長い場合は、信号PAEの正パルスがANDゲート44
列を進行している途中でセット信号SETが「H」レベ
ルに立上がることはないので、その正パルスがANDゲ
ート44列を通過する。このため図11(e)(g)に
示すように、リセット信号RSTがパルス的に「H」レ
ベルになってフリップフロップ45の出力信号φ1が
「L」レベルとなる。
上がりエッジに対応する内部クロック信号CLK′のサ
イクル1′の立上がりエッジに応答して、セット信号S
ETがパルス的に「H」レベルに立上がると、このパル
スに応答してフリップフロップ45がセットされ、信号
φ1が「H」レベルに立上がる。これにより、ラッチ回
路LA1のクロックトインバータ91が活性化されクロ
ックトインバータ92が非活性化されてデータバスDB
1のデータDOがデータバスDB2に伝達される。
ル2′,3′の立上がりエッジに応答して信号φ2,φ
3がそれぞれパルス的に「H」レベルとなり、内部クロ
ック信号CLK′のサイクル3′の立上がりエッジから
所定時間経過後に読出データDOがデータ入出力ピンP
QPに出力される。
られた周期よりも短い場合のSDRAMの動作を示すタ
イムチャートである。
内部クロック信号CLK′が生成されるとともに、外部
クロック信号CLKのあるサイクル0の立上がりエッジ
に応答して信号PAEがパルス的に「H」レベルに立上
がり、データバスDB1に読出データDO1が出力され
る。また、内部クロック信号CLK′に同期してセット
信号SETが生成される。
短い場合は、信号PAEの正パルスがANDゲート44
列内を進行している途中でセット信号SETが「H」レ
ベルに立上がるので、その正パルスがANDゲート44
列を通過せずに消滅する。このため、図12(e)
(g)に示すように、リセット信号RSTは「L」レベ
ルのまま変化せず、フリップフロップ46の出力信号φ
1は「H」レベルに固定される。これにより、ラッチ回
路LA1のクロックトインバータ91が活性化されると
ともに、クロックトインバータ92が非活性化され、デ
ータバスDB1とDB2が結合される。
ク周期が予め定められた周期よりも短くなった場合で
も、データバスDB1に出力されたデータDO1がその
ままデータバスDB2に伝達されるので、データバスD
B2にデータDO1が伝達された後に信号φ2が「H」
レベルになる限り、誤動作が生じることはない。したが
って、動作周波数の許容範囲が拡張される。
施の形態4によるSDRAMの読出データDOの転送お
よび出力に関連する部分の構成を示す回路ブロック図で
あって、図23と対比される図である。
路と異なる点は、転送制御回路84が転送制御回路49
で置換され、信号PAE,LNGが転送制御回路49に
入力されている点である。信号LNGは、クロック周期
が予め定められた周期よりも長い場合に「H」レベルと
なり、短い場合に「L」レベルとなる信号であり、図1
または図6の回路で生成される。
路50を備える。信号発生回路50は、パルス発生回路
51、遅延回路52およびセレクタ54を含む。パルス
発生回路51は、図6のパルス発生回路21と同様に遅
延回路22およびANDゲート25を含み、内部クロッ
ク信号CLK′の立上がりエッジに応答して立上がり遅
延回路22の遅延時間だけ経過した後に立下がる信号C
LKD′を生成する。
では3つ)のバッファ53を含み、プリアンプ活性化信
号PAEを遅延させて信号PAEDを生成する。たとえ
ば図11で示したように、読出データDO1は、信号P
AEがパルス的に「H」レベルになってから所定時間経
過後にデータバスDB1に出力される。遅延回路52
は、その所定時間に等しい遅延時間を有する。したがっ
て、信号PAEDは、データバスDB1に読出データD
O1が出力されるのと同じタイミングでパルス的に
「H」レベルに立上がる。
ゲート56,57およびORゲート58を含む。信号C
LKD′はANDゲート56の一方入力ノードに入力さ
れる。信号LNGは、ANDゲート56の他方入力ノー
ドに直接入力されるとともに、インバータ55を介して
ANDゲート57の一方入力ノードに入力される。信号
PAEDは、ANDゲート57の他方入力ノードに入力
される。ORゲート58は、ANDゲート56,57の
出力信号を受ける。ORゲート58の出力信号すなわち
セレクタ54の出力信号が信号φ1となる。信号LNG
が「L」レベルの場合は信号PAEDが信号φ1とな
り、信号LNGが「H」レベルの場合は信号CLKD′
が信号φ1となる。
AMの動作について簡単に説明する。クロック周期が予
め定められた周期よりも長く、信号LNGが「H」レベ
ルの場合は、信号CLKD′がセレクタ54によって選
択されて信号φ1となる。この場合は、図15に示すよ
うに、内部クロック信号CLK′の立上がりエッジに応
答して、信号φ1がパルス的に「H」レベルに立上が
り、図13の回路は図23の回路と同様に動作する。
よりも短く、信号LNGが「L」レベルの場合は、信号
PADEがセレクタ54によって選択され、図16に示
すように、信号PADEに応答してφ1がパルス的に
「H」レベルになる。したがって、図13において、読
出データDOがデータバスDB1に出力されたことに応
じて信号φ1がパルス的に「H」レベルになるので、従
来のように読出データDOがデータバスDB1に出力さ
れる前に信号φ1がパルス的に「H」レベルになって誤
動作が生じることはない。
施の形態5によるSDRAMのクロック周期検出回路6
0の構成を示す回路図である。
回路60が図6のクロック周期検出回路17と異なる点
は、パルス発生回路21′、フリップフロップ33′お
よびラッチ回路LA′が新たに設けられ、ゲート回路2
8がゲート回路28′で置換され、内部クロックCL
K′に応答して信号LNG,LNG′が出力される点で
ある。
遅延回路30および1つのANDゲート32を除去した
ものである。パルス発生回路21の出力信号CLKD
は、初段のANDゲート32の他方入力ノードに直接入
力される。
信号CLK′が入力される。パルス発生回路21′の出
力信号CLKD′は、ラッチ回路LA,LA′のクロッ
クトインバータ91の制御ノードに入力されるととも
に、インバータ94を介してクロックトインバータ92
の制御ノードに入力される。フリップフロップ33′に
は、セット信号SET′およびリセット信号RSTが与
えられる。セット信号SET′は、ANDゲート32列
のうちの最終段以外の所定段目(図では初段)のAND
ゲート32の出力信号である。リセット信号RSTは、
遅延回路26の出力信号であって、フリップフロップ3
3にも入力されている。フリップフロップ33′の出力
信号φ33′は、ラッチ回路LA′のクロックトインバ
ータ91に入力される。ラッチ回路LA,LA′の出力
信号は、それぞれ信号LNG,LNG′となる。
2によって予め定められた時間Td1だけ遅延され、3
段のANDゲート32によって予め定められた時間Td
2(Td2>Td1)だけ遅延される。外部クロック信
号CLKの立上がりから内部クロック信号CLK′の立
上がりまでの時間がTd2よりも長い場合は、信号CL
KDの正パルスが3段のANDゲート32を通過してフ
リップフロップ33,33′をセットするので、信号L
NG,LNG′はともに「H」レベルとなる。
部クロック信号CLK′の立上がりまでの時間がTd1
よりも長くTd2よりも短い場合は、信号CLKDの正
パルスが1段のANDゲート32を通過してフリップフ
ロップ33′のみをセットするので、信号LNG,LN
G′はそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルとな
る。外部クロック信号CLKの立上がりから内部クロッ
ク信号CLK′の立上がりまでの時間がTd1よりも短
い場合は、信号CLKDの正パルスがANDゲート32
列内で消去され、フリップフロップ33,33′がセッ
トされないので、信号LNG,LNG′はともに「L」
レベルとなる。
Oのデータ転送および出力に関連する部分を示す回路ブ
ロック図であって、図4と対比される図である。
と異なる点は、転送制御回路84とラッチ回路LA2と
の間にゲート回路61が新たに設けられている点であ
る。ゲート回路61は、ゲート回路10と同様、インバ
ータ11およびNANDゲート12を含む。転送制御信
号φ2は、インバータ11を介してNANDゲート12
の一方入力ノードに入力される。図17のクロック周期
検出回路60で生成された信号LNG′は、NANDゲ
ート12の他方入力ノードに入力される。NANDゲー
ト12の出力信号φ2′が転送制御信号としてラッチ回
路LA2に入力される。
部クロック信号CLK′の立上がりまでの時間がTd2
よりも長いため信号LNG,LNG′がともに「H」レ
ベルの場合は、信号φ1,φ2は、そのままゲート回路
10,61を通過して信号φ1′,φ2′となる。この
場合は、図18の回路は図23の回路と同様に動作す
る。
部クロック信号CLK′の立上がりまでの時間がTd1
よりも長くTd2よりも短いため信号LNG,LNG′
がそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルの場合は、
信号φ1′は「H」レベルに固定され、信号φ2は信号
φ2′となる。この場合は、データバスDB1とDB2
は常時結合され、プリアンプ85からデータバスDB1
に出力されたデータDOはラッチ回路LA1でタイミン
グ調整されずにデータバスDBに伝達される。
部クロック信号CLK′の立上がりまでの時間がTd1
よりも短いため信号LNG,LNG′がともに「L」レ
ベルの場合は、信号φ1′,φ2′は「H」レベルに固
定される。この場合は、データバスDB1とDB2とD
B3は常時結合され、プリアンプ85からデータバスD
Bに出力されたデータDOはラッチ回路LA1,LA2
でタイミング調整されずにデータバスDB2,DB3に
伝達される。
AMの動作について説明する。SDRAMの読出系回路
およびDLL回路の各々には複数のバッファやインバー
タが含まれているので、データ読出時間Toutおよび
内部クロック信号CLK′の外部クロック信号CLKに
対する進み時間Tfは図17の遅延時間Td2,Td1
と相関関係にあり、SDRAMの使用条件などによって
Tout,Tfが増/減するとTd2,Td1も増/減
する。したがって、クロック周期が一定の場合でも、S
DRAMの使用条件などによってTout,Tfが変化
したときは、その変化に応じてラッチ回路LA1,LA
2が制御される。
1,Td2が外部クロック信号CLKの立上がりから内
部クロック信号CLK′の立上がりまでの時間よりも短
い場合は、信号LNG,LNG′がともに「H」レベル
となり、図19に示すように、内部クロック信号CL
K′のサイクル1′〜3′の立上がりエッジに同期して
信号φ1′,φ2′,φ3がそれぞれパルス的に「H」
レベルに立上がる。外部クロック信号CLKのサイクル
0の立上がりエッジに同期してデータバスDB1に読出
されたデータDOは、信号φ1′,φ2′,φ3に同期
してデータバスDB1→データバスDB2→データバス
DB3→出力バッファ86と伝達され、外部クロック信
号CLKのサイクル3の立上がりエッジに同期してデー
タ入出力ピンDQPに出力される。
許容値よりも短く、外部クロック信号CLKの立上がり
から内部クロック信号CLK′の立上がりまでの時間が
Td1とTd2の間にある場合は、信号LNG,LN
G′がそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルとな
り、図20に示すように、信号φ1′が「H」レベルに
固定され、内部クロック信号CLK′のサイクル2′,
3′の立上がりエッジに同期して信号φ2′,φ3がそ
れぞれパルス的に「H」レベルになる。外部クロック信
号CLKのサイクル0の立上がりエッジに応答して、デ
ータバスDB1に読出されたデータDOは、ラッチ回路
LA1でタイミング調整されることなくデータバスDB
2に伝達され、さらに信号φ2′,φ3′に同期してデ
ータバスDB3および出力バッファ86に伝達される。
出力バッファ86は、外部クロック信号CLKのサイク
ル3が立上がりエッジに同期してデータDOをデータ入
出力ピンDQPに出力する。
に長く、外部クロック信号CLKの立上がりから内部ク
ロック信号CLK′の立上がりまでの時間がTd1より
も短い場合は、信号LNG,LNG′がともに「L」レ
ベルとなり、図21に示すように、信号φ1′,φ2′
がともに「H」レベルに固定され、信号φ3が内部クロ
ック信号CLK′のサイクル3′の立上がりエッジに同
期してパルス的に「H」レベルに立上がる。外部クロッ
ク信号CLKのサイクル0の立上がりエッジに応答し
て、データバスDB1に読出されたデータDOは、ラッ
チ回路LA1,LA2でタイミング調整されることなく
データバスDB2,D3に伝達され、さらに信号φ3に
同期して出力バッファ86に伝達される。出力バッファ
86は、外部クロック信号CLKのサイクル3が立上が
りエッジに同期してデータDOをデータ入出力ピンDQ
Pに出力する。
ように、ラッチ回路LA1,LA2の各々にトランスフ
ァーゲートを並列接続し、2つのトランスファーゲート
をそれぞれ信号LNG,LNG′が「H」レベルの期間
に導通させてもよい。
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
は、クロック周期検出手段が、クロック周期が予め定め
られた周期よりも短いか否かを検出し、短い場合は内部
クロック信号に関係なく転送手段を活性化させる。した
がって、クロック周期が予め定められた周期よりも短い
場合でも、従来のようにデータが読出されていない期間
に転送手段が活性化されて誤動作が生じることがない。
よって、動作周波数範囲が広くなる。
発明のクロック周期検出手段は、クロック信号とその遅
延信号の論理和信号を生成し、その論理和信号の電位を
平滑化する。平滑化された電位は、クロック周期が短い
ほど高くなるので、その電位が予め定められた電位を超
えたことに応じて、転送手段を活性化させる。この場合
は、クロック周期検出手段を容易に構成できる。
発明のクロック周期検出手段は、クロック信号の周期と
遅延回路の遅延時間とを比較し、クロック信号の周期が
遅延回路の遅延時間よりも短い場合に転送手段を活性化
させる。遅延回路の遅延時間はデータ読出時間と相関関
係にあるので、クロック周期が一定でデータ読出時間が
長くなった場合の誤動作を防止できる。
のいずれかに係る発明に、転送手段に並列接続されたス
イッチ手段がさらに設けられ、クロック周期が予め定め
られた周期よりも短い場合はスイッチ手段が導通する。
この場合は、読出データが読出手段からスイッチ手段を
介して出力手段に転送されるので、転送時間の短縮化が
図られる。
発明のクロック周期検出手段は、外部クロック信号に同
期して生成された読出手段用の活性化信号を遅延させる
遅延回路と、内部クロック信号に同期して生成されたパ
ルス信号に応答して遅延回路内を進行中の活性化信号を
消去する消去回路と、パルス信号によってセットされて
転送手段を活性化させ、遅延回路の出力信号によってリ
セットされて転送手段を非活性化させるフリップフロッ
プとを含む。パルス信号の周期が短くなると、活性化信
号が遅延回路を通過せず、転送手段は非活性化されなく
なる。遅延回路の遅延時間はデータ読出時間と相関関係
にあるので、クロック周期が一定で読出時間が長くなっ
た場合の誤動作を防止できる。
手段の間に第1〜第Nの転送手段が直列接続され、クロ
ック周期検出手段は、クロック周期が予め定められた第
1〜第Nの周期の各々よりも短いか否かを検出し、第n
の周期よりも短い場合は第1〜第N−n+1の転送手段
を内部クロック信号に関係なく活性化させる。したがっ
て、クロック周期が予め定められた第nの周期よりも短
い場合でも、従来のようにデータが読出されていない期
間に第1〜第N−n+1の転送手段が活性化されて誤動
作が生じることはない。このため、動作周波数範囲が広
くなる。
周期と直列接続された第1〜第Nの遅延回路の遅延時間
とを比較し、クロック周期が第1〜第nの遅延回路の遅
延時間よりも短い場合は第1〜第N−n+1の転送手段
を活性化させる。遅延回路の遅延時間はデータ読出時間
と相関関係にあるので、クロック周期が一定でデータ読
出時間が長くなった場合の誤動作を防止できる。
7に係る発明に、それぞれ第1〜第Nの転送手段に並列
接続された第1〜第Nのスイッチ手段がさらに設けら
れ、クロック周期が第nの周期よりも短い場合は第1〜
第N−n+1のスイッチ手段が導通する。この場合は、
読出データがスイッチ手段を介して転送されるので、転
送時間の短縮化が図られる。
号に同期して読出手段用の第1の活性化信号を生成する
第1の信号発生手段と、内部クロック信号に同期して第
2の活性化信号を生成する第2の信号発生手段と、クロ
ック周期が予め定められた周期よりも短いか否かを検出
するクロック周期検出手段と、クロック周期が予め定め
られた周期よりも短い場合は第1の活性化信号によって
活性化され、長い場合は第2の活性化信号によって活性
化される転送手段とが設けられる。この場合も、クロッ
ク周期が予め定められた周期よりも短い場合でも、従来
のようにデータが読出されていない期間に転送手段が活
性化されて誤動作が生じることはない。したがって、動
作周波数範囲が広くなる。
る発明のクロック周期検出手段は、クロック信号とその
遅延信号の論理和信号を生成し、その論理和信号の電位
を平滑化する。平滑化された電位は、クロック周期が短
いほど高くなるので、その電位が予め定められた電位を
超えたことに応じて、転送手段を活性化させる。この場
合は、クロック周期検出手段を容易に構成できる。
る発明のクロック周期検出手段は、クロック信号の周期
と遅延回路の遅延時間とを比較し、クロック信号の周期
が遅延回路の遅延時間よりも短い場合に転送手段を活性
化させる。遅延回路の遅延時間はデータ読出時間と相関
関係にあるので、クロック周期が一定でデータ読出時間
が長くなった場合の誤動作を防止できる。
クロック周波数検出回路の構成を示す回路ブロック図で
ある。
を説明するためのタイムチャートである。
を説明するための他のタイムチャートである。
送および出力に関連する部分の構成を示す回路ブロック
図である。
クロック周期検出回路の構成を示す回路図である。
示すタイムチャートである。
示す他のタイムチャートである。
読出データの転送および出力に関連する部分の構成を示
す回路ブロック図である。
発生回路の構成を示す回路図である。
動作を示すタイムチャートである。
動作を示す他のタイムチャートである。
の読出データの転送および出力に関連する部分の構成を
示す回路ブロック図である。
号発生回路の構成を示す回路図である。
の動作を示すタイムチャートである。
の動作を示す他のタイムチャートである。
のクロック周期検出回路の構成を示す回路図である。
の転送および出力に関連する部分の構成を示す回路ブロ
ック図である。
の動作を示すタイムチャートである。
の動作を示す他のタイムチャートである。
の動作を示すさらに他のタイムチャートである。
ク図である。
転送および出力に関連する部分の構成を示す回路ブロッ
ク図である。
成を示す回路図である。
イムチャートである。
のタイムチャートである。
52 遅延回路、3,58 ORゲート、4 キャパシ
タ、5〜7 抵抗素子、8 コンパレータ、10,2
8,42,61 ゲート回路、11,14,24,2
9,43,55,93,94,99 インバータ、12
NANDゲート、13 トランスファーゲート、2
0,60 クロック周期検出回路、21,41,51
パルス発生回路、23,27,31,53 バッファ、
25,32,44,56,57 ANDゲート、33,
45 フリップフロップ、34,35,46,47 N
ORゲート、LA ラッチ回路、39,49,84 転
送制御回路、40,50 信号発生回路、54 セレク
タ、70 SDRAM、71 クロックバッファ、72
制御信号入力回路、73 アドレス入力回路、74 モ
ードレジスタ、75 制御回路、76a,76b メモ
リアレイ、77a,77b 行デコーダ、78a,78
b 列デコーダ、79a,79b センスアンプ+入出
力制御回路、80データ転送回路、81 データ入出力
回路、82 DLL回路、83 メモリ制御回路、85
プリアンプ、86 出力バッファ、91,92 クロ
ックトインバータ、95,96 PチャネルMOSトラ
ンジスタ、97,98 NチャネルMOSトランジス
タ。
Claims (11)
- 【請求項1】 外部クロック信号に同期して動作する同
期型半導体記憶装置であって、 行列状に配列された複数のメモリセルを含むメモリアレ
イ、 アドレス信号に従って、前記メモリアレイのうちのいず
れかのメモリセルを選択する選択手段、 前記外部クロック信号に同期して、前記選択手段によっ
て選択されたメモリセルのデータを読出す読出手段、 前記外部クロック信号に同期して内部クロック信号を生
成する内部クロック発生手段、 前記内部クロック信号に同期して活性化され、前記読出
手段によって読出されたデータを取込んで転送する転送
手段、 前記転送手段によって転送されたデータを外部に出力す
る出力手段、および前記外部クロック信号または前記内
部クロック信号の周期が予め定められた周期よりも短い
か否かを検出し、短い場合は前記転送手段を前記内部ク
ロック信号に関係なく活性化させるクロック周期検出手
段を備える、同期型半導体記憶装置。 - 【請求項2】 前記クロック周期検出手段は、 前記外部クロック信号または前記内部クロック信号を予
め定められた時間だけ遅延させる遅延回路、 前記外部クロック信号または前記内部クロック信号と前
記遅延回路の出力信号との論理和信号を生成する論理回
路、 前記論理回路の出力信号の電位を平滑化する平滑回路、
および前記平滑回路の出力電位が予め定められた電位よ
りも高いか低いかを検出し、高い場合は第1のレベルの
信号を出力し、低い場合は第2のレベルの信号を出力す
る電位検出回路を含み、 前記転送手段は、前記電位検出回路から前記第1のレベ
ルの信号が出力されている期間は前記内部クロック信号
に関係なく活性化され、前記第2のレベルの信号が出力
されている期間は前記内部クロック信号に同期して活性
化される、請求項1に記載の同期型半導体記憶装置。 - 【請求項3】 前記クロック周期検出手段は、 前記外部クロック信号または前記内部クロック信号に同
期して予め定められたパルス幅のパルス信号を生成する
パルス発生回路、 前記パルス発生回路で生成されたパルス信号を予め定め
られた第1の時間だけ遅延させる第1の遅延回路、 前記パルス発生回路で生成されたパルス信号を前記予め
定められた第1の時間よりも長い予め定められた第2の
時間だけ遅延させる第2の遅延回路、 前記パルス発生回路で生成されたパルス信号に応答し
て、前記第2の遅延回路内を進行しているパルス信号を
消去する消去回路、 前記第1の遅延回路の出力パルス信号によってリセット
されて第1のレベルの信号を出力し、前記第2の遅延回
路の出力パルス信号によってセットされて第2のレベル
の信号を出力するフリップフロップ、および前記パルス
発生回路で生成されたパルス信号に応答して前記フリッ
プフロップの出力信号をラッチするラッチ回路を含み、 前記転送手段は、前記ラッチ回路に前記第1のレベルの
信号がラッチされている期間は前記内部クロック信号に
関係なく活性化され、前記第2のレベルの信号がラッチ
されている期間は前記内部クロック信号に同期して活性
化される、請求項1に記載の同期型半導体記憶装置。 - 【請求項4】 さらに、前記転送手段に並列接続された
スイッチ手段を備え、 前記クロック周期検出手段は、前記外部クロック信号ま
たは前記内部クロック信号の周期が前記予め定められた
周期よりも短い場合は、前記スイッチ手段を導通させ
る、請求項1から請求項3のいずれかに記載の同期型半
導体記憶装置。 - 【請求項5】 さらに、前記外部クロック信号よりも予
め定められた第1の時間だけ遅延し、予め定められた第
1のパルス幅を有する活性化信号を生成する信号発生手
段を備え、 前記読出手段は、前記外部クロック信号に同期して読出
したデータを前記信号発生手段で生成された活性化信号
に応答して出力し、 前記クロック周期検出手段は、 前記内部クロック信号に同期して予め定められた第2の
パルス幅のパルス信号を生成するパルス発生回路、 前記信号発生手段で生成された活性化信号を予め定めら
れた第2の時間だけ遅延させる遅延回路、 前記パルス発生回路で生成されたパルス信号に応答し
て、前記遅延回路内を進行している活性化信号を消去す
る消去回路、および前記パルス発生回路で生成されたパ
ルス信号によってセットされて第1のレベルの信号を出
力し、前記遅延回路から出力された活性化信号によって
リセットされて第2のレベルの信号を出力するフリップ
フロップを含み、 前記転送手段は、前記フリップフロップからの前記第1
のレベルの信号によって活性化され、前記第2のレベル
の信号によって非活性化される、請求項1に記載の同期
型半導体記憶装置。 - 【請求項6】 外部クロック信号に同期して動作する同
期型半導体記憶装置であって、 行列状に配列された複数のメモリセルを含むメモリアレ
イ、 アドレス信号に従って、前記メモリアレイのうちのいず
れかのメモリセルを選択する選択手段、 前記外部クロック信号に同期して、前記選択手段によっ
て選択されたメモリセルのデータを読出す読出手段、 前記外部クロック信号に同期して内部クロック信号を生
成する内部クロック発生手段、 前記内部クロック信号に同期して順次活性化され、初段
が前記読出手段によって読出されたデータを受け、それ
ぞれが前段の出力データを取込んで後段に転送する直列
接続された第1〜第N(ただし、Nは2以上の整数であ
る)の転送手段、 前記第Nの転送手段から転送されたデータを外部に出力
する出力手段、および前記外部クロック信号または前記
内部クロック信号の周期が予め定められた第1〜第Nの
周期の各々よりも短いか否かを検出し、予め定められた
第nの周期(ただし、nは1〜Nの整数であり、第nの
周期は第n+1の周期よりも短い)よりも短い場合は第
1〜第N−n+1の転送手段を前記内部クロック信号に
関係なく活性化させるクロック周期検出手段を備える、
同期型半導体記憶装置。 - 【請求項7】 前記クロック周期検出手段は、 前記外部クロック信号または前記内部クロック信号に同
期して予め定められたパルス幅のパルス信号を生成する
パルス発生回路、 初段が前記パルス発生回路で生成されたパルス信号を受
け、それぞれが前段の出力信号を少なくとも予め定めら
れた第1の時間だけ遅延させて後段に出力する直列接続
された第1〜第Nの遅延回路、 前記パルス発生回路で生成されたパルス信号を前記予め
定められた第1の時間よりも短い予め定められた第2の
時間だけ遅延させる第N+1の遅延回路、 前記パルス発生回路で生成されたパルス信号に応答し
て、前記第1〜第Nの遅延回路内を進行しているパルス
信号を消去する消去回路、 それぞれが、前記第N+1の遅延回路の出力パルス信号
によってリセットされて第1のレベルの信号を出力し、
第N〜第1の遅延回路の出力パルス信号によってセット
されて第2のレベルの信号を出力する第1〜第Nのフリ
ップフロップ、およびそれぞれが前記パルス発生回路で
生成されたパルス信号に応答して前記第1〜第Nのフリ
ップフロップの出力信号をラッチする第1〜第Nのラッ
チ回路を含み、 前記第1〜第Nの転送手段は、それぞれ、前記第1〜第
Nのラッチ回路に前記第1のレベルの信号がラッチされ
ている期間は前記内部クロック信号に関係なく活性化さ
れ、前記第2のレベルの信号がラッチされている期間は
前記内部クロック信号に同期して活性化される、請求項
6に記載の同期型半導体記憶装置。 - 【請求項8】 さらに、それぞれが前記第1〜第Nの転
送手段に並列接続された第1〜第Nのスイッチ手段を備
え、 前記クロック周期検出手段は、前記外部クロック信号ま
たは前記内部クロック信号の周期が予め定められた第n
の周期よりも短い場合は、第1〜第N−n+1のスイッ
チ手段を導通させる、請求項6または請求項7に記載の
同期型半導体記憶装置。 - 【請求項9】 外部クロック信号に同期して動作する同
期型半導体記憶装置であって、 行列状に配列された複数のメモリセルを含むメモリアレ
イ、 アドレス信号に従って、前記メモリアレイのうちのいず
れかのメモリセルを選択するメモリセル選択手段、 前記外部クロック信号よりも予め定められた時間だけ遅
延し、予め定められた第1のパルス幅の第1の活性化信
号を生成する第1の信号発生手段、 前記外部クロック信号に同期して前記メモリセル選択手
段によって選択されたメモリセルのデータを読出し、前
記第1の活性化信号に応答してそのデータを出力する読
出手段、 前記外部クロック信号に同期して内部クロック信号を生
成する内部クロック発生手段、 前記内部クロック信号に同期して予め定められた第2の
パルス幅の第2の活性化信号を生成する第2の信号発生
手段、 前記外部クロック信号または前記内部クロック信号の周
期が予め定められた周期よりも短いか長いかを検出し、
短い場合は第1のレベルの信号を出力し、長い場合は第
2のレベルの信号を出力するクロック周期検出手段、 前記第1のレベルの信号に応答して前記第1の活性化信
号を選択し、前記第2のレベルの信号に応答して前記第
2の活性化信号を選択する信号選択手段、 前記信号選択手段によって選択された第1または第2の
活性化信号によって活性化され、前記読出手段によって
読出されたデータを取込んで転送する転送手段、および
前記転送手段から転送されたデータを外部に出力する出
力手段を備える、同期型半導体記憶装置。 - 【請求項10】 前記クロック周期検出手段は、 前記外部クロック信号または前記内部クロック信号を予
め定められた時間だけ遅延させる遅延回路、 前記外部クロック信号または前記内部クロック信号と前
記遅延回路の出力信号との論理和信号を生成する論理回
路、 前記論理回路の出力信号の電位を平滑化する平滑回路、
および前記平滑回路の出力電位が予め定められた電位よ
りも高いか低いかを検出し、高い場合は第1のレベルの
信号を出力し、低い場合は前記第2のレベルの信号を出
力する電位検出回路を含む、請求項9に記載の同期型半
導体記憶装置。 - 【請求項11】 前記クロック周期検出手段は、 前記外部クロック信号または前記内部クロック信号に同
期して予め定められたパルス幅のパルス信号を生成する
パルス発生回路、 前記パルス発生回路で生成されたパルス信号を予め定め
られた第1の時間だけ遅延させる第1の遅延回路、 前記パルス発生回路で生成されたパルス信号を前記予め
定められた第1の時間よりも長い予め定められた第2の
時間だけ遅延させる第2の遅延回路、 前記パルス発生回路で生成されたパルス信号に応答し
て、前記第2の遅延回路内を進行しているパルス信号を
消去する消去回路、 前記第1の遅延回路の出力パルス信号によってリセット
されて前記第1のレベルの信号を出力し、前記第2の遅
延回路の出力パルス信号によってセットされて前記第2
のレベルの信号を出力するフリップフロップ、および前
記パルス発生回路で生成されたパルス信号に応答して前
記フリップフロップの出力信号をラッチし、ラッチした
信号を出力するラッチ回路を含む、請求項9に記載の同
期型半導体記憶装置。
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