JP2000173267A - Ddrsdramでデ―タストロ―ブ信号を制御するための方法及び装置 - Google Patents

Ddrsdramでデ―タストロ―ブ信号を制御するための方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データストローブ信号を制御する方法及び装
置を提供する。 【解決手段】 DDR SDRAMでプリアンブル及びポストアン
ブル状態を有するデータストローブ信号を制御するため
の方法において、第1制御信号によりデータが出力され
る区間とプリアンブル区間及びポストアンブル区間の各
区間以外の区間で上記データストローブ信号(DQS)を
ハイインピーダンス(HI-Z)状態で制御して、第2制御
信号により上記データストローブ信号の上記プリアンブ
ル状態が始まる時点を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は次世代メモリー素子
であるDDR(double data rate)SDRAM(synchronous DR
AM)に関し、特にDDR SDRAMの読み出し(Read)駆動時
に使われるデータストローブ信号(data strobe signa
l)を制御する方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、半導体メモリー素子中に
おいて、DRAMは、動作速度向上のために、外部のシステ
ムクロックに同期して動作するSDRAMが広く使用されて
いる。一方、通常のSDRAMは、クロックのライジング(r
ising)エッジ(edge)だけを使用する素子であるのに
対し、DDR SDRAMは、クロックライジング及びフォーリ
ング(falling)エッジを共に使用するために、さらに
高速な動作を実現できることから次世代DRAMとして大き
な脚光を浴びている。一方、データを読み出す時、メモ
リーチップセット(chip set)での各チップ間に発生す
るタイムスキュー(time skew)を最小化するために、
データストローブ信号を使用している。
【0003】図1は、DDR SDRAMでデータ読み出し(Rea
d)の際のタイミングを表すものであり、図1では、'ca
s latency'(読み出し命令が入ったクロックの時点から
データが読み出される時までのクロック数を規定したも
の)が2であり、'burst length'(連続して処理するデ
ータ数を規定したもの)が4である場合のタイミング図
である。
【0004】図1に示すように、DDR SDRAMは、読み出
し(Read)動作の際に、データストローブ信号(DQS)
がイネーブルである時点に合せてライジングエッジ及び
フォーリングエッジで全てデータを送りだす必要があ
る。ところが、クロックの周期(cycle)が8nsec程度
であると、ライジング及びフォーリングの際の時間(約
1nsec)とその他のスペックを合せるための時間などを
引けば、実質的に約6nsec以下の時間内に二つのデータ
を連続的に出力しなければならない。このために、デー
タストローブ信号(DQS)は、ハイインピーダンス(hi-
z、'ハイ'レベルと'ロー'レベル間のレベル)状態を維
持し、データが出てくる一つのクロック前に予め'ロー'
状態を有するべきであり(preamble)、データが出てく
る際には、そのエッジにデータストローブ信号のエッジ
が一致すべきであり(edge trigger)、最後のデータが
出てくる際に、その半クロックの間、'ロー'を維持すべ
きである(postamble)。
【0005】このようなデータストローブ信号のプリア
ンブル区間とポストアンブル区間とを設定するためには
データストローブ信号を制御しなければならないが、従
来においては一つの制御信号を使用してデータストロー
ブ信号を制御する方式を使用している。
【0006】図2は従来技術に係るデータストローブ信
号制御方法を表すタイミング図であり、'cas latency'
が2で、'burst length'が2である場合、すなわち、読
み出し命令語(RD1)が発生した後、二つのクロック後
に二つのデータ(DQ)が連続的に出てくる場合である。
図2に示すように、従来はデータストローブイネーブル
信号(QS_ENABLE)でデータストローブ信号(DQS)を制
御した。ところが、仮りに読み出し命令語(RD1)が発
生した後、二つのクロック後に読み出し命令語(RD2)
が入力されると、データストローブ信号(DQS)のポス
トアンブル区間(図面のA)とプリアンブル区間(図面
のB)は引き続きになるが、この時、データストローブ
イネーブル信号(QS_ENABLE)は必ず'ロー'に落ちてか
ら'ハイ'に上がる区間(図面のC)があるべきである。
しかし、もしこの区間があまりに小さくて上昇エッジを
認識できなければ、プリアンブル区間(B)はなくな
る。これを克服しようとするとデータストローブイネー
ブル信号(QS_ENABLE)が、'ハイ'から'ロー'に非活性
化される時点を早くするか、さもなければ、'ロー'か
ら'ハイ'に活性化される時点を遅くすれば良いが、前者
の場合はポストアンブル区間(A)に影響を与え、後者
の場合はプリアンブル区間に(B)に影響を与える。
【0007】このように、一つの制御信号としてデータ
ストローブ信号を制御する方法は、データストローブ信
号の正確なプリアンブルまたはポストアンブル区間を設
定することは難しく、これにより正確なデータ読み出し
がむずかしいという問題点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、DDR
SDRAMの読み出し(Read)駆動時、データストローブ信
号はハイインピーダンス(HI-Z)状態を維持し、データ
が出てくる一つのクロック前にプリアンブル区間を有す
るべきであり、データとデータストローブ信号間にエッ
ジトリガー(edge trigger)がなされるべきであり、最
後のデータが出てくる時、半クロック間、ポストアンブ
ル区間を有するべきであるが、本発明はこのような諸般
の要求事項を充足させるために、データストローブ信号
を制御する方法及び装置を提供することにその目的があ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、DDR SDRAMでプリアンブル及びポ
ストアンブル状態を有するデータストローブ信号を制御
するための方法において、第1制御信号によりデータが
出力される区間とプリアンブル区間、及びポストアンブ
ル区間の各区間以外の区間で上記データストローブ信号
(DQS)をハイインピーダンス(HI-Z)状態に制御し、
第2制御信号により上記データストローブ信号の上記プ
リアンブル状態が始まる時点を制御することを特徴とす
る。
【0010】また本発明は、DDR SDRAMのデータストロ
ーブ信号制御装置において、多数の'cas latency'情報
と多数の出力イネーブル信号が入力されて、読み出し命
令語が活性化された時点から、'cas latency'値より一
つのクロックが少ないクロック数ほど遅延された出力イ
ネーブル信号を選択して、第1制御信号として出力する
第1制御信号発生手段と、上記選択された出力イネーブ
ル信号が活性化されれば、活性化された第2制御信号を
出力して、上記第1制御信号が非活性化されている
間、'cas latency'情報によって選択されたライジング
またはフォーリング遅延固定ループ信号に制御されて、
非活性化された第2制御信号を出力する第2制御信号発
生手段と、上記第2制御信号を初期化させるための初期
化手段とを含む。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明が属する技術分野に
おいて通常の知識を有する当業者が本発明の技術的思想
を容易に実施可能であるように、本発明の最も望ましい
実施例を、添附の図面を参照して詳細に説明する。
【0012】図3は本発明の技術的構成を表すブロック
構成図であり、この図3に示したように、本発明に係る
データストローブ信号制御装置(200)は、'cas lat
ency'信号CLと、出力イネーブル信号OE及びクロック信
号CLKを入力して(100)、データストローブ信号ド
ライバー(300)を制御するための制御信号として、
制御信号QS_ENABLEと制御信号QS_PREAMBLE信号を発生し
ている。
【0013】図4は本発明にかかるデータストローブ信
号制御方法を表すタイミング図であり、'cas latency'
が2で、'burst leangth'が2である場合であり、読み
出し命令語(RD1)が発生した後、3クロック後に読み
出し命令語(RD2)が入力される場合である。図4に図
示したように、制御信号QS_PREAMBLEは、データストロ
ーブ信号(DQS)のプリアンブル状態が始まる時点を制
御するが、制御信号QS_PREAMBLEが、論理'ロー'から論
理'ハイ'に遷移する時、データストローブ信号(DQS)
がプリアンブル状態を始める。
【0014】制御信号QS_ENABLEは、データが出力され
る区間とプリアンブル区間及びポストアンブル区間の各
区間以外の区間で、上記データストローブ信号(DQS)
をハイインピーダンス(HI-Z)状態に制御するが、制御
信号QS_ENABLEが論理'ロー'である時、上記データスト
ローブ信号は高インピーダンス(HI-Z)状態となる。
【0015】図5は、'cas latency'が2で、'burst le
angth'が2である場合、そして読み出し命令語(RD1)
が発生した後、2クロック後に読み出し命令語(RD2)
が入力される場合に、本発明によってデータストローブ
信号が制御される状態を示す。この時には、データスト
ローブ信号(DQS)のポストアンブル区間(図面のA)
とプリアンブル区間(図面のB)は引き続きになるが、
この時、データストローブ信号(DQS)のプリアンブル
区間(図面のB)の始まりは、制御信号QS_ENABLEの上
昇エッジに制御されるものではなく、制御信号QS_PREAM
BLEの上昇エッジに制御されるため、プリアンブル区間
(B)が正確に設定される。
【0016】図6は本発明の一実施例に係るデータスト
ローブ信号制御装置(200)を表す回路図であり、図
7は、'cas latency'が2である場合にこれによる各信
号の波形を表すタイミング図である。図6を参照すれ
ば、本発明の一実施例に係るデータストローブ信号制御
装置(200)は、制御信号QS_ENABLEを発生させる制
御信号発生部(220)と、制御信号QS_PREAMBLEを発
生させる制御信号発生部(210)、及びパワーアップ
信号(PWRUP)により、データストローブ信号制御装置
(200)を初期化させる初期化部(230)で構成さ
れる。
【0017】具体的に、図6と図7を参照すれば、制御
信号発生部(210)は、'cas latency'が1.5である
(読み出し命令語が活性化された後、1.5クロック後
にデータが出力される)ことを知らせる信号CL_1.5が活
性化される場合、読み出し命令語が活性化された時点か
ら半クロックほど遅延された出力イネーブル信号OE_0.5
を制御信号QS_PREAMBLEとして出力し、'cas latency'が
2である(読み出し命令語が活性化された後2クロック
後にデータが出力される)ことを知らせる信号CL_2.0が
活性化される場合、読み出し命令語が活性化された時点
から一つのクロックほど遅延された出力イネーブル信号
OE_1.0を制御信号QS_PREAMBLEとして出力し、'cas late
ncy'が2.5である(読み出し命令語が活性化された後
2.5クロック後にデータが出力される)ことを知らせ
る信号CL_2.5が活性化される場合、読み出し命令語が活
性化された時点から1.5クロックほど遅延された出力
イネーブル信号OE_1.5を制御信号QS_PREAMBLEとして出
力するように構成されている。
【0018】すなわち、制御信号発生部(210)は、
多数の'cas latency'情報(CL_1.5、CL_2.0、CL_1.5)
と、多数の出力イネーブル信号(OE_0.5、OE_1.0、OE_
1.5)を入力されて、読み出し命令語(RD)が活性化さ
れた時点から、'cas latency'値より一つのクロックが
少ないクロック数ほど遅延された、出力イネーブル信号
を制御信号QS_PREAMBLEとして出力する。本実施例では
図面に示したように、制御信号発生部(210)を構成
することにおいて、'cas latency'によって適切に遅延
された出力イネーブル信号を伝達するために、NMOSトラ
ンジスターとPMOSトランジスターとの対でなされた伝達
ゲート(211、212、213)を使用し、出力バッ
ファーリングのためにインバータ(214、215、2
16)を使用した。
【0019】制御信号発生部(220)は、'cas laten
cy'情報によって選択された出力イネーブル信号が'ハ
イ'に活性化されると制御信号QS_ENABLEが'ハイ'に活性
化され、制御信号QS_PREAMBLEが'ロー'に非活性化され
ている間、ライジングまたはフォーリングクロック遅延
固定ループ信号RCLK_DLL、またはFCLK_DLLが'ハイ'に活
性化されると、制御信号QS_ENABLEが'ロー'に非活性化
されるように構成されている。ライジングクロック遅延
固定ループ信号RCLK_DLLは、メーンクロック(CLK)の
ライジングエッジでパルスを有し、フォーリングクロッ
ク遅延固定ループ信号FCLK_DLLは、メーンクロック(CL
K)のフォーリングエッジでパルスを有する。
【0020】さらに具体的に説明すれば、制御信号QS_E
NABLEを出力するナンドゲート(221)〔直列連結さ
れた二つのインバータ(222、223)は無視して説
明する〕は、信号OEBを一つの入力とするために、信号O
EBが'ロー'を維持すれば無条件制御信号QS_ENABLEを'ハ
イ'に維持する。すなわち、信号OEBは、インバータ(2
14)により'cas latency'情報によって選択された出
力イネーブル信号の反転された信号であるため、'cas l
atency'情報によって選択された出力イネーブル信号が'
ハイ'に活性化されると制御信号QS_ENABLEが'ハイ'に活
性化される。一方、ナンドゲート(221)は、伝達ゲ
ート(224)を介して制御信号QS_PREAMBLEの反転さ
れた信号を他の側の入力として入力し、伝達ゲート(2
24)は、'cas latency'情報によって選択されたライ
ジングまたはフォーリングクロック遅延固定ループ信号
RCLK_DLL、またはFCLK_DLLをゲート入力とするために、
信号OEBが'ハイ'を維持して制御信号QS_PREAMBLEが'ロ
ー'を維持する時、ライジングまたはフォーリングクロ
ック遅延固定ループ信号RCLK_DLL、またはFCLK_DLLが'
ハイ'に活性化されると、制御信号QS_ENABLEが'ロー'に
非活性化される。
【0021】本実施例では、伝達ゲート(224)のゲ
ートを制御するライジングまたはフォーリングクロック
遅延固定ループ信号RCLK_DLL、またはFCLK_DLLを選択す
ることにおいて、'cas latency'信号CL2が'ハイ'である
とライジングクロック遅延固定ループ信号RCLK_DLLが伝
達ゲート(224)のゲートを制御し、'cas latency'
信号CL2が'ロー'であるとフォーリングクロック遅延固
定ループ信号FCLK_DLLが伝達ゲート(224)のゲート
を制御するように、3つのナンドゲートで実施構成し
た。
【0022】初期化部(230)は、ナンドゲート(2
21)の他入力端を初期化するように、パワーアップ信
号(PWRUP)を一つの入力として伝達ゲート(224)
を介して伝えられた制御信号QS_PREAMBLEを他の入力と
するナンドゲート及びラッチで実施構成にされている。
【0023】本発明の技術思想は上記望ましい実施例に
よって具体的に説明したが、上記した実施例はその説明
のためのものでありその制限のためのものではないこと
を注意するべきでる。また、本発明の技術分野の通常の
専門家である当業者ならば本発明の技術思想の範囲内で
多様な実施例が可能であることが理解できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は二つの制
御信号を使用してデータストローブ信号を制御すること
により、DDR SDRAMの読み出し(Read)駆動時、データ
ストローブ信号が有するべきプリアンブル区間とポスト
アンブル区間とを正確に、そして安定的に設定できるた
め、データ出力を安定的に駆動できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】DDR SDRAMでのデータ読み出し(Read)際のタ
イミング図である。
【図2】従来技術に係るデータストローブ信号制御方法
を表すタイミング図である。
【図3】本発明の技術的構成を表すブロック構成図であ
る。
【図4】本発明に係るデータストローブ信号制御方法を
表すタイミング図である。
【図5】本発明に係るデータストローブ信号制御方法を
表すタイミング図である。
【図6】本発明の一実施例に係るデータストローブ信号
制御装置を表す回路図である。
【図7】図6の各信号に対するタイミング図である。
【符号の説明】
200 データストローブ信号の制御装置 210、220 制御信号発生部 230 初期化部 300 データストローブドライバー

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 DDR SDRAMでプリアンブル及びポストアン
    ブル状態を有するデータストローブ信号を制御するため
    の方法において、 第1制御信号によりデータが出力される区間とプリアン
    ブル区間及びポストアンブル区間の各区間以外の区間で
    上記データストローブ信号(DQS)をハイインピーダン
    ス(HI-Z)状態で制御し、 第2制御信号により上記データストローブ信号の上記プ
    リアンブル状態が始まる時点を制御することを特徴とす
    るデータストローブ信号制御方法。
  2. 【請求項2】 上記第1制御信号が論理'ロー'である
    時、上記データストローブ信号は高インピーダンス(HI
    -Z)状態を有し、上記第2制御信号が論理'ロー'から論
    理'ハイ'に遷移する時、上記データストローブ信号がプ
    リアンブル状態を始めるように制御することを特徴とす
    る請求項1記載のデータストローブ信号制御方法。
  3. 【請求項3】 DDR SDRAMのデータストローブ信号制御装
    置において、 多数の'cas latency'情報と多数の出力イネーブル信号
    が入力されて、読み出し命令語が活性化された時点か
    ら、'cas latency'値より一つのクロックが少ないクロ
    ック数ほど遅延された出力イネーブル信号を選択し、第
    1制御信号として出力する第1制御信号発生手段と、 上記選択された出力イネーブル信号が活性化されると、
    活性化された第2制御信号を出力し、上記第1制御信号
    が非活性化されている間、'cas latency'情報によって
    選択されたライジング(rising)またはフォーリング遅
    延固定ループ信号に制御されて非活性化された第2制御
    信号を出力する第2制御信号発生手段と、 上記第2制御信号を初期化させるための初期化手段と、 を含んでなることを特徴とするデータストローブ信号制
    御装置。
  4. 【請求項4】 上記第1制御信号発生手段は、 'cas latency'情報に応答して出力イネーブル信号を伝
    達する第1伝達ゲートと、 上記第1伝達ゲートからの出力をバッファーリングする
    ための偶数個の直列連結されたインバータと、 を含んでなることを特徴とする請求項3記載のデータス
    トローブ信号制御装置。
  5. 【請求項5】 上記第2制御信号発生手段は、 'cas latency'によって選択されたライジングクロック
    遅延固定ループ信号、またはフォーリングクロック遅延
    固定ループ信号に応答して上記第1制御信号を伝達する
    第2伝達ゲートと、 上記第1伝達ゲートを介して出力された出力イネーブル
    信号の反転された信号を一つの入力として、上記第2伝
    達ゲートを介して伝達されてきた信号の反転された信号
    を他の入力とする第1ナンドゲートと、 を含んでなることを特徴とする請求項4記載のデータス
    トローブ信号制御装置。
  6. 【請求項6】 初期化手段は、上記第1ナンドゲートの
    他入力端を初期化させるように、パワーアップ信号を一
    つの入力とし、上記第2伝達ゲートを介して伝達された
    信号を他の入力とする第2ナンドゲートと、 上記第2伝達ゲートの出力ノードをラッチさせるラッチ
    と、 を含んでなることを特徴とする請求項5記載のデータス
    トローブ信号制御装置。
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